ES2966794T3

ES2966794T3 - Sistema de inspección, método de inspección y campo técnico del programa

Info

Publication number: ES2966794T3
Application number: ES18925081T
Authority: ES
Inventors: Junichi Nakagawa; Yoshiyuki Shimokawa; Daisuke Shinagawa; Osamu Goto; Hideki Minami
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2018-07-03
Filing date: 2018-07-03
Publication date: 2024-04-24
Anticipated expiration: 2038-07-03
Also published as: EP3819186A4; JP7017179B2; CN112566832A; EP3819186C0; EP3819186A1; JPWO2020008525A1; CN112566832B; WO2020008525A1; EP3819186B1

Abstract

Un dispositivo de inspección (400) utiliza el valor estimado y el valor de medición real de la cantidad de desalineación lateral en cada posición en todo el rango de recorrido de un vehículo ferroviario para calcular una cantidad de corrección para el valor estimado de la cantidad de desalineación lateral en cada posición en todo el recorrido del vehículo ferroviario. Luego, el dispositivo de inspección (400) hace que el vehículo ferroviario se desplace, determina el valor estimado de la cantidad de desalineación lateral en la posición de viaje del vehículo ferroviario y corrige el valor estimado con una segunda cantidad de corrección en la posición de viaje. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de inspección, método de inspección y campo técnico del programa

La presente invención se refiere a un sistema de inspección, a un método de inspección, y a un programa, y, en particular, son los que deben ser adecuados cuando se utilizan para inspeccionar una vía de un vehículo ferroviario.

Antecedentes de la técnica

Cuando un vehículo ferroviario se desplaza por una vía, la posición de la vía cambia debido a una carga del vehículo ferroviario. Cuando se produce tal cambio en la vía, el vehículo ferroviario puede exhibir un comportamiento anormal. Por consiguiente, la detección de anormalidad de la vía se ha realizado convencionalmente haciendo que un vehículo ferroviario se desplace sobre la vía.

La Bibliografía de Patente 1 describe que los desplazamientos angulares de los conjuntos de ruedas en una dirección de orientación, las variables de estado derivadas por un filtro de Kalman y una fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás se sustituyen en ecuaciones de movimiento que describen orientaciones de los conjuntos de ruedas para calcular una cantidad de irregularidad de alineación.

Listado de citas bibliografía de patentes

Bibliografía de Patente 1: Publicación internacional Folleto No. WO 2017/164133

Bibliografía de Patente 2: Publicación de Patente Japonesa abierta a inspección pública No. 2017-53773

Compendio de la invención

Problema técnico

Los presentes inventores han aprendido que en la técnica descrita en la Bibliografía de Patente 1, cuando se produce una perturbación que no se considera en las ecuaciones de movimiento, el error en un valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación se vuelve grande.

La presente invención se ha llevado a cabo teniendo en cuenta el problema de más arriba, y un objeto del mismo es permitir la detección precisa de la irregularidad de la vía de un vehículo ferroviario sin utilizar un aparato de medición especial.

Solución al problema

Un sistema de inspección de la presente invención incluye: un medio de adquisición de datos configurado para adquirir datos medidos, siendo datos de series temporales de valores medidos que se deben medir haciendo que un vehículo ferroviario, incluida una carrocería de vehículo, unbogiey un conjunto de ruedas, se desplace sobre una vía; un primer medio de cálculo del estado de la vía configurado para calcular un valor estimado de una primera cantidad física; un medio de cálculo de cantidad de corrección configurado para calcular una cantidad de corrección para el valor estimado de la primera cantidad física según el valor estimado de la primera cantidad física calculada por el primer medio de cálculo del estado de la vía y un valor real de la primera cantidad física;

un segundo medio de cálculo del estado de la vía configurado para calcular un valor estimado de la primera cantidad física después de calcular la cantidad de corrección; y un medio de corrección de estado de la vía configurado para corregir el valor estimado de la primera cantidad física calculada por el segundo medio de cálculo de estado de la vía mediante el uso de la cantidad de corrección, en la que los datos medidos contienen un valor medido de una fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás, la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás es una fuerza en una dirección hacia delante y hacia atrás que se produce en un miembro dispuesto entre el conjunto de ruedas y elbogieen el que se provee el conjunto de ruedas, el miembro es un miembro para soportar una caja del eje, la dirección hacia delante y hacia atrás es una dirección a lo largo de una dirección de desplazamiento del vehículo ferroviario, la primera cantidad física es una cantidad física que refleja un estado de la vía, el primer medio de cálculo del estado de la vía y el segundo medio cálculo del estado de la vía se configuran para utilizar una expresión relacional que representa la relación entre la primera cantidad física en una posición del conjunto de ruedas y la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás y un valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás para calcular el valor estimado de la primera cantidad física, el valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás utilizado en el primer medio de cálculo del estado de la vía está contenido en los datos medidos adquiridos por los medios de adquisición de datos antes de que se calcule la cantidad de corrección, y el valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás utilizado en el segundo medio de cálculo del estado de la vía está contenido en los datos medidos adquiridos por los medios de adquisición de datos después de calcular la cantidad de corrección.

Un método de inspección de la presente invención, llevado a cabo por un sistema de inspección, incluye: una etapa de adquisición de datos de adquisición de datos medidos que son series temporales de valores medidos que se miden haciendo que un vehículo ferroviario, incluida la carrocería de un vehículo, unbogiey un conjunto de ruedas se desplacen sobre una vía; una primera etapa de cálculo de estado de la vía para calcular un valor estimado de una primera cantidad física; una etapa de cálculo de cantidad de corrección para calcular una cantidad de corrección para el valor estimado de la primera cantidad física según el valor estimado de la primera cantidad física calculada por la primera etapa de cálculo del estado de la vía y un valor real de la primera cantidad física; una segunda etapa de cálculo de estado de la vía para calcular un valor estimado de la primera cantidad física después de que se haya calculado la cantidad de corrección; y una etapa de corrección de estado de la vía para corregir el valor estimado de la primera cantidad física calculada por la segunda etapa de cálculo de estado de la vía mediante el uso de la cantidad de corrección, en la que los datos medidos contienen un valor medido de una fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás, la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás es una fuerza en una dirección hacia delante y hacia atrás que se produce en un miembro dispuesto entre el conjunto de ruedas y elbogieen el que se provee el conjunto de ruedas, el miembro es un miembro para soportar una caja del eje, la dirección hacia delante y hacia atrás es una dirección a lo largo de una dirección de desplazamiento del vehículo ferroviario, la primera cantidad física es una cantidad física que refleja un estado de la vía, la primera etapa de cálculo del estado de la vía y la segunda etapa de cálculo del estado de la vía utilizan una expresión relacional que representa la relación entre la primera cantidad física en una posición del conjunto de ruedas y la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás y un valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás para calcular el valor estimado de la primera cantidad física, el valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás utilizado en la primera etapa de cálculo del estado de la vía está contenido en los datos medidos adquiridos por la etapa de adquisición de datos antes de que se calcule la cantidad de corrección, y el valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás utilizado en la segunda etapa de cálculo del estado de la vía está contenido en los datos medidos adquiridos por la etapa de adquisición de datos después de calcular la cantidad de corrección.

Un programa de ordenador de la presente invención que comprende instrucciones que, cuando el programa se ejecuta por un ordenador, hacen que el ordenador ejecute etapas que incluyen: una etapa de adquisición de datos de adquisición de datos medidos que son datos de series temporales de valores medidos que se miden haciendo que un vehículo ferroviario, incluidos la carrocería del vehículo, unbogiey un conjunto de ruedas, se desplacen sobre una vía; una primera etapa de cálculo del estado de la vía para calcular un valor estimado de una primera cantidad física; una etapa de cálculo de cantidad de corrección para calcular una cantidad de corrección para el valor estimado de la primera cantidad física según el valor estimado de la primera cantidad física calculada por la primera etapa de cálculo de estado de la vía y un valor real de la primera cantidad física; una segunda etapa de cálculo del estado de la vía para calcular un valor estimado de la primera cantidad física después de que se haya calculado la cantidad de corrección; y una etapa de corrección del estado de la vía para corregir el valor estimado de la primera cantidad física calculada por la segunda etapa de cálculo del estado de la vía mediante el uso de la cantidad de corrección, en la que los datos medidos contienen un valor medido de una fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás, la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás es una fuerza en una dirección hacia delante y hacia atrás que se produce en un miembro dispuesto entre el conjunto de ruedas y elbogieen el que se provee el conjunto de ruedas, el miembro es un miembro para soportar una caja de ejes, la dirección hacia delante y hacia atrás es una dirección a lo largo de una dirección de desplazamiento del vehículo ferroviario, la primera cantidad física es una cantidad física que refleja un estado de la vía, la primera etapa de cálculo de estado de la vía y la segunda etapa de cálculo de estado de la vía utilizan una expresión relacional que representa la relación entre la primera cantidad física en una posición del conjunto de ruedas y la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás y un valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás para calcular el valor estimado de la primera cantidad física, el valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás utilizado en la primera etapa de cálculo del estado de la vía está contenido en los datos medidos adquiridos por la etapa de adquisición de datos antes de que se calcule la cantidad de corrección, y el valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás utilizado en la segunda etapa de cálculo del estado de la vía está contenido en los datos medidos adquiridos por la etapa de adquisición de datos después de calcular la cantidad de corrección.

Breve descripción de los dibujos

[Fig. 1] La Figura 1 es una vista que ilustra un ejemplo de un esquema de un vehículo ferroviario.

[Fig. 2] La Figura 2 es una vista que ilustra conceptualmente las direcciones de los movimientos principales de los componentes del vehículo ferroviario.

[Fig. 3A] La Figura 3A es una vista que ilustra un ejemplo de una cantidad de irregularidad de alineación en una vía lineal.

[Fig. 3B] La Figura 3B es una vista que ilustra un ejemplo de una cantidad de irregularidad de alineación en una vía curva.

[Fig. 4] La Figura 4 es un diagrama que ilustra un ejemplo de una configuración funcional de un aparato de inspección.

[Fig. 5] La Figura 5 es un diagrama que ilustra un ejemplo de una configuración de hardware del aparato de inspección.

[Fig. 6] La Figura 6 es un diagrama de flujo que ilustra un ejemplo del primer preprocesamiento.

[Fig. 7] La Figura 7 es un diagrama de flujo que ilustra un ejemplo de segundo preprocesamiento.

[Fig. 8] La Figura 8 es un diagrama de flujo que ilustra un ejemplo de procesamiento principal.

[Fig. 9] La Figura 9 es una vista que ilustra un ejemplo de una distribución de valores propios de una matriz de autocorrelación.

[Fig. 10] La Figura 10 es una vista que ilustra un ejemplo de datos de serie temporal de un valor medido de una fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás (un valor medido) y datos de serie temporal de un valor previsto de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás (un valor calculado).

[Fig. 11] La Figura 11 es una vista que ilustra un ejemplo de datos de serie temporal de un componente de alta frecuencia de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás.

[Fig. 12A] La Figura 12A es una vista que ilustra un primer ejemplo de una relación entre un valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación, un valor real de la cantidad de irregularidad de alineación, una velocidad de desplazamiento del vehículo ferroviario, y una curvatura de un carril y una distancia desde un punto de partida del vehículo ferroviario.

[Fig. 12B] La Figura 12B es una vista que ilustra un segundo ejemplo de la relación entre el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación, el valor real de la cantidad de irregularidad de alineación, la velocidad de desplazamiento del vehículo ferroviario, y la curvatura del carril y la distancia desde el punto de partida del vehículo ferroviario.

[Fig. 13A] La Figura 13A es una vista que ilustra un tercer ejemplo de la relación entre el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación, el valor real de la cantidad de irregularidad de alineación, la velocidad de desplazamiento del vehículo ferroviario, y la curvatura del carril y la distancia desde el punto de partida del vehículo ferroviario.

[Fig. 13B] La Figura 13B es una vista que ilustra un cuarto ejemplo de la relación entre el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación, el valor real de la cantidad de irregularidad de alineación, la velocidad de desplazamiento del vehículo ferroviario, y la curvatura del carril y la distancia desde el punto de partida del vehículo ferroviario.

[Fig. 14A] La Figura 14A es una vista que ilustra un quinto ejemplo de la relación entre el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación, el valor real de la cantidad de irregularidad de alineación, la velocidad de desplazamiento del vehículo ferroviario, y la curvatura del carril y la distancia desde el punto de partida del vehículo ferroviario.

[Fig. 14B] La Figura 14B es una vista que ilustra un sexto ejemplo de la relación entre el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación, el valor real de la cantidad de irregularidad de alineación, la velocidad de desplazamiento del vehículo ferroviario, y la curvatura del carril y la distancia desde el punto de partida del vehículo ferroviario.

[Fig. 15] La Figura 15 es una vista que explica un ejemplo de contacto de brida.

[Fig. 16A] La Figura 16A es una vista que ilustra un primer ejemplo de una relación entre una segunda cantidad de corrección y la distancia desde el punto de partida del vehículo ferroviario.

[Fig. 16B] La Figura 16B es una vista que ilustra un segundo ejemplo de la relación entre la segunda cantidad de corrección y la distancia desde el punto de partida del vehículo ferroviario.

[Fig. 16C] La Figura 16C es una vista que ilustra un tercer ejemplo de la relación entre la segunda cantidad de corrección y la distancia desde el punto de partida del vehículo ferroviario.

[Fig. 17A] La Figura 17A es una vista que ilustra un primer ejemplo de una relación entre un valor estimado corregido de la cantidad de irregularidad de alineación y la distancia desde el punto de partida del vehículo ferroviario.

[Fig. 17B] La Figura 17B es una vista que ilustra un segundo ejemplo de la relación entre el valor estimado corregido de la cantidad de irregularidad de alineación y la distancia desde el punto de partida del vehículo ferroviario.

[Fig. 18A] La Figura 18A es una vista que ilustra un tercer ejemplo de la relación entre el valor estimado corregido de la cantidad de irregularidad de alineación y la distancia desde el punto de partida del vehículo ferroviario.

[Fig. 18B] La Figura 18B es una vista que ilustra un cuarto ejemplo de la relación entre el valor estimado corregido de la cantidad de irregularidad de alineación y la distancia desde el punto de partida del vehículo ferroviario.

[Fig. 19A] La Figura 19A es una vista que ilustra un quinto ejemplo de la relación entre el valor estimado corregido de la cantidad de irregularidad de alineación y la distancia desde el punto de partida del vehículo ferroviario.

[Fig. 19B] La Figura 19B es una vista que ilustra un sexto ejemplo de la relación entre el valor estimado corregido de la cantidad de irregularidad de alineación y la distancia desde el punto de partida del vehículo ferroviario.

[Fig. 20] La Figura 20 es una vista que ilustra un ejemplo de una constitución de un sistema de inspección.

Descripción de las realizaciones

De aquí en adelante, se explicarán las realizaciones de la presente invención con referencia a los dibujos.

Esquema

Primero, se explicará el esquema de la realización de la presente invención.

La Figura 1 es una vista que ilustra un ejemplo de un esquema de un vehículo ferroviario. Por cierto, en la Figura 1, el vehículo ferroviario se establece para proceder en la dirección positiva del eje x (el eje x es un eje a lo largo de una dirección de desplazamiento del vehículo ferroviario). Además, el eje z se establece en una dirección perpendicular a una vía 16 (el suelo) (una dirección de altura del vehículo ferroviario). El eje y se establece en una dirección horizontal perpendicular a la dirección de desplazamiento del vehículo ferroviario (una dirección perpendicular tanto a la dirección de desplazamiento como a la dirección de altura del vehículo ferroviario). Además, el vehículo ferroviario se establece en un vehículo comercial. Por cierto, en cada uno de los dibujos, la marca de • añadida dentro de O indica la dirección desde el lado lejano de la hoja hacia el lado cercano, y la marca de X añadida dentro de O indica la dirección desde el lado cercano de la hoja hacia el lado lejano.

Como se ilustra en la Figura 1, en esta realización, el vehículo ferroviario incluye una carrocería 11 de vehículo,bogies12a, 12b y conjuntos 13a a 13d de ruedas. Como se ha indicado anteriormente, en esta realización, se explicará como ejemplo el vehículo ferroviario que incluye la única carrocería 11 de vehículo provista de los dosbogies12a, 12b y cuatro conjuntos 13a a 13d de ruedas. Los conjuntos 13a a 13d de ruedas tienen ejes 15a a 15d y ruedas 14a a 14d provistas en ambos extremos de los ejes 15a a 15d respectivamente. En esta realización, el caso de losbogies12a, 12b, cada uno siendo unbogiesin refuerzo se explicará como un ejemplo. Por cierto, en la Figura 1, en aras de la ilustración, solo se ilustran las ruedas 14a a 14d en un lado de los conjuntos 13a a 13d de ruedas, pero también se proveen ruedas en el otro lado de los conjuntos 13a a 13d de ruedas (en el ejemplo ilustrado en la Figura 1, hay ocho ruedas en total). Además, el vehículo ferroviario incluye componentes distintos de los componentes que se ilustran en la Figura 1 (componentes, etc., se explicarán en ecuaciones de movimiento descritas más adelante), pero en aras de la ilustración, las ilustraciones de estos componentes se omiten en la Figura 1. Por ejemplo, losbogies12a, 12b tienen bastidores de bogie, resortes de refuerzo, y así sucesivamente. Además, se dispone de una caja del eje a ambos lados de cada uno de los conjuntos 13a a 13d de ruedas en la dirección a lo largo del eje y. Además, el bastidor delbogiey la caja del eje están acoplados entre sí mediante una suspensión de la caja del eje. La suspensión de la caja del eje es un dispositivo (suspensión) que se debe dispondrá entre la caja del eje y el bastidor delbogie.La suspensión de la caja del eje absorbe la vibración que se transmite al vehículo ferroviario desde la vía 16. Además, la suspensión de la caja del eje soporta la caja del eje en un estado en el que la posición de la caja del eje con respecto al bastidor delbogieestá restringida, para evitar que la caja del eje se mueva en una dirección a lo largo del eje x y en una dirección a lo largo del eje y con respecto al bastidor delbogie(para evitar que estos movimientos se produzcan preferiblemente). La suspensión de la caja del eje se dispone a ambos lados de cada uno de los conjuntos 13a a 13d de ruedas en la dirección a lo largo del eje y. Por cierto, el propio vehículo ferroviario puede fabricarse mediante una técnica conocida y, por consiguiente, su explicación detallada se omite aquí.

Cuando el vehículo ferroviario se desplaza por la vía 16, la fuerza de acción (fuerza de fluencia) entre las ruedas 14a a 14d y la vía 16 se convierte en una fuente de vibración y la vibración se propaga secuencialmente a los conjuntos 13a a 13d de ruedas, losbogies12a, 12b y la carrocería del vehículo 11. La Figura 2 es una vista que ilustra conceptualmente direcciones de los movimientos principales de los componentes (los conjuntos 13a a 13d de rueda, losbogies12a, 12b y la carrocería del vehículo 11) del vehículo ferroviario. El eje x, el eje y, y el eje z ilustrados en la Figura 2 corresponden al eje x, eje y, y eje z ilustrados en la Figura 1 respectivamente.

En esta realización como se ilustra en la Figura 2, se explicará, como ejemplo, el caso en el que los conjuntos 13a a 13d de ruedas, losbogies12a, 12b, y la carrocería 11 del vehículo llevan a cabo el movimiento pivotante alrededor del eje x como eje de pivote, el movimiento pivotante alrededor del eje z como eje de pivote, y el movimiento en la dirección a lo largo del eje y. En la siguiente explicación, el movimiento pivotante alrededor del eje x como eje de pivote se denomina rodadura según sea necesario, la dirección pivotante alrededor del eje x como eje de pivote se denomina dirección de rodadura según sea necesario, y la dirección a lo largo del eje x se denomina la dirección hacia delante y hacia atrás según sea necesario. Por cierto, la dirección hacia delante y hacia atrás es la dirección de desplazamiento del vehículo ferroviario. En esta realización, la dirección a lo largo del eje x es la dirección de desplazamiento del vehículo ferroviario. Además, el movimiento pivotante alrededor del eje z como eje de pivote se denomina orientación según sea necesario, la dirección pivotante alrededor del eje z como eje de pivote se denomina dirección de orientación según sea necesario, y la dirección a lo largo del eje z se denomina la dirección hacia arriba y hacia abajo según sea necesario. Por cierto, la dirección hacia arriba y hacia abajo es una dirección perpendicular a la vía 16. Además, el movimiento en la dirección a lo largo del eje y se denomina una vibración transversal según sea necesario, y la dirección a lo largo del eje y se denomina dirección derecha e izquierda según sea necesario. Por cierto, la dirección derecha e izquierda es una dirección perpendicular tanto a la dirección hacia delante y hacia atrás (la dirección de desplazamiento del vehículo ferroviario) como a la dirección hacia arriba y hacia abajo (la dirección perpendicular a la vía 16). Además, el vehículo ferroviario lleva a cabo otros movimientos diferentes de estos, pero en cada una de las realizaciones, estos movimientos no se consideran con el fin de simplificar la explicación. Sin embargo, estos movimientos pueden considerarse.

Como se describe en la Bibliografía de Patente 1, los presentes inventores idearon un método de cálculo, como un ejemplo de una primera cantidad física que refleja la irregularidad de la vía (fallo de apariencia de la vía 16), una cantidad de irregularidad de alineación mediante el uso de un valor medido de fuerza en la dirección hacia delante y hacia atrás que se produce en un miembro dispuesto entre los conjuntos 13a a 13b (13c a 13d) de ruedas y elbogie12a (12b) en el que se proveen estos conjuntos 13a a 13b (13c a 13d) de ruedas. En la siguiente explicación, la fuerza en la dirección hacia delante y hacia atrás que se produce en el miembro se denomina fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás, según sea necesario.

La cantidad de irregularidad de alineación se calcula utilizando una ecuación que representa la relación entre la cantidad de irregularidad de alineación y la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás, que es una ecuación basada en una ecuación de movimiento que describe el movimiento cuando el vehículo ferroviario se desplaza sobre una vía lineal. La vía 16 incluye una porción lineal y una porción curva. En la siguiente explicación, la porción lineal de la vía 16 se conoce como una vía lineal según sea necesario y la porción curva de la vía 16 se conoce como una vía curva según sea necesario.

Cuando una ecuación de estado se constituye mediante el uso de una ecuación de movimiento que describe el movimiento del vehículo ferroviario que se desplaza sobre la vía curva en el caso de llevar a cabo un filtrado con un filtro (filtro de Kalman) que lleva a cabo la asimilación de datos descrita más adelante, las variables de estado pueden divergir. Por lo tanto, la ecuación de estado en el caso de llevar a cabo el filtrado con el filtro (filtro de Kalman) para llevar a cabo la asimilación de datos se constituye mediante el uso de una ecuación de movimiento que describe el movimiento del vehículo ferroviario que se desplaza sobre la vía lineal.

Es necesario considerar la fuerza centrífuga o similar que recibe el vehículo ferroviario al desplazarse en la ecuación de movimiento que describe el movimiento del vehículo ferroviario que se desplaza sobre la vía curva. Por consiguiente, la ecuación de movimiento que describe el movimiento del vehículo ferroviario que se desplaza sobre la vía curva incluye un término que contiene un radio de curvatura del carril. Por lo tanto, cuando las variables de estado se derivan utilizando el filtro (filtro de Kalman) que lleva a cabo la asimilación de datos constituida mediante el uso de la ecuación de movimiento que describe el movimiento del vehículo ferroviario que se desplaza sobre la vía lineal cuando el vehículo ferroviario se desplaza sobre la vía curva, existe el riesgo de que sea imposible derivar las variables de estado con alta precisión.

Los presentes inventores centraron la atención en el hecho de que el valor medido de la fuerza de la dirección hacia delante y hacia atrás cuando el vehículo ferroviario se desplaza sobre la vía curva tiene cierta desviación relativa al desplazarse sobre la vía lineal. Por consiguiente, los presentes inventores pensaron que al reducir un componente de baja frecuencia (comportamiento de la desviación descrita anteriormente) a partir de los datos de series temporales del valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás, el componente de baja frecuencia debido al vehículo ferroviario que se desplaza sobre la vía curva puede reducirse a partir de un valor estimado de la variable de estado incluso cuando el filtro (filtro de Kalman) que lleva a cabo la asimilación de datos descrita más adelante se constituye mediante el uso de una ecuación basada en la ecuación de movimiento que describe el movimiento del vehículo ferroviario cuando se desplaza sobre la vía lineal. A partir de esto, los presentes inventores idearon el cálculo de la cantidad de irregularidad de alineación proporcionando los datos de serie temporal del valor de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás a partir de la cual el componente de baja frecuencia se ha reducido a una ecuación que representa la relación entre la cantidad de irregularidad de alineación y la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás, que es una ecuación basada en la ecuación de movimiento que describe el movimiento del vehículo ferroviario cuando se desplaza sobre la vía lineal. La cantidad de irregularidad de alineación se calcula como se indica más arriba, lo cual permite calcular la cantidad de irregularidad de alineación en la vía curva independientemente de utilizar la ecuación basada en la ecuación de movimiento que describe el movimiento del vehículo ferroviario cuando se desplaza sobre la vía lineal. Además, la ecuación de cálculo de la cantidad de irregularidad de alineación da como resultado la misma ecuación de cálculo incluso en la vía curva o vía lineal.

Además, los presentes inventores han descubierto que, dependiendo al menos de cualquiera de un estado de desplazamiento del vehículo ferroviario y de un estado de instalación de la vía 16, la precisión del cálculo de la cantidad de irregularidad de alineación puede disminuir porque la perturbación no considerada en las ecuaciones de movimiento que describen los movimientos del vehículo ferroviario afecta el valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás. Ejemplos de tal estado de desplazamiento del vehículo ferroviario en el que es probable que se produzca la perturbación incluyen un estado en el que el vehículo ferroviario se desplaza a baja velocidad, un estado en el que el vehículo ferroviario desacelera rápidamente, un estado en el que el vehículo ferroviario acelera rápidamente, un estado en el que el vehículo ferroviario de desplaza en contacto con las bridas, y un estado en el que el vehículo ferroviario se desplaza sobre una costura del carril. Además, los ejemplos de dicho estado de instalación de la vía 16 donde es probable que ocurra la perturbación incluyen un estado donde el carril tiene una curva pronunciada (estado donde el carril tiene una gran curvatura), un estado donde la vía 16 se instala en un lugar de una estructura específica, un estado donde el carril tiene una costura y un estado donde la vía 16 es una vía sin balasto. Ejemplos de la estructura específica incluyen plataformas de estaciones, puentes, túneles, desvíos, cruces de ferrocarriles y barandillas.

Esta perturbación está representada por la diferencia entre un valor estimado y un valor real medido de la cantidad de irregularidad de alineación. En el caso del mismo vehículo ferroviario, los datos medidos no varían significativamente debido a las características inherentes al vehículo ferroviario. Ejemplos de las características inherentes al vehículo ferroviario incluyen diferencias individuales en la carrocería 11 del vehículo, diferencias individuales en losbogies12a, 12b, diferencias individuales en los conjuntos 13a a 13d de ruedas, y diferencias individuales en galgas extensométricas que miden la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás. Además, los estados de conexión de estos se citan como las características inherentes al vehículo ferroviario. Además, en el caso del mismo vehículo ferroviario, la velocidad de desplazamiento en cada posición de la vía 16 no varía significativamente. A partir de esto, los presentes inventores han descubierto que la diferencia previamente descrita entre el valor estimado y el valor real medido de la cantidad de irregularidad de alineación no varía significativamente dependiendo de la fecha y hora de desplazamiento del vehículo ferroviario en el caso en que el mismo vehículo ferroviario se desplaza en la misma posición. Por consiguiente, la diferencia previamente descrita entre el valor estimado y el valor real medido de la cantidad de irregularidad de alineación se deriva de antemano como una cantidad de corrección para el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación en cada posición de la vía 16 sobre la que se desplaza el vehículo ferroviario. A partir de entonces, el vehículo ferroviario se desplaza sobre la vía 16, para así obtener el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación de nuevo en cada posición de la vía 16. El valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación obtenida como se indica más arriba se corrige mediante la cantidad de corrección en la posición de la vía 16 donde se ha obtenido el valor estimado. De esta manera, se obtiene la cantidad de irregularidad de alineación en cada posición de la vía 16. En esta realización, la cantidad de irregularidad de alineación después de la corrección se establece como una cantidad de irregularidad de alineación final.

Ecuación de movimiento

A continuación, se explicará un ejemplo de la ecuación de movimiento que describe el movimiento cuando el vehículo ferroviario se desplaza sobre la vía lineal. En esta realización, se explicará, a modo de ejemplo, el caso en el que el vehículo ferroviario tiene 21 grados de libertad mientras se toman como ejemplo las ecuaciones de movimiento descritas en la Bibliografía de Patente 1. Es decir, se establece que los conjuntos 13a a 13d de ruedas lleven a cabo el movimiento en la dirección derecha e izquierda (vibración transversal) y el movimiento en la dirección de orientación (orientación) (2 X 4 conjuntos = ocho grados de libertad). Además, se establece que losbogies12a, 12b lleven a cabo el movimiento en la dirección derecha e izquierda (vibración transversal), el movimiento en la dirección de orientación (orientación) y el movimiento en la dirección de rodadura (rodadura) (3 x 2 conjuntos = seis grados de libertad). Además, la carrocería 11 del vehículo lleva a cabo el movimiento en la dirección derecha e izquierda (vibración transversal), el movimiento en la dirección de orientación (orientación) y el movimiento en la dirección de rodadura (rodadura) (3 X 1 conjuntos = tres grados de libertad). Además, se establece que los resortes neumáticos (los resortes de refuerzo), cada uno de ellos provisto en losbogies12a, 12b lleven a cabo el movimiento en la dirección de rodadura (rodadura) (1 X 2 conjuntos = dos grados de libertad). Además, se establece que cada uno de los amortiguadores de guiñada provistos en losbogies12a, 12b lleve a cabo el movimiento en la dirección de orientación (orientación) (1 X 2 conjuntos = dos grados de libertad).

Por cierto, el grado de libertad no se limita a 21 grados de libertad. Cuando el grado de libertad aumenta, la precisión del cálculo mejora, pero una carga de cálculo se vuelve alta. Además, existe el riesgo de que un filtro de Kalman descrito más adelante ya no funcione de forma estable. Es posible determinar, de manera apropiada, el grado de libertad considerando estos puntos. Además, las siguientes ecuaciones de movimiento se pueden lograr representando acciones en las direcciones respectivas (la dirección derecha e izquierda, la dirección de orientación y la dirección de rodadura) de los respectivos componentes (la carrocería 11 del vehículo, losbogies12a, 12b, y los conjuntos 13a a 13d de ruedas) basados en las descripciones de la Bibliografía de Patente 1, por ejemplo. Por consiguiente, esquemas de estas ecuaciones de movimiento se explicarán aquí, y sus explicaciones detalladas se omiten. Por cierto, en cada una de las siguientes ecuaciones, el término que contiene el radio de curvatura (curvatura) de la vía 16 (carril) no existe. Es decir, cada una de las siguientes ecuaciones es una ecuación que expresa el vehículo ferroviario que se desplaza sobre la vía lineal. La ecuación que expresa el vehículo ferroviario que se desplaza sobre la vía lineal se puede obtener estableciendo el radio de curvatura de la vía 16 (carril) en infinito (la curvatura en 0 (cero)) en la ecuación que expresa el vehículo ferroviario que se desplaza sobre la vía curva.

En cada una de las siguientes ecuaciones, cada subíndice w indica los conjuntos 13a a 13d de ruedas. Las variables a las que (solo) se agrega el subíndice w indican que son comunes a los conjuntos 13a a 13d de ruedas. Los subíndices w1, w2, w3 y w4 indican los conjuntos 13a, 13b, 13c y 13d de ruedas, respectivamente.

Los subíndices t, T indican losbogies12a, 12b. Las variables a las que se añaden (solo) los subíndices t, T indican que son comunes a losbogies12a, 12b. Los subíndices t1, t2 indican losbogies12a, 12b, respectivamente.

Los subíndices b, B indican la carrocería 11 del vehículo.

Un subíndice x indica la dirección hacia delante y hacia atrás o la dirección de rodadura, y un subíndice y indica la dirección derecha e izquierda, y un subíndice z indica la dirección hacia arriba y hacia abajo o la dirección de orientación.

Además, “• •” y “•” se añaden, cada uno, por encima de una variable e indican un diferencial de tiempo de segundo orden y un diferencial de tiempo de primer orden, respectivamente.

Por cierto, cuando se explican las siguientes ecuaciones de movimiento, las explicaciones de las variables ya explicadas se omiten según sea necesario. Además, las ecuaciones de movimiento en sí son las mismas que las descritas en la Bibliografía de Patente 1.

Vibración transversal del conjunto de ruedas

Las ecuaciones de movimiento que describen las vibraciones transversales de los conjuntos 13a a 13d de ruedas (movimiento en la dirección derecha e izquierda) se expresan mediante (1) Ecuación a (4) Ecuación más abajo. [Ecuación matemática 1]

mw es la masa de los conjuntos 13a a 13d de ruedas.

yw<1>• • es la aceleración del conjunto 13a de ruedas en la dirección derecha e izquierda (en la ecuación, • • se añade por encima de yw (lo mismo ocurre con las otras variables de más abajo). f<2>es un coeficiente de fluencia lateral (por cierto, el coeficiente de fluencia lateral f<2>se puede proveer para cada uno de los conjuntos 13a a 13d de rueda). v es una velocidad de desplazamiento del vehículo ferroviario. yw • es una velocidad del conjunto 13a de ruedas en la dirección derecha e izquierda (en la ecuación, • se añade por encima de yw<1>(lo mismo ocurre con las otras variables de más abajo)). Cwy es una constante de amortiguación de la suspensión de la caja del eje que acopla la caja del eje y el conjunto de ruedas en la dirección derecha e izquierda. yt<1>• es una velocidad delbogie12a en la dirección derecha e izquierda. a representa 1/2 de cada distancia entre los conjuntos 13a y 13b de ruedas y entre los conjuntos 13c y 13d de ruedas en la dirección hacia delante y hacia atrás, que se proveen en losbogies12a, 12b (la distancia entre los conjuntos 13a y 13b de ruedas y la distancia entre los conjuntos 13c y 13d de ruedas, que se proveen en losbogies12a, 12b, cada uno se convierte en 2a). • * 11 ' es una velocidad angular delbogie12a en la dirección de orientación, hi es una distancia entre el centro del eje y el centro de gravedad delbogie12a en la dirección hacia arriba y hacia abajo. 'es una velocidad angular delbogie12a en la dirección de rodadura. <íwi es una cantidad de pivote (desplazamiento angular) del conjunto 13a de ruedas en la dirección de orientación. Kwy es una constante de resorte de la suspensión de la caja del eje en la dirección derecha e izquierda. yw es un desplazamiento del conjunto 13a de ruedas en la dirección derecha e izquierda, yti es un desplazamiento delbogie12a en la dirección derecha e izquierda.<</> ti>es una cantidad de pivote (desplazamiento angular) delbogie12a en la dirección de orientación. es una cantidad de pivote (desplazamiento angular) delbogie12a en la dirección de rodadura. Por cierto, las variables respectivas en (2) Ecuación a (4) Ecuación se representan al ser reemplazadas por las variables en (1) Ecuación según los significados de los subíndices descritos más arriba.

Orientación del conjunto de ruedas

Las ecuaciones de movimiento que describen las orientaciones de los conjuntos 13a a 13d de ruedas se expresan mediante (5) Ecuación a (8) Ecuación más abajo.

[Ecuación matemática 2]

. f. • ■ Iwz es un momento de inercia de los conjuntos 13a a 13d de ruedas en la dirección de orientación. ' es la aceleración angular del conjunto 13a de ruedas en la dirección de orientación. fi es un coeficiente de fluencia longitudinal, b es una distancia en la dirección derecha e izquierda entre los contactos entre las dos ruedas, que están unidas a cada uno de los conjuntos 13a a 13d de ruedas, y la vía 16 (carril). ^ ’ es una velocidad angular del conjunto 13a de ruedas en la dirección de orientación. Cwx es una constante de amortiguación de la suspensión de la caja del eje en la dirección hacia delante y hacia atrás. b<1>representa la longitud de 1/2 del intervalo entre las suspensiones de la caja del eje en la dirección derecha e izquierda (el intervalo de las dos suspensiones de la caja del eje, que se proveen en los lados derecho e izquierdo del único conjunto de ruedas, en la dirección derecha e izquierda se convierte en 2bi).yes una pendiente de rodadura, r es un radio de las ruedas de 14a a 14d. ym es una cantidad de irregularidad de alineación en la posición del conjunto 13a de ruedas. sa es un desplazamiento desde el centro de los ejes 15a a 15d a un resorte de suspensión de la caja del eje en la dirección hacia delante y hacia atrás. yt<1>es un desplazamiento delbogie12a en la dirección derecha e izquierda. Kwx es una constante de resorte de la suspensión de la caja del eje en la dirección hacia delante y hacia atrás. Por cierto, las variables respectivas en (6) Ecuación a (8) Ecuación se representan al ser reemplazadas por las variables en (5) Ecuación según los significados de los subíndices descritos anteriormente. Sin embargo, yR<2>, yR3 e yR4 son cantidades de irregularidad de alineación en las posiciones de los conjuntos 13b, 13c y 13d de ruedas, respectivamente.

Aquí, la irregularidad de alineación es un desplazamiento lateral de un carril en una dirección longitudinal como se describe en la Norma Industrial de Japón (JIS E 1001: 2001). La cantidad de irregularidad de alineación es una cantidad del desplazamiento. La Figura 3A y la Figura 3B ilustran, cada una, un ejemplo de la cantidad de irregularidad de alineación yR<1>en la posición del conjunto 13a de ruedas. En la Figura 3A, el caso de la vía 16 que es la vía lineal se explicará como un ejemplo. En la Figura 3B, el caso de la vía 16 que es la vía curva se explicará como un ejemplo. En la Figura 3A y Figura 3B, 16a denota un carril y 16b denota una traviesa. En la Figura 3A, se establece que la rueda 14a del conjunto 13a de ruedas está en contacto con el carril 16a en una posición 301. En la Figura 3B, se establece que la rueda 14a del conjunto 13a de ruedas está en contacto con el carril 16a en una posición 302. La cantidad de irregularidad de alineación yR<1>en la posición del conjunto 13a de ruedas es una distancia en la dirección derecha e izquierda entre la posición de contacto entre la rueda 14a del conjunto 13a de ruedas y el carril 16a y la posición del carril 16a en el caso donde esta posición se asume como un estado regular. La posición del conjunto 13a de ruedas es la posición de contacto entre la rueda 14a del conjunto 13a de ruedas y el carril 16a. Las cantidades de irregularidad de alineación yR<2>, yR3 e yR4 en las posiciones de los conjuntos 13b, 13c y 13d de ruedas también se definen de la misma manera que la cantidad de irregularidad de alineación yR<1>en la posición del conjunto 13a de ruedas.

Vibración transversal delbogie

Las ecuaciones de movimiento que describen las vibraciones transversales de losbogies12a, 12b (movimiento en la dirección derecha e izquierda) se expresan mediante (9) Ecuación y (10) Ecuación más abajo.

[Ecuación matemática 3]

mT es la masa de losbogies12a, 12b. yti • • es la aceleración delbogie12a en la dirección derecha e izquierda. c<'2>es una constante de amortiguación de un amortiguador de movimiento lateral. h4 es una distancia entre el centro de gravedad delbogie12a y el amortiguador de movimiento lateral en la dirección hacia arriba y hacia abajo. yb • es una velocidad de la carrocería 11 del vehículo en la dirección derecha e izquierda. L representa 1/2 del intervalo entre el centro delbogie12a y el centro delbogie12b en la dirección hacia delante y hacia atrás (el intervalo entre el centro delbogie12a y el centro delbogie12b en la dirección hacia delante y hacia atrás se convierte en 2L). ^ b 'e s una velocidad angular de la carrocería 11 del vehículo en la dirección de orientación. h5 es una distancia entre el amortiguador de movimiento lateral y el centro de gravedad de la carrocería 11 del vehículo en la dirección hacia arriba y hacia abajo.&b * es una velocidad angular de la carrocería 11 del vehículo en la dirección de rodadura. yw<2>• es una velocidad del conjunto 13b de ruedas en la dirección derecha e izquierda. k<'2>es una constante de resorte del resorte neumático (resorte de refuerzo) en la dirección derecha e izquierda. h<2>es una distancia entre el centro de gravedad de cada uno de losbogies12a, 12b y el centro del resorte neumático (resorte de refuerzo) en la dirección hacia arriba y hacia abajo, yb es un desplazamiento de la carrocería 11 del vehículo en la dirección derecha e izquierda. ^ b es una cantidad de pivote (desplazamiento angular) de la carrocería 11 del vehículo en la dirección de orientación. h3 es una distancia entre el centro del resorte neumático (resorte de refuerzo) y el centro de gravedad de la carrocería 11 del vehículo en la dirección hacia arriba y hacia abajo. ^ b es una cantidad de pivote (desplazamiento angular) de la carrocería 11 del vehículo en la dirección de rodadura. Por cierto, las variables respectivas en (10) Ecuación se representan siendo reemplazadas por las variables en (9) Ecuación según los significados de los subíndices descritos anteriormente.

Orientación delbogie

Las ecuaciones de movimiento que describen las orientaciones de losbogies12a, 12b se expresan mediante (11) Ecuación y (12) Ecuación más abajo.

[Ecuación matemática 4]

I<tz>es un momento de inercia de losbogies12a, 12b en la dirección de orientación. *•-- ' 'es la aceleración angular delbogie12a en la dirección de orientación. v "2 ' es una velocidad angular del conjunto 13b de ruedas en la dirección de orientación. -2 es una cantidad de pivote (desplazamiento angular) del conjunto 13b de ruedas en la dirección de orientación. yw<2>es un desplazamiento del conjunto 13b de ruedas en la dirección derecha e izquierda. k'o es la rigidez de un casquillo de goma del amortiguador de orientación. b<'0>representa 1/2 del intervalo entre los dos amortiguadores de guiñada, que se disponen en los lados derecho e izquierdo de cada uno de losbogies12a, 12b, en la dirección derecha e izquierda (el intervalo entre los dos amortiguadores de guiñada, que se disponen en los lados derecho e izquierdo de cada uno de losbogies12a, 12b, en la dirección derecha e izquierda se convierte en 2b'o). es una cantidad de pivote (desplazamiento angular) del amortiguador de guiñada dispuesto en elbogie12a en la dirección de orientación. k<' 2>es una constante de resorte del resorte neumático (resorte de refuerzo) en la dirección derecha e izquierda. b<2>representa 1/2 del intervalo entre los dos resortes neumáticos (resortes de refuerzo), los cuales se disponen en los lados derecho e izquierdo de cada uno de losbogies12a, 12b, en la dirección derecha e izquierda (el intervalo entre los dos resortes neumáticos (resortes de refuerzo), los cuales se disponen en los lados derecho e izquierdo de cada uno de losbogies12a, 12b, en la dirección derecha e izquierda se convierte en 2b2). Por cierto, las variables respectivas en (12) Ecuación se representan al ser reemplazadas por las variables en (11) Ecuación según los significados de los subíndices descritos anteriormente.

Rodadura delbogie

Las ecuaciones de movimiento que describen las rodaduras de losbogies12a, 12b se expresan mediante (13) Ecuación y (14) Ecuación más abajo.

[Ecuación matemática 5]

I<tx>es un momento de inercia de losbogies12a, 12b en la dirección de rodadura.v- es la aceleración angular delbogie12a en la dirección de rodadura. c<1>es una constante de amortiguación de un amortiguador de eje en la dirección hacia arriba y hacia abajo. b<'1>representa 1/2 del intervalo entre los dos amortiguadores del eje, que se disponen en los lados derecho e izquierdo de cada uno de losbogies12a, 12b, en la dirección derecha e izquierda (el intervalo entre los dos amortiguadores del eje, que se disponen en los lados derecho e izquierdo de cada uno de losbogies12a, 12b, en la dirección derecha e izquierda se convierte en 2b'<1>).<02>es una constante de amortiguación del resorte neumático (resorte de refuerzo) en la dirección hacia arriba y hacia abajo. <’ *i ' es una velocidad angular del resorte neumático (resorte de refuerzo) dispuesto en elbogie12a en la dirección de rodadura, ki es una constante de resorte de un resorte del eje en la dirección hacia arriba y hacia a b a j o . e s valor obtenido dividiendo el volumen del cuerpo principal del resorte neumático (resorte de refuerzo) por el volumen de una cámara de aire auxiliar. k<2>es una constante de resorte del resorte neumático (resorte de refuerzo) en la dirección hacia arriba y hacia abajo.<t>es una cantidad de pivote (desplazamiento angular) del resorte neumático (resorte de refuerzo) dispuesto en elbogie12a en la dirección de rodadura. k3 es una rigidez equivalente por un cambio en el área de recepción de presión efectiva del resorte neumático (resorte de refuerzo). Por cierto, las variables respectivas en (14) Ecuación se representan siendo reemplazadas por las variables en (13) Ecuación según los significados de los subíndices descritos anteriormente. Sin embargo,<**2>es una cantidad de pivote (desplazamiento angular) del resorte neumático (resorte de refuerzo) dispuesto en elbogie12b en la dirección de rodadura.

Vibración transversal de la carrocería del vehículo

La ecuación de movimiento que describe la vibración transversal de la carrocería 11 del vehículo (movimiento en la dirección derecha e izquierda) se expresa mediante (15) Ecuación más abajo.

[Ecuación matemática 6]

rriB es la masa de losbogies12a, 12b. yb • • es la aceleración de la carrocería 11 del vehículo en la dirección derecha e izquierda. yt<2>• es una velocidad delbogie12b en la dirección derecha e izquierda. ' es una velocidad angular delbogie12b en la dirección de rodadura. yt<2>es un desplazamiento delbogie12b en la dirección derecha e izquierda. ^ ::: es una cantidad de pivote (desplazamiento angular) delbogie12b en la dirección de rodadura.

Orientación de la carrocería del vehículo

La ecuación de movimiento que describe la orientación de la carrocería 11 del vehículo se expresa mediante (16) Ecuación más abajo.

[Ecuación matemática 7]

<I bz>es un momento de inercia de la carrocería 11 del vehículo en la dirección de orientación. b ’ ' es la aceleración angular de la carrocería 11 del vehículo en la dirección de orientación, co es una constante de amortiguación del amortiguador de orientación en la dirección hacia delante y hacia atrás. ‘ es una velocidad angular del amortiguador de orientación dispuesto en elbogie12a en la dirección de orientación.**2 'e s una velocidad angular del amortiguador de orientación en elbogie12b en la dirección de orientación. • ■ es una cantidad de pivote (desplazamiento angular) delbogie12b en la dirección de orientación.

Rodadura de la carrocería del vehículo

La ecuación de movimiento que describe la rodadura de la carrocería 11 del vehículo se expresa mediante (17) Ecuación más abajo.

[Ecuación matemática 8]

I<bx>es un momento de inercia de la carrocería 11 del vehículo en la dirección de rodadura.0 ■' ' es la aceleración angular de la carrocería 11 del vehículo en la dirección de rodadura.

Orientación del amortiguador

Las ecuaciones de movimiento que describen la orientación del amortiguador de guiñada dispuesto en elbogie12a y la orientación del amortiguador de guiñada dispuesto en elbogie12b se expresan mediante (18) Ecuación y (19) Ecuación más abajo, respectivamente.

[Ecuación matemática 9]

: es una cantidad de pivote (desplazamiento angular) del amortiguador de orientación dispuesto en elbogie12b en la dirección de orientación.

Rodadura del resorte neumático (resorte de refuerzo)

Las ecuaciones de movimiento que describen la rodadura del resorte neumático (resorte de refuerzo) dispuesto en elbogie12a y la rodadura del resorte neumático (resorte de refuerzo) dispuesto en elbogie12b se expresan mediante (20) Ecuación y (21) Ecuación más abajo, respectivamente.

[Ecuación matemática 10]

c' ’ es una velocidad angular del resorte neumático (resorte de refuerzo) dispuesto en elbogie12b en la dirección de rodadura.

Fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás

A continuación, se explicará la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás. Por cierto, la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás es la misma que se describe en la Bibliografía de Patente 1.

Componentes en fase de la fuerza de fluencia longitudinal en una rueda de las ruedas derecha e izquierda en un conjunto de ruedas y la fuerza de fluencia longitudinal en la otra rueda son componentes correspondientes a una fuerza de frenado y una fuerza motriz. Por consiguiente, la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás se determina preferiblemente para corresponder a un componente de fase opuesta de la fuerza de fluencia longitudinal. El componente de fase opuesta de la fuerza de fluencia longitudinal es un componente que debe ser opuesto en fase entre sí entre la fuerza de fluencia longitudinal en una rueda de las ruedas derecha e izquierda en un conjunto de ruedas y la fuerza de fluencia longitudinal en la otra rueda. Es decir, el componente de fase opuesta de la fuerza de fluencia longitudinal es un componente, de la fuerza de fluencia longitudinal, en la dirección en la que se tuerce el eje. En este caso, la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás se convierte en un componente opuesto en fase entre sí a partir de componentes de dirección hacia delante y hacia atrás de las fuerzas que se producen en los dos miembros antes descritos unidos a los lados derecho e izquierdo de un conjunto de ruedas.

De aquí en adelante, se explicarán ejemplos concretos de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás en el caso donde la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás se determina de manera que se corresponda con el componente de fase opuesta de la fuerza de fluencia longitudinal.

En el caso de que la suspensión de la caja del eje sea una suspensión de la caja del eje tipo monoenlace, la suspensión de la caja del eje incluye un enlace, y la caja del eje y el bastidor delbogieestán acoplados por el enlace. Un casquillo de goma está conectado a ambos extremos del enlace. En este caso, la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás se convierte, a partir de componentes de dirección hacia delante y hacia atrás de cargas, en uno de dos enlaces, que están unidos a los extremos derecho e izquierdo de un conjunto de ruedas uno a uno, y reciben el componente que será opuesto en fase uno al otro. Además, debido a la disposición y constitución de los enlaces, el enlace recibe principalmente, de las cargas en la dirección hacia delante y hacia atrás, la dirección derecha e izquierda, y la dirección hacia arriba y hacia abajo, la carga en la dirección hacia delante y hacia atrás. Por consiguiente, solo es necesario conectar una galga extensométrica a cada enlace, por ejemplo. Mediante el uso de un valor medido de la galga extensométrica, se deriva el componente de dirección hacia delante y hacia atrás de la carga que recibe este enlace, para obtener así un valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás. Además, en lugar de aplicar dicho diseño, un desplazamiento de la dirección hacia delante y hacia atrás del casquillo de goma unido al enlace puede medirse con un medidor de desplazamiento. En este caso, el producto de un desplazamiento medido y una constante de resorte de este casquillo de goma se establece como el valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás. En el caso de que la suspensión de la caja del eje sea la suspensión de la caja del eje de tipo monoenlace, el miembro descrito anteriormente para soportar la caja del eje se convierte en el enlace o en el casquillo de goma.

Por cierto, en la carga medida por la galga extensométrica conectada al enlace, no solo el componente en la dirección hacia delante y hacia atrás, sino también al menos un componente de un componente en la dirección derecha e izquierda y un componente en la dirección hacia arriba y hacia abajo a veces están contenidos. Sin embargo, incluso en dicho caso, debido a la estructura de la suspensión de la caja del eje, la carga del componente en la dirección derecha e izquierda y la carga del componente en la dirección hacia arriba y hacia abajo que recibe el enlace son lo suficientemente más pequeñas que la carga del componente en la dirección hacia delante y hacia atrás. Por consiguiente, solo la fijación de una galga extensiométrica a cada enlace permite obtener un valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás, que requiere prácticamente la precisión. De esta manera, los componentes que no sean el componente en la dirección hacia delante y hacia atrás a veces se incluyen en el valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás. Por consiguiente, se pueden conectar tres o más galgas extensométricas a cada enlace para cancelar las deformaciones unitarias en la dirección hacia arriba y hacia abajo y en la dirección derecha e izquierda. Esto permite mejorar la precisión del valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás.

En el caso de que la suspensión de la caja del eje sea una suspensión de la caja del eje tipo viga de eje, la suspensión de la caja del eje incluye una viga de eje, y la caja del eje y el bastidor delbogieestán acoplados por la viga de eje. La viga de eje se puede formar integralmente con la caja del eje. Un casquillo de goma está fijado a un extremo del lado del bastidor delbogiela viga de eje. En este caso, la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás se convierte, a partir de los componentes de dirección hacia delante y hacia atrás de las cargas que dos vigas de eje, que están unidas a los extremos derecho e izquierdo de un conjunto de ruedas uno a uno, reciben, el componente que será opuesto en fase uno al otro. Además, debido a la disposición y la constitución de las vigas de eje, es probable que la viga de eje reciba, de las cargas en la dirección hacia delante y hace atrás, la dirección derecha e izquierda, y la dirección hacia arriba y hacia abajo, la carga en la dirección derecha e izquierda, además de la carga en la dirección hacia delante y hacia atrás. Por consiguiente, dos o más galgas extensométricas están conectadas a cada viga de eje para cancelar la deformación en la dirección derecha e izquierda, por ejemplo. Mediante el uso de valores medidos de estas galgas extensométricas, se obtiene el componente de dirección hacia delante y hacia atrás de la carga que recibe la viga de eje, para obtener así un valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás. Además, en lugar de aplicar dicho diseño, un desplazamiento de dirección hacia delante y hacia atrás del casquillo de goma unido a la viga de eje puede medirse con un medidor de desplazamiento. En este caso, el producto de un desplazamiento medido y una constante de resorte de este casquillo de goma se establece como el valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás. En el caso de que la suspensión de la caja del eje sea la suspensión de la caja del eje tipo viga de eje, el miembro descrito por previamente para soportar la caja del eje se convierte en la viga de eje o en el casquillo de goma.

Por cierto, en la carga medida por la galga extensiométrica unida a la viga del eje, no solo los componentes en la dirección hacia delante y hacia atrás y en la dirección derecha e izquierda, sino también el componente en la dirección hacia arriba y hacia abajo a veces se incluyen.

Sin embargo, incluso en dicho caso, debido a la estructura de la suspensión de la caja del eje, la carga del componente en la dirección hacia arriba y hacia abajo que recibe la viga del eje recibe es lo suficientemente más pequeña que la carga del componente en la dirección hacia delante y hacia atrás y la carga del componente en la dirección derecha e izquierda.

Por consiguiente, a menos que la galga extensiométrica esté acoplada para cancelar la carga del componente en la dirección hacia arriba y hacia abajo que recibe la viga del eje, se puede obtener un valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás, que tiene una precisión que se requiere prácticamente.

De esta manera, los componentes que no sean el componente en la dirección hacia delante y hacia atrás a veces se incluyen en la fuerza medida de la dirección hacia delante y hacia atrás, y tres o más galgas extensométricas se pueden conectar a cada viga de eje para cancelar la deformación en la dirección hacia arriba y hacia abajo, así como la deformación en la dirección derecha e izquierda. Esto permite mejorar la precisión del valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás.

En el caso de que la suspensión de la caja del eje sea una suspensión de la caja del eje tipo ballesta, la suspensión de la caja del eje incluye una ballesta, y la caja del eje y el bastidor delbogieestán acoplados por la ballesta. Hay un casquillo de goma fijado a los extremos de la ballesta. En este caso, la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás se convierte, a partir de los componentes de dirección hacia delante y hacia atrás de las cargas que dos ballestas, que están unidos a los extremos derecho e izquierdo de un conjunto de ruedas uno a uno, reciben, el componente que será opuesto en fase uno al otro. Además, debido a la disposición y constitución de las ballestas, es probable que la ballesta reciba, de las cargas en la dirección hacia delante y hacia atrás, la dirección derecha e izquierda, y la dirección hacia arriba y hacia abajo, la carga en la dirección derecha e izquierda y la carga en la dirección hacia arriba y hacia abajo, además de la carga en la dirección hacia delante y hacia atrás. Por consiguiente, tres o más galgas extensométricas están conectadas a cada ballesta para cancelar las deformaciones en la dirección derecha e izquierda y en la dirección hacia arriba y hacia abajo, por ejemplo. Mediante el uso de valores medidos de estas galgas extensométricas, se deriva el componente de dirección hacia delante y hacia atrás de la carga que recibe la ballesta, para así obtener un valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás. Además, en lugar de aplicar dicho diseño, un desplazamiento hacia delante y hacia atrás del casquillo de goma unido a la ballesta puede medirse con un medidor de desplazamiento. En este caso, el producto de un desplazamiento medido y una constante de resorte de este casquillo de goma se establece como el valor medido de la fuerza de dirección hacia arriba y hacia abajo. En el caso de que la suspensión de la caja del eje sea la suspensión de la caja del eje tipo ballesta, el miembro descrito previamente para soportar la caja del eje se convierte en la ballesta o en el casquillo de goma.

Por cierto, como el medidor de desplazamiento descrito previamente, se puede utilizar un medidor de desplazamiento láser o medidor de desplazamiento de corriente de Foucault conocido.

Además, la fuerza de la dirección hacia delante y hacia atrás se ha explicado aquí tomando como ejemplo el caso del sistema de la suspensión de la caja del eje que es de tipo monoenlace, de tipo viga de eje y de tipo ballesta. Sin embargo, el sistema de la suspensión de la caja del eje no se limita al tipo monoenlace, al tipo viga de eje y al tipo ballesta. Según el sistema de la suspensión de la caja del eje, la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás se puede determinar de la misma manera que en el tipo monoenlace, el tipo viga del eje y el tipo ballesta.

Además, el caso donde un valor medido de una sola fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás en un conjunto de ruedas. se explicará como ejemplo, para simplificar la explicación de más abajo. Es decir, el vehículo ferroviario ilustrado en la Figura 1 tiene los cuatro conjuntos de ruedas 13a a 13d. Por consiguiente, es posible obtener valores medidos de cuatro fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás T<1>a T<4>.

Primera realización

A continuación, se explicará una primera realización de la presente invención.

Aparato 400 de inspección

La Figura 4 es un diagrama que ilustra un ejemplo de una configuración funcional de un aparato 400 de inspección. La Figura 5 es un diagrama que ilustra un ejemplo de una configuración de hardware del aparato 400 de inspección. La Figura 6 es un diagrama de flujo que ilustra un ejemplo del primer preprocesamiento en el aparato 400 de inspección. El primer preprocesamiento es el procesamiento para establecer ecuaciones de estado y ecuaciones de observación utilizadas en el segundo preprocesamiento y en el procesamiento principal. La Figura 7 es un diagrama de flujo que ilustra un ejemplo del segundo preprocesamiento en el aparato 400 de inspección. El segundo preprocesamiento se procesa para derivar una cantidad de corrección para un valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación descrita previamente una vez finalizado el primer preprocesamiento. La Figura 8 es un diagrama de flujo que ilustra un ejemplo del procesamiento principal en el aparato 400 de inspección. El procesamiento principal es el procesamiento para obtener un valor estimado de una cantidad de irregularidad de alineación final después de que el primer preprocesamiento y el segundo preprocesamiento hayan finalizado. En esta realización, como se ilustra en la Figura 1, el caso donde el aparato 400 de inspección está montado en el vehículo ferroviario se explicará como un ejemplo. En la siguiente explicación, el vehículo ferroviario se establece igual que el vehículo ferroviario con el aparato 400 de inspección montado en él.

En la Figura 4, el aparato 400 de inspección incluye, como sus funciones, una unidad 401 de almacenamiento de ecuaciones de estado, una unidad 402 de almacenamiento de ecuaciones de observación, una unidad 403 de adquisición de datos, una primera unidad 404 de ajuste de frecuencia, una unidad 405 de operación de filtro, una segunda unidad 406 de ajuste de frecuencia, una primera unidad 407 de cálculo de estado de la vía, una unidad 408 de adquisición de valor real, una unidad 409 de cálculo de cantidad de corrección, una unidad 410 de almacenamiento de cantidad de corrección, una segunda unidad 411 de cálculo de estado de la vía, una unidad 412 de corrección de estado de la vía, y una unidad 413 de salida.

En la Figura 5, el aparato 400 de inspección incluye una CPU 501, una memoria 502 principal, una memoria 503 auxiliar, un circuito 504 de comunicación, un circuito 505 de procesamiento de señales, un circuito 506 de procesamiento de imágenes, un circuito 507 de I/F, una interfaz 508 de usuario, una pantalla 509 y un bus 510.

La CPU 501 controla, en general, todo el aparato 400 de inspección. La CPU 501 utiliza la memoria 502 principal como un área de trabajo para ejecutar un programa almacenado en la memoria 503 auxiliar. La memoria 502 principal almacena datos temporalmente. La memoria 503 auxiliar almacena varios datos, además de los programas que ejecutará la CPU 501. La memoria 503 auxiliar almacena ecuaciones de estado, ecuaciones de observación y cantidades de corrección (una primera cantidad de corrección, una segunda cantidad de corrección) que se describirán más adelante. La unidad 401 de almacenamiento de ecuación de estado, la unidad 402 de almacenamiento de ecuaciones de observación y la unidad 410 de almacenamiento de cantidad de corrección se fabrican mediante el uso de la CPU 501 y la memoria 503 auxiliar, por ejemplo.

El circuito 504 de comunicación es un circuito destinado a llevar a cabo la comunicación con el exterior del aparato 400 de inspección. El circuito 504 de comunicación recibe información del valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás e información de los valores medidos de aceleraciones de la carrocería 11 del vehículo, losbogies12a, 12b, y los conjuntos 13a a 13d de ruedas en la dirección derecha e izquierda, por ejemplo. El circuito 504 de comunicación puede llevar a cabo comunicaciones por radio o por cable con el exterior del aparato 400 de inspección. El circuito 504 de comunicación está conectado a una antena provista en el vehículo ferroviario en el caso de llevar a cabo la comunicación por radio.

El circuito 505 de procesamiento de señales lleva a cabo varias piezas del procesamiento de señales en las señales recibidas en el circuito 504 de comunicación y señales ingresadas según el control por la CPU 501. La unidad 403 de adquisición de datos y la unidad 408 de adquisición de valor real se fabrican mediante el uso de la CPU 501, del circuito 504 de comunicación y del circuito 505 de procesamiento de señales, por ejemplo. Además, la primera unidad 404 de ajuste de frecuencia, la unidad 405 de operación de filtro, la segunda unidad 406 de ajuste de frecuencia, la primera unidad 407 de cálculo de estado de la vía, la unidad 409 de cálculo de cantidad de corrección, la segunda unidad 411 de cálculo de estado de la vía, y la unidad 412 de corrección de estado de la vía se fabrican mediante el uso de la CPU 501 y del circuito 505 de procesamiento de señales, por ejemplo.

El circuito 506 de procesamiento de imágenes lleva a cabo varias piezas del procesamiento de imágenes en señales ingresadas según el control por la CPU 501. La señal que se ha sometido al procesamiento de imágenes se emite en la pantalla 509.

La interfaz 508 de usuario es una parte a través de la cual un operador da una instrucción al aparato 400 de inspección. La interfaz 508 de usuario incluye botones, interruptores, diales, etc., por ejemplo. Además, la interfaz 508 de usuario puede incluir una interfaz gráfica de usuario mediante el uso de la pantalla 509.

La pantalla 509 muestra una imagen basada en señal emitida desde el circuito 506 de procesamiento de imágenes. El circuito 507 de I/F intercambia datos con un dispositivo conectado al circuito 507 de I/F. En la Figura 5, como el dispositivo que se conectará al circuito 507 de I/F, se ilustran la interfaz 508 de usuario y la pantalla 509. Sin embargo, el dispositivo que se conectará al circuito 507 de I/F no se limita a estos. Por ejemplo, un medio de almacenamiento portátil puede conectarse al circuito 507 de I/F. Además, al menos una parte de la interfaz 508 de usuario y de la pantalla 509 puede proveerse fuera del aparato 400 de inspección.

La unidad 413 de salida se fabrica utilizando el circuito 504 de comunicación, el circuito 505 de procesamiento de señales, y al menos uno del circuito 506 de procesamiento de imágenes, circuito 507 de I/F y pantalla 509, por ejemplo.

Por cierto, la CPU 501, la memoria 502 principal, la memoria 503 auxiliar, el circuito 505 de procesamiento de señales, el circuito 506 de procesamiento de imágenes y el circuito 507 de I/F se conectan al bus 510. La comunicación entre estos componentes se lleva a cabo a través del bus 510. Además, el hardware del aparato 400 de inspección no se limita al ilustrado en la Figura 5 siempre que pueda llevar a cabo funciones descritas más adelante del aparato 400 de inspección.

Unidad 401de almacenamiento de ecuaciones de estado, E601

La unidad 401 de almacenamiento de ecuaciones de estado almacena ecuaciones de estado. En esta realización, se explicará como ejemplo el caso de uso de las ecuaciones de estado descritas en la Bibliografía de Patente 1. Como se ha descrito previamente, en esta realización, las ecuaciones de movimiento que describen las orientaciones de los conjuntos 13a a 13d de ruedas de (5) Ecuación a (8) Ecuación no se incluyen en la ecuación de estado, y la ecuación de estado se constituye de la siguiente manera.

En primer lugar, las ecuaciones de movimiento que describen las vibraciones transversales de losbogies12a, 12b (movimiento en la dirección derecha e izquierda) de (9) Ecuación y (10) Ecuación, las ecuaciones de movimiento que describen las rodaduras de losbogies12a, 12b de (13) Ecuación y (14) Ecuación, la ecuación de movimiento que describe la vibración transversal de la carrocería 11 del vehículo (movimiento en la dirección derecha e izquierda) de (15) Ecuación, la ecuación de movimiento que describe la orientación de la carrocería 11 del vehículo de (16) Ecuación, la ecuación de movimiento que describe la rodadura de la carrocería 11 del vehículo de (17) Ecuación, las ecuaciones de movimiento que describen las orientaciones del amortiguador de guiñada dispuesto en elbogie12a y el amortiguador de guiñada dispuesto en elbogie12b de (18) Ecuación y (19) Ecuación, y las ecuaciones de movimiento que describen las rodaduras del resorte neumático (resorte de refuerzo) dispuesto en elbogie12a y el resorte neumático (resorte de refuerzo) dispuesto en elbogie12b de (20) Ecuación y (21) Ecuación se utilizan como son para constituir la ecuación de estado.

Mientras tanto, en las ecuaciones de movimiento que describen las vibraciones transversales de los conjuntos 13a a 13d de ruedas (movimiento en la dirección derecha e izquierda) de (1) Ecuación a (4) Ecuación y las ecuaciones de movimiento que describen las orientaciones de losbogies12a, 12b de (11) Ecuación y (12) Ecuación, las cantidades de pivote (desplazamientos angulares) <í’ “ 1 a ^ «« y las velocidades angulares *-■ ' a *-< • de los conjuntos 13a a 13d de ruedas en la dirección de orientación se incluyen. Los resultados obtenidos después de eliminar estas variables de (1) Ecuación a (4) Ecuación, (11) Ecuación y (12) Ecuación se utilizan para constituir la ecuación de estado.

Primero, las fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás de T<1>a T<4>de los conjuntos 13a a 13d de ruedas se expresan por (22) Ecuación a (25) Ecuación más abajo. De esta manera, las fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás Ti a T<4>se determinan según las diferencias entre los desplazamientos angulares<1>a de los conjuntos de ruedas en la dirección de orientación y los desplazamientos angulares ó ... a ó<t 2>de losbogiesen los que se proveen estos conjuntos de ruedas en la dirección de orientación.

[Ecuación matemática 11]

Las variables de transformación e<1>a e<4>se definen como en (26) Ecuación a (29) Ecuación más abajo. Como se describe más arriba, las variables de transformación ei a e<4>se definen por las diferencias entre los desplazamientos angulares -.i a ^ t2de losbogiesen la dirección de orientación y los desplazamientos angulares a - ■ de los conjuntos de ruedas en la dirección de orientación. Las variables de transformación ei a e<4>son variables para llevar a cabo la transformación mutua entre los desplazamientos angulares a<0>■ de losbogiesen la dirección de orientación y los desplazamientos angulares ^ «- a*•« de los conjuntos de ruedas en la dirección de orientación.

[Ecuación matemática 12]

Cuando se modifican (26) Ecuación a (29) Ecuación, se obtienen (30) Ecuación a (33) Ecuación de más abajo. [Ecuación matemática 13]

Cuando (30) Ecuación a (33) Ecuación son sustituidas en las ecuaciones de movimiento que describen las vibraciones transversales de los conjuntos 13a a 13d de ruedas (movimiento en la dirección derecha e izquierda) de (1) Ecuación a (4) Ecuación, se obtienen (34) Ecuación a (37) Ecuación de más abajo.

[Ecuación matemática 14]

Como se describe más arriba, las ecuaciones de movimiento que describen las vibraciones transversales de los conjuntos 13a a 13d de ruedas (movimiento en la dirección derecha e izquierda) de (1) Ecuación a (4) Ecuación se expresan mediante el uso de las variables de transformación ei a e4, lo cual permite eliminar las cantidades de pivote (desplazamientos angulares) (<¿ - i a&w4 de los conjuntos 13a a 13d de ruedas en la dirección de orientación que se incluyen en estas ecuaciones de movimiento.

Cuando (22) Ecuación a (25) Ecuación son sustituidas en las ecuaciones de movimiento que describen las orientaciones de losbogies12a, 12b de (11) Ecuación y (12) Ecuación, se obtienen (38) Ecuación y (39) Ecuación de más abajo.

[Ecuación matemática 15]

Como se describe más arriba, las ecuaciones de movimiento que describen las orientaciones de losbogies12a, 12b de (11) Ecuación y (12) Ecuación se expresan mediante el uso de las fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás Ti a T4, por medio de lo cual es posible eliminar los desplazamientos angulares >/> wi a$»« y las velocidades angulares<Ówl>a u< ‘ de los conjuntos 13a a 13d de ruedas en la dirección de orientación que se incluyen en estas ecuaciones de movimiento.

Además, cuando (26) Ecuación a (29) Ecuación se sustituyen en (22) Ecuación a (25) Ecuación, se obtienen (40) Ecuación a (43) Ecuación de más abajo.

[Ecuación matemática 16]

Como se describe más arriba, en esta realización, como en (34) Ecuación a (37) Ecuación, se expresan las ecuaciones de movimiento que describen las vibraciones transversales de los conjuntos 13a a 13d de ruedas (movimiento en la dirección derecha e izquierda) y, al mismo tiempo, como en (38) Ecuación y (39) Ecuación, se expresan las ecuaciones de movimiento que describen las orientaciones de losbogies<1 2>a,<1 2>b, y mediante el uso de estas, se constituye la ecuación de estado.

Además, (40) Ecuación a (43) Ecuación son ecuaciones diferenciales ordinarias, y los valores reales de las variables de transformación e<1>a e<4>, que son soluciones de las ecuaciones, se pueden derivar utilizando los valores de las fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás T<1>a T<4>en los conjuntos 13a a 13d de ruedas. Aquí, los valores de las fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás T<1>a T<4>son que una intensidad de señal de un componente de baja frecuencia que se generará debido a que el vehículo ferroviario que se desplaza sobre la porción curva de la vía se reduce a partir de los datos de la serie temporal del valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás por la primera unidad 404 de ajuste de frecuencia descrita más adelante.

Los valores reales de las variables de transformación e<1>a e<4>derivadas como se describe más arriba se dan a (34) Ecuación a (37) Ecuación. Además, los valores de las fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás T<1>a T<4>en los conjuntos 13a a 13d de ruedas se dan a (38) Ecuación y (39) Ecuación. Aquí, los valores de las fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás T<1>a T<4>son que la intensidad de señal de un componente de baja frecuencia que se generará debido a que el vehículo ferroviario se desplaza sobre la porción curva de la vía se reduce a partir de los datos de la serie temporal del valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás por la primera unidad 404 de ajuste de frecuencia descrita más adelante.

En esta realización, variables ilustradas en la (44) Ecuación de más abajo se establecen como las variables de estado, y mediante el uso de las ecuaciones de movimiento de (9) Ecuación, (10) Ecuación, (13) Ecuación a (21) Ecuación, y (34) Ecuación a (39) Ecuación, se constituye la ecuación de estado.

[Ecuación matemática 17]

La unidad 401 de almacenamiento de ecuaciones de estado recibe la ecuación de estado constituida como se describe más arriba, por ejemplo, según el funcionamiento de la interfaz 508 de usuario por un operador y la almacena.

Unidad 402 de almacenamiento de ecuaciones de observación, E602

La unidad 402 de almacenamiento de ecuaciones de observación almacena ecuaciones de observación. En esta realización, la aceleración de la carrocería<11>del vehículo en la dirección derecha e izquierda, las aceleraciones de losbogies12a, 12b en la dirección derecha e izquierda, y las aceleraciones de los conjuntos 13a a 13d de ruedas en la dirección derecha e izquierda se establecen en variables de observación. Estas variables de observación son variables de observación de filtrado por un filtro de Kalman descrito más adelante. En esta realización, las ecuaciones de movimiento que describen las vibraciones transversales de (34) Ecuación a (37) Ecuación, (9) Ecuación, (10) Ecuación y (15) Ecuación se utilizan para constituir una ecuación de observación. La unidad 402 de almacenamiento de ecuaciones de observación recibe la ecuación de observación constituida de esta manera, por ejemplo, según el funcionamiento de la interfaz 508 de usuario por un operador y la almacena.

Después de que la ecuación de estado y la ecuación de observación se almacenen en el aparato 400 de inspección como se describe más arriba, la unidad 403 de adquisición de datos, la primera unidad 404 de ajuste de frecuencia, la unidad 405 de operación de filtro, la segunda unidad 406 de ajuste de frecuencia, la primera unidad 407 de cálculo de estado de la vía, la unidad 408 de adquisición de valor real, la unidad 409 de cálculo de cantidad de corrección y la unidad 410 de almacenamiento de cantidad de corrección se inician. Es decir, después del primer preprocesamiento mediante el diagrama de flujo de la Figura 6 haya terminado, el segundo preprocesamiento por el diagrama de flujo en la Figura 7 se inicia.

Unidad 403 de adquisición de datos, E701

La unidad 403 de adquisición de datos adquiere datos medidos con un período de muestreo predeterminado.

En esta realización, la unidad 403 de adquisición de datos adquiere, como datos medidos, datos de serie temporal de un valor medido de la aceleración de la carrocería 11 del vehículo en la dirección derecha e izquierda, los datos de series temporales de los valores medidos de las aceleraciones de losbogies12a, 12b en la dirección derecha e izquierda, y los datos de series temporales de los valores medidos de las aceleraciones de los conjuntos 13a a 13d de ruedas en la dirección derecha e izquierda. Las aceleraciones respectivas se miden mediante el uso de galgas extensométricas conectadas, por ejemplo, a la carrocería 11 del vehículo, a losbogies12a, 12b, y a los conjuntos 13a a 13d de ruedas respectivamente y a un dispositivo aritmético que calcula las aceleraciones utilizando los valores medidos de estas galgas extensométricas. Por cierto, la medición de las aceleraciones se puede llevar a cabo mediante una técnica conocida y, por consiguiente, se omite su explicación detallada.

Además, la unidad 403 de adquisición de datos adquiere, como datos medidos, datos de series temporales del valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás. El método para medir la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás es como se ha descrito previamente.

La unidad 403 de adquisición de datos puede adquirir los datos medidos llevando a cabo la comunicación con el dispositivo aritmético descrito previamente, por ejemplo. En la etapa E701, la unidad 403 de adquisición de datos adquiere datos medidos en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario.

Primera unidad 404 de ajuste de frecuencia, E702

La primera unidad 404 de ajuste de frecuencia reduce (preferiblemente elimina) la intensidad de la señal del componente de baja frecuencia contenido en los datos de serie temporal del valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás (una segunda cantidad física) de los datos medidos adquiridos por la unidad 403 de adquisición de datos. Una señal de este componente de baja frecuencia es una señal que no se mide cuando el vehículo ferroviario se desplaza por la vía lineal, sino que se mide cuando el vehículo ferroviario se desplaza por la vía curva. Es decir, la señal medida cuando el vehículo ferroviario se desplaza por la vía curva puede considerarse como una señal obtenida superponiendo la señal de este componente de baja frecuencia a la señal medida cuando el vehículo ferroviario se desplaza por la vía lineal.

Los presentes inventores idearon un modelo en el que se corrige un modelo AR (autorregresivo). Luego, los presentes inventores idearon reducir la intensidad de la señal del componente de baja frecuencia contenido en los datos de la serie temporal del valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás utilizando este modelo. En la siguiente explicación, el modelo ideado por los presentes inventores se denomina modelo AR corregido. A diferencia de esto, el modelo AR conocido se denomina modelo AR simplemente. De aquí en adelante, se explicará un ejemplo del modelo AR corregido.

Un valor de los datos de serie temporal y de una cantidad física en un tiempo k (1 < k < M) se establece en y* • M es un número que indica, como los datos de serie temporal y de la cantidad física, datos hasta cuando están contenidos, y está predefinido. En la siguiente explicación, los datos de serie temporal de la cantidad física se abreviarán como datos y según sea necesario. El modelo AR que se aproxima al valor yk de los datos y es como en (45) Ecuación más abajo, por ejemplo. El modelo AR es, como se ¡lustra en (45) Ecuación, una ecuación que expresa un valor pronosticadoy '• de la cantidad física en el tiempo k (m 1 < k < M) en los datos y mediante el uso de un valor real y k-i de la cantidad física en un tiempo k-1 (1 < 1 < m) antes del tiempo k en los datos y. Por cierto, y se expresa mediante la adición de A por encima de yk en (45) Ecuación.

[Ecuación matemática 18]

En (45) Ecuación, a es un coeficiente del modelo AR. m es un número del valor de los datos y que se utilizará para aproximar el valor y<k>de los datos y en el tiempo k en el modelo AR, y es un número entre los valores y<k>-<1>a y<k-m>de los datos y en tiempos continuos k-1 a k-m antes del tiempo k. m es un entero menos que M. Como, por ejemplo, se puede utilizar 1500.

Entonces, se deriva una expresión condicional para aproximar el valor pronosticado y de la cantidad física en el tiempo k por el modelo AR al valor y<k>mediante el uso de un método de los mínimos cuadrados. Como condición para aproximar el valor pronosticado y de la cantidad física en el tiempo k por el modelo AR al valoryk, es posible emplear una condición que minimice un error cuadrado entre el valor pronosticado y~ '■ de la cantidad física en el tiempo k por el modelo AR y el valoryk, por ejemplo. Es decir, se utiliza el método de los mínimos cuadrados para aproximar el valor pronosticado y " de la cantidad física en el tiempo k por el modelo AR al valor yk. (46) Ecuación de más abajo es una expresión condicional para minimizar el error cuadrado entre el valor pronosticado y de la cantidad física en el tiempo k por el modelo AR y el valor yk.

[Ecuación matemática 19]

♦ • • (46)

La relación de (47) Ecuación de más abajo se establece mediante (46) Ecuación.

[Ecuación matemática 20]

Además, (47) Ecuación se modifica (se expresa en forma de notación de matriz) y, por lo tanto, se obtiene (48) Ecuación de más abajo.

[Ecuación matemática 21]

Rji en (48) Ecuación se llama autocorrelación de los datos y, y es un valor definido por (49) Ecuación más abajo.

1 j " 11 en este tiempo se conoce como un tiempo de retraso.

[Ecuación matemática 22]

Según (48) Ecuación, se considera (50) Ecuación de más abajo. (50) Ecuación es una ecuación derivada de una condición que minimiza el error entre el valor pronosticado y de la cantidad física en el tiempo k por el modelo AR y el valor yk de la cantidad física en el tiempo k correspondiente al valor pronosticado'■. (50) Ecuación se llama una ecuación de Yule-Walker. Además, (50) Ecuación es una ecuación lineal en la que un vector compuesto de coeficientes del modelo AR se establece en un vector variable. Un vector constante en el lado izquierdo en (50) Ecuación es un vector cuyo componente es la autocorrelación de los datos y con un retraso de tiempo de 1 a m. En la siguiente explicación, el vector constante en el lado izquierdo en (50) Ecuación se denomina vector de autocorrelación según sea necesario. Además, una matriz de coeficiente en el lado derecho en (50) Ecuación es una matriz cuyo componente es la autocorrelación de los datos y con un retraso de tiempo de 0 a m-1. En la siguiente explicación, la matriz de coeficiente en el lado derecho en (50) Ecuación se denomina matriz de autocorrelación según sea necesario.

[Ecuación matemática 23]

Además, la matriz de autocorrelación en el lado derecho en (50) Ecuación (una matriz de m X m compuesta de Rj<1>) se describe como una matriz de autocorrelación R como en (51) Ecuación más abajo.

[Ecuación matemática 24]

En general, al derivar el coeficiente del modelo AR, se usa un método para resolver un coeficiente a de (50) Ecuación. En (50) Ecuación, el coeficiente " se deriva para hacer que el valor pronosticadoJ' de la cantidad física en el tiempo k derivado por el modelo AR se acerque al valor y<k>de la cantidad física en el tiempo k tanto como sea posible. Por lo tanto, las características de frecuencia del modelo AR incluyen un gran número de componentes de frecuencia contenidos en el valor y<k>de los datos y en cada tiempo.

Por consiguiente, los presentes inventores se centraron en la matriz de autocorrelación R que se multiplicará por el coeficiente a del modelo AR y en examinarla seriamente. Como resultado, los presentes inventores descubrieron que es posible reducir el efecto de un componente de alta frecuencia contenido en los datos y utilizando una parte de valores propios de la matriz de autocorrelación R. Es decir, los presentes inventores descubrieron que es posible reescribir la matriz de autocorrelación R para enfatizar el componente de baja frecuencia.

Se explicará un ejemplo concreto de lo anterior más abajo.

La matriz de autocorrelación R se somete a una descomposición de valor singular. Elementos de la matriz de autocorrelación R son simétricos. Por consiguiente, cuando la matriz de autocorrelación R se somete a una descomposición de valor singular, como en (52) Ecuación más abajo, el resultado se convierte en el producto de una matriz ortogonal U, una matriz diagonal £, y una matriz transpuesta de la matriz ortogonal U.

[Ecuación matemática 25]

La matriz diagonal £ en (52) Ecuación es una matriz cuyo componente diagonal son los valores propios de la matriz de autocorrelación R como se ilustra en (53) Ecuación más abajo. El componente diagonal de la matriz diagonal £ se establece en a<11>, a<22>, .. ., a<mm>. Además, la matriz ortogonal U es una matriz en la que el vector de componente de cada columna es un vector propio de la matriz de autocorrelación R. El vector de componente de columna de la matriz diagonal U se establece en u<i>, u<2>, ..., u<m>. Existe una relación de correspondencia en la que el valor propio de la matriz de autocorrelación R que responde a un vector propio u<j>es a<j>El valor propio de la matriz de autocorrelación R es una variable que refleja la intensidad de cada componente de frecuencia incluido en una forma de onda de tiempo del valor pronosticado yA> de la cantidad física en el tiempo k por el modelo AR.

[Ecuación matemática 26]

Los valores de a<11>, a<22>, .. a mm son los componentes diagonales de la matriz diagonal £ obtenida por el resultado de la descomposición del valor singular de la matriz de autocorrelación R se establecen en orden descendente con el fin de simplificar la ilustración de la ecuación matemática. Una matriz R' se define como en (54) Ecuación de más abajo utilizando, a partir de los valores propios de la matriz de autocorrelación R ilustrada en (53) Ecuación, s piezas de los valores propios, que se eligen desde el más grande. s es un número que es 1 o más y menor que m. En esta realización, s está predefinido. La matriz R' es una matriz resultante de aproximar la matriz de autocorrelación R mediante el uso de s piezas de los valores propios de los valores propios de la matriz de autocorrelación R.

[Ecuación matemática 27]

Una matriz U<s>en (54) Ecuación es una matriz de m X s compuesta de s piezas de los vectores componentes de la columna (autovectores correspondientes a los valores propios que se utilizarán), que se eligen desde la izquierda de la matriz ortogonal U de (52) Ecuación. Es decir, la matriz U<s>es una submatriz compuesta de los elementos de la izquierda de m X s recortados de la matriz ortogonal U.

Además, U<sT>en (54) Ecuación es una matriz transpuesta de U<s>. U<sT>es una matriz de s X m compuesta de s piezas de vectores componentes de fila, que se eligen desde la parte superior de la matriz U<T>en (52) Ecuación. La matriz £<s>en (54) Ecuación es una matriz de s X s compuesta de s piezas de columnas, que se eligen de la izquierda, y s piezas de filas, que se eligen de la parte superior, de la matriz diagonal £ en (52) Ecuación. Es decir, la matriz £<s>es una submatriz compuesta de los elementos superior e izquierdo de s X s recortada de la matriz diagonal £.

Cuando la matriz £<s>y la matriz U<s>se expresan por los elementos de la matriz, se obtiene (55) Ecuación de más abajo.

[Ecuación matemática 28]

Mediante el uso de la matriz R' en lugar de la matriz de autocorrelación R, la expresión relacional de (50) Ecuación se reescribe en (56) Ecuación más abajo.

[Ecuación matemática 29]

(56) Ecuación se modifica, y por lo tanto (57) Ecuación de más abajo se obtiene como la ecuación que deriva el coeficientea.El modelo que calcula el valor pronosticado y* de la cantidad física en el tiempo k a partir de (45) Ecuación mientras se utiliza el coeficiente a derivado por (57) Ecuación es el “modelo AR corregido”.

[Ecuación matemática 30]

<• • • (>57<)>

El caso donde los valores de un a<11>, a<22>, a<mm>siendo los componentes diagonales de la matriz diagonal £ se establecen en orden descendente se ha explicado aquí como un ejemplo. Sin embargo, no es necesario establecer los componentes diagonales de la matriz diagonal £ en orden descendente durante un proceso de cálculo del coeficientea.En este caso, la matriz Us no es la submatriz compuesta por los elementos de la izquierda de m X s cortados de la matriz ortogonal U, sino que se convierte en una submatriz compuesta por los vectores de componente de columna cortados correspondientes a los valores propios que se utilizarán (los autovectores). Además, la matriz £<s>no es la submatriz compuesta por los elementos superior e izquierdo de s X s recortados de la matriz diagonal £m pero se convierte en una submatriz que se cortará para hacer que los valores propios utilizados para determinar el coeficiente del modelo AR corregido se conviertan en los componentes diagonales.

(57) Ecuación es una ecuación que se utilizará para determinar el coeficiente del modelo AR corregido. La matriz U<s>en (57) Ecuación es una matriz (una tercera matriz) en la que los autovectores correspondientes a los autovalores utilizados para determinar el coeficiente del modelo AR corregido se establecen en los vectores de componente de columna, que es la submatriz de la matriz ortogonal U obtenida por la descomposición del valor singular de la matriz de autocorrelación R. Además, la matriz £<s>en (57) Ecuación es una matriz (una segunda matriz) en la que los valores propios utilizados para determinar el coeficiente del modelo AR corregido se establecen en los componentes diagonales, que es la submatriz de la matriz diagonal obtenida por la descomposición del valor singular de la matriz de autocorrelación R. La matriz U<s>£<s>U<sT>en (57) Ecuación es una matriz (una primera matriz) derivada de la matriz £<s>y la matriz U<s>.

Se calcula el lado derecho de (57) Ecuación y, de esta manera, se deriva el coeficiente o del modelo AR corregido. Un ejemplo del método de derivar el coeficiente a del modelo AR corregido se ha explicado más arriba. Aquí, como el método de derivar el coeficiente del modelo AR para que sea la base del modelo AR corregido, el método de usar el método de los mínimos cuadrados para el valor pronosticado y ~ k de la cantidad física en el tiempo k se ha establecido con el fin de hacer el método comprensible intuitivamente.

Sin embargo, se ha conocido un método para definir el modelo AR utilizando el concepto de un proceso estocástico y derivando su coeficiente en general. En este caso, la autocorrelación se expresa mediante la autocorrelación del proceso estocástico (una población). Esta autocorrelación del proceso estocástico se expresa como una función de un retraso de tiempo. Por consiguiente, la autocorrelación de los datos y en esta realización puede ser reemplazada por un valor calculado por otra fórmula de cálculo, siempre que se aproxime a la autocorrelación del proceso estocástico. Por ejemplo, R<22>a R<mm>son autocorrelación con un retraso de tiempo de 0 (cero), pero pueden ser reemplazados por R<11>.

El número s de los valores propios extraídos de la matriz de autocorrelación R ilustrada en (53) Ecuación se pueden determinar a partir de una distribución de los valores propios de la matriz de autocorrelación R, por ejemplo.

Como la cantidad física en la explicación del modelo AR corregido descrito previamente, aquí se aplica la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás. El valor de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás varía según el estado del vehículo ferroviario. Por consiguiente, el vehículo ferroviario se desplaza primero sobre la vía 16 para obtener los datos y del valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás. La matriz de autocorrelación R se deriva mediante el uso de (49) Ecuación y (51) Ecuación para cada uno de los datos y obtenidos. La matriz de autocorrelación R se somete a la descomposición del valor singular expresada por (52) Ecuación, para así derivar los valores propios de la matriz de autocorrelación R. La Figura 9 es una vista que ilustra un ejemplo de la distribución de los valores propios de la matriz de autocorrelación R. En la Figura 9, los valores propios a<11>a a<mm>, que se obtienen mediante la matriz de autocorrelación R en cada uno de los datos y del valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás T<1>en el conjunto 13a de ruedas que está sometido a descomposición de valor singular, se alinean en orden ascendente y se grafican. En la Figura 9, el eje horizontal es un índice del valor propio y el eje vertical es el valor del valor propio.

El ejemplo ilustrado en la Figura 9 incluye un valor propio que tiene un valor significativamente mayor que los demás. Además, el ejemplo incluye dos valores propios que tienen un valor relativamente mayor en comparación con los otros y no se consideran 0 (cero), los cuales no son tan altos como el valor propio descrito anteriormente que tiene un valor significativamente más alto. Esto hace posible emplear, por ejemplo, dos o tres como el número s de los valores propios que se extraerán de la matriz de autocorrelación R ilustrada en (53) Ecuación. No hay diferencia significativa en los resultados sea cual sea el número empleado.

La primera unidad 404 de ajuste de frecuencia lleva a cabo el siguiente procesamiento utilizando el valor y<k>de los datos y del valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás en el tiempo k adquirido en la unidad 403 de adquisición de datos.

Primero, la primera unidad 404 de ajuste de frecuencia genera la matriz de autocorrelación R usando (49) Ecuación y (51) Ecuación según los datos y del valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás y los números preestablecidos M, m.

Luego, la primera unidad 404 de ajuste de frecuencia lleva a cabo la descomposición del valor singular en la matriz de autocorrelación R, para así derivar la matriz ortogonal U y la matriz diagonal £ de (52) Ecuación, y deriva los valores propios a<11>a a<mm>de la matriz de autocorrelación R de la matriz diagonal £.

Luego, la primera unidad 404 de ajuste de frecuencia elige s piezas de los valores propios a<11>a a<ss>desde el más grande de entre los valores propios plurales o n a o mm de la matriz de autocorrelación R como los valores propios de la matriz de autocorrelación R que se utilizarán para derivar el coeficienteadel modelo AR corregido.

Luego, la primera unidad 404 de ajuste de frecuencia determina el coeficienteadel modelo AR corregido utilizando (57) Ecuación según los datos y del valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás, los valores propios a<11>a a<ss>, y la matriz ortogonal U obtenida por la descomposición del valor singular de la matriz de autocorrelación R.

Luego, la primera unidad 404 de ajuste de frecuencia deriva el valor pronosticado - ' de los datos y del valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás en el tiempo k de (45) Ecuación según el coeficienteadel modelo AR corregido y los datos y del valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás. Los datos de series temporales del valor pronosticadoy" yde la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás resultan en los datos de series temporales de los que se ha extraído el componente de baja frecuencia contenido en los datos y del valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás.

La Figura 10 es una vista que ilustra un ejemplo de los datos de serie temporal del valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás (el valor medido) y los datos de serie temporal del valor pronosticado de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás (el valor calculado). Por cierto, en esta realización, se obtienen los valores medidos de las cuatro fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás T<1>a T<4>. Es decir, se obtienen cuatro piezas de los datos y de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás. En la Figura 10, se ilustran el valor medido y el valor calculado de cada una de las cuatro piezas de los datos y. El eje horizontal en la Figura 10 indica un tiempo de medición y un tiempo de cálculo de las fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás T<1>a T<4>, cada uno de los cuales es un tiempo transcurrido (segundo) de una hora de referencia cuando la hora de referencia se establece en 0 (cero). El eje vertical indica las fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás T<1>a T<4>(Nm).

En la Figura 10, el valor calculado de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás T<1>en el conjunto 13a de ruedas se desvía en alrededor de 15 segundos a 35 segundos (a saber, un valor mayor que ese en otro tiempo se exhibe).Este período corresponde al período en el que el conjunto 13a de ruedas pasa a través la vía curva. El valor calculado de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás T<2>en el conjunto 13b de ruedas, el valor calculado de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás T<3>en el conjunto 13c de ruedas, y el valor calculado de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás T<4>en el conjunto 13d de ruedas también están desviados durante el período en el que los conjuntos 13b, 13c y 13d de ruedas pasan a través de la vía curva de manera similar al valor calculado de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás T<1>en el conjunto 13a de ruedas.

Por consiguiente, en la Figura 10, la eliminación de los valores calculados a partir de los valores medidos de las fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás T<1>a T<4>en los conjuntos 13a a 13d de ruedas permite eliminar los componentes de baja frecuencia, los cuales se deben a que los conjuntos 13a a 13d de ruedas pasan a través de la vía curva, de las señales de las fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás T<1>a T<4>. Es decir, en Figura 10, cuando los valores calculados se eliminan de los valores medidos de las fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás T<1>a T<4>en los conjuntos 13a a 13d de ruedas, como las fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás T<1>a T<4>cuando los conjuntos 13a a 13d de ruedas han pasado por la vía curva, se pueden obtener las fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás equivalentes a las que se producen cuando los conjuntos 13a a 13d de ruedas han pasado por la vía lineal.

Por consiguiente, la primera unidad 404 de ajuste de frecuencia resta los datos de la serie temporal del valor pronosticado y' de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás de los datos de la serie temporal (los datos y) del valor medido yk de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás. En la siguiente explicación, los datos de la serie temporal resultantes de la resta de los datos de la serie temporal del valor pronosticado de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás de los datos de la serie temporal (los datos y) del valor medido y<k>de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás se conocen como datos de serie temporal de un componente de alta frecuencia de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás según sea necesario. Además, un valor de los datos de la serie temporal del componente de alta frecuencia de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás en cada tiempo de muestreo se denomina un valor del componente de alta frecuencia de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás, según sea necesario.

La Figura 11 es una vista que ilustra un ejemplo de los datos de series temporales del componente de alta frecuencia de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás. El eje vertical en la Figura 11 indica los datos de serie temporal de los componentes de alta frecuencia de las fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás T<1>, T<2>, T<3>y T<4>. Es decir, los componentes de alta frecuencia de la frecuencia hacia delante y hacia atrás T<1>, T<2>, T<3>y T<4>ilustrados en el eje vertical en la Figura 11 son los que se obtienen restando los valores calculados de los valores medidos de las fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás T<1>, T<2>, T<3>y T<4>en los conjuntos 13a, 13b, 13c y 13d de ruedas que se ilustran en la Figura 10 respectivamente. Además, el eje horizontal en la Figura 11 indica un tiempo de medición y un tiempo de cálculo de las fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás T<1>a T<4>, cada uno de los cuales es un tiempo transcurrido (segundo) de un tiempo de referencia cuando el tiempo de referencia se establece en 0 (cero), de manera similar al eje horizontal en la Figura 10.

La primera unidad 404 de ajuste de frecuencia deriva los datos de serie temporal de los componentes de alta frecuencia de las fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás T<1>a T<4>como se describe más arriba.

Unidad 405 de operación de filtro, E703

La unidad 405 de operación de filtro establece la ecuación de observación como la ecuación de observación almacenada por la unidad 402 de almacenamiento de ecuaciones de observación, establece la ecuación de estado como la ecuación de estado almacenada por la unidad 401 de almacenamiento de ecuaciones de estado, y determina los valores estimados de las variables de estado ilustradas en (44) Ecuación por el filtro de Kalman. En este momento, la unidad 405 de operación de filtro utiliza, de los datos medidos adquiridos en la unidad 403 de adquisición de datos, los datos medidos excluyendo las fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás T<1>a T<4>y los datos de series temporales de los componentes de alta frecuencia de las fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás T<1>a T<4>generadas en la primera unidad 404 de ajuste de frecuencia. Como se ha descrito previamente, en esta realización, en los datos medidos, el valor medido de la aceleración de la carrocería 11 del vehículo en la dirección derecha e izquierda, los valores medidos de las aceleraciones de losbogies12a, 12b en la dirección derecha e izquierda, y los valores medidos de las aceleraciones de los conjuntos 13a a 13d de ruedas en la dirección derecha e izquierda están contenidos. En cuanto a las fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás T<1>a T<4>en los conjuntos 13a a 13d de ruedas, los datos de la serie temporal de los componentes de alta frecuencia de las fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás T<1>a T<4>generadas en la primera unidad 404 de ajuste de frecuencia se utilizan sin utilizar los datos medidos (los valores medidos) adquiridos en la unidad 403 de adquisición de datos.

El filtro de Kalman es uno de los métodos para llevar a cabo la asimilación de datos. Es decir, el filtro de Kalman es un ejemplo del método para determinar un valor estimado de una variable no observada (variable de estado) para hacer la diferencia entre, de una variable observable (variable de observación), un valor medido y un valor estimado pequeño (mínimo). La unidad 405 de operación de filtro deriva una ganancia de Kalman en la que la diferencia entre, de la variable de observación, el valor medido y el valor estimado se vuelve pequeña (mínimo) y deriva el valor estimado de la variable no observada (variable de estado) en ese momento. En el filtro de Kalman, se usan la siguiente ecuación de observación de (58) Ecuación y la siguiente ecuación de estado de (59) Ecuación.

Y = HX V • • • ( 58 )

X • = <I>X W • • • ( 59 )

En (58) Ecuación, Y es un vector en el que se almacena el valor medido de la variable de observación. H es un modelo de observación. X es un vector en el que la variable de estado se almacena. V es ruido de observación. En (59) Ecuación, x ' indica una diferenciación de tiempo de X. 4) es un modelo lineal. W es ruido de sistema. Por cierto, el filtro de Kalman en sí puede ser fabricado por una técnica conocida y, por consiguiente, se omite su explicación detallada.

La unidad 405 de operación de filtro determina los valores estimados de las variables de estado ilustradas en (44) Ecuación con un período de muestreo predeterminado, para así generar datos de series temporales de los valores estimados de las variables de estado ilustradas en (44) Ecuación.

Segunda unidad 406 de ajuste de frecuencia, E704

A menos que la intensidad de la señal del componente de baja frecuencia contenido en los datos de la serie temporal del valor medido de la fuerza de la dirección hacia delante y hacia atrás se elimine suficientemente por la primera unidad 404 de ajuste de frecuencia, la señal del componente de baja frecuencia debida al desplazamiento del vehículo ferroviario sobre la vía curva puede dejarse en los datos de series temporales de los valores estimados de las variables de estado generadas por la unidad 405 de operación de filtro. Por consiguiente, la segunda unidad 406 de ajuste de frecuencia reduce (preferiblemente elimina) la intensidad de la señal del componente de baja frecuencia contenida en los datos de series temporales de los valores estimados de las variables de estado (la segunda cantidad física) generadas por la unidad 405 de operación de filtro. Por cierto, en el caso donde sea posible determinar el número s de los valores propios que se extraerán de la matriz de autocorrelación R ilustrada en (53) Ecuación para eliminar suficientemente la intensidad de la señal del componente de baja frecuencia contenida en los datos de serie temporal del valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás por la primera unidad 404 de ajuste de frecuencia, el procesamiento de la segunda unidad 406 de ajuste de frecuencia ya no se requiere.

En esta realización, la segunda unidad 406 de ajuste de frecuencia utiliza el modelo AR corregido para reducir la intensidad de la señal del componente de baja frecuencia contenido en los datos de serie temporal de los valores estimados de las variables de estado de manera similar a la primera unidad 404 de ajuste de frecuencia.

La segunda unidad 406 de ajuste de frecuencia lleva a cabo el siguiente procesamiento para cada variable de estado con un período de muestreo predeterminado.

Como la cantidad física en la explicación del modelo AR corregido descrito previamente, la variable de estado se aplica aquí. Es decir, los datos y de la variable de estado dan como resultado los datos de serie temporal de los valores estimados de las variables de estado generadas por la unidad 405 de operación de filtro. Los valores estimados de las variables de estado varían según el estado del vehículo ferroviario.

En primer lugar, la segunda unidad 406 de ajuste de frecuencia genera la matriz de autocorrelación R utilizando (49) Ecuación y (51) Ecuación según los datos y de los valores estimados de las variables de estado y los números preestablecidos M y m.

Luego, la segunda unidad 406 de ajuste de frecuencia lleva a cabo la descomposición del valor singular en la matriz de autocorrelación R, para así derivar la matriz ortogonal U y la matriz diagonal ¿ de Ecuación (52), y deriva los valores propios a<11>a a<mm>de la matriz de autocorrelación R de la matriz diagonal £.

Luego, la segunda unidad 406 de ajuste de frecuencia elige s piezas de los valores propios a<11>a a<ss>desde el más grande de entre los valores propios pluraleson aomm de la matriz de autocorrelación R como los valores propios de la matriz de autocorrelación R que se utilizará para derivar el coeficienteadel modelo AR corregido, s está predefinido para cada variable de estado. Por ejemplo, se hace que el vehículo ferroviario se desplace por la vía 16, para luego obtener los datos y del valor estimado de cada una de las variables de estado de tal manera como se ha explicado hasta ahora. Luego, se lleva a cabo una distribución de los valores propios de la matriz de autocorrelación R individualmente para cada variable de estado. A partir de las distribuciones de los valores propios de la matriz de autocorrelación R, el número s de los valores propios que se extraerán de la matriz de autocorrelación R ilustrada en (53) Ecuación se determina para cada una de las variables de estado.

Luego, la segunda unidad 406 de ajuste de frecuencia determina el coeficiente a del modelo AR corregido utilizando (57) Ecuación según los datos y del valor estimado de la variable de estado, los valores propios a<11>a a<ss>, y la matriz ortogonal U obtenida por la descomposición del valor singular de la matriz de autocorrelación R.

Luego, la segunda unidad 406 de ajuste de frecuencia deriva el valor pronosticado yA • de los datos y del valor estimado de la variable de estado en el tiempo k de (45) Ecuación según el coeficientendel modelo AR corregido y los datos y del valor estimado de la variable de estado. Los datos de series temporales del valor pronosticado yA de la variable de estado resultan en los datos de series temporales de los que se ha extraído el componente de baja frecuencia contenido en los datos y del valor estimado de la variable de estado.

Luego, la segunda unidad 406 de ajuste de frecuencia resta los datos de serie temporal del valor pronosticado yA* de la variable de estado de los datos y del valor estimado de la variable de estado. En la siguiente explicación, los datos de series temporales resultantes de la resta de los datos de series temporales del valor pronosticado yA* de la variable de estado de los datos y del valor estimado de la variable de estado se denominan datos de series temporales de un componente de alta frecuencia de la variable de estado según sea necesario.

Primera unidad 407 de cálculo del estado de la vía, E705

Cuando (22) Ecuación a (25) Ecuación se sustituyen en las ecuaciones de movimiento que describen las orientaciones de los conjuntos 13a a 13d de ruedas de (5) Ecuación a (8) Ecuación, se obtienen (60) Ecuación a (63) Ecuación de más abajo.

[Ecuación matemática 31]

En esta realización, como se ilustra en (60) Ecuación a (63) Ecuación, se establecen las expresiones relaciónales que representan las relaciones entre las fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás Ti a T<4>y las cantidades de irregularidad de alineación yRi a yR<4>en las posiciones de los conjuntos 13a a 13d de ruedas.

La primera unidad 407 de cálculo de estado de la vía calcula valores estimados de las cantidades de pivote (desplazamientos angulares) 0 v « “: • a$v de los conjuntos 13a a 13d de ruedas en la dirección de orientación por (30) Ecuación a (33) Ecuación. Luego, la primera unidad 407 de cálculo de estado de la vía provee los valores estimados de las cantidades de pivote (desplazamientos angulares) ul a ^ "* de los conjuntos 13a a 13d de ruedas en la dirección de orientación, los valores de los componentes de alta frecuencia de las variables de estado generadas en la segunda unidad 406 de ajuste de frecuencia, y los valores de los componentes de alta frecuencia de las fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás T<i>a T<4>generadas en la primera unidad 404 de ajuste de frecuencia para (60) Ecuación a (63) Ecuación, para así calcular las cantidad de irregularidad de alineación y<R i>a y<R4>en las posiciones de los conjuntos 13a a 13d de ruedas. Las variables de estado que se utilizarán aquí son los desplazamientos yu a yt<2>de losbogies<12>a,<1 2>b en la dirección derecha e izquierda, las velocidades 7 t i ' a y--* ' de losbogies<1 2>a,<1 2>b en la dirección derecha e izquierda, los desplazamientos ywi a y<W4>de los conjuntos 13a a 13d de ruedas en la dirección derecha e izquierda, y las velocidades y - ' a<y “ 4>’ de los conjuntos 13a a 13d de ruedas en la dirección derecha e izquierda. La primera unidad 407 de cálculo de estado de la vía lleva a cabo tal cálculo de las cantidades de irregularidad de alineación de y<R i>a y<R4>como se indica más arriba con un período de muestreo predeterminado, para obtener así los datos de serie temporal de las cantidades de irregularidad de alineación y<R i>a y<R4>.

Luego, la primera unidad 407 de cálculo de estado de la vía calcula una cantidad de irregularidad de alineación y<R>a partir de las cantidades de irregularidad de alineación y<R i>a y<R4>. Por ejemplo, la primera unidad 407 de cálculo de estado de la vía combina fases de los datos de serie temporal de las cantidades de irregularidad de alineación y<R2>a y<R4>con una fase de los datos de serie temporal de la cantidad de irregularidad de alineación y<R i>. Es decir, la primera unidad 407 de cálculo de estado de la vía calcula, a partir de la distancia entre el conjunto 13a de ruedas y los conjuntos 13b a 13d de ruedas en la dirección hacia delante y hacia atrás y la velocidad del vehículo ferroviario, un tiempo de retraso entre el momento en el que el conjunto 13a de ruedas pasa a través de una posición determinada y el momento en el que los conjuntos 13b a 13d de ruedas pasan a través de una posición determinada. La primera unidad 407 de cálculo de estado de la vía desplaza las fases de los datos de la serie temporal de las cantidades de irregularidad de alineación y<R2>a y<R4>por este tiempo de retraso.

La primera unidad 407 de cálculo de estado de la vía calcula un valor aritmético medio de la suma de los valores de las cantidades de irregularidad de alineación yRi a yR<4>cuyas fases se combinan en el mismo tiempo de muestreo que la cantidad de irregularidad de alineación yR en este tiempo de muestreo. La primera unidad 407 de cálculo de estado de la vía lleva a cabo dicho cálculo en cada tiempo de muestreo, para así obtener datos de series temporales de la cantidad de irregularidad de alineación yR. Las fases de las cantidades de irregularidad de alineación yR<2>a yR<4>se combinan con la fase de la cantidad de irregularidad de yRi, lo cual permite cancelar los factores de perturbación existentes en común en los datos de serie temporal de las cantidades de irregularidad de alineación yRi a yR<4>.

Por cierto, la primera unidad 407 de cálculo de estado de la vía puede encontrar un promedio móvil de cada una de las cantidades de irregularidad de alineación y<R i>a y<R4>cuyas fases se combinan (a saber, pasan cada una de las cantidades de irregularidad de alineación y<R i>a y<R4>a través de un filtro de paso bajo) y calculan la cantidad de irregularidad de alineación y<R>a partir de las cantidades de irregularidad de alineación y<R i>a y<R4>cuyos promedios móviles se han encontrado.

Además, la primera unidad 407 de cálculo de estado de la vía puede calcular, como la cantidad de irregularidad de alineación y<R>, un valor medio aritmético de dos de los valores de las cantidades de irregularidad de alineación y<R1>a y<R4>cuyas fases se combinan en el mismo tiempo de muestreo del que se eliminan el valor máximo y el valor mínimo.

El aparato 400 de inspección utiliza los datos medidos en cada tiempo de muestreo adquiridos por la unidad 403 de adquisición de datos mientras el vehículo ferroviario se desplaza por toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario, para ejecutar partes del procesamiento de la primera unidad 404 de ajuste de frecuencia, la unidad 405 de operación de filtro, la segunda unidad 406 de ajuste de frecuencia, y la primera unidad 407 de cálculo de estado de la vía.

De esta manera, la primera unidad 407 de cálculo de estado de la vía puede obtener la cantidad de irregularidad de alineación y<R>en cada tiempo de muestreo mientras el vehículo ferroviario está desplazándose por toda la sección de desplazamiento. La primera unidad 407 de cálculo de estado de la vía calcula una posición de desplazamiento del vehículo ferroviario en cada tiempo de muestreo según, por ejemplo, una velocidad de desplazamiento del vehículo ferroviario y un tiempo transcurrido desde el momento en el que el vehículo ferroviario comienza a desplazarse. En esta realización, se explica como ejemplo el caso donde la posición de desplazamiento del vehículo ferroviario es la posición del conjunto 13a de ruedas. La primera unidad 407 de cálculo de estado de la vía calcula la cantidad de irregularidad de alineación y<R>en cada posición de desplazamiento del vehículo ferroviario según la cantidad de irregularidad de alineación y<R>en cada tiempo de muestreo y la posición de desplazamiento del vehículo ferroviario en cada tiempo de muestreo. En la siguiente explicación, el valor calculado de esta manera se conoce como un valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación en cada posición en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario o un valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación según sea necesario.

Por cierto, la primera unidad 407 de cálculo de estado de la vía no siempre necesita calcular la posición de desplazamiento del vehículo ferroviario en cada tiempo de muestreo como se describió previamente. Por ejemplo, la primera unidad 407 de cálculo de estado de la vía puede derivar la posición de desplazamiento del vehículo ferroviario en cada tiempo de muestreo mediante el uso de un GPS (sistema de posicionamiento global, GPS, por sus siglas en inglés).

Unidad 408 de adquisición de valor real, E706

La unidad 408 de adquisición de valor real adquiere un valor real medido de la cantidad de irregularidad de alineación en cada posición en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario. El valor real medido de la cantidad de irregularidad de alineación en cada posición en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario se establece para ser medida antes de que se inicie el segundo preprocesamiento. El tiempo para adquirir el valor real medido de la cantidad de irregularidad de alineación en cada posición en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario no se limita a un período entre la etapa E705 y la etapa E707. El tiempo para adquirir el valor real medido de la cantidad de irregularidad de alineación en cada posición en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario puede ser cualquier tiempo, siempre que sea el momento anterior a la etapa E707. Por ejemplo, la unidad 408 de adquisición de valor real puede adquirir el valor real medido de la cantidad de irregularidad de alineación en cada posición en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario antes de que el diagrama de flujo en la Figura 7 se haya iniciado. En la siguiente explicación, el valor real medido de la cantidad de irregularidad de alineación en cada posición en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario se conoce como un valor real medido de la cantidad de irregularidad de alineación o un valor real medido según sea necesario.

El valor real medido de la cantidad de irregularidad de alineación es un valor que se obtiene midiendo directamente la cantidad de irregularidad de alineación. El valor real medido de la cantidad de irregularidad de alineación se puede obtener de la siguiente manera, por ejemplo. Un vehículo de prueba provisto de un sensor que mide directamente la cantidad de irregularidad de alineación se desplaza. La medición directa de la cantidad de irregularidad de alineación por el sensor durante el desplazamiento del vehículo de prueba se lleva a cabo repetidamente en un ciclo predeterminado, para obtener así la cantidad de irregularidad de alineación en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario. Además, el valor real medido de la cantidad de irregularidad de alineación también se puede obtener utilizando el dispositivo de medición descrito en la Bibliografía de Patente 2, por ejemplo. Como se describe más arriba, el valor real medido de la cantidad de irregularidad de alineación se puede obtener por una técnica conocida. Por consiguiente, su explicación detallada se omite aquí.

La Figura 12A y la Figura 12B a la Figura 14A y Figura 14B son vistas que ilustran del primero al sexto ejemplos de la relación entre el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación (y<R>), el valor real de la cantidad de irregularidad de alineación (y<R>), la velocidad de desplazamiento del vehículo ferroviario (v), y la curvatura de la vía 16 (carril) (1/R) y la distancia desde el punto de partida del vehículo ferroviario, respectivamente. Por cierto, el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación es el calculado por la primera unidad 407 de cálculo de estado de la vía. El valor real de la cantidad de irregularidad de alineación es el adquirido por la unidad 408 de adquisición de valor real. Además, en la Figura 12A y Figura 12B a la Figura 14A y Figura 14B, en aras de la notación, se omite la ilustración de los datos de una porción donde la distancia desde el punto de partida del vehículo ferroviario es pequeña.

En la Figura 12A y Figura 12B a la Figura 14A y Figura 14B, los gráficos 1211,1221, 1311,1321,1411 y 1421 indican, cada uno, el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación calculado por la primera unidad 407 de cálculo de estado de la vía. Los gráficos 1212, 1222, 1312, 1322, 1412 y 1422 indican, cada uno, el valor real de la cantidad de irregularidad de alineación adquirida por la unidad 408 de adquisición de valor real. Los gráficos 1213, 1223, 1313, 1323, 1413 y 1423 indican, cada uno, la velocidad de desplazamiento del vehículo ferroviario. Los gráficos 1214, 1224, 1314, 1324, 1414 y 1424 indican, cada uno, la curvatura 1/R. de la vía 16 (carril).

En la Figura 12A y Figura 12B a la Figura 14A y Figura 14B, el hecho de que la curvatura 1/R sea 0 (cero) indica la vía lineal, y el hecho de que la curvatura 1/R sea un valor distinto de 0 (cero) indica la vía curva.

La Figura 12A y Figura 12B ilustran que los gráficos 1214 y 1224 son iguales y que las secciones de desplazamiento son iguales. La Figura 12A y la Figura 12B ilustran que las velocidades de desplazamiento del vehículo ferroviario son diferentes, como se ilustra en los gráficos 1213, 1223. Esto revela que debido a las diferentes velocidades de desplazamiento del vehículo ferroviario en la misma sección de desplazamiento, como se ilustra en los gráficos 1211, 1221, los valores estimados de la cantidad de irregularidad de alineación son diferentes, pero la diferencia no es tan grande.

Además, los gráficos 1212 y 1222 (los valores reales de la cantidad de irregularidad de alineación) son iguales. Como se ilustra en los gráficos 1211, 1212, queda claro que hay una diferencia entre el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación calculada por la primera unidad 407 de cálculo de estado de la vía y el valor real de la cantidad de irregularidad de alineación adquirida por la unidad 408 de adquisición de valor real. Lo mismo ocurre con los gráficos 1221, 1222.

Como se describe más arriba, queda claro que la precisión de la estimación de la cantidad de irregularidad de alineación disminuye dependiendo del estado de desplazamiento del vehículo ferroviario y del estado de instalación de la vía 16.

Como se ilustra en los gráficos 1214, 1224, las secciones de desplazamiento ilustradas en la Figura 12A y Figura 12B son una curva pronunciada con un radio de curvatura R de 171 m. Por lo tanto, el vehículo ferroviario está en contacto de brida con la vía 16.

Aquí se explica el contacto de brida. La Figura 15 es una vista que explica un ejemplo del contacto de brida. La Figura 15 ilustra una sección transversal del caso donde los carriles izquierdo y derecho de una vía 16 y un solo conjunto 13 de ruedas se cortan perpendicularmente a la dirección de desplazamiento de un vehículo ferroviario (dirección del eje x). Además, la Figura 15 ilustra el estado del conjunto 13 de ruedas en el caso de que la vía 16 (carril) esté curvada a la derecha (en la dirección negativa del eje y) y el vehículo ferroviario se esté desplazando mientras se curva a la derecha. Por cierto, la Figura 15 también ilustra una fuerza de fluencia lateral F<yLi>y una carga normal N<Li>en una rueda izquierda 14L y una fuerza de fluencia lateral F<yRl>y una carga normal N<Rl>en una rueda derecha 14R.

Como se ilustra en la Figura 15, cuando se desplaza sobre el carril curvado a la derecha, el vehículo ferroviario recibe una fuerza de acción en la dirección izquierda (la dirección positiva del eje y) y el conjunto 13 de ruedas se mueve a la izquierda, y por lo tanto las fuerzas de reacción en la dirección izquierda y derecha de la posición de contacto entre la rueda 14L y el carril y la posición de contacto entre la rueda 14R y el carril aumentan para alcanzar un punto de equilibrio de fuerza. Cuando esta fuerza de acción aumenta aún más, el conjunto 13 de ruedas se mueve aún más a la izquierda, y cuando un ángulo de contacto a L se convierte en el mismo que un ángulo de brida aL de la rueda izquierda 14L, la rueda izquierda 14L debe entrar en contacto con el carril en una brida, como se ilustra en la Figura 15. Dicho contacto se conoce como el contacto de brida. Mientras tanto, en este estado, la rueda derecha 14R entra en contacto con el carril en una vía.

La Figura 13A y la Figura 13B ilustran que los gráficos 1314 y 1324 son iguales y las secciones de desplazamiento son iguales. Como se ilustra en los gráficos 1314, 1324, la curvatura 1/R es 0 (cero), y por lo tanto se hace evidente que las secciones de desplazamiento ilustradas en la Figura 13A y Figura 13B son una vía lineal. La Figura 13A y Figura 13B ilustran que las velocidades de desplazamiento del vehículo ferroviario son diferentes, como se ilustra en los gráficos 1313, 1323. Esto revela que debido a las diferentes velocidades de desplazamiento del vehículo ferroviario en la misma sección de desplazamiento, como se ilustra en los gráficos 1311, 1321, los valores estimados de la cantidad de irregularidad de alineación son diferentes, pero la diferencia no es tan grande. Además, en la Figura 13A y Figura 13B, una relación S/N del valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás disminuye porque la velocidad de desplazamiento del vehículo ferroviario disminuye a 30 km/h o menos. Por consiguiente, como se ilustra en los gráficos 1311, 1321, un ruido de alta frecuencia se mezcla en el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación. Sin embargo, queda claro que una cantidad de característica de la cantidad de irregularidad de alineación (como, por ejemplo, la forma en que cambia el gráfico) se captura en los gráficos 1311, 1321.

Además, los gráficos 1312 y 1322 (los valores reales de la cantidad de irregularidad de alineación) son iguales. Como se ilustra en los gráficos 1311, 1312, queda claro que hay una diferencia entre el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación calculada por la primera unidad 407 de cálculo de estado de la vía y el valor real de la cantidad de irregularidad de alineación adquirido por la unidad 408 de adquisición de valor real. Lo mismo ocurre con los gráficos 1321, 1322.

Como se describe más arriba, queda claro que la precisión de la estimación de la cantidad de irregularidad de alineación disminuye dependiendo del estado de desplazamiento del vehículo ferroviario.

La Figura 14A y Figura 14B ilustran que los gráficos 1414 y 1424 son iguales y las secciones de desplazamiento son iguales. La Figura 14A y Figura 14B ilustran que las velocidades de desplazamiento del vehículo ferroviario son diferentes, como se ilustra en los gráficos 1413, 1423. Esto revela que debido a las diferentes velocidades de desplazamiento del vehículo ferroviario en la misma sección de desplazamiento, como se ilustra en los gráficos 1411, 1421, los valores estimados de la cantidad de irregularidad de alineación son diferentes, pero la diferencia no es tan grande. Además, los gráficos 1412 y 1422 (los valores reales de la cantidad de irregularidad de alineación) son iguales. Como se ilustra en los gráficos 1411, 1412, queda claro que hay una diferencia entre el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación calculado por la primera unidad 407 de cálculo de estado de la vía y el valor real de la cantidad de irregularidad de alineación adquirida por la unidad 408 de adquisición de valor real. Lo mismo ocurre con los gráficos 1421, 1422.

Como se ilustra en los gráficos 1414, 1424, las secciones de desplazamiento ilustradas en la Figura 14A y Figura 14B son una curva suave con el radio de curvatura R de 993 m, y el vehículo ferroviario no entra en contacto de brida con la vía 16.

Como se describe más arriba, queda claro que la precisión de la estimación de la cantidad de irregularidad de alineación disminuye dependiendo del estado de instalación de la vía 16.

Unidad 409 de cálculo de cantidad de corrección, unidad 410 de almacenamiento de cantidad de corrección, E707 a E711

La unidad 409 de cálculo de la cantidad de corrección calcula, cuando se calcula el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación en cada posición en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario por la primera unidad 407 de cálculo de estado de la vía, una cantidad de corrección en cada posición en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario. La cantidad de corrección en cada posición en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario es la cantidad de corrección para el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación en cada posición en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario, que se calcula mediante la segunda unidad 411 de cálculo de estado de la vía descrita más adelante.

La unidad 409 de cálculo de la cantidad de corrección calcula la cantidad de corrección en cada posición en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario según el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación en cada posición en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario que calcula la primera unidad 407 de cálculo de estado de la vía y el valor real medido de la cantidad de irregularidad de alineación en cada posición en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario que se adquiere por la unidad 408 de adquisición de valor real.

En esta realización, la unidad 409 de cálculo de la cantidad de corrección calcula la cantidad de corrección en cada posición en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario de la siguiente manera.

La unidad 409 de cálculo de la cantidad de corrección extrae un par de valores en la misma posición, que es un par del valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación que se calcula por la primera unidad 407 de cálculo de estado de la vía y el valor real medido de la cantidad de irregularidad de alineación que se adquiere por la unidad 408 de adquisición de valor real. La unidad 409 de cálculo de cantidad de corrección calcula, como la cantidad de corrección en la posición, un valor obtenido restando el valor medido real extraído de la cantidad de irregularidad de alineación del valor estimado extraído de la cantidad de irregularidad de alineación. La unidad 409 de cálculo de cantidad de corrección lleva a cabo dicho cálculo de la cantidad de corrección utilizando el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación y el valor real medido de la cantidad de irregularidad de alineación en cada posición en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario. De esta manera, se calcula la cantidad de corrección en cada posición en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario.

En esta realización, cuando el vehículo ferroviario se desplaza a través de toda la sección de desplazamiento una vez, la unidad 409 de cálculo de cantidad de corrección calcula un conjunto de cantidades de corrección en todas las posiciones en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario (etapa E707).

Por cierto, la unidad 409 de cálculo de cantidad de corrección lleva a cabo un procesamiento de interpolación de la cantidad de corrección en cada posición en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario, pudiendo así calcular las cantidades de corrección en todas las posiciones de toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario.

En la siguiente explicación, la cantidad de corrección en cada posición en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario, que se obtiene de esta manera por el vehículo ferroviario que se desplaza a través de toda la sección de desplazamiento una vez, se conoce como una primera cantidad de corrección en cada posición en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario o una primera cantidad de corrección según sea necesario.

La primera cantidad de corrección en cada posición en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario puede establecerse en la cantidad de corrección para el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación en cada posición en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario. Sin embargo, en esta realización, la unidad 409 de cálculo de cantidad de corrección calcula, como la primera cantidad de corrección en una posición determinada en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario, la cantidad de corrección para el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación en la posición determinada mediante el uso de una pluralidad de primeras cantidades de corrección. Esto se debe a que es posible mejorar la precisión de la cantidad de corrección para el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación.

En esta realización, como un ejemplo, un valor medio de suma de una pluralidad de las primeras cantidades de corrección se establece en la cantidad de corrección para el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación en cada posición en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario. En la siguiente explicación, la cantidad de corrección para el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación en cada posición en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario, que se obtiene de esta manera mediante el uso de una pluralidad de las primeras cantidades de corrección, se denomina una segunda cantidad de corrección en cada posición en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario, o una segunda cantidad de corrección según sea necesario.

La unidad 409 de cálculo de cantidad de corrección almacena, cuando se obtiene la primera cantidad de corrección en cada posición en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario, esta primera cantidad de corrección en cada posición en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario temporalmente (etapa E708).

Luego, la unidad 409 de cálculo de cantidad de corrección determina si se ha obtenido o no un número predeterminado de primeras cantidades de corrección necesarias para calcular el valor medio de suma (etapa E709). El número predeterminado puede ser cualquier número siempre que sea dos o más. Como resultado de esta determinación, en el caso donde no se haya obtenido un número predeterminado de primeras cantidades de corrección necesarias para calcular el valor medio de suma (NO en la etapa E709), el aparato 400 de inspección lleva a cabo las etapas E701 a E708 descritas previamente cuando el vehículo ferroviario se desplaza de nuevo por toda la sección de desplazamiento, y almacena una nueva primera cantidad de corrección.

Cuando un número predeterminado de las primeras cantidades de corrección necesarias para calcular el valor medio de suma se obtiene como se describe más arriba (SÍ en la etapa E709), la unidad 409 de cálculo de cantidad de corrección calcula el valor medio de suma de un número predeterminado de las primeras cantidades de corrección como la segunda cantidad de corrección (etapa E710). La unidad 410 de almacenamiento de cantidad de corrección almacena la segunda cantidad de corrección (etapa E711). Como se ha descrito previamente, la segunda cantidad de corrección es la cantidad de corrección para el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación, y se utiliza en la unidad 412 de corrección de estado de la vía descrita más adelante.

Después de que la segunda cantidad de corrección se almacena en la unidad 410 de almacenamiento de cantidad de corrección como se describe más arriba, la unidad 403 de adquisición de datos, la primera unidad 404 de ajuste de frecuencia, la unidad 405 de operación de filtro, la segunda unidad 406 de ajuste de frecuencia, la segunda unidad 411 de cálculo de estado de la vía, la unidad 412 de corrección de estado de la vía y la unidad 413 de salida se inician. Es decir, después de que el segundo preprocesamiento por el diagrama de flujo en la Figura 7 esté terminado, el procesamiento principal por el diagrama de flujo en la Figura 8 se inicia. En el momento del procesamiento principal, la primera unidad 407 de cálculo de estado de la vía, la unidad 408 de adquisición de valor real y la unidad 409 de cálculo de cantidad de corrección no se inician. Además, el diagrama de flujo de la Figura 8 se ejecuta repetidamente cada vez que llega el tiempo de muestreo.

La Figura 16A a la Figura 16C son vistas que ilustran el primero a tercer ejemplos de la relación entre una segunda cantidad de corrección M y la distancia desde el punto de partida del vehículo ferroviario, respectivamente. La Figura 16A ilustra la segunda cantidad de corrección M obtenida de los resultados ilustrados en la Figura 12A y Figura 12B. La Figura 16B ilustra la segunda cantidad de corrección M obtenida de los resultados ilustrados en la Figura 13A y Figura 13B. La Figura 16C ilustra la segunda cantidad de corrección M obtenida de los resultados ilustrados en la Figura 14A y Figura 14B.

Unidad 403 de adquisición de datos, E801

La unidad 403 de adquisición de datos adquiere datos medidos con un período de muestreo predeterminado. En la etapa E801, la unidad 403 de adquisición de datos adquiere un conjunto de datos medidos en un momento de muestreo. Por cierto, los datos medidos que se adquirirán por la unidad 403 de adquisición de datos son los mismos en objetos que se medirán que los datos medidos que se adquirirán en la etapa E701 y, por consiguiente, su explicación detallada se omite aquí.

Primera unidad 404 de ajuste de frecuencia, E802

La primera unidad 404 de ajuste de frecuencia reduce (preferiblemente elimina) la intensidad de la señal del componente de baja frecuencia contenido en los datos de serie temporal del valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás de los datos medidos adquiridos por la unidad 403 de adquisición de datos. Por cierto, el procesamiento en la etapa E802 es el mismo que en la etapa E702 y, por consiguiente, su explicación detallada se omite aquí.

Sin embargo, en la etapa E702, la primera unidad 404 de ajuste de frecuencia deriva los datos de serie temporal de los que se ha extraído el componente de baja frecuencia contenido en los datos y del valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás después de obtener los datos medidos en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario. A diferencia de esto, en la etapa E802, la primera unidad 404 de ajuste de frecuencia deriva los datos de serie temporal de los cuales se ha extraído el componente de baja frecuencia contenido en los datos y del valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás cada vez que la unidad 403 de adquisición de datos adquiere el valor y<k>de los datos y del valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás en el tiempo k con un período de muestreo predeterminado.

Unidad 405 de operación de filtro, E803

La unidad 405 de operación de filtro establece la ecuación de observación como la ecuación de observación almacenada por la unidad 402 de almacenamiento de ecuaciones de observación, establece la ecuación de estado como la ecuación de estado almacenada por la unidad 401 de almacenamiento de ecuaciones de estado, y determina los valores estimados de las variables de estado ilustradas en (44) Ecuación por el filtro de Kalman. Por cierto, el procesamiento en la etapa E803 es el mismo que en la etapa E703, y por lo tanto su explicación detallada se omite aquí.

Segunda unidad 406 de ajuste de frecuencia, E804

La segunda unidad 406 de ajuste de frecuencia reduce (preferiblemente elimina) la intensidad de la señal del componente de baja frecuencia contenido en los datos de la serie temporal de los valores estimados de las variables de estado generadas por la unidad 405 de operación de filtro. Por cierto, el procesamiento en la etapa E804 es el mismo que en la etapa E704 y, por lo tanto, su explicación detallada se omite aquí.

Segunda unidad 411 de cálculo de estado de la vía, E805

La segunda unidad 411 de cálculo de estado de la vía calcula las cantidades de irregularidad de alineación y<R1>a y<R4>y calcula, como el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación, la cantidad de irregularidad de alineación y<R>a partir de las cantidades de irregularidad de alineación y<R1>a y<R1>a y<R4>. El procesamiento en la etapa E805 es el mismo que en la etapa E705 y, por lo tanto, su explicación detallada se omite aquí.

Sin embargo, en la etapa E705, la segunda unidad 411 de cálculo de estado de la vía calcula el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación en cada posición en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario. A diferencia de esto, en la etapa E805, la segunda unidad 411 de cálculo de estado de la vía calcula el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación en una posición de desplazamiento del vehículo ferroviario correspondiente al tiempo de muestreo actual.

Unidad 412 de corrección de estado de la vía, E806

La unidad 412 de corrección de estado de la vía lee la segunda cantidad de corrección en la posición de desplazamiento del vehículo ferroviario correspondiente al tiempo de muestreo actual de la unidad 410 de almacenamiento de cantidad de corrección. La unidad 412 de corrección de estado de la vía utiliza la segunda cantidad de corrección en la posición de desplazamiento del vehículo ferroviario correspondiente al tiempo de muestreo actual, que se lee de la unidad 410 de almacenamiento de cantidad de corrección, para corregir el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación en la posición de desplazamiento del vehículo ferroviario correspondiente al tiempo de muestreo actual, que se calcula por la segunda unidad 411 de cálculo de estado de la vía.

En esta realización, la unidad 412 de corrección de estado de la vía resta la segunda cantidad de corrección en la posición de desplazamiento del vehículo ferroviario correspondiente al tiempo de muestreo actual que se lee de la unidad 410 de almacenamiento de cantidad de corrección del valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación en la posición de desplazamiento del vehículo ferroviario correspondiente al tiempo de muestreo actual que se calcula por la segunda unidad 411 de cálculo de estado de la vía, para corregir así el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación en la posición de desplazamiento del vehículo ferroviario correspondiente al tiempo de muestreo actual que se calcula por la segunda unidad 411 de cálculo de estado de la vía. En la siguiente explicación, el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación en la posición de desplazamiento del vehículo ferroviario correspondiente al tiempo de muestreo actual, que se corrige de esta manera, se conoce como un valor estimado corregido de la cantidad de irregularidad de alineación según sea necesario. El valor estimado corregido de la cantidad de irregularidad de alineación se convierte en el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación final.

Por cierto, en el caso donde la unidad 409 de cálculo de cantidad de corrección establece la segunda cantidad de corrección en el valor obtenido mediante la resta del valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación a partir del valor real medido de la cantidad de irregularidad de alineación, la unidad 412 de corrección de estado de la vía corrige el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación en la posición de desplazamiento del vehículo ferroviario correspondiente al tiempo de muestreo actual que se calcula por la unidad 411 de cálculo de estado de la vía de la siguiente manera. Es decir, la unidad 412 de corrección de estado de la vía suma el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación en la posición de desplazamiento del vehículo ferroviario correspondiente al tiempo de muestreo actual que se calcula por la segunda unidad 411 de cálculo de estado de la vía y la segunda cantidad de corrección en la posición de desplazamiento del vehículo ferroviario correspondiente al tiempo de muestreo actual que se lee de la unidad 410 de almacenamiento de cantidad de corrección conjuntamente, para corregir así el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación en la posición de desplazamiento del vehículo ferroviario correspondiente al tiempo de muestreo actual que calcula la segunda unidad 411 de cálculo de estado de la vía.

La Figura 17A y Figura 17B a Figura 19A y Figura 19B son vistas que ilustran del primero al sexto ejemplos de la relación entre el valor estimado corregido de la cantidad de irregularidad de alineación y la distancia desde el punto de partida del vehículo ferroviario, respectivamente. Por cierto, aquí, en aras de la simplicidad, se supone que el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación calculada por la segunda unidad 411 de cálculo de estado de la vía es el mismo que el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación calculada por la primera unidad 407 de cálculo de estado de la vía.

Es decir, los gráficos 1711 y 1721 de la Figura 17A y Figura 17B ilustran valores estimados corregidos de la cantidad de irregularidad de alineación obtenida corrigiendo los valores estimados de la cantidad de irregularidad de alineación (los gráficos 1211,1221) ilustrados en la Figura 12A y Figura 12B por la cantidad de corrección M ilustrada en la Figura 16A respectivamente. Además, los gráficos 1212, 1222, 1712 y 1722 (los valores reales de la cantidad de irregularidad de alineación) son los mismos.

Los gráficos 1811 y 1821 en la Figura 18A y Figura 18B ilustran valores estimados corregidos de la cantidad de irregularidad de alineación obtenida corrigiendo los valores estimados de la cantidad de irregularidad de alineación (los gráficos 1311, 1321) ilustrados en la Figura 13A y Fig. 13B por la cantidad de corrección M ilustrada en la Figura 16B respectivamente. Además, los gráficos 1312, 1322, 1812 y 1822 (los valores reales de la cantidad de irregularidad de alineación) son los mismos.

Los gráficos 1911 y 1921 en la Figura 19A y Figura 19B ilustran los valores estimados corregidos de la cantidad de irregularidad de alineación obtenida corrigiendo los valores estimados de la cantidad de irregularidad de alineación (los gráficos 1411,1421) ilustrados en la Figura 14A y Figura 14B por la cantidad de corrección M ilustrada en la Figura 16C respectivamente. Además, los gráficos 1412, 1422, 1912 y 1922 (los valores reales de la cantidad de irregularidad de alineación) son los mismos.

Como se ilustra en la Figura 17A y Figura 17B a la Figura 19A y Figura 19B, queda claro que en todos los casos, el valor estimado corregido de la cantidad de irregularidad de alineación concuerda con el valor real medido con alta precisión.

Unidad 413 de salida, E807

La unidad 413 de salida emite información del valor estimado corregido de la cantidad de irregularidad de alineación que calcula la unidad 412 de corrección de estado de la vía. En este momento, la unidad 413 de salida 413 puede emitir información que indica que la vía 16 es anormal en donde el valor estimado corregido de la cantidad de irregularidad de alineación es mayor que un valor predefinido. Como una forma de salida, es posible emplear al menos cualquiera de mostrar la información en una pantalla de ordenador, transmitir la información a un dispositivo externo y almacenar la información en un medio de almacenamiento interno o externo, por ejemplo

Compendio

En esta realización como se describe más arriba, el aparato 400 de inspección adquiere los valores medidos de las fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás T<1>a T<4>haciendo que el vehículo ferroviario se desplace. El aparato 400 de inspección utiliza los valores medidos de las fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás T<1>a T<4>y la expresión relacional entre las fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás T<1>a T<4>y las cantidades de irregularidad de alineación y<R1>a y<R4>en las posiciones de los conjuntos 13a a 13d de ruedas para obtener el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación en cada posición en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario. El aparato 400 de inspección utiliza el valor estimado y el valor real medido de la cantidad de irregularidad de alineación en cada posición en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario para calcular la segunda cantidad de corrección como la cantidad de corrección para el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación en cada posición en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario. De allí en adelante, el aparato 400 de inspección obtiene el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación en la posición de desplazamiento del vehículo ferroviario como se ha descrito previamente al hacer que el vehículo ferroviario se desplace. El aparato 400 de inspección corrige el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación en la posición de desplazamiento del vehículo ferroviario, que se deriva de esta manera, por la segunda cantidad de corrección en esta posición de desplazamiento. Por consiguiente, es posible detectar la irregularidad en la vía 16 del vehículo ferroviario con alta precisión sin utilizar un aparato de medición especial.

Además, en esta realización, el aparato 400 de inspección reduce la intensidad de la señal de los componentes de baja frecuencia contenidos en los datos de la serie temporal de los valores medidos de las fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás T<1>a T<4>y genera los datos de serie temporal de los componentes de alta frecuencia de las fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás T<1>a T<4>. El aparato 400 de inspección da los datos de serie temporal de los componentes de alta frecuencia de las fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás T<1>a T<4>a la expresión relacional entre las fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás T<1>a T<4>y las cantidades de irregularidad de alineación y<R1>a y<R4>en las posiciones de los conjuntos 13a a 13d de ruedas, para calcular así las cantidades de irregularidad de alineación yRi a yR4 en las posiciones de los conjuntos 13a a 13d de ruedas. Esta expresión relacional es una expresión basada en las ecuaciones de movimiento que describen los movimientos del vehículo ferroviario al desplazarse sobre la vía lineal (a saber, las ecuaciones que no incluyen el radio de curvatura R de la vía 16 (el carril)). Por consiguiente, es posible detectar la irregularidad en la pista curva con alta precisión sin utilizar un aparato de medición especial.

Además, en esta realización, el aparato 400 de inspección genera la matriz de autocorrelación R a partir de los datos y del valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás, y mediante el uso de s piezas de los valores propios del mayor elegido de los valores propios obtenidos por la descomposición del valor singular de la matriz de autocorrelación R, determina el coeficiente a del modelo AR corregido que se aproxima a los datos y del valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás. Por consiguiente, es posible determinar el coeficiente a para hacer que la señal del componente de baja frecuencia contenido en los datos y del valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás permanezca y evite que el componente de alta frecuencia permanezca. El aparato 400 de inspección calcula el valor pronosticado ■ de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás en el tiempo k proporcionando los datos y del valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás en el tiempo k-1 (1 < 1 < m), que es anterior al tiempo k, al modelo AR corregido cuyo coeficiente a se determina de esta manera. Por consiguiente, es posible reducir la señal del componente de baja frecuencia, que se debe al desplazamiento del vehículo ferroviario en la vía curva, a partir de los datos y del valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia fuera sin estimar previamente una frecuencia de corte.

Además, en esta realización, el aparato 400 de inspección provee, de los datos medidos adquiridos en la unidad 403 de adquisición de datos, los datos medidos excluyendo las fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás Ti a T<4>y los datos de serie temporal de los componentes de alta frecuencia de las fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás Ti a T<4>generadas en la primera unidad 404 de ajuste de frecuencia al filtro de Kalman, para derivar las variables de estado (ywl ‘ a y “ 4 , ywi a yW4,lyz-.íi a<y>J<C>““<2>, yti a yt2,<pt i a -.2a<><t i>

4> t<2 1>Yb‘ /Ybr4* b * / <¿b/ 4 > b ' f ^b» <■& y ; » 4’ y2/ a: / y ‘í’ »<2>)<a>continuación, el aparato 400 de inspección reduce (preferiblemente elimina) la intensidad de la señal de los componentes de baja frecuencia contenidos en los datos de series temporales de los valores estimados de las variables de estado, para así calcular los valores de los componentes de alta frecuencia de las variables de estado. A continuación, el aparato 400 de inspección utiliza los valores de los componentes de alta frecuencia de las cantidades de pivote (desplazamientos angulares) '■ a •2 de losbogies12a, 12b en la dirección de orientación y los valores reales de las variables de transformación ei a e4, para derivar las cantidades de pivote (desplazamientos angulares) líwl a '''“ ' d e los conjuntos 13a a 13d de ruedas en la dirección de orientación. A continuación, el aparato 400 de inspección sustituye las cantidades de pivote (desplazamientos angulares) " a lÍB< de los conjuntos 13a a 13d de ruedas en la dirección de orientación, los valores de los componentes de alta frecuencia de las variables de estado, y los valores de los componentes de alta frecuencia de las fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás T<1>a T4 en las ecuaciones de movimiento que describen las orientaciones de los conjuntos 13a a 13d de ruedas, para calcular las cantidades de irregularidad de alineación yR<1>a yR4 en las posiciones de los conjuntos 13a a 13d de ruedas. Luego, el aparato 400 de inspección calcula la cantidad de irregularidad de alineación yR a partir de las cantidades de irregularidad de alineación yR<1>a yR4 en las posiciones de los conjuntos 13a a 13d de ruedas. Por consiguiente, ya no es necesario constituir la ecuación de estado mediante el uso de las ecuaciones de movimiento, incluidas las cantidades de irregularidad de alineación yR<1>a yR4 en las posiciones de los conjuntos 13a a 13d de ruedas como variables como las ecuaciones de movimiento que describen las orientaciones de los conjuntos 13a a 13d de ruedas. De este modo, ya no es necesario crear un modelo de la vía 16, y al mismo tiempo, es posible reducir el número de variables de estado. En esta realización, es posible reducir los grados de libertad del modelo a 17 grados de libertad de 21 grados de libertad, y al mismo tiempo, es posible reducir el número de variables de estado a 30 de 38. Además, el número de valores medidos que se utilizarán en el filtro de Kalman aumenta por las fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás T<1>a T<4>.

Por otro lado, cuando las ecuaciones de movimiento que describen las orientaciones de los conjuntos 13a a 13d de ruedas de (5) Ecuación a (8) Ecuación se incluyen en la ecuación de estado sin utilizar las fuerzas de dirección hacia delante y hacia atrás T<1>a T<4>, el cálculo a veces se vuelve inestable y, por consiguiente, no se obtienen los resultados estimados. Es decir, a menos que se seleccionen las variables de estado, el cálculo a veces se vuelve inestable y no se obtienen los resultados estimados. Además, incluso si se obtienen los resultados estimados, la precisión para detectar la irregularidad de la vía 16 se vuelve mayor en el método de esta realización en comparación con el método de no seleccionar las variables de estado. Esto se debe a que en esta realización, se logra no incluir las ecuaciones de movimiento que describen las orientaciones de los conjuntos 13a a 13d de ruedas en la ecuación de estado y usar el valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás.

Además, las galgas extensométricas se pueden utilizar como sensores en esta realización, por lo que no se requieren sensores especiales. Por consiguiente, es posible detectar con precisión la irregularidad de la vía 16 (irregularidad de la pista) a bajo coste. Además, dado que no es necesario utilizar sensores especiales, las galgas extensométricas están conectadas a un vehículo comercial y el aparato 400 de inspección se monta en el vehículo comercial y, de este modo, es posible detectar la irregularidad de la vía 16 en tiempo real durante el desplazamiento del vehículo comercial. Por consiguiente, es posible detectar la irregularidad de la vía 16 sin el desplazamiento de un coche de inspección. Sin embargo, las galgas extensométricas se pueden conectar al coche de inspección y el aparato 400 de inspección se puede montar en el coche de inspección.

Ejemplo modificado

El caso donde el valor medio de suma de una pluralidad de las primeras cantidades de corrección se establece en la cantidad de corrección para el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación en cada posición en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario se ha explicado como un ejemplo en esta realización. Sin embargo, no siempre es necesario derivar la cantidad de corrección para el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación en cada posición en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario de esta manera.

Por ejemplo, el aparato 400 de inspección calcula una pluralidad de primeras cantidades de corrección como la primera cantidad de corrección en la misma posición en un estado donde las velocidades de desplazamiento del vehículo ferroviario son mutuamente diferentes. El aparato 400 de inspección lleva a cabo un análisis de regresión utilizando una pluralidad de estas primeras cantidades de corrección y calcula coeficientes de una fórmula de regresión. Una variable objetiva de la fórmula de regresión es la segunda cantidad de corrección. Una variable explicativa de la fórmula de regresión incluye la velocidad de desplazamiento del vehículo ferroviario. El aparato 400 de inspección deriva dicha fórmula de regresión en cada posición en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario. A partir de entonces, el aparato 400 de inspección (unidad 412 de corrección de estado de la vía) lee la fórmula de regresión correspondiente a la posición de desplazamiento del vehículo ferroviario correspondiente al tiempo de muestreo actual de la unidad 410 de almacenamiento de cantidad de corrección. Luego, el aparato 400 de inspección (unidad 412 de corrección de estado de la vía) sustituye la velocidad de desplazamiento del vehículo ferroviario correspondiente al tiempo de muestreo actual en la fórmula de regresión para calcular la segunda cantidad de corrección.

Además, no es necesario calcular la cantidad de corrección para el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación en una determinada posición en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario usando una pluralidad de las primeras cantidades de corrección. En este caso, la cantidad de corrección para el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación en una posición determinada en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario se determina por la primera cantidad de corrección única en la posición determinada. Si se lleva a cabo lo anterior, la precisión de la cantidad de corrección para el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación puede disminuir. Sin embargo, ya no es necesario hacer que el vehículo ferroviario se desplace múltiples veces en el segundo preprocesamiento. Por ejemplo, es posible determinar qué método emplear según la combinación de la precisión de la cantidad de corrección para el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación y el tiempo y esfuerzo del segundo preprocesamiento.

Además, el caso donde la unidad 403 de adquisición de datos adquiere los datos medidos en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario en la etapa E701 del diagrama de flujo de la Figura 7 se ha explicado como un ejemplo. Sin embargo, no siempre es necesario constituir esta realización como se describe más arriba. Por ejemplo, de forma similar al diagrama de flujo de la Figura 8, en la etapa E701, la unidad 403 de adquisición de datos puede adquirir un conjunto de datos medidos en el tiempo de muestreo. En este caso, el procesamiento en la etapa E701 al procesamiento en la etapa E708 se llevan a cabo repetidamente para cada posición de desplazamiento del vehículo ferroviario correspondiente al tiempo de muestreo. Este procesamiento se lleva a cabo repetidamente hasta obtener la cantidad de corrección en cada posición en toda la sección de desplazamiento del vehículo ferroviario (la primera cantidad de corrección).

Además, en esta realización, el caso donde los valores medidos de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás utilizados en la primera unidad 407 de cálculo de estado de la vía y la segunda unidad 411 de cálculo de estado de la vía son los valores medidos en el mismo vehículo ferroviario se ha explicado a modo de ejemplo. En este caso, el aparato 400 de inspección que calcula el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación y el aparato 400 de inspección que calcula la segunda cantidad de corrección resultan en el aparato 400 de inspección montado en el mismo vehículo ferroviario. Esto es preferible porque es posible evitar que los errores causados por las características inherentes al vehículo ferroviario queden contenidos en la segunda cantidad de corrección. Sin embargo, no siempre es necesario constituir esta realización como se describe más arriba. La misma segunda cantidad de corrección puede utilizarse para múltiples vehículos ferroviarios del mismo tipo que se desplazan por la misma sección de desplazamiento, por ejemplo. Además, la misma segunda cantidad de corrección puede utilizarse para múltiples vehículos ferroviarios con el mismo nombre de ruta.

Además, el caso de uso del modelo AR corregido se ha explicado como un ejemplo en esta realización. Sin embargo, no siempre es necesario utilizar el modelo AR corregido y reducir la señal del componente de baja frecuencia, que se debe a que el vehículo ferroviario se desplaza por la vía curva, a partir de los datos y del valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás. Por ejemplo, en el caso donde es posible especificar una banda de frecuencia debido a que el vehículo ferroviario se desplaza por la vía curva, se puede utilizar un filtro de paso alto para reducir la señal del componente de baja frecuencia, que se debe a que el vehículo ferroviario se desplaza sobre la vía curva, a partir de los datos y del valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás.

Además, no siempre es necesario reducir la señal del componente de baja frecuencia, que se debe a que el vehículo ferroviario se desplaza por la vía curva, a partir de los datos y del valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás. En el caso de calcular la cantidad de irregularidad de alineación de la vía lineal, por ejemplo, no es necesario llevar a cabo lo anterior. En este caso, la primera unidad 404 de ajuste de frecuencia y la segunda unidad 406 de ajuste de frecuencia ya no se requieren.

Además, el caso donde el conjunto de ruedas que será un estándar cuando la coincidencia de fase es el conjunto 13a de ruedas se ha explicado como un ejemplo en esta realización. Sin embargo, el conjunto de ruedas que será un estándar puede ser el conjunto 13b, 13c, o 13d de ruedas distinto del conjunto 13a de ruedas.

En esta realización, se ha explicado como ejemplo el caso del uso del filtro de Kalman. Sin embargo, no siempre es necesario usar el filtro de Kalman siempre que se utilice un filtro que derive los valores estimados de las variables de estado de modo que el error entre, de la variable de observación, el valor medido y el valor estimado se convierta en mínimo o el valor esperado de este error se convierta en mínimo (es decir, un filtro que lleve a cabo la asimilación de datos). Por ejemplo, se puede utilizar un filtro de partículas. Por cierto, se cita como el error entre, de la variable de observación, el valor medido y el valor estimado, por ejemplo, un error cuadrado entre, de la variable de observación, el valor medido y el valor estimado.

Además, en esta realización, se ha explicado como ejemplo el caso de derivar la cantidad de irregularidad de alineación. Sin embargo, no siempre es necesario derivar la cantidad de irregularidad de alineación, siempre que una cantidad física que refleje la irregularidad de la vía (fallo de apariencia de la vía 16) se derive como la cantidad física (primera cantidad física) que refleja el estado de la vía 16. Por ejemplo, además o en lugar de la cantidad de irregularidad de alineación, los cálculos de (64) Ecuación a (67) Ecuación se pueden llevar a cabo, para derivar así una fuerza lateral que se produce cuando el vehículo ferroviario se desplaza por la vía lineal (tensión en la dirección derecha e izquierda entre la rueda y el carril). Sin embargo, Q<1>, Q<2>, Q<3>y Q<4>son fuerzas laterales en las ruedas 14a, 14b, 14c y 14d, respectivamente. f3 representa un coeficiente de fluencia de giro.

[Ecuación matemática 32]

Además, en esta realización, se ha explicado como ejemplo el caso de incluir las variables de estado que representan el estado de la carrocería 11 del vehículo. Sin embargo, la carrocería 11 del vehículo es una parte en la que las vibraciones por fuerzas de acción entre las ruedas 14a a 14d y la vía 16 (fuerza de fluencia) se propagan finalmente. Por consiguiente, no es necesario incluir las variables de estado que representan el estado de la carrocería 11 del vehículo en el caso donde el efecto de la propagación en la carrocería 11 del vehículo se considere pequeño, por ejemplo. En dicho caso, de las ecuaciones de movimiento de (1) Ecuación a (21) Ecuación, las ecuaciones de movimiento que describen la vibración transversal, la orientación y la rodadura de la carrocería 11 del vehículo de (15) Ecuación a (17) Ecuación y las ecuaciones de movimiento que describen la orientación del amortiguador de guiñada dispuesto en elbogie12a y la orientación del amortiguador de guiñada dispuesto en elbogie12b de (18) Ecuación y (19) Ecuación ya no se requieren. Además, en las ecuaciones de movimiento de (1) Ecuación a (21) Ecuación, el valor dentro de {} que incluye la cantidad del estado relativa a la carrocería del vehículo (la cantidad del estado que incluye el subíndice de b) y la cantidad del estado relativa a la carrocería del vehículo (la cantidad del estado que incluye el subíndice de b) (por ejemplo, el tercer término 1 ‘ * t t en el lado izquierdo de (21) Ecuación)) se establece en 0 (cero).

Además, en esta realización, el caso de losbogies12a, 12b siendo cada uno unbogiesin refuerzo se ha explicado como un ejemplo. Sin embargo, losbogies12a, 12b no se limitan albogiesin refuerzo. Además, según los componentes del vehículo ferroviario, las fuerzas que recibe el vehículo ferroviario, las direcciones de los movimientos del vehículo ferroviario, o similares, las ecuaciones de movimiento se reescriben adecuadamente. Es decir, las ecuaciones de movimiento no se limitan a las explicadas en esta realización como ejemplo.

Segunda realización

A continuación, se explicará una segunda encarnación.

En la primera realización, se ha explicado como ejemplo el caso donde el aparato 400 de inspección montado en el vehículo ferroviario calcula y corrige el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación. A diferencia de esto, en esta realización, un dispositivo de procesamiento de datos en el que se montan algunas funciones del aparato 400 de inspección se dispone en un centro de operaciones. El dispositivo de procesamiento de datos recibe datos medidos transmitidos desde el vehículo ferroviario y calcula y corrige el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación utilizando los datos medidos recibidos. De esta manera, en esta realización, las funciones que tiene el aparato 400 de inspección en la primera realización son compartidas y ejecutadas por el vehículo ferroviario y el centro de operaciones.

Las constituciones y el procesamiento debido a esto son principalmente diferentes entre esta realización y la primera encarnación. Por consiguiente, en la explicación de esta realización, los mismos números de referencia y símbolos que los agregados a la Figura 1 a Figura 19A y Figura 19B se añaden a las mismas partes que las de la primera realización, o similares, y sus explicaciones detalladas se omiten.

La Figura 20 es una vista que ilustra un ejemplo de una configuración de un sistema de inspección. En la Figura 20, el sistema de inspección incluye dispositivos 2010a, 2010b de recolección de datos, y un dispositivo 2020 de procesamiento de datos. En la Figura 20, también se ilustra un ejemplo de configuraciones funcionales de los dispositivos 2010a, 2010b de recolección de datos y del dispositivo 2020 de procesamiento de datos. Por cierto, cada hardware de los dispositivos 2010a, 2010b de recolección de datos y del dispositivo 2020 de procesamiento de datos puede ser fabricado por el que se ilustra en la Figura 5, por ejemplo. Por consiguiente, se omiten las explicaciones detalladas de las configuraciones de hardware de los dispositivos 2010a, 2010b de recolección de datos y del dispositivo 2020 de procesamiento de datos.

Los dispositivos 2010a, 2010b de recolección de datos se montan en cada vehículo ferroviario uno por uno. El dispositivo 2020 de procesamiento de datos se dispone en el centro de operaciones. El centro de operaciones gestiona centralmente las operaciones de múltiples vehículos ferroviarios, por ejemplo.

Dispositivos 2010a, 2010b de recolección de datos

Los dispositivos 2010a, 2010b de recolección de datos pueden ser fabricados por los mismos componentes. Los dispositivos 2010a, 2010b de recolección de datos incluyen las unidades 2011a, 2011b de adquisición de datos y las unidades 2012a, 2012b de transmisión de datos.

Unidades 2011a, 2011b de adquisición de datos

Las unidades 2011a, 2011b de adquisición de datos tienen la misma función que la de la unidad 403 de adquisición de datos. Es decir, las unidades 2011a, 2011b de adquisición de datos adquieren los mismos datos medidos que los adquiridos en la unidad 403 de adquisición de datos. Concretamente, las unidades 2011a, 2011b de adquisición de datos adquieren, como los datos medidos, un valor medido de aceleración de la carrocería 11 del vehículo en la dirección derecha e izquierda, valores medidos de aceleraciones de losbogies12a, 12b en la dirección derecha e izquierda, valores medidos de aceleraciones de los conjuntos 13a a 13d de ruedas en la dirección derecha e izquierda, y un valor medido de la fuerza de dirección hacia delante y hacia atrás. Las galgas extensométricas y un dispositivo aritmético para obtener estos valores medidos son los mismos que los explicados en la primera realización.

Unidades 2012a, 2012b de transmisión de datos

Las unidades 2012a, 2012b de transmisión de datos transmiten los datos medidos adquiridos en las unidades 2011a, 2011b de adquisición de datos al dispositivo 2020 de procesamiento de datos. En esta realización, las unidades 2012a, 2012b de transmisión de datos transmiten los datos medidos adquiridos en las unidades 2011a, 2011b de adquisición de datos al dispositivo 2020 de procesamiento de datos por radio. En este momento, las unidades 2012a, 2012b de transmisión de datos añaden números de identificación de los vehículos ferroviarios en los que se montan los dispositivos 2010a, 2010b de recolección de datos a los datos medidos adquiridos en las unidades 2011a, 2011b de adquisición de datos. De esta manera, las unidades 2012a, 2012b de transmisión de datos transmiten los datos medidos con los números de identificación de los vehículos ferroviarios añadidos a los mismos.

Dispositivo 2020 de procesamiento de datos

Unidad 2021 de recepción de datos

Una unidad 2021 de recepción de datos recibe los datos medidos transmitidos por las unidades 2012a, 2012b de transmisión de datos. A los datos medidos, se han añadido los números de identificación de los vehículos ferroviarios, que son fuentes de transmisión de los datos medidos.

Unidad 2022 de almacenamiento de datos

Una unidad 2022 de almacenamiento de datos almacena los datos medidos recibidos en la unidad 2021 de recepción de datos. La unidad 2022 de almacenamiento de datos almacena los datos medidos cada número de identificación del vehículo ferroviario. La unidad 2022 de almacenamiento de datos especifica la posición de desplazamiento del vehículo ferroviario en el momento de la recepción de los datos medidos según la situación de funcionamiento actual del vehículo ferroviario y la hora de recepción de los datos medidos, y almacena información de la posición de desplazamiento especificada y los datos medidos en asociación entre sí. Por cierto, los dispositivos 2010a, 2010b de recolección de datos pueden recoger la información de la posición de desplazamiento actual del vehículo ferroviario y contener la información recogida en los datos medidos.

Unidad 2023 de lectura de datos

Una unidad 2023 de lectura de datos lee los datos medidos almacenados en la unidad 2022 de almacenamiento de datos. La unidad 2023 de lectura de datos puede leer, de los datos medidos almacenados en la unidad 2022 de almacenamiento de datos, los datos medidos designados por un operador. Además, la unidad 2023 de lectura de datos también puede leer los datos medidos que coinciden con una condición preestablecida en un tiempo preestablecido. En esta realización, los datos medidos leídos por la unidad 2023 de lectura de datos se determinan según al menos cualquiera del número de identificación y de la posición de desplazamiento del vehículo ferroviario, por ejemplo.

Una unidad 401 de almacenamiento de ecuaciones de estado, una unidad 402 de almacenamiento de ecuaciones de observación, una primera unidad 404 de ajuste de frecuencia, una unidad 405 de operación de filtro, una segunda unidad 406 de ajuste de frecuencia, una primera unidad 407 de cálculo de estado de la vía, una unidad 408 de adquisición de valor real, una unidad 409 de cálculo de cantidad de corrección, una unidad 410 de almacenamiento de cantidad de corrección, una segunda unidad 411 de cálculo de estado de la vía, una unidad 412 de corrección de estado de la vía y una unidad 413 de salida son las mismas que las explicadas en la primera realización. Por consiguiente, sus explicaciones detalladas se omiten aquí. Por cierto, la unidad 405 de operación de filtro utiliza los datos medidos leídos por la unidad 2023 de lectura de datos en lugar de utilizar los datos medidos adquiridos en la unidad 403 de adquisición de datos, y determina los valores estimados de las variables de estado ilustradas en (44) Ecuación.

Compendio

Como se describe más arriba, en esta realización, los dispositivos 2010a, 2010b de recolección de datos montados en los vehículos ferroviarios recogen los datos medidos para transmitirlos al dispositivo 2020 de procesamiento de datos. El dispositivo 2020 de procesamiento de datos dispuesto en el centro de operaciones almacena los datos medidos recibidos de los dispositivos 2010a, 2010b de recolección de datos y utiliza los datos medidos almacenados para calcular el valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación. Por consiguiente, además de los efectos explicados en la primera realización, por ejemplo, se exhiben los siguientes efectos. Es decir, el dispositivo 2020 de procesamiento de datos puede calcular la cantidad de irregularidad de alineación final yR en un momento arbitrario leyendo los datos medidos en un momento arbitrario. Además, el dispositivo 2020 de procesamiento de datos puede emitir una variación de serie temporal del valor estimado de la cantidad de irregularidad de alineación final en la misma posición. Además, el dispositivo 2020 de procesamiento de datos puede emitir los valores estimados de las cantidades de irregularidad de alineación en múltiples rutas para cada ruta.

Ejemplo modificado

En esta realización, se ha explicado como ejemplo el caso donde los dispositivos 2010a, 2010b de recolección de datos directamente transmiten los datos medidos al dispositivo 2020 de procesamiento de datos. Sin embargo, no siempre es necesario constituir esta realización como se describe más arriba. Un sistema de inspección se puede construir mediante el uso de la computación en la nube, por ejemplo.

Además, es posible emplear los diversos ejemplos modificados explicados en la primera realización también para esta realización.

Además, en la primera realización, se ha explicado como un ejemplo el caso donde la unidad 401 de almacenamiento de ecuaciones de estado, la unidad 402 de almacenamiento de ecuaciones de observación, la unidad 403 de adquisición de datos, la primera unidad 404 de ajuste de frecuencia, la unidad 405 de operación de filtro, la segunda unidad 406 de ajuste de frecuencia, la primera unidad 407 de cálculo de estado de la vía, la unidad 408 de adquisición de valor real, la unidad 409 de cálculo de cantidad de corrección, la unidad 410 de almacenamiento de cantidad de corrección, la segunda unidad 411 de cálculo de estado de la vía, la unidad 412 de corrección de estado de la vía y la unidad 413 de salida se incluyen en un aparato. Sin embargo, no siempre es necesario constituir la primera realización como se describe más arriba. Funciones de la unidad 401 de almacenamiento de ecuaciones de estado, la unidad 402 de almacenamiento de ecuaciones de observación, la unidad 403 de adquisición de datos, la primera unidad 404 de ajuste de frecuencia, la unidad 405 de operación de filtro, la segunda unidad 406 de ajuste de frecuencia, la primera unidad 407 de cálculo de estado de la vía, la unidad 408 de adquisición de valor real, la unidad 409 de cálculo de cantidad de corrección, la unidad 410 de almacenamiento de cantidad de corrección, la segunda unidad 411 de cálculo de estado de la vía, la unidad 412 de corrección de estado de la vía y la unidad 413 de salida pueden fabricarse por múltiples aparatos. En este caso, el sistema de inspección se constituye mediante el uso de estos aparatos plurales. Otra realización

Las realizaciones de la presente invención explicadas más arriba pueden fabricarse haciendo que un ordenador ejecute un programa. Además, también se puede aplicar un medio de grabación legible por ordenador en el que se graba el programa mencionado más arriba y un producto de programa de ordenador como, por ejemplo, el programa mencionado más arriba puede como la realización de la presente invención. Como medio de grabación, es posible utilizar un disco flexible, un disco duro, un disco óptico, un disco magneto-óptico, un CD-ROM, una cinta magnética, una tarjeta de memoria permanente, una ROM, o similares, por ejemplo.

Además, las realizaciones de la presente invención explicadas más arriba simplemente ilustran ejemplos concretos de la implementación de la presente invención, y el alcance técnico de la presente invención no debe ser interpretado de manera restrictiva por estas realizaciones. Es decir, la presente invención puede implementarse en varias formas sin apartarse de las características técnicas definidas en las reivindicaciones anexas.

Aplicabilidad industrial

La presente invención puede ser utilizada para la inspección de vías de vehículos ferroviarios.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema (400) de inspección, que comprende:

un medio (403, 2011a, 2011b) de adquisición de datos configurado para adquirir datos medidos que son datos de series temporales de los valores medidos que se medirán haciendo que un vehículo ferroviario, incluida una carrocería (11) de vehículo, unbogie(12a, 12b) y un conjunto (13, 13a-13d) de ruedas, se desplace por una vía (16);

un primer medio (407) de cálculo del estado de la vía configurado para calcular un valor estimado de una primera cantidad física;

un medio (409) de cálculo de cantidad de corrección configurado para calcular una cantidad de corrección para el valor estimado de la primera cantidad física según el valor estimado de la primera cantidad física calculada por el primer medio (407) de cálculo de estado de la vía y un valor real de la primera cantidad física;

un segundo medio (411) de cálculo de estado de la vía configurado para calcular un valor estimado de la primera cantidad física después de que se haya calculado la cantidad de corrección; y

un medio (412) de corrección de estado de la vía configurado para corregir el valor estimado de la primera cantidad física calculada por el segundo medio (411) de cálculo de estado de la vía utilizando la cantidad de corrección, en donde

los datos medidos contienen un valor medido de una fuerza (T<1->T<4>) de dirección hacia delante y hacia atrás, la fuerza (T<1>-T<4>) de dirección hacia delante y hacia atrás es una fuerza en una dirección (x) hacia delante y hacia atrás que se produce en un miembro dispuesto entre el conjunto (13, 13a-13d) de ruedas y elbogie(12a, 12b) en el que se provee el conjunto (13, 13a-13d) de ruedas,

el miembro es un miembro para soportar una caja del eje,

la dirección (x) hacia delante y hacia atrás es una dirección a lo largo de una dirección de desplazamiento del vehículo ferroviario,

la primera cantidad física es una cantidad física que refleja un estado de la vía (16),

el primer medio (407) de cálculo de estado de la vía y el segundo medio (411) de cálculo de estado de la vía se configuran para utilizar una expresión relacional que representa la relación entre la primera cantidad física en una posición del conjunto (13, 13a-13d) de ruedas y la fuerza (T<1>-T<4>) de dirección hacia delante y hacia atrás y un valor medido de la fuerza (T<1>-T<4>) de dirección hacia delante y hacia atrás para calcular el valor estimado de la primera cantidad física,

el valor medido de la fuerza (T<1>-T<4>) de dirección hacia delante y hacia atrás usado en el primer medio (407) de cálculo de estado de la vía están contenido en los datos medidos adquiridos por el medio (403, 2011a, 2011b) de adquisición de datos antes de que se calcule la cantidad de corrección, y

el valor medido de la fuerza (T<1>-T<4>) de dirección hacia delante y hacia atrás usado en el segundo medio (411) de cálculo de estado de la vía está contenido en los datos medidos adquiridos por el medio (403, 2011a, 2011b) de adquisición de datos después de que se haya calculado la cantidad de corrección.

2. El sistema (400) de inspección según la reivindicación 1, en donde

el medio (409) de cálculo de cantidad de corrección se configura para calcular, según valores estimados de una pluralidad de las primeras cantidades físicas calculadas por el primer medio (407) de cálculo de estado de la vía utilizando valores medidos de la fuerza (T<1>-T<4>) de dirección hacia delante y hacia atrás cuando el vehículo ferroviario se desplaza en la misma posición y valores reales de las primeras cantidades físicas, una cantidad de corrección en la posición como la cantidad de corrección para el valor estimado de la primera cantidad física.

3. El sistema (400) de inspección según la reivindicación 1 o 2, en donde

el medio (409) de cálculo de cantidad de corrección se configura para calcular, según valores estimados de una pluralidad de las primeras cantidades físicas calculadas por el primer medio (407) de cálculo de estado de la vía utilizando valores medidos de la fuerza (T<1>-T<4>) de dirección hacia delante y hacia atrás cuando el vehículo ferroviario se desplaza en la misma posición, una velocidad de desplazamiento del vehículo ferroviario que se desplaza en la posición, y valores reales de las primeras cantidades físicas, una cantidad de corrección para el valor estimado de la primera cantidad física, y

la cantidad de corrección para el valor estimado de la primera cantidad física es una cantidad de corrección según la posición y la velocidad de desplazamiento del vehículo ferroviario.

4. El sistema (400) de inspección según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde

los valores medidos de la fuerza (T<1>-T<4>) de dirección hacia delante y hacia atrás utilizados por el primer medio (407) de cálculo de estado de la vía y el segundo medio (411) de cálculo de estado de la vía son valores medidos en el mismo vehículo ferroviario.

5. El sistema (400) de inspección según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que además comprende:

un medio (404, 406) de ajuste de frecuencia configurado para reducir una intensidad de señal de un componente de baja frecuencia que se generará debido a que el vehículo ferroviario se desplaza sobre una porción curva de vía (16) a partir de datos de serie temporal de una segunda cantidad física, en donde

la segunda cantidad física es una cantidad física para variar en un valor según el estado del vehículo ferroviario, el medio (404, 406) de ajuste de frecuencia incluye un primer medio (404) de ajuste de frecuencia configurado para reducir la intensidad de la señal de un componente de baja frecuencia que se generará debido al desplazamiento del vehículo ferroviario en una porción curva de la vía (16) de los datos de serie temporal de un valor medido de la fuerza (T<1>-T<4>) de dirección hacia delante y hacia atrás que es uno de la segunda cantidad física,

el primer medio (407) de cálculo de estado de la vía y el segundo medio (411) de cálculo de estado de la vía se configuran para utilizar la expresión relacional y el valor de la fuerza (T<1>-T<4>) de dirección hacia delante y hacia atrás a partir de la cual la intensidad de la señal del componente de baja frecuencia se ha reducido por el primer medio (404) de ajuste de frecuencia para calcular el valor estimado de la primera cantidad física, y la expresión relacional es una expresión que no incluye un radio de curvatura (R) de un carril (16a).

6. El sistema (400) de inspección según la reivindicación 5, en donde

el medio (404, 406) de ajuste de frecuencia se configura para utilizar los datos de serie temporal de la segunda cantidad física y determina un coeficiente en un modelo AR corregido, y utiliza el modelo AR corregido cuyo coeficiente se determina y los datos de serie temporal de la segunda cantidad física y reduce la intensidad de la señal de un componente de baja frecuencia que se generará debido al desplazamiento del vehículo ferroviario en una porción curva de la vía (16) a partir de los datos de serie temporal de la segunda cantidad física, el modelo AR corregido es una expresión que representa un valor pronosticado de la segunda cantidad física mediante el uso de un valor de la segunda cantidad física y el coeficiente que responde al valor,

el medio (404, 406) de ajuste de frecuencia se configura para utilizar una ecuación en la que una primera matriz se establece en una matriz de coeficiente y un vector de autocorrelación se establece en un vector constante y determina el coeficiente,

el vector de autocorrelación es un vector cuyo componente es la autocorrelación de los datos de series temporales de la segunda cantidad física con un retraso de tiempo de 1 a m, siendo m un número del valor medido utilizado en el modelo de AR corregido,

la primera matriz es una matriz U<s>I<s>U<sT>derivada de una segunda matriz I<s>que se deriva de s piezas de valores propios de una matriz de autocorrelación, s siendo un número establecido para ser 1 o más y menor que m, y una matriz diagonal I y una tercera matriz U<s>que se deriva de s piezas de los valores propios y una matriz ortogonal U,

la matriz de autocorrelación es una matriz cuyo componente es la autocorrelación de los datos de series temporales de la segunda cantidad física con un retraso de tiempo de 0 a m-1,

la matriz diagonal es una matriz cuyo componente diagonal es autovalores de la matriz de autocorrelación que se derivan por descomposición de valor singular de la matriz de autocorrelación,

la matriz ortogonal es una matriz en la que un vector propio de la matriz de autocorrelación se establece en un vector de componente de columna,

la segunda matriz es una submatriz de la matriz diagonal y es una matriz cuyo componente diagonal es s piezas de los valores propios, y

la tercera matriz es una submatriz de la matriz ortogonal y es una matriz en la que los vectores propios correspondientes a las s piezas de los valores propios se establecen en vectores de componentes de columna.

7. El sistema (400) de inspección según la reivindicación 6, en donde

de los valores propios de la matriz de autocorrelación, el valor propio más grande se incluye en s piezas de los valores propios.

8. El sistema (400) de inspección según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende además:

un medio (405) de operación de filtro configurado para llevar a cabo una operación utilizando un filtro que lleva a cabo la asimilación de datos mediante el uso de los datos medidos, una ecuación de estado y una ecuación de observación, y por lo tanto determina los valores estimados de las variables de estado que son variables para determinar los valores estimados en la ecuación de estado, en donde

los datos medidos contienen además los valores medidos de las aceleraciones delbogie(12a, 12b) y del conjunto (13, 13a-13d) de ruedas en una dirección derecha e izquierda (y),

la dirección derecha e izquierda (y) es una dirección perpendicular a la dirección hacia delante y hacia atrás (x) y a una dirección hacia arriba y hacia abajo (z) que es una dirección perpendicular a la vía (16),

la fuerza (T<1>-T<4>) de dirección hacia delante y hacia atrás es una fuerza que se determinará según una diferencia entre un desplazamiento angular del conjunto (13, 13a-13d) de ruedas en una dirección de orientación y un desplazamiento angular delbogie(12a, 12b) en el que se provee el conjunto (13, 13a-13d) en la dirección de orientación,

la dirección de orientación es una dirección de pivote con la dirección hacia arriba y hacia abajo (z) establecida como un eje de pivote,

la ecuación de estado es una ecuación descrita mediante el uso de las variables de estado, la fuerza (T<1>-T<4>) de dirección hacia delante y hacia atrás, y una variable de transformación,

las variables de estado incluyen un desplazamiento y una velocidad delbogie(12a, 12b) en la dirección derecha e izquierda (y), un desplazamiento angular y una velocidad angular delbogie(12a, 12b) en la dirección de orientación, un desplazamiento angular y una velocidad angular delbogie(12a , 12b) en una dirección de rodadura, un desplazamiento y una velocidad del conjunto (13, 13a-13d) de ruedas en la dirección derecha e izquierda (y), y un desplazamiento angular de un resorte neumático conectado al vehículo ferroviario en la dirección de rodadura, y no incluyen un desplazamiento angular o una velocidad angular del conjunto (13, 13a-13d) de ruedas en la dirección de orientación,

la dirección de rodadura es una dirección de pivote con la dirección hacia delante y hacia atrás (x) establecida como un eje de pivote,

la variable de transformación es una variable que lleva a cabo la transformación mutua entre el desplazamiento angular del conjunto (13, 13a-13d) de ruedas en la dirección de orientación y el desplazamiento angular delbogie(12a, 12b) en la dirección de orientación,

la ecuación de observación es una ecuación descrita mediante el uso de una variable de observación y la variable de transformación,

la variable de observación incluye las aceleraciones delbogie(12a, 12b) y el conjunto (13, 13a-13d) en dirección derecha e izquierda (y),

el medio (405) de operación de filtro está configurado para utilizar un valor medido de la variable de observación, la ecuación de estado en la que se mide el valor de la fuerza (T<1>-T<4>) de dirección hacia delante y hacia atrás y un valor real de la variable de transformación se sustituyen, y la ecuación de observación en la que se sustituye el valor real de la variable de transformación, y determina los valores estimados de las variables de estado cuando un error entre, de la variable de observación, el valor medido y un valor estimado o un valor esperado del error se convierte en mínimo,

el primer medio (407) de cálculo de estado de la vía y el segundo medio (411) de cálculo de estado de la vía están configurados para utilizar un valor estimado del desplazamiento angular delbogie(12a, 12b) en la dirección de orientación, que es una de las variables de estado determinadas por el medio (405) de operación de filtro, y el valor real de la variable de transformación para calcular un valor estimado del desplazamiento angular del conjunto (13, 13a-13d) de ruedas en la dirección de orientación, y usar el valor estimado del desplazamiento angular del conjunto (13, 13a-13d) de ruedas en la dirección de orientación, el valor de la fuerza (T<1>-T<4>) de dirección hacia delante y hacia atrás, y la expresión relacional para calcular el valor estimado de la primera cantidad física,

la expresión relacional es una expresión en la que una ecuación de movimiento que describe el movimiento del conjunto (13, 13a-13d) de ruedas en la dirección de orientación se expresa mediante el uso de la fuerza (T<1>-T<4>) de dirección hacia delante y hacia atrás, y

el valor real de la variable de transformación se obtiene utilizando el valor medido de la fuerza (T<1>-T<4>) de dirección hacia delante y hacia atrás.

9. El sistema (400) de inspección según la reivindicación 8, en donde

la ecuación de estado se constituye mediante el uso de una ecuación de movimiento que describe el movimiento del conjunto (13, 13a-13d) de ruedas en la dirección derecha e izquierda (y), una ecuación de movimiento que describe el movimiento delbogie(12a, 12b) en la dirección derecha e izquierda (y), una ecuación de movimiento que describe el movimiento delbogie(12a, 12b) en la dirección de orientación, una ecuación de movimiento que describe el movimiento delbogie(12a, 12b) en la dirección de rodadura, y una ecuación de movimiento que describe el movimiento del resorte neumático en la dirección de rodadura,

la ecuación de movimiento que describe el movimiento del conjunto (13, 13a-13d) de ruedas en la dirección derecha e izquierda (y) es una ecuación de movimiento descrita mediante el uso de la variable de transformación en lugar de utilizar el desplazamiento angular del conjunto (13, 13a-13d) de ruedas en la dirección de orientación,

la ecuación de movimiento que describe el movimiento delbogie(12a, 12b) en la dirección de orientación es una ecuación de movimiento descrita mediante el uso de la fuerza (T<1>-T<4>) de dirección hacia delante y hacia atrás en lugar de utilizar el desplazamiento angular y la velocidad angular del conjunto (13, 13a-13d) de ruedas en la dirección de orientación, y

la variable de transformación está representada por una diferencia entre el desplazamiento angular delbogie(12a, 12b) en la dirección de orientación y el desplazamiento angular del conjunto (13, 13a-13d) de ruedas en la dirección de orientación.

10 El sistema (400) de inspección según la reivindicación 8 o 9, en donde

el medio (403, 2011a, 2011b) se configura para además adquirir un valor medido de aceleración de la carrocería (11) del vehículo en la dirección derecha e izquierda (y),

la variable de observación incluye además la aceleración de la carrocería (11) del vehículo en la dirección derecha e izquierda (y),

las variables de estado incluyen además un desplazamiento y una velocidad de la carrocería (11) del vehículo en la dirección derecha e izquierda (y), un desplazamiento angular y una velocidad angular de la carrocería (11) del vehículo en la dirección de orientación, un desplazamiento angular y una velocidad angular de la carrocería (11) del vehículo en la dirección de rodadura, y un desplazamiento angular de un amortiguador de guiñada acoplado al vehículo ferroviario en la dirección de orientación, y

el medio (405) de operación de filtro está configurado para determinar las variables de estado cuando las diferencias entre, de las aceleraciones de la carrocería (11) del vehículo, elbogie(12a, 12b) y el conjunto (13, 13a-13d) de ruedas en la dirección derecha e izquierda (y), los valores medidos y los valores calculados se convierten en mínimos.

11. El sistema (400) de inspección según la reivindicación 10, en donde

la ecuación de estado se constituye mediante el uso de una ecuación de movimiento que describe el movimiento de la carrocería (11) del vehículo en la dirección derecha e izquierda (y), una ecuación de movimiento que describe el movimiento de la carrocería (11) del vehículo en la dirección de orientación, una ecuación de movimiento que describe el movimiento de la carrocería (11) del vehículo en la dirección de rodadura y una ecuación de movimiento que describe el movimiento del amortiguador de guiñada en la dirección de orientación.

12. El sistema (400) de inspección según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, en donde

la ecuación de observación se constituye mediante el uso adicional de la ecuación de movimiento que describe el movimiento del conjunto (13, 13a-13d) de ruedas en la dirección derecha e izquierda (y) y la ecuación de movimiento que describe el movimiento delbogie(12a, 12b) en la dirección derecha e izquierda (y), y

la ecuación de movimiento que describe el movimiento del conjunto (13, 13a-13d) de ruedas en la dirección derecha e izquierda (y) es una ecuación de movimiento descrita mediante el uso de la variable de transformación en lugar de utilizar el desplazamiento angular del conjunto (13, 13a-13d) de ruedas en la dirección de orientación.

13. El sistema (400) de inspección según la reivindicación 12, en donde

la ecuación de observación se constituye mediante el uso adicional de la ecuación de movimiento que describe el movimiento de la carrocería (11) del vehículo en la dirección derecha e izquierda (y).

14. El sistema (400) de inspección según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 13, en donde

el primer medio (407) de cálculo de estado de la vía y el segundo medio (411) de cálculo de estado de la vía están configurados para derivar una cantidad de irregularidad de alineación (y<R1>-y<R4>) de la vía (16) como el valor estimado de la primera cantidad física según el desplazamiento y la velocidad delbogie(12a, 12b) en la dirección derecha e izquierda (y) siendo las variables de estado determinadas por el medio (405) de operación de filtro, el desplazamiento y la velocidad del conjunto (13, 13a-13d) de ruedas en la dirección derecha e izquierda (y) siendo las variables de estado determinadas por el medio (405) de operación de filtro, el valor estimado del desplazamiento angular del conjunto (13, 13a-13d) de ruedas en la dirección de orientación, el valor medido de la fuerza (T<1>-T<4>) de dirección hacia delante y hacia atrás, y la ecuación de movimiento que describe el movimiento del conjunto (13, 13a-13d) de ruedas en la dirección de orientación, y

la ecuación de movimiento que describe el movimiento del conjunto (13, 13a-13d) de ruedas en la dirección de orientación incluye la fuerza (T<1>-T<4>) de dirección hacia delante y hacia atrás y la cantidad de irregularidad de alineación (y<R1>-y<R4>) de la vía (16) como variables.

15. El sistema (400) de inspección según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 14, que además comprende:

un medio (404, 406) de ajuste de frecuencia configurado para reducir una intensidad de señal de un componente de baja frecuencia que se generará debido al desplazamiento del vehículo ferroviario sobre una porción curva de la vía (16) de los datos de serie temporal de una segunda cantidad física, en donde

la segunda cantidad física es una cantidad física para variar en un valor según el estado del vehículo ferroviario, y

el medio de ajuste de frecuencia incluye un segundo medio (406) de ajuste de frecuencia configurado para reducir la intensidad de la señal de un componente de baja frecuencia que se generará debido a que el vehículo ferroviario se desplaza sobre una porción curva de la vía (16) a partir de datos de series temporales de los valores estimados de las variables de estado que es una de la segunda cantidad física.

16. El sistema (400) de inspección según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 15, en donde

el filtro es un filtro de Kalman.

17. El sistema (400) de inspección según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, en donde

la primera cantidad física es una cantidad de irregularidad de alineación (y<R1>-y<R4>) de la vía (16) o una fuerza lateral (Q<1>-Q<4>) que es una tensión en la dirección derecha e izquierda (y) entre una rueda (14L, 14R, 14a-14d) provista en el conjunto (13, 13a-13d) y la vía (16), y

la dirección derecha e izquierda (y) es una dirección perpendicular a la dirección hacia delante y hacia atrás (x) y la dirección hacia arriba y hacia abajo (z) es una dirección perpendicular a la vía (16).

18. El sistema (400) de inspección según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, en donde

la fuerza (T<1>-T<4>) de dirección hacia delante y hacia atrás es, de los componentes en la dirección hacia delante y hacia atrás (x) de las fuerzas que se producen en los dos miembros unidos a ambos lados del conjunto (13, 13a-13d) de ruedas único en la dirección derecha e izquierda (y), el componente opuesto en fase entre sí, y

la dirección derecha e izquierda (y) es una dirección perpendicular a la dirección hacia delante y hacia atrás (x) y a la dirección hacia arriba y hacia abajo (z) que es una dirección perpendicular a la vía (16).

19. Un método de inspección llevado a cabo por un sistema de inspección, comprendiendo el método de inspección:

una etapa (E701) de adquisición de datos de adquisición de datos medidos que son datos de series temporales de valores medidos que se medirán haciendo que un vehículo ferroviario, incluida una carrocería (11) del vehículo, unbogie(12a, 12b) y un conjunto (13, 13a-13d) de ruedas, se desplace sobre una vía (16);

una primera etapa (E705) de cálculo de estado de la vía para calcular un valor estimado de una primera cantidad física;

una etapa (E707) de cálculo de cantidad de corrección para calcular una cantidad de corrección para el valor estimado de la primera cantidad física según el valor estimado de la primera cantidad física calculada por la primera etapa (E705) de cálculo de estado de la vía y un valor real de la primera cantidad física;

una segunda etapa de cálculo de estado de la vía para calcular un valor estimado de la primera cantidad física después de calcular la cantidad de corrección (E707); y

una etapa de corrección de estado de la vía para corregir el valor estimado de la primera cantidad física calculada por la segunda etapa de cálculo de estado de la vía mediante el uso de la cantidad de corrección, en donde

los datos medidos contienen un valor medido de una fuerza (T<1>-T<4>) de dirección hacia delante y hacia atrás,

la fuerza (T<1>-T<4>) de dirección hacia delante y hacia atrás es una fuerza en una dirección hacia delante y hacia atrás (x) que se produce en un miembro dispuesto entre el conjunto (13, 13a-13d) de ruedas y elbogie(12a, 12b) en el que se provee el conjunto (13, 13a-13d) de ruedas,

el miembro es un miembro para soportar una caja del eje,

la dirección hacia delante y hacia atrás (x) es una dirección a lo largo de una dirección de desplazamiento del vehículo ferroviario,

la primera etapa (E705) de cálculo de estado de la vía y la segunda etapa de cálculo de estado de la vía utilizan una expresión relacional que representa la relación entre la primera cantidad física en una posición del conjunto (13, 13a-13d) de ruedas y la fuerza (T<1>-T<4>) de dirección hacia delante y hacia atrás y un valor medido de la fuerza (T<1>-T<4>) de dirección hacia delante y hacia atrás para calcular el valor estimado de la primera cantidad física, el valor medido de la fuerza (T<1>-T<4>) de dirección hacia delante y hacia atrás utilizado en la primera etapa (E705) de cálculo de estado de la vida está contenido en los datos medidos adquiridos por la etapa (E701) de adquisición de datos antes de que se calcule la cantidad de corrección (E707), y

el valor medido de la fuerza (T<1>-T<4>) de dirección hacia delante y hacia atrás utilizado en la segunda etapa de cálculo de estado de la vida está contenido en los datos medidos adquiridos por la etapa de adquisición de datos después de calcular la cantidad de corrección (E707).

20. Un programa de ordenador que comprende instrucciones que, cuando el programa se ejecuta por un ordenador, hacen que el ordenador ejecute etapas que comprenden:

una etapa de corrección de estado de la vida para corregir el valor estimado de la primera cantidad física calculada por la segunda etapa de cálculo de estado de la vía mediante el uso de la cantidad de corrección, en donde

los datos medidos contienen un valor medido de una fuerza (T<1>-T<4>) de dirección hacia delante y hacia atrás, la fuerza (T<1>-T<4>) de dirección hacia delante y hacia atrás es una fuerza en una dirección hacia delante y hacia atrás (x) que se produce en un miembro dispuesto entre el conjunto (13, 13a-13d) de ruedas y elbogie(12a, 12b) en el que se provee el conjunto (13, 13a-13d) de ruedas,

el miembro es un miembro para soportar una caja del eje,

la primera etapa (E705) de cálculo de estado de la vía y la segunda etapa de cálculo de estado de la vía utilizan una expresión relacional que representa la relación entre la primera cantidad física en una posición del conjunto (13, 13a-13d) de ruedas y la fuerza (T<1>-T<4>) de dirección hacia delante y hacia atrás y un valor medido de la fuerza (T<1>-T<4>) de dirección hacia delante y hacia atrás para calcular el valor estimado de la primera cantidad física, el valor medido de la fuerza (T<1>-T<4>) de dirección hacia delante y hacia atrás utilizado en la primera etapa (E705) de cálculo de estado de la vía está contenido en los datos medidos adquiridos por la etapa (E701) de adquisición de antes de que se calcule la cantidad de corrección (E707), y

el valor medido de la fuerza (T<1>-T<4>) de dirección hacia delante y hacia atrás utilizado en la segunda etapa de cálculo de estado de la vía se incluye en los datos medidos adquiridos por la etapa de adquisición de datos después de calcular la cantidad de corrección (E707).