JPH055301A - 軌道等の計測基準位置の設定方法 - Google Patents

軌道等の計測基準位置の設定方法

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JPH055301A
JPH055301A JP1459191A JP1459191A JPH055301A JP H055301 A JPH055301 A JP H055301A JP 1459191 A JP1459191 A JP 1459191A JP 1459191 A JP1459191 A JP 1459191A JP H055301 A JPH055301 A JP H055301A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】鉄道の建設規定には、曲線路の軌道中心の半径
Rと、その曲線路を走行する車体の中央部および端部に
おける偏倚量との関係が定められており、したがってこ
の偏倚量を、検測車に搭載した検出手段によって実測す
ることができれば、曲線路の軌道中心の半径Rを容易に
算出することができ、この半径Rに基づいて、たとえば
スラック、建築限界の拡幅量、および平行な複数線路の
軌道中心間隔などを算出することができる。 【構成】車体の中央部の偏倚量d2を実測する検出手段
の計測基準位置を設定するためにまず、軌道中心の半径
Rを予め定めて、その車体の中央部の偏倚量d2を、 d2=K2/R(ここでK2は、定数) から算出し、台車の軸距Aを予め定めておき、偏倚量d
2と軸距Aとに基づいて台車中心間距離Bを算出し、台
車中心を結ぶ直線上で、台車直線間距離Bの2等分した
中央位置を偏倚量d2を実測する検出手段のための計測
基準位置として設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鉄道の軌道等を計測す
るための車両における計測基準位置の設定方法に関し、
もっと詳しくは、曲線路において建築限界の拡大を要す
る車両の偏倚量を実測するために実施される軌道等の計
測基準位置の設定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】鉄道の建設規程には、曲線路の軌道中心
の半径Rと、その曲線路を走行する車体の中央部および
端部における偏倚量との関係が、いわばモデル車両に基
づいて式で定められている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】したがってこの偏倚量
を、検測車に搭載した検出手段によって実測することが
できれば、曲線路の軌道中心の平面曲線半径R(以下、
半径Rと称する)を容易に算出することができ、この半
径Rに基づいて、各種計測値を算出し、または援用して
求めることができ、たとえば、軌道の設定されるべきス
ラックの理論値も算出して求めることができ、また設定
されるべき建築限界の拡幅量をも算出することができ
る。さらに、平行する複数線路の軌道中心間隔を算出す
る際の役に立つ。またこの半径Rを用いてその他の値を
算出することが可能である。したがって偏倚量を確実に
実測できるようにすることが望まれている。典型的な先
行技術は、特開昭60−246902であるが、上記要
望に充分に応じ得るものではない。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、曲線路の軌道
中心の半径Rを仮定し、その曲線路における車両中央部
の理論偏倚量d2を、K2を定数とする d2 = K2/R の関係から算出しておき、台車の理論偏倚値δAと車体
の理論偏倚量δBとに基づいて、台車中心間距離Bを算
出し、台車中心を結ぶ直線上で、台車中心間距離Bの2
等分位置を、実測偏倚量D2の検出手段のための計測基
準位置として設定することを特徴とする軌道等の計測基
準位置の設定方法である。
【0005】また本発明は、曲線路の軌道中心の半径R
を仮定し、その曲線路における車両端部の理論偏倚量d
1は、K1を定数とする d1 = K1/R の関係から算出しておき、台車の理論偏倚量δAと車体
の理論偏倚量δBとに基づいて、距離Cを算出し、台車
中心を結ぶ直線上で、距離Cの地点を、実測偏倚量D1
の検出手段のための計測基準位置として設定することを
特徴とする軌道等の計測基準位置の設定方法である。
【0006】
【作用】本発明に従えば、曲線路の軌道中心の半径R
と、鉄道の建設規程などに定められている半径と偏倚量
との関係式から算出される理論偏倚量と、さらに台車の
理論偏倚量と車体の理論偏倚量とに基づいて、台車中心
間距離Bを算出し、これによって2つの台車中心を結ぶ
直線上で、台車中心距離Bの2等分した位置を計測基準
位置とし、この計測基準位置に実測偏倚量D2の検出手
段を設けることによって、その検出手段によって検出さ
れる実測偏倚量D2をそのまま前記関係式にあてはめて
曲線路の軌道中心の理論上の半径R′を算出することが
極めて確実に行われる。検出手段は、場所の取合いの問
題によって、計測基準位置から僅かにずれた位置に取付
けられていてもよく、このときには検出手段の出力を補
正することで、計測検出基準位置で実測偏倚量D2を実
測したのと同等の値となるようにすることができる。
【0007】さらに本発明に従えば、曲線路の軌道中心
の半径Rと鉄道の建設規程などによって定められている
半径と偏倚量との関係式算出される理論偏倚量と、台車
の理論偏倚量と、車体の理論偏倚量とに基づいて、距離
Cを算出し、台車中心を結ぶ直線上で距離Cの地点を、
計測基準位置として設定し、この計測基準位置に、実測
偏倚量D1の検出手段を設けることによって、その検出
手段からの出力をそのまま、実測偏倚量D1として得る
ことが可能となる。場所の取合いの問題があるときには
検出手段を計測基準位置から僅かにずれた位置で車体に
取付け、その検出手段によって得られる実測偏倚量D1
を補正することで、計測基準位置で実測した値と同等と
して得ることができる。
【0008】
【実施例】図1は本発明の一実施例の説明をするための
図であり、図2は計測用車両1の車体2が軌道の曲線路
3を走行する状態を示す簡略化した平面図である。車両
1は車体2の前後に2つの2軸ボギー台車4,5を有し
ている。これらの台車4,5の固定軸距は図1において
参照符Aで示されている。これらの台車4,5の各台車
中心6,7を結ぶ直線は参照符8で示され、台車中心間
距離はBである。この直線8上で車体2の両端部10,
11間の距離は、Cである。
【0009】曲線路3の軌道中心12の平面曲線の半径
はRである。直線8上で台車中心間距離Bの2等分した
中央位置13と、軌道中心12が描く円の半径線14と
軌道中心12との交点15との間の距離d2は、車体2
の中央部における偏倚量である。直線8上で車体2の計
測基準位置10の距離d1は、曲線路3の軌道中心12
の半径Rを有する円の半径線16上での偏倚量である。
半径線14,16は軌道中心12が描く円の中心17を
通る。
【0010】たとえば旧国鉄(現JR)の建設規程で
は、次の数1および数2のように偏倚量d1,d2が定
められる。
【0011】
【数1】
【0012】
【数2】
【0013】ここで台車中心6,7および計測基準位置
10,11は、直線8上で車体2の中央位置13に関し
て図1の左右対称である。
【0014】数1および数2には、B=13.4m、C
=19mのモデル車両に対応しており、軌道中心12の
半径Rの単位はmであり、偏倚量d1,d2の単位はm
mである。本発明では、偏倚量d2を実測するための検
出手段のための計測基準位置13を設定し、また偏倚量
d1を実測する検出手段のための計測基準位置10,1
1を設定する。
【0015】検出手段によって求める車体2の中央部の
偏倚量d2は、車体2の台車中心間距離Bの正矢量をδ
Bとし、台車4,5の固定軸距Aの正矢量をδAとする
とき、
【0016】
【数3】d2 ≒ δB + δA まず車両2が走行する曲線路3の軌道中心12の半径R
を仮定し、この半径Rを、前述の数2に代入して、偏倚
量d2を算出する。また図3を参照して、台車4の固定
軸距Aから、その台車4の偏倚量である正矢量δAを求
める。
【0017】図3はこの正矢量δAを示す図である。台
車4の2つの車軸31,32の車軸中心位置が軌道中心
と一致していると仮定して、この車軸中心位置は、参照
符19,20で示されており、これらの軸中心位置1
9,20を通る直線は参照符21で示されている。半径
Rを有する軌道中心12と直線21の軸中心位置19,
20間でその垂直2等分線が軌道中心12と交差する交
点22との間の距離は、台車4の固定軸距Aの正矢量δ
Aである。
【0018】この正矢量δAは、数4に示されるように
して求められる。
【0019】
【数4】
【0020】偏倚量D2が検出され、数4から正矢量δ
Aが算出されることによって、数3から、台車中心間距
離Bの正矢量δBを求めることができる。この正矢量δ
Bに関して、図4を参照して、台車中心6を通る軌道中
心12の半径線は参照符24で示されている。正矢量δ
Bは車体の偏倚量であり、台車中心間距離Bの直線8に
おける2等分した中央位置26と軌道中心12との交点
27との間の距離であり、数5が成立する。
【0021】
【数5】
【0022】したがって同様に数5から、台車中心間距
離Bを求めることができる。この台車中心間距離Bの台
車中心6,7を結ぶ直線8上での2等分した図1におけ
る中央位置13を、実測偏倚量D2の検出手段のための
計測基準位置として設定する。
【0023】このような実測偏倚量D2の検出手段は、
車体2に設けられ曲線路3を構成する1対のレールとそ
の計測基準位置である位置13との間の距離を非接触の
レーザなどを用いて測定する構成であってもよく、また
接触子などを用いて計測する構成であってもよい。この
位置13に検出手段を装着することが、場所の取合いな
どの問題から、困難であるときには、その位置13から
ずれた位置に検出手段を設けて、その検出手段による検
出結果を補正して、実測偏倚量D2を求めるようにして
もよい。
【0024】このようにして台車中心間距離Bを求め
て、計測基準位置として設定すべき位置13を求め、こ
の計測基準位置で検出手段によって実測偏倚量D2を実
測することによって、前述の数2から、軌道中心の理論
半径R′を逆算して求めることができ、これによってス
ラック、建築限界の拡幅量および平行する複数線路の軌
道中心間隔などを求めることおよびその支援が可能とな
る。
【0025】車体2の計測基準位置10,11の偏倚量
d1に関して、数6が成立する。
【0026】
【数6】d1 ≒ δC − δA ここでδCは、図5に示されるように、半径Rを有する
軌道中心12の中心17と端部10とを結ぶ半径線28
が軌道中心12と交差する位置を29とするとき、計測
基準位置10と点29との間の半径線28上の偏倚量で
ある。軌道中心12の半径Rを仮定し、これによって前
述の数1から、理論偏倚量d1を算出する。台車4,5
の軸距Aと軌道中心12の半径Rとともに、前述の数4
から正矢量δAを求めることができる。したがって前述
の数6から、偏倚量δCを算出することができる。偏倚
量δCに関して、図5から、数7が成立する。
【0027】
【数7】
【0028】こうしてR,δCおよび前述の数5から得
られる正矢量δBを数7に代入して、距離Cを算出する
ことができる。こうして台車中心6,7を結ぶ直線8上
で、距離Cの計測基準位置10,11を、実測偏倚量D
1の検出手段のための計測基準位置として設定する。こ
のような計測基準位置10,11に検出手段を設けて実
測偏倚量D1を求めることによって、前述の数1から、
軌道中心12の理論半径R′を逆算して求めることがで
きる。このような理論半径R′を求めることによって、
各種の計測値を求めることができ、演算処理が確実とな
る。実測偏倚量D1の検出手段が、場所の取合いの問題
などから、設定されるべき計測基準位置10,11から
僅かにずれて設ける必要があるときには、そのような検
出手段の出力を補正すればよい。
【0029】実際に、どのように本発明を活用するかを
次に説明する。今、旧国鉄(現JR)に適用する軌道検
測車に本発明を活用する場合、モデル車両は全長=2C
=19mm、台車中心間隔=13.4m、K1=K2=
22500と建設規定に定められている。軌道検測車の
台車の固定軸距を2100mmとするとき、各計測基準
位置は次のようにして求めることができる。
【0030】平面曲線半径Rmを100,200,30
0,500,1000とすれば、d1=d2=2250
0/R(mm)から次のように求まる。まず、車両中央
部の偏倚量を計測する位置を設定する。台車の固定軸距
による正矢量δA、すなわち台車の偏倚量を数4から求
める。またδBは、数3から求められる。この各正矢量
δBを満足する最も適当な弦長を逆算して求めると、1
3.244mとなる。
【0031】したがって検測車の台車中心間Bは13.
244mに設定し、その2等分した中心部13を計測基
準位置に設定する。
【0032】ここに設けた偏倚量の検出手段がレールに
対する車体の相対偏倚量D2を検知したとき、このD2
を22500/D2に代入すれば、その地点の平面曲線
半径を直接求めることができる。
【0033】次に車両端部の偏倚量を計測する位置を設
定するには、δCは数6から求まる。この各偏倚量δC
を満足する最も適当な距離Cを逆算して求めると9.4
87mとなる。
【0034】したがって検測車の台車中心間の中央から
前後にそれぞれ9.487mのところに端部用の計測基
準位置を設定する。
【0035】ここに設けた偏倚量の検出手段がレールに
対する車体の相対偏倚量D1を検知したとき、このD2
を22500/D2に代入すれば、その地点の平面曲線
半径を直接求めることができる。
【0036】さて、計測基準位置はこのようにして中央
部13と車端部10,11の3箇所に設定したが、それ
ぞれが偏倚量を求める上、これら3つの出力を比較する
ことで次のような効果を生じる。
【0037】出力の信頼度が高まる。各値を平均化
することで軌道の仕上がり精度誤差を少なくできる。
曲線路のみでなく、緩和曲線における各値やその入口、
出口の方向性をも検知できる。たとえばd1前>d2>
d1後と検知したとき、直線路から円曲線に向かう緩和
曲線上にあると判断できる。
【0038】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、鉄道の建
設規程などにおいて曲線路の軌道中心の半径Rと、車体
の中央部および端部の理論偏倚量d2,d1との関係式
を用いて、その理論偏倚量d2,d1を算出し、こうし
て得られる車体の中央部の偏倚量d2と台車の理論偏倚
量δAと車体の理論偏倚量δBとに基づいて、台車中心
間距離Bを算出して、偏倚量d2を実測する検出手段の
ための計測基準位置を設定することができる。さらに前
記関係式から算出した車体の計測基準位置の理論偏倚量
d1と台車の軸距Aとに基づいて、車体の両端部間の距
離Cを算出して、実測偏倚量D1の検出手段のための計
測基準位置を設定することができる。こうして設定して
計測基準位置に設けた検出手段からの出力をそのまま、
または簡単に補正すれば、前記実測偏倚量D2,D1を
走行時に求めることが可能となり、こうして確実に得ら
れる実測偏倚量D2,D1を用いることで、前述した鉄
道の建設規程など既定の関係式に従って曲線路の軌道中
心の理論半径R′を算出して、設定されるべきスラッ
ク、設定されるべき建築限界の拡幅量および平行する複
数線路の軌道中心間隔、さらにはその他の値を確実に求
めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す図である。
【図2】車両1の車体2および軌道3に関する構成を示
す簡略化した平面図である。
【図3】台車4,5の固定軸距Aの正矢量δAすなわち
台車の偏倚量を説明するための図である。
【図4】台車中心間距離Bの正矢量δBすなわち車体の
偏倚量を説明するための図である。
【図5】車体2の計測基準位置10の軌道中心12から
の偏倚量δCを説明するための図である。
【符号の説明】
1 車両 2 車体 3 軌道 4,5 台車 6,7 台車中心 8 直線 10,11 計測基準位置 A 台車4,5の固定軸距 B 台車中心間距離 C 距離 d1 車両の端部理論偏倚量 d2 車両の中央部理倚量 D1 車両の端部実測偏倚量 D2 車両の中央部実測偏倚量 R 仮定した平面曲線半径 R′ 算出される理論平面曲線半径 δA 台車の偏倚量 δB 車体の中央部偏倚量 δC 車体の端部偏倚量

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 曲線路の軌道中心の半径Rを仮定し、そ
    の曲線路における車両中央部の理論偏倚量d2を、K2
    を定数とする d2 = K2/R の関係から算出しておき、台車の理論偏倚値δAと車体
    の理論偏倚量δBとに基づいて、台車中心間距離Bを算
    出し、台車中心を結ぶ直線上で、台車中心間距離Bの2
    等分位置を、実測偏倚量D2の検出手段のための計測基
    準位置として設定することを特徴とする軌道等の計測基
    準位置の設定方法。 【請求項2】 曲線路の軌道中心の半径Rを仮定し、そ
    の曲線路における車両端部の理論偏倚量d1は、K1を
    定数とする d1 = K1/R の関係から算出しておき、台車の理論偏倚量δAと車体
    の理論偏倚量δBとに基づいて、距離Cを算出し、台車
    中心を結ぶ直線上で、距離Cの地点を、実測偏倚量D1
    の検出手段のための計測基準位置として設定することを
    特徴とする軌道等の計測基準位置の設定方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008139178A (ja) * 2006-12-04 2008-06-19 Railway Technical Res Inst 鉄道建築限界測定方法およびその測定装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008139178A (ja) * 2006-12-04 2008-06-19 Railway Technical Res Inst 鉄道建築限界測定方法およびその測定装置

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