(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道設計時の線形諸元と測点間隔に基づいて算出した設計線形の各測点の計画正矢を記憶しておく計画正矢記憶部１を具備し、
実測した現場正矢を記憶しておく現場正矢記憶部１’を具備し、
計画正矢記憶部１に記憶されている計画正矢を、始点から３０測点ないし５０測点程度の所定の複数測点づつに区分して各群の計画正矢を合計した群計画正矢を算出記憶する群計画正矢演算記憶部２を具備し、
現場正矢記憶部１’に記憶されている現場正矢を、始点から３０測点ないし５０測点程度の計画正矢と同数測点づつに区分して各群の現場正矢を合計した群現場正矢を算出記憶する群現場正矢演算記憶部２’を具備し、
群現場正矢演算記憶部２’と群計画正矢演算記憶部２の対応する群計画正矢と群現場正矢を入力し両正矢の群毎の合計差を計算する正矢差演算部３を具備し、
両正矢の群毎の合計差を群の測点数で除した値を計画正矢記憶部１に記憶される各計画正矢に加算或いは減算し、計画正矢の群毎の合計を現場正矢の群毎の合計に合わせる修正を施して１次修正計画正矢として記憶する１次修正計画正矢記憶部４を具備し、
隣接する１次修正計画正矢の群間の差を演算する隣接１次修正計画正矢差演算部５を具備し、
隣接１次修正計画正矢差演算部５から隣接修正計画正矢差を入力すると共に１次修正計画正矢記憶部４から１次修正計画正矢を入力し、１次修正計画正矢に隣接修正計画正矢差を段階的に加算或いは減算し、１次修正計画正矢を更に修正して修正計画正矢として記憶する修正計画正矢記憶部６を具備し、
初回は現場正矢記憶部１’から入力された未整正の現場正矢が記憶され、この記憶内容は、以降、被整正正矢に逐次更新される整正正矢記憶部１０を具備し、
修正計画正矢記憶部６から修正計画正矢を整正正矢記憶部１０から整正正矢を順次入力し、整正正矢と修正計画正矢の差を全ての測点に亘って算出し、最大の絶対値とその測点Ｎｏ. を抽出記憶する最大変位抽出記憶部７を具備し、
最大変位抽出記憶部７から出力される絶対値で最大の正矢差を示す測点の測点Ｎｏ. と当該測点の正矢差を移動量として記憶する移動量記憶部８を具備し、
実測した測点間距離を記憶しておく測点間距離記憶部１''を具備し、
最大変位抽出記憶部７から測点Ｎｏ. と最大変位値を入力すると共に測点間距離記憶部１''から実測された測点間距離を入力し、更に整正正矢記憶部１０から整正正矢を入力し、絶対値で最大の正矢差を示す測点に当該測点の正矢差の逆符号を移動量として与えると共に当該測点に計算上隣接する両測点に測点間距離で決まる比率の先の逆向きの変位量を与え、この整正計算の結果を整正正矢記憶部１０に入力する整正計算演算部９を具備し、
以降、この最大正矢差が予め設定しておいた許容限界値以下に収まる迄この整正計算を繰り返し実行することを特徴とする基準器の平面位置調整量算出装置。
【請求項２】
請求項１に記載される基準器の平面位置調整量算出装置において、
整正正矢記憶部１０から整正正矢を入力すると共に測点間距離記憶部１''から測点間距離を入力して逓倍弦正矢を演算する逓倍弦正矢演算部１１を具備し、
逓倍弦正矢演算部１１により求められた逓倍弦正矢を記憶しておく逓倍弦正矢記憶部１０１’を具備し、
軌道設計時の線形諸元と実測した測点間隔に基づいて算出された各測点の逓倍弦計画正矢を記憶しておく逓倍弦計画正矢記憶部１０１を具備し、
逓倍弦計画正矢記憶部１０１に記憶されている逓倍弦計画正矢を始点から所定の複数測点づつに区分して各群の逓倍弦計画正矢を合計して群逓倍弦計画正矢合計を算出すると共に、逓倍弦正矢記憶部１０１’に記憶されている逓倍弦正矢を同じ測点群に区分して各群の逓倍弦正矢を合計して群逓倍弦正矢合計を算出し、対応する群逓倍弦計画正矢合計と群逓倍弦正矢合計値に基づいて両者の間の差を計算してこの差を先の所定の複数で除算した平均値を算出記憶している群逓倍弦正矢差演算部１０３を具備し、
群逓倍弦正矢差演算部１０３から群逓倍弦正矢差の各群毎の平均値を入力すると共に逓倍弦計画正矢記憶部１０１から逓倍弦計画正矢を入力し、各群逓倍弦正矢差の平均値を当該群内の各計画正矢に加算或いは減算して各群毎の逓倍弦計画正矢の合計値を当該群の逓倍弦正矢の合計値に合わせる修正を施して１次修正逓倍弦計画正矢を求めて記憶する１次修正逓倍弦計画正矢記憶部１０４を具備し、
１次修正逓倍弦計画正矢の隣接する群間の差を演算し、この隣接する群の正矢差が群境において段階的になる様に１次修正逓倍弦計画正矢に加減修正して修正逓倍弦計画正矢を求める群間逓倍弦計画正矢差演算部１０５を具備し、
群間逓倍弦計画正矢差演算部１０５から修正逓倍弦計画正矢を入力すると共にこれを１次修正逓倍弦計画正矢記憶部１０４から入力される群境の前後複数測点の１次修正逓倍弦計画正矢を加算或は減算して更に修正し、これを修正逓倍弦計画正矢として記憶する修正逓倍弦計画正矢演算記憶部１０６を具備し、
修正逓倍弦計画正矢演算記憶部１０６から修正逓倍弦計画正矢を入力すると共に、逓倍弦正矢記憶部１０１’から逓倍弦正矢を整正逓倍弦正矢記憶部１０１０に入力し、そこからその記憶内容を入力し、整正逓倍弦正矢と修正逓倍弦計画正矢の差をすべての測点に亘って算出記憶し、最大の絶対値とその測点Ｎｏ. を抽出する最大変位抽出記憶部１０７を具備し、ここで、整正逓倍弦正矢記憶部１０１０は初回は逓倍弦正矢記憶部１０１’から入力された未整正の逓倍弦正矢が記憶され、この記憶内容は、以降、被整正逓倍弦正矢に逐次更新され、
最大変位抽出記憶部１０７から出力される絶対値で最大の正矢差を示す測点の測点Ｎｏ. および当該測点の正矢差の逆符号を移動量として記憶する移動量記憶部１０８を具備し、
最大変位抽出記憶部７から測点Ｎｏ. と最大変位値が送り込まれると共に測点間距離記憶部１''から測点間距離を入力し、更に整正逓倍弦正矢記憶部１０１０から整正逓倍弦正矢を入力し、絶対値で最大の正矢差を示す測点に当該測点の逓倍弦正矢差の逆符号を移動量として与えると共に当該測点に計算上隣接する両測点に測点間距離で決まる比率の先の逆向きの変位量を与えて、この整正計算の結果を整正逓倍弦正矢記憶部１０１０に入力記憶する整正計算演算部１０９を具備し、
以降、新たな最大値発生測点を抽出して整正計算を最大逓倍弦正矢差が予め設定しておいた許容限界値以下になるまで繰り返し行うことを特徴とする基準器の平面位置調整量算出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、基準器の平面位置調整量算出装置に関し、特に、スラブ軌道を敷設するに際して、基準器の基準標を現場に適応した平面線形に調整位置決めする基準器の平面位置調整量算出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道線路の軌道構造は、バラスト軌道（有道床軌道）と、直結軌道（無道床軌道）に分類される。この発明の対象とするスラブ軌道は直結軌道に分類され、バラスト軌道と対比される。
（１）  スラブ軌道敷設に関連する一般的技術事項について。
バラスト軌道を建設する場合、一般に軌道中心線に沿って一定間隔毎に標点を設けて平面位置を標示する。即ち、トランシット、測距儀等を使用して、測角、測距により各標点の設置位置を定めて標示する。この方法で設置した標点に基づいて鉄道線路を敷設して行くが、敷設直後の鉄道線路は直ちに列車を走行させるに充分なレール線形に敷設されているものとは言えない。従って、一般的にレール敷設後に直線区間においては「大通り整正」作業を行い、曲線区間においては「曲線整正」作業を行う。「曲線整正」においては交差法により正矢を測定し、交差法の特性を生かした計算方法により、各標点位置を修正する移動量を算出する。この従来からある計算方法は、各標点間の距離が一定であるという条件で成立している。なお、正矢測定および曲線整正については後で説明する。
【０００３】
以下、図７および図８を参照して具体的に説明する。図７はバラスト軌道とスラブ軌道を示す図であり、図８はスラブ軌道の詳細を示す図である。
上述した通り、鉄道の軌道は大まかに２分して、「バラスト軌道」と「直結軌道」に分類される。図７（ａ）に示されるバラスト軌道はバラスト上にまくらぎＰを並べてその上に左レールＲL および右レールＲR を載置して構成する。このバラスト軌道はまくらぎＰがバラスト上に載置されているだけであるので、レールを載置して敷設した後であっても「通り整正」の自由度は大きい。一方、図７（ｂ）に示される直結軌道であるスラブ軌道は設置される軌道スラブＳＬＢがセメント・アスファルト・モルタルＣＡＭによりコンクリート路盤ＣＢＡに固定されるものであるので、この軌道スラブＳＬＢに載置敷設された２本のレールＲL 、ＲR はそのとり得る自由度は極端に小さくて、レール締結装置の有する調整範囲内に限定される。従って、軌道スラブＳＬＢは、２本のレールＲL 、ＲR が平面線形、縦断線形共に必要充分な線形を成して軌道スラブＳＬＢに締結される前提条件として、高い精度で設置されることを要請される。基準器Ｓを高い精度で軌道中心線ＣＬに沿って設置することによりこの要請に応えることができる。軌道中心線ＣＬとはレールＲL 、ＲR が敷設された暁においては、２本のレールＲL 、ＲR 間の軌道中心となる計画上の線形である。
【０００４】
ところで、鉄筋コンクリート製の円柱状の突起コンクリートＰＣが、スラブ軌道の一般的な構成の一部としてコンクリート路盤ＣＢＡに一体に固定して設置されている。この突起コンクリートＰＣは軌道スラブＳＬＢ毎に設置されており、基準器Ｓをこの突起コンクリートＰＣの上端面に設置し、基準器Ｓの中心を参照して、軌道スラブＳＬＢの高さおよび左右位置を調整設定する。従って、測点間距離は、基準器Ｓの中心を測点として突起コンクリートＰＣの上端面に設置される基準器Ｓの中心の位置で決まる。基準器Ｓに許容される設置誤差量は、通常、スラブ軌道完成後に許容される誤差量である「仕上がり基準値」の１／４以下に限定される。
【０００５】
軌道スラブＳＬＢの長さ方向の両端縁部の中央には、突起コンクリートＰＣの断面の径に匹敵するこれより僅かに大きめの半円状切り欠き部ＣＵＴが形成されている。スラブ軌道に加えられる縦横荷重は軌道スラブＳＬＢの切り欠き部ＣＵＴおよび突起コンクリートＰＣを介してコンクリート路盤ＣＢＡに伝えられる。この突起コンクリートＰＣは「突コン」と呼ばれている。突コンＰＣは、隣接する突コンＰＣの断面円形中心の間の標準間隔を５ｍとし、コンクリート路盤ＣＢＡに突出して構成されている。突コンＰＣは、その中心が、レールＲL 、ＲR が敷設された暁においては、２本のレールＲL 、ＲR 間の軌道中心線ＣＬとなる設計上の線形に沿った状態に建設される。
【０００６】
ここで、基準器Ｓの設置に関連する曲線整正の流れを簡単に要約して説明しておく。
（工程１）  突コンＰＣの上端面中心に形成される凹部に、図９に示される基準器Ｓを図示されないアンカーボルトにより固定する。この場合、基準器Ｓの基準標ＳＴはその可動調整範囲の中間位置に固定しておく。
（工程２）  アンカーボルトにより固定された基準器Ｓの基準標ＳＴ間の距離を測定する。
（工程３）  基準器Ｓの基準標ＳＴ間に弦を張って各測点における正矢を測定する。新幹線を例にとると、５測点間に測定弦を張る。この場合、弦長は概ね１８ｍないし２０ｍの間に収まる。
【０００７】
（工程４）  測定した正矢を現場正矢として整正計算を実施する。ここで、各測点の整正後の正矢である整正正矢および移動量を得る。現場正矢に移動量を付与する計算を「整正計算」と言い、整正された現場正矢を「被整正正矢」と称することにする。
（工程５）  各測点の基準器Ｓの基準標ＳＴを当該測点の移動量だけ移動する。
（工程６）  確認の正矢測定を実施する。各測点で測定された正矢が（工程４）で得られた整正正矢と一致或いは許容誤差範囲内にあれば基準器の設置位置は適正である。（工程４）で得られた被整正正矢と一致せず或いは許容誤差範囲外にある場合、現場で簡単に修正量が算出することができる値であれば更に基準器Ｓの基準標ＳＴの設置位置の修正をする。
【０００８】
（２）  正矢測定および曲線整正について。
「曲線整正」は交差法により「正矢」を測定し、交差法の特性を生かした計算方法により各測点に対する必要な移動量を算出する。これを、図１０を参照して説明する。
図１０（ｂ）において、円曲線の内側に弦を張った時、弦と円曲線との間に生じる離れ量を「矢」と称し、Ｖ1 、Ｖ2 、Ｖ3 、・・・・より示される中点の矢を「正矢」と称している。測点Ｎｏ. １と測点Ｎｏ. ３の間に弦を張って正矢Ｖ1 を測定し、次の正矢Ｖ2 を測定する弦の始端は先の正矢測定点である測点Ｎｏ. ２に位置せしめる。これを継続して実施する。これを順次に図に描くと弦が交差する。このことから、この測定法を「交差法」と称する。弦としては、通常、水糸或いは釣り糸を使用して測定を実施する。交差法により測定した円曲線の正矢Ｖは測点間隔が一定である場合下記の通りに表現することができる。
【０００９】
Ｖ≒Ｌ2／２Ｒ
但し、Ｖ：正矢、Ｌ：測点間隔、Ｒ：円曲線半径
この交差法において、直線の正矢はＶ＝０であり、円曲線の正矢は測定弦長が一定であれば円曲線半径Ｒと測定弦長２Ｌで決まる一定値であり、緩和曲線部の正矢は０から一定値に到る変化をする。図に描くと、図５（ａ）の様に、直線と円曲線は平行線になり、緩和曲線は両者の間を傾斜線で接続する。傾斜線には直線変化と曲線変化によるものがある。正矢値を測点毎に順次プロットした図、およびこれらを線で接続した図を正矢図と称する。正矢図は曲率図と良く似ている。
【００１０】
交差法で測定した正矢の間には、測点間隔が一定である場合、以下の通りの関連が生じる。即ち、或る測点、例えば測点Ｎｏ. ３の正矢にｖ2 の変位を発生させると、その両隣の測点Ｎｏ. ２およびＮｏ. ４の正矢は−ｖ2 ／２の影響を受けて変化をする。測点Ｎｏ. ３の正矢に逆方の−ｖ2 の変位を与えた場合は、その両隣の測点Ｎｏ. ２およびＮｏ. ４の正矢は＋ｖ2 ／２の変化をする。何れの場合も、移動量は測点Ｎｏ. ３にのみ発生する。例えば、測点Ｎｏ. ２、測点Ｎｏ. ３および測点Ｎｏ. ４の正矢が何れも５０ｍｍである場合、測点Ｎｏ. ３の点に外方に１０ｍｍの変位を与えると、測点Ｎｏ. ３の正矢は５０ｍｍ＋１０ｍｍ＝６０ｍｍとなり、測点Ｎｏ. ２および測点Ｎｏ. ４の正矢は、５０ｍｍ−１０ｍｍ／２＝４５ｍｍとなる。３測点の正矢の合計１５０ｍｍは変化しない。
【００１１】
ところで、現在、世界的に広く採用されている曲線整正計算法として、建設時の設計諸元に基づいて算出した設計線形の「計画正矢」と、交差法で測定した正矢である「現場正矢」との間の差を算出し、この差を２度累計してこれが各測点に必要な移動量の１／２であるとする計算法がある。これを「累計法」と称することにする。
今回提案する曲線整正計算は前記の「累計法」には拠らない。強いて命名すると、「平均法」に拠る、即ち、現場正矢と計画正矢の差を全測点に亘って算出して最大の差が出た測点にこの差の逆符号を移動量として元の正矢に加算すると共に、当該測点に隣接する両測点の正矢にその移動量の逆符号の１／２の値を加算する整正計算を実行する（差の１００％を移動量にするとは限らない）。この整正計算を実行した状態で現場正矢と計画正矢の差を全測点に亘って再度算出し、最大の差が出た測点および当該測点に隣接する両測点に同様の整正を施す計算を実行し、以降、これを繰り返して実行する（測点間隔が一定の場合の曲線整正の従来例としては、実公平２−８１６５号公報  参照）。
【００１２】
（３）  測定弦長について。
新幹線を例にとると、円曲線半径Ｒを４０００ｍ、測定間隔Ｌを５ｍ、弦長を１０ｍとする場合、
正矢：Ｖ＝Ｌ2／２Ｒ＝３. １２５ｍｍ
という小さい値となること、および列車速度が２００ｋｍ／Ｈを超す場合の乗り心地の観点から２０ｍ以上の弦長による正矢の測定を実施することが望ましい。この様な事情から、東海道新幹線を初めとする各新幹線敷設に際して測定弦長は２０ｍとして正矢の測定を実施してきた。
【００１３】
この場合の正矢の測定は図１１（ａ）に示される如く５測点間に張った弦による１測点送りで実行する。計画正矢は曲線の設計諸元と測点の位置から求める。この曲線整正計算は、図１１（ｂ）に示される如く、奇数番と偶数番に分けて計算をする。
現に敷設されているレールについて正矢を測定計算する場合、レールは連続して存在するので、測点間隔を等間隔に設定することができる。上述した正矢計算の計算式は、測点間隔が等間隔に設定されていることを前提にして成り立っている。しかし、突コンＰＣの上端面に設置される基準器の間隔は一般に等間隔ではない。即ち、桁の前後に半円状の突コンが存在するところから最小限１０ｃｍの差は生ずるし、桁の長さによっては１ｍ以上の差が生ずる場合もある。トンネル区間は設計上は測点間隔は一定間隔になってはいるとはいえ、施工誤差は免れ得ず、ｃｍ単位で誤差は存在する。
【００１４】
ところで、測点間隔が等間隔に設定されていない場合においても、以下の通りに円曲線の正矢を求めることができる。
測点間隔が一定ではなく一般的に不揃いの場合とは以下の通りである。
標準の測点間隔をａとし、不規則な測点間隔をｂおよびｃとすると、
標準区間は
ｙ＝ａ2 ／２Ｒ、
不規則区間は
ｙx ＝（ｂ×ｃ）／２Ｒである。
【００１５】
以下、図１１（ｃ）を参照して説明する。
基準となる標準測点間隔                  ：５ｍ
測点Ｎｏ. ３と測点Ｎｏ. ４の間の測点間隔：４ｍ
測点Ｎｏ. ４と測点Ｎｏ. ５の間の測点間隔：７ｍ
測点Ｎｏ. ５と測点Ｎｏ. ６の間の測点間隔：６ｍ
とする。先の式：ｙx ＝（ｂ×ｃ）／２Ｒから、
測点Ｎｏ. ３ないし測点Ｎｏ. ６の正矢は、
Ｖ3 ＝（５×４）／２Ｒ
Ｖ4 ＝（４×７）／２Ｒ
Ｖ5 ＝（７×６）／２Ｒ
Ｖ6 ＝（６×５）／２Ｒ
標準測点間隔の正矢との比率は
ｙ／ｙx ＝ａ2 ／（ｂ×ｃ）
で計算される。
【００１６】
測点間隔が一定ではない測点を含む場合、従来から実施してきた曲線整正計算方法で行うには、一定な標準測点間隔であったら、という値に換算して実施することになる。これを数値を使用して更に具体的に説明する。測点間隔が５ｍ、４ｍの箇所の現場正矢が２４ｍｍ、標準測点間隔が５ｍ、円曲線中で曲線半径が５００ｍとすると、測点間隔が５ｍおよび４ｍの箇所の計画正矢は２０ｍｍであるので４ｍｍプラスしていることになる。標準測点間隔での計画正矢は２５ｍｍであり、これにプラス分の４ｍｍを加算して、２９ｍｍということになる。この値を入力して計算を始めるのだが、この測点に発生した移動量を仮に−６ｍｍとして、これが両隣の測点の正矢に与える影響は測点間隔が一定の場合の如く単純に逆符号の１／２という訳には行かない。両隣の更に外側の測点間距離が関連してくる。それらを双方共に５ｍとすると、左側の測点には１／２の＋３ｍｍ、右側の測点には５／９の＋３. ３ｍｍの変化を与えることになる。基準器の基準標ＳＴを移動した後に検証を行う必要があるが、そのためには、事前に、曲線整正計算で得た整正正矢を現場の測点間隔に適合する様に変換する必要がある。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した通り、曲線整正計算は、計画線形から最も変位している測点をサーチし、この測点の変位を整正し、これを繰り返し実行して最大の変位をしている測点の変位が予め設定される許容限界値以下になるまで、この曲線整正計算を繰り返し実行する。交差法で測定した正矢に対する整正計算法の基本形は上述した通り各測点間隔が一定であることを前提として実用化されている。しかし、建設時に使用する測点である突コンＰＣ上端面の基準器同志の間隔は必ずしも等間隔ではない。
測点間隔が一定ではない場合も、従来の曲線整正計算機を使用して計算を実施することはできる。しかし、入力に際して、予め、筆算或いは計算機により現場正矢を測点間隔が一定であったらこうなるだろうという等間隔データに変換しておかなければならない。その変換したデータを曲線整正計算機に入力して整正計算を実施し、整正計算の結果得られたデータは今度は元の実際の間隔のデータに変換する工程を必要とする、という煩雑なものである。
【００１８】
ここで、この発明は、測点間距離が等間隔ではなくして相異なる場合においても、現場正矢を等間隔データに変換することなしに、そのまま直接入力して整正計算結果を得ると共に、更に、逓倍弦正矢換算をも併せて実行し、高速走行に適応した軌道の基準器の平面位置の調整量を簡単容易に算出することができる基準器の平面位置調整量算出装置を提供するものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１：軌道設計時の線形諸元と測点間隔に基づいて算出した設計線形の各測点の計画正矢を記憶しておく計画正矢記憶部１を具備し、
実測した現場正矢を記憶しておく現場正矢記憶部１’を具備し、
計画正矢記憶部１に記憶されている計画正矢を、始点から３０測点ないし５０測点程度の所定の複数測点づつに区分して各群の計画正矢を合計した群計画正矢を算出記憶する群計画正矢演算記憶部２を具備し、
現場正矢記憶部１’に記憶されている現場正矢を、始点から３０測点ないし５０測点程度の計画正矢と同数測点づつに区分して各群の現場正矢を合計した群現場正矢を算出記憶する群現場正矢演算記憶部２’を具備し、
群現場正矢演算記憶部２’と群計画正矢演算記憶部２の対応する群計画正矢と群現場正矢を入力し両正矢の群毎の合計差を計算する正矢差演算部３を具備し、
両正矢の群毎の合計差を群の測点数で除した値を計画正矢記憶部１に記憶される各計画正矢に加算或いは減算し、計画正矢の群毎の合計を現場正矢の群毎の合計に合わせる修正を施して１次修正計画正矢として記憶する１次修正計画正矢記憶部４を具備し、
隣接する１次修正計画正矢の群間の差を演算する隣接１次修正計画正矢差演算部５を具備し、
隣接１次修正計画正矢差演算部５から隣接修正計画正矢差を入力すると共に１次修正計画正矢記憶部４から１次修正計画正矢を入力し、１次修正計画正矢に隣接修正計画正矢差を段階的に加算或いは減算し、１次修正計画正矢を更に修正して修正計画正矢として記憶する修正計画正矢記憶部６を具備し、
初回は現場正矢記憶部１’から入力された未整正の現場正矢が記憶され、この記憶内容は、以降、被整正正矢に逐次更新される整正正矢記憶部１０を具備し、
修正計画正矢記憶部６から修正計画正矢を整正正矢記憶部１０から整正正矢を順次入力し、整正正矢と修正計画正矢の差を全ての測点に亘って算出し、最大の絶対値とその測点Ｎｏ. を抽出記憶する最大変位抽出記憶部７を具備し、
最大変位抽出記憶部７から出力される絶対値で最大の正矢差を示す測点の測点Ｎｏ. と当該測点の正矢差を移動量として記憶する移動量記憶部８を具備し、
実測した測点間距離を記憶しておく測点間距離記憶部１''を具備し、
最大変位抽出記憶部７から測点Ｎｏ. と最大変位値を入力すると共に測点間距離記憶部１''から実測された測点間距離を入力し、更に整正正矢記憶部１０から整正正矢を入力し、絶対値で最大の正矢差を示す測点に当該測点の正矢差の逆符号を移動量として与えると共に当該測点に計算上隣接する両測点に測点間距離で決まる比率の先の逆向きの変位量を与え、この整正計算の結果を整正正矢記憶部１０に入力する整正計算演算部９を具備し、
以降、この最大正矢差が予め設定しておいた許容限界値以下に収まる迄この整正計算を繰り返し実行する基準器の平面位置調整量算出装置を構成した。
そして、請求項２：請求項１に記載される基準器の平面位置調整量算出装置において、
整正正矢記憶部１０から整正正矢を入力すると共に測点間距離記憶部１''から測点間距離を入力して逓倍弦正矢を演算する逓倍弦正矢演算部１１を具備し、
逓倍弦正矢演算部１１により求められた逓倍弦正矢を記憶しておく逓倍弦正矢記憶部１０１’を具備し、
軌道設計時の線形諸元と実測した測点間隔に基づいて算出された各測点の逓倍弦計画正矢を記憶しておく逓倍弦計画正矢記憶部１０１を具備し、
逓倍弦計画正矢記憶部１０１に記憶されている逓倍弦計画正矢を始点から所定の複数測点づつに区分して各群の逓倍弦計画正矢を合計して群逓倍弦計画正矢合計を算出すると共に、逓倍弦正矢記憶部１０１’に記憶されている逓倍弦正矢を同じ測点群に区分して各群の逓倍弦正矢を合計して群逓倍弦正矢合計を算出し、対応する群逓倍弦計画正矢合計と群逓倍弦正矢合計値に基づいて両者の間の差を計算してこの差を先の所定の複数で除算した平均値を算出記憶している群逓倍弦正矢差演算部１０３を具備し、
群逓倍弦正矢差演算部１０３から群逓倍弦正矢差の各群毎の平均値を入力すると共に逓倍弦計画正矢記憶部１０１から逓倍弦計画正矢を入力し、各群逓倍弦正矢差の平均値を当該群内の各計画正矢に加算或いは減算して各群毎の逓倍弦計画正矢の合計値を当該群の逓倍弦正矢の合計値に合わせる修正を施して１次修正逓倍弦計画正矢を求めて記憶する１次修正逓倍弦計画正矢記憶部１０４を具備し、
１次修正逓倍弦計画正矢の隣接する群間の差を演算し、この隣接する群の正矢差が群境において段階的になる様に１次修正逓倍弦計画正矢に加減修正して修正逓倍弦計画正矢を求める群間逓倍弦計画正矢差演算部１０５を具備し、
群間逓倍弦計画正矢差演算部１０５から修正逓倍弦計画正矢を入力すると共にこれを１次修正逓倍弦計画正矢記憶部１０４から入力される群境の前後複数測点の１次修正逓倍弦計画正矢を加算或は減算して更に修正し、これを修正逓倍弦計画正矢として記憶する修正逓倍弦計画正矢演算記憶部１０６を具備し、
修正逓倍弦計画正矢演算記憶部１０６から修正逓倍弦計画正矢を入力すると共に、逓倍弦正矢記憶部１０１’から逓倍弦正矢を整正逓倍弦正矢記憶部１０１０に入力し、そこからその記憶内容を入力し、整正逓倍弦正矢と修正逓倍弦計画正矢の差をすべての測点に亘って算出記憶し、最大の絶対値とその測点Ｎｏ. を抽出する最大変位抽出記憶部１０７を具備し、ここで、整正逓倍弦正矢記憶部１０１０は初回は逓倍弦正矢記憶部１０１’から入力された未整正の逓倍弦正矢が記憶され、この記憶内容は、以降、被整正逓倍弦正矢に逐次更新され、
最大変位抽出記憶部１０７から出力される絶対値で最大の正矢差を示す測点の測点Ｎｏ. および当該測点の正矢差の逆符号を移動量として記憶する移動量記憶部１０８を具備し、
最大変位抽出記憶部７から測点Ｎｏ. と最大変位値が送り込まれると共に測点間距離記憶部１''から測点間距離を入力し、更に整正逓倍弦正矢記憶部１０１０から整正逓倍弦正矢を入力し、絶対値で最大の正矢差を示す測点に当該測点の逓倍弦正矢差の逆符号を移動量として与えると共に当該測点に計算上隣接する両測点に測点間距離で決まる比率の先の逆向きの変位量を与えて、この整正計算の結果を整正逓倍弦正矢記憶部１０１０に入力記憶する整正計算演算部１０９を具備し、
以降、新たな最大値発生測点を抽出して整正計算を最大逓倍弦正矢差が予め設定しておいた許容限界値以下になるまで繰り返し行う基準器の平面位置調整量算出装置を構成した。
【００２０】
【発明の実施の形態】
この発明の基準器の平面位置調整量算出装置は、基準器を測点とする測点間距離が等間隔ではない整正計算において、等間隔ではない測定間隔のままの値で計算するものである。
ここで、この発明の基準器の平面位置調整量算出装置における基準器の設置に関連する曲線整正の流れを説明する。
（工程１）  突コンＰＣの上端面中心に形成される凹部に、図９に示される基準器Ｓをアンカーボルトにより固定する。この場合、基準器Ｓの基準標ＳＴはその可動調整範囲の中間位置に固定しておく。
（工程２）  アンカーボルトにより固定された基準器Ｓの基準標ＳＴ間の距離を測定する。
【００２１】
（工程３）  基準器Ｓの基準標ＳＴ間に弦を張って各測点における現場正矢を測定する。
（工程４）  スラブ軌道設計時の線形諸元と実測した測点間隔に基づいて計画正矢を算出する。
（工程５）  測定した現場正矢を計画正矢を基準として曲線整正計算を実施し、各測点の整正後の現場正矢である整正正矢および移動量を得る。
（工程６）  各測点の基準器Ｓの基準標ＳＴを当該測点の移動量だけ移動する。
（工程７）  確認のため正矢測定を実施する。各測点で測定された現場正矢が（工程５）で得られた被整正正矢と一致或いは許容誤差範囲内にあれば基準器の設置位置は適正である。（工程５）で得られた整正正矢と一致せず或いは許容誤差範囲外にある場合は更に基準器Ｓの基準標ＳＴの設置位置の修正をする。
【００２２】
ここで、実施例を図１および図２を参照して説明するに、基準器の平面位置調整量算出装置の実施例は、全体を制御するＣＰＵ、調整プログラム、プログラムにより頻繁に利用されるルーチン、および種々のデータが格納される内部記憶部ＲＡＭ、装置の調整内容を定義している調整プログラムが記憶されている外部記憶装置ＲＯＭ、入力装置ＫＥＹ、出力装置ＤＩＳＰより成る。先ず、内部記憶部ＲＡＭには外部記憶装置ＲＯＭから調整プログラム、およびプログラムにより頻繁に利用されるルーチンが読み込まれる。更に、設計により決定されている曲線線形諸元から算出された計画正矢および実測されたデータである現場正矢を入力装置ＫＥＹを介してそれぞれ内部記憶部ＲＡＭに入力する。
【００２３】
（イ）  修正計画正矢を求める。
なお、修正計画正矢とは、大まかに説明すると、設計により決定されている曲線線形諸元から算出された計画正矢を実測されたデータである現場正矢に基づいて修正した正矢のことである。
（工程１）  先の図８および図９の突コンＰＣの上端面中心に形成される凹部に基準器Ｓをアンカーボルトにより固定する。
（工程２）  次いで、基準器Ｓの基準標ＳＴ間の距離、即ち、測点間距離を測定する。実測した結果の測点間距離は内部記憶部ＲＡＭの測点間距離記憶部１''に入力装置ＫＥＹを介して入力し、記憶しておく。
（工程３）  設計線形の各測点の計画正矢を、スラブ軌道設計時の線形諸元と測点間隔に基づいて算出する。これを内部記憶部ＲＡＭの計画正矢記憶部１に記憶しておく。
【００２４】
（工程４）  基準器Ｓの基準標ＳＴを各測点として、測点間に弦を張って各測点における現場正矢を測定する。この実測した現場正矢を、入力装置ＫＥＹを介して内部記憶部ＲＡＭの現場正矢記憶部１’に入力、記憶しておく。
（工程４’）２は群計画正矢演算記憶部であり、計画正矢記憶部１に記憶されている計画正矢を、始点から３０測点ないし５０測点程度の所定の複数測点づつに区分して各群の計画正矢を合計した群計画正矢を算出記憶する。２’は群現場正矢演算記憶部であり、現場正矢記憶部１’に記憶されている現場正矢を、始点から３０測点ないし５０測点程度の計画正矢と同数の測点づつに区分して各群の現場正矢を合計した群現場正矢を算出記憶する。
【００２５】
（工程５）  ３は正矢差演算部であり、群現場正矢演算記憶部２’と群計画正矢演算記憶部２の対応する群計画正矢と群現場正矢とを入力して両正矢の群毎の合計差を計算する。
（工程６）  ４は１次修正計画正矢記憶部であり、両正矢の群毎の合計差を群の複数測点数で除した平均値を計画正矢記憶部１に記憶される各計画正矢に分配するため加算或は減算し、各群の計画正矢の合計を該当する現場正矢の合計に合わせる修正を施してこれを１次修正計画正矢として記憶する。
（工程７）  ５は隣接１次修正計画正矢差演算部であり、隣接する１次修正計画正矢の間の差を演算する部位である。
【００２６】
（工程８）  ６は修正計画正矢記憶部であり、隣接１次修正計画正矢差演算部５から隣接修正計画正矢差を入力すると共に、これを１次修正計画正矢記憶部４から入力される１次修正計画正矢に加算或は減算し、１次修正計画正矢を更に修正してこれを修正計画正矢として記憶する部位である。
（ロ）  現場正矢を修正計画正矢に近付ける計算をする。
（工程９）  ７は最大変位抽出記憶部であり、修正計画正矢記憶部６から修正計画正矢を入力すると共に整正正矢記憶部１０からその記憶内容を入力し、整正正矢と修正計画正矢の差を全ての測点に亘って算出し、最大の絶対値とその測点Ｎｏ. を抽出記憶する。ここで、整正正矢記憶部１０は、初回のみ現場正矢記憶部１’から入力された未整正の現場正矢が記憶され、この記憶内容は、以降、被整正正矢に逐次更新される。
【００２７】
（工程１０）  ８は移動量記憶部であり、最大変位抽出記憶部７から出力される絶対値で最大の正矢差を示す測点の測点Ｎｏ. および当該測点の正矢差を移動量として記憶する。
（工程１１）  ９は整正計算演算部であり、最大変位抽出記憶部７からの出力即ち、測点Ｎｏ. と最大変位値はこの整正計算演算部９にも送り込まれる。整正計算演算部９には、その他に測点間距離記憶部１''から実測された測点間距離を入力し、整正正矢記憶部１０の整正正矢を入力し、絶対値で最大の正矢差を示す測点に当該測点の正矢差の逆符号を移動量として与えると共に当該測点に計算上隣接する両測点に測点間距離で決まる比率の先の逆向きの変位量を与える。この整正計算の結果を整正正矢記憶部１０に入力記憶する。引き続いて、最大変位抽出記憶部７に、修正計画正矢記憶部６から修正計画正矢を入力すると共に整正正矢記憶部１０から整正正矢を入力し、整正正矢と修正計画正矢の差をすべての測点に亘って算出し、最大の絶対値とその測点Ｎｏ. を抽出し、移動量を記憶すると共に整正計算を行う。以降、この最大差が予め設定しておいた許容限界値以下に収まるまで、この計算を繰り返し行う。隣接している測点の整正正矢の間の差が＋−に分かれていると隣接測点間の差は先の設定値の最大２倍になり得る。そこで、隣接整正修正正矢差を滑らかな変化にする計算を行う。但し、隣接測点は測点間隔が５ｍであるものとすると、１０ｍ弦の場合は実際に次の測点であり、２０ｍ弦の場合は１測点を跳ばした次の測点になり、４０ｍ弦の場合は３測点を跳ばした次の測点になる。これらの差が予め定められている許容限界値を超えている場合、差を消去する方向の整正を行う。この整正を始点方から終点方へ順次に実施し、次いで、終点方から始点方へ向かって実施することを繰り返す。始点方から終点方或はこの逆の終点方から始点方の走査の間１度も整正を実施しなければこの整正計算を終了する。以上の過程により元の現場正矢は整正正矢と呼ぶにふさわしい適切な正矢に整正される。
【００２８】
（工程１２）  各測点の基準器Ｓの基準標ＳＴを、電子計算機による整正計算により得られた移動量記憶部８に記憶される移動量に従って移動調整して固定する作業を実施する。
ここで、図３を参照するに、これは、逓倍弦正矢換算をも併せて実行し、高速走行に適応したスラブ軌道の敷設時における基準器の平面位置の調整量を簡単迅速に算出する実施例である。
図３において、１１は逓倍弦正矢演算部であり、整正正矢記憶部１０から入力する整正正矢と測点間距離記憶部１''から入力する測点間距離に基づいて、図４を参照しながら下記の逓倍弦正矢計算式である［式１］或は逓倍弦正矢計算式である［式２］により逓倍弦正矢を算出する。
【００２９】
交差法は測点間隔が測定弦長の１／２ということで成立している。突コンの標準設置間隔は５ｍであり、新幹線における標準的な測定弦長は２０ｍである。ところで、近時、新幹線建設時には３００ｋｍ／ｈの高速走行をも想定してこれに耐え得る設計、施工が実施されており、これに際して４０ｍ弦正矢による整正を実施することを要請されている。しかし、４０ｍ弦による測定は、弦長が長過ぎて実作業に支障を来す。そこで、例えば、２０ｍ弦で測定した値を４０ｍ弦で測定した値に換算する逓倍弦正矢換算法を採用する。逓倍弦正矢換算法は測定値を単純に４倍にするのではなくその前後の測点の測定値を使用して換算するので、近似式とは云え測点間隔が一定である限り、実用上充分な値が得られる。
【００３０】
ここで、図４を参照し、測点間隔が一定ではない測点を含む場合の逓倍弦正矢換算計算の式を計算式導入経過は省略して説明しておく。
図４（ａ）は、測点（ｎ−２）、測点（ｎ−１）、測点ｎ、測点（ｎ＋１）、測点（ｎ＋２）があり、測定弦を測点（ｎ−２）、測点ｎに張り測点（ｎ−１）の正矢をｖn-1 とし、測定弦を測点（ｎ−１）、測点（ｎ＋１）に張って測点ｎの正矢をｖn とし、測定弦を測点ｎ、測点（ｎ＋２）に張って測点（ｎ＋１）の正矢をｖn+1 とし、測点（ｎ−２）、測点（ｎ−１）間の距離をＬn-2 とし、測点（ｎ−１）、測点ｎ間の距離をＬn-1 とし、測点ｎ、測点（ｎ＋１）間の距離をＬnとし、測点（ｎ＋１）、測点（ｎ＋２）間の距離をＬn+1としたとき、測定弦を測点（ｎ−２）、測点（ｎ＋２）に張ったと仮定したときに、測点ｎの正矢Ｖn を下記の式を使用して求める場合に参照する図である。ところで、円曲線の内側に弦を張った時、弦と円曲線との間に生じる矢の内の中点の矢を「正矢」と称していたが、この発明は、図４におけるが如く測点が離散的である場合において、弦の張られた測点の間に存在する測点の内の最も中央に位置する測点と弦との間に生ずる間隔を「正矢」と称し、正矢の定義を修正している。
【００３１】
【数１】
0003660655.tif 000002
図４（ｂ）は測点（ｎ−４）、測点（ｎ−３）、測点（ｎ−２）、測点（ｎ−１）、測点ｎ、測点（ｎ＋１）、測点（ｎ＋２）、測点（ｎ＋３）、測点（ｎ＋４）があり、測定弦を測点（ｎ−４）、測点ｎに張って測点（ｎ−２）の正矢をｖn-2 、測定弦を測点（ｎ−２）、測点（ｎ＋２）に張って測点ｎの正矢をｖn、測定弦を測点ｎ、測点（ｎ＋４）に張り測点（ｎ＋２）の正矢をｖn+2 とし、測点（ｎ−４）、測点（ｎ−３）間の距離をＬn-4 、測点（ｎ−３）、測点（ｎ−２）間の距離をＬn-3 、測点（ｎ−２）、測点（ｎ−１）間の距離をＬn-2 、測点（ｎ−１）、測点ｎ間の距離をＬn-1、測点ｎ、測点（ｎ＋１）間の距離をＬn 、測点（ｎ＋１）、測点（ｎ＋２）間の距離をＬn+1 、測点（ｎ＋２）、測点（ｎ＋３）間の距離をＬn+2、測点（ｎ＋３）、測点（ｎ＋４）間の距離をＬn+3としたとき、測定弦を測点（ｎ−４）、測点（ｎ＋４）に張った時の測点ｎの正矢：Ｖn を、［式２］を使用して求める場合に参照する図である。この式を使うことにより５測点間に弦を形成し、その中央の測点で正矢を測定し、１測点移動して次の正矢を測定することを連続して実施することにより得た正矢値の、１測点跳びの３正矢値と９測点間の各距離値を使用し、実際には測定していない９測点間に弦を形成した場合の正矢を求めることができる。ここで、［式１］と［式２］との間の関係についてであるが、図４を参照して説明するに、［式２］は、［式１］において、Ｌn-2 が（Ｌn-4 ＋Ｌn-3 ）に対応し、Ｌn-1 が（Ｌn-2 ＋Ｌn-1）に対応し、Ｌn が（Ｌn＋Ｌn+1）に対応し、Ｌn+1が（Ｌn+2＋Ｌn+3）に対応し、以下同様に対応するものとして計算する式である。
【００３２】
【数２】
0003660655.tif 000003
更に先の図３を参照して継続説明する。
１０１’は逓倍弦現場正矢記憶部であり、逓倍弦正矢演算部１１により求められた正矢を逓倍弦現場正矢として記憶しておく。
１０１は逓倍弦計画正矢記憶部であり、これにはスラブ軌道設計時の線形諸元と実測した測点間隔に基づいて算出された各測点の逓倍弦計画正矢を記憶しておく。
【００３３】
１０２は群逓倍弦計画正矢演算記憶部であり、逓倍弦計画正矢記憶部１０１に記憶されている逓倍弦計画正矢を始点から所定の複数測点づつに区分して各群の逓倍弦計画正矢を合計して群逓倍弦計画正矢を算出記憶している。
１０２’は群逓倍弦現場正矢演算記憶部で、逓倍弦現場正矢記憶部１０１’に記憶されている逓倍弦現場正矢を始点から所定の複数測点づつに区分して各群の逓倍弦正矢を合計して群逓倍弦計画正矢を算出記憶している。
１０３は群逓倍弦正矢差演算部であり、対応する群逓倍弦計画正矢の合計と群逓倍弦正矢の合計値に基づいて両者の間の差を計算してこの差を先の所定の複数で除算した平均値を算出記憶している。
【００３４】
１０４は１次修正逓倍弦計画正矢記憶部であり、群逓倍弦正矢差演算部１０３から群逓倍弦正矢差の各群毎の平均値を入力すると共に逓倍弦計画正矢記憶部１０１から逓倍弦計画正矢を入力し、各群逓倍弦正矢差の平均値を当該群内の各計画正矢に加算或いは減算して各群毎の逓倍弦計画正矢の合計値を当該群の逓倍弦正矢の合計値に合わせる修正を施して１次修正逓倍弦計画正矢を求めて記憶している。
１０５は群間逓倍弦計画正矢差演算部であり、隣接する１次修正逓倍弦計画正矢の間の差を演算し、この隣接する群の逓倍弦正矢差を１次修正逓倍弦計画正矢に加減修正して修正逓倍弦計画正矢を求める。
【００３５】
１０６は修正逓倍弦計画正矢演算記憶部であり、群間逓倍弦計画正矢差演算部１０５から修正逓倍弦計画正矢を入力すると共に、これを１次修正逓倍弦計画正矢記憶部１０４から入力される１次修正逓倍弦計画正矢に加算或は減算し、１次修正逓倍弦計画正矢を更に修正し、これを修正逓倍弦計画正矢として記憶している。
１０７は最大変位抽出記憶部であり、修正逓倍弦計画正矢演算記憶部１０６から修正逓倍弦計画正矢を入力すると共に、逓倍弦現場正矢記憶部１０１’から逓倍弦現場正矢を整正逓倍弦正矢記憶部１０１０に入力し、そこからその記憶内容を入力し、整正逓倍弦正矢と修正逓倍弦計画正矢の差をすべての測点に亘って算出記憶し、最大の絶対値とその測点Ｎｏ. を抽出する部位である。ここで、整正逓倍弦正矢記憶部１０１０は、初回は逓倍弦正矢記憶部１０１’から入力された未整正の逓倍弦現場正矢が記憶され、この記憶内容は、以降、被整正逓倍弦正矢に逐次更新される。
【００３６】
１０８は移動量記憶部であり、最大変位抽出記憶部１０７から出力される絶対値で最大の逓倍弦正矢差を示す測点の測点Ｎｏ. および当該測点の逓倍弦正矢差を移動量として記憶する。
１０９は整正計算演算部であり、最大変位抽出記憶部７からの出力、即ち、測点Ｎｏ. と最大変位値が送り込まれる。整正計算演算部１０９には、その他に測点間距離記憶部１''から測点間距離を入力し、整正逓倍弦正矢記憶部１０１０の整正逓倍弦正矢を入力し、絶対値で最大の逓倍弦正矢差を示す測点に当該測点の逓倍弦正矢差の逆符号を移動量として与えると共に当該測点に計算上隣接する両測点に測点間距離で決まる比率の先の逆向きの変位量を与える。この整正計算の結果を整正逓倍弦正矢記憶部１０１０に入力記憶する。引き続いて、最大変位抽出記憶部１０７に、修正逓倍弦計画正矢記憶部１０６から修正逓倍弦計画正矢を入力すると共に、整正逓倍弦正矢記憶部１０１０から整正逓倍弦正矢を入力し、整正逓倍弦正矢と修正逓倍弦計画正矢の差を全ての測点に亘って算出し、最大の絶対値とその測点Ｎｏ. を抽出し、移動量を記憶すると共に整正計算を行う。以降、この最大差が予め設定しておいた許容限界値以下に収まるまで、この計算を繰り返し行う。以上の過程により元の逓倍弦正矢は整正逓倍弦正矢と呼ぶにふさわしい適切な逓倍弦正矢に整正される。
【００３７】
以上の説明は、移動禁止、移動量制限その他の条件が付与されていない鉄道線路の線形の曲線整正計算の説明であった。ここで、複線以上の複数線区、トンネル、橋梁、プラットホームその他、移動禁止、移動量制限その他の条件が付与されている領域の鉄道線路線形の曲線整正計算について説明する。
以上の条件付き領域の測点の計算に際しては、移動禁止、移動量制限その他の条件はこれらを既定の前提条件として変更することはしない不動点扱いにすることもある。条件付き領域においては、＋−方向に限った移動、或いは移動量に制限を受けることが多い。他の区間についても無制限ということは有り得ず、特別な場合を除くと、３０〜５０mmに制限している。不動点、移動量制限箇所については、その測点には制限値以上の移動量を発生させないでパスするというのが一般的な考え方であろうが、この発明による整正計算は、移動禁止、移動量制限その他の制限条件付き領域の測点については、これらの制限条件を無視した整正計算を進めた後、制限条件を勘案した整正計算をする。先ず、制限を加えずに整正計算を行い、その後、移動量が制限値を超えている箇所の修正計算を行う、という手順を採用する。修正に際して、移動量制限箇所に発生している移動量を制限値以内に戻すことになるが、その測点を含め前後の測点には、なだらかな山或いは谷の形で移動量を逓減する。具体的には、角度が−πからπに至るコサイン波形で逓減することとし、移動量制限箇所の制限値超過量と隣接正矢差の許容限界値から逓減測点数を決め、移動量超過測点および、その前後の測点に順次修正を加える手法を採用する。図１２を参照して更に説明するに、移動禁止測点に発生している移動量、移動量制限測点に発生している移動制限値超過量、および当該測点と計算上で関連する左右測点間の計画正矢値差と整正正矢値差との許容限度値から修正に関与する前後の測点範囲を定め、その始端および終端を（１＋ｃｏｓｘ）／２のコサイン波形の弧度法による角度−π、πに位置せしめ、当該測点の修正量Ｄをコサイン波形のピーク値に位置せしめ、設定した修正測点範囲の各測点の移動量をＤ（１＋ｃｏｓｘ）／２のコサイン波形により逓減すべく、各測点の移動量を算出し、各測点に移動量を与えた場合の整正正矢値の修正を行うと共に各測点と計算上関連する左右の測点の整正正矢値の修正計算を行う。これにより、当初から移動量を制限して曲線整正計算を実施する場合と比較して、より隣接差の少ない、滑らかな正矢線形を迅速に得ることができるに到る。
【００３８】
ここで、正矢測定、計算、基準器調整の流れを新幹線建設作業をモデルとして説明する。
（１）  突コンＰＣ上面に予め形成されている凹部に、基準器Ｓをアンカーボルトで固定する。基準器Ｓの基準標ＳＴは、上下、左右の可動範囲の中点付近に位置させておく。
【００３９】
（２）  基準器Ｓの基準標ＳＴ間の距離を測定する。
（３）  基準標ＳＴの高さの設定を行う。
即ち、基準標ＳＴの高さが設定計画線に対して、１０ｍｍの差があるとき、仮に、カントを２００ｍｍとすると、基準標ＳＴの左右位置は、１.３３ｍｍ 変化することになる。従って、この値を予め算出しておき、以降の作業時に反映させる。
（４）  図５（ａ）を参照するに、直線と接続する緩和曲線の始端部ＢＴＣ、直線と接続する緩和曲線の終端部ＢＣＣの直線方１００ｍと、緩和曲線内１００ｍの間をトランシットを使い、直線部は直線に、緩和曲線内は、ｙ値に基準器Ｓの基準標ＳＴを合わせる。ｙ値は、円曲線半径、緩和曲線長、緩和曲線始端部ＢＴＣ、緩和曲線終端部ＢＣＣからの距離により定まり、図５（ａ）においてＶn で示される。
【００４０】
基準器Ｓの基準標ＳＴは突コンの左右方向の中点に設置するが、突コンＰＣの建設位置は必ずしも正確ではない。と言う事は、この様にしないで基準器Ｓの基準標ＳＴ間で正矢を測定した場合、乱れた数値が出てくる可能性が高い。これと整正計算においては、計算する区間の始終点端の測点は不動点扱いになること、後に述べる特殊な計算法によること、その他の理由からこの事前整備を行う。
（５）  先の図１１を参照するに、測点１〜５、測点２〜６、測点３〜７、測点４〜８、測点５〜９、・・・・・の様に３測点跳ばしで正矢を測定する。測点間隔の標準を５ｍとした場合、２０ｍ弦で測定し、５ｍづつ進む事になる。正確には２０ｍではない場合をも含め、２０ｍ弦正矢或いは２０ｍ正矢と呼ぶ。この様な測定をする理由は、新幹線は全般的に円曲線半径が大きいので１０ｍ弦による測定正矢値が小さい、ということにある。一例として、Ｒ＝１０，０００ｍの場合、正矢：Ｖ＝１. ２５ｍｍに過ぎない。最終的に必要なのは、４０ｍ弦正矢であるが、上述した通り、４０ｍ間に水糸、釣り糸を張って正矢を測定しようとすると、通常の緊張力２ｋｇを２倍にした程度では微風でも糸が揺れ動き、測定することはできない。それ以上に緊張力を高くすると糸が切れるし、支えている手首にも限界である。ピアノ線を高張力で張ればよいが、両固定点に設置する機器もそれなりに頑丈な作りになり、測定に時間が掛かること、線が切断した場合に危険なこと等から採用していない。測量機器、光線を使うことも試行したが、何れも測定に要する時間の観点から、これらも採用するに到っていない。
【００４１】
（６） ２０ｍ弦正矢の整正計算
４０ｍ正矢への変換に先だって、２０ｍ弦正矢の整正計算を行う。
曲線の設計諸元と、実測測点間距離から、各測点の計画正矢を算出する。
測点Ｎｏ.１から測点Ｎｏ.５ に糸を張った場合、正矢は測点Ｎｏ.３で測定することになる。その間の測点Ｎｏ.２、測点Ｎｏ.４との関連はない。整正計算も実質的に奇数番の組と偶数番の組に分かれた計算になる。図６を参照するに、実際の計算の流れは、下に示す様に、奇数、偶数にとらわれないが、下の方にある長い式の左辺から判る様に（I）測点に発生したAMXは、（I-2）測点と（I+2）測点にのみ影響を与える。
【００４２】
もし、奇数番に対して偶数番の全てが、曲線の中心方向に５ｃｍずれていた場合でも、奇数番と偶数番の円曲線中の２０ｍ弦正矢は同じ値になる。実際は、レールも曲げられない程左右に屈曲している訳であるが、これを数値から判別することはできない。その対策の一環として、計算始終点から１００ｍ区間の基準器Ｓの基準標ＳＴをトランシットを使用して予め計画線形位置に設定しておく。これにより、整正計算を行った際に、緩和曲線の始端部ＢＴＣ、終端部ＢＣＣ付近で移動量は殆ど生じないことから、中間部の整正計算においても奇数、偶数組間に奇異な差が生じ難いという効果を生む。
【００４３】
２０ｍ弦測定正矢に対する整正計算が終わると、次に、移動量を平滑化する計算を行う。これは、奇数、偶数番の間で移動量に大きな差が生じるのは不自然であるという前提による計算である。移動量を変更した測点および計算上の隣接測点の整正正矢の値を移動量の変更に伴い修正する。この後に、再度整正計算を行う。この計算を複数回繰り返す。
（７）  ４０ｍ弦正矢の算出
整正後の２０ｍ弦正矢を４０ｍ弦正矢に変換する。測定した２０ｍ弦正矢ではなく、（６）項で行った整正計算後の値を使用する。これにより、少なくとも奇数番、偶数番のそれぞれの組の中の乱れは無くなっているので、４グループに分かれた場合にも極端な差が生じないことが期待される。変換の計算式としては、先の［式１］或いは［式２］を使用する。
【００４４】
（８）  ４０ｍ弦正矢の整正計算
２０ｍ弦正矢の整正計算は、奇数、偶数の２組に分かれた計算だったが、４０ｍ弦正矢の整正計算の場合は４組に分かれた計算になる。各組間の関連がない点は同様である。図５（ｂ）を参照するに、４組をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとすると、各組に属する測点Ｎｏ.は、
Ａ：１、５、 ９、１３、１７、２１、 ・・・・・・
Ｂ：２、６、１０、１４、１８、２２、・・・・・・
Ｃ：３、７、１１、１５、１９、２３、・・・・・・
Ｄ：４、８、１２、１６、２０、２４、・・・・・・
である。
【００４５】
整正計算後に、この場合も、４グループ間の移動量の平滑化計算を行う。その方法をＮｏ. ９の測点の移動量を補正する場合を例として説明する。図５（ｂ）に示されるが如き各測点毎の移動量を示すグラフを作ったとする。Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各グループに△、○、□、×の符号を付与して同一グループに属する測点を順次結ぶ。
測点Ｎｏ.９の位置には、測点Ｎｏ.９の移動量の他に、Ｂ、Ｃ、Ｄグループの線も通過している。この値は、グラフから読み取れるし、計算で求めることもできる。これら４値の合計値の平均である１／４を測点Ｎｏ. ９の新しい移動量とする。この値と以前の値との間の差分により、測点Ｎｏ.５、測点Ｎｏ.９、測点Ｎｏ.１３ の整正正矢を修正する。これを全測点について行う。この後、通常の整正計算、移動量の平滑化計算と、これを複数回繰り返すのも同じである。
【００４６】
（９）  基準器の示標の設定
整正計算の結果得られた移動量に従い、各基準器Ｓの基準標ＳＴを設定する。
（１０）  ２０ｍ弦によるチェックと修正
４０ｍ弦正矢の整正計算には、現実を無視した考え方が含まれている。即ち、実際に隣り合う測点の、相互関連を示す測定値が無いに関わらず、移動量を平滑化する計算では、全ての測点を結んだ線が、滑らかな曲線を描いていることを前提にしていることである。現実には、前にも述べたが、突コンがＰＣ必ずしも線形の乱れ無く並んでいる訳でもない。これらの中に、列から１０ｍｍ、２０ｍｍとはみ出しているものがあると、１０ｍｍ、２０ｍｍの移動量が発生して当然であるのに、移動量の平滑化計算で移動量を減らしてしまう可能性を否定することができない。その故もあり、以下のチェックと修正が重要になる。
【００４７】
（工程１）  整正計算後に、整正正矢を標準測点間隔２０ｍにおける正矢値に換算して、その値を使ったプロット図を全測点の他に、奇数、偶数番に分けたものも出力する。
整正移動量により基準標ＳＴを設定した５測点２０ｍ間に弦を張った場合の中間３点の矢を奇数番、偶数番別に計算しておく。中央の正矢に相当する値は、関連する３点に移動量を付与して算出することができる。しかし、５ｍ、１５ｍ点の矢は測定データから算出することができないので、先ず、計画線形から中点を含む３点の値を算出する。この中点の値と先の実測値と移動量から算出した値を比較し、その差により計画線形から算出した５ｍ、１５ ｍの矢の値を補正する。
【００４８】
（工程２）  プロット図を見て、奇数番、偶数番の何れか良い方を選ぶ。
（工程３）  基準器Ｓの基準標ＳＴ間に２０ｍの糸を張り、中間３点の矢をチェックする。悪ければ修正する。奇数番を選んだ場合は、次の奇数番へと１０ｍ進む１測点跳ばしで糸を張り、チェック、必要により修正、を繰り返す。
ここにおいて、「通り」設定の記述を先に行っているが、実際には、（３）項に説明した「高さ」の設定を先に行う。基準標ＳＴの高さにばらつきがあると、カントによる影響から、正矢測定値にもばらつきが生じるからである。計算値によって高さを設定してあれば、計画標高値との間に差があっても、その値が判っているので、補正計算をすることができる。
以下、基準器の平面位置調整量算出方法を以下の如く要約して記載しておく。
この方法は、計画正矢と現場正矢に基づいて、現場正矢と計画正矢の差を全ての測点に亘って算出してこの差の最大の絶対値とその測点Ｎｏ. とを抽出し、これら最大の絶対値に０．５ないし２．０の値を持つ係数を乗じ、その反対符号の値を移動量とする演算処理を実行する基準器の平面位置調整量算出方法である。
１測点或いは３測点離れた基準器Ｓの基準標ＳＴ間に弦を張って中央測点との間の距離を測って現場正矢とする。ここで、「０．５ないし２．０の値を持つ係数」とは、正矢差調整係数と称すべき係数であり、整正を効率的に実施すべく正矢差に対応して適宜に決定される係数である。
計画正矢を設計線形諸元と実測した測点間距離に基づいて測点毎に算出する。
計画正矢を始点から所定の複数測点づつに区分して各群の計画正矢を合計すると共に現場正矢を同じ測点群に区分して各群の現場正矢を合計する。
両合計値の差を測点数で除して１測点当たりの修正値を算出し、その値を各測点の計画正矢に加算或は減算して計画正矢の群合計値を現場正矢の群合計値に合わせる修正を施した１次修正計画正矢を求める。
隣接する群間に生じている正矢差を群境の前後複数測点の正矢値を修正して段階的な差にして修正計画正矢を求める。
各測点における修正計画正矢と現場正矢の差を算出してその差の内の絶対値が最大の値とその測点Ｎｏ. を抽出する。
当該測点の現場正矢に移動量を付与し、その値を変化させると共に計算上隣接する左右測点或は１測点跳ばしの左右測点の現場正矢にも先の移動量と逆符号の略１／２の変位量を付与して現場正矢値を変化させる曲線整正計算を実施する。
整正過程の現場正矢と修正計画正矢の差の走査を行い、新たな最大値発生測点を抽出しては当該測点に移動量を付与すると共に、左右測点或いは１測点跳ばしの左右測点に先の移動量と逆符号の略１／２を付与することを実行し、これを差の最大値が予め設定しておいた許容限界値以下になるまで繰り返し行う。
そして、先の基準器の平面位置調整量算出方法において、整正正矢に下記の逓倍弦正矢換算を施して得られた逓倍弦整正正矢を現場正矢として使用する。
即ち、測点（ｎ−２）、測点（ｎ−１）、測点ｎ、測点（ｎ＋１）、測点（ｎ＋２）があり、測定弦を測点（ｎ−２）、測点ｎに張り測点（ｎ−１）の正矢をｖn-1 とし、測定弦を測点（ｎ−１）、測点（ｎ＋１）に張って測点ｎの正矢をｖn とし、測定弦を測点ｎ、測点（ｎ＋２）に張って測点（ｎ＋１）の正矢をｖn+1 とし、測点（ｎ−２）、測点（ｎ−１）間の距離をＬn-2 とし、測点（ｎ−１）、測点ｎ間の距離をＬn-1とし、測点ｎ、測点（ｎ＋１）間の距離をＬnとし、測点（ｎ＋１）、測点（ｎ＋２）間の距離をＬn+1 とし、測定弦を測点（ｎ−２）、測点（ｎ＋２）に張った測点ｎの正矢：Ｖn を、［式１］を使用して求める。
或は、測点（ｎ−４）、測点（ｎ−３）、測点（ｎ−２）、測点（ｎ−１）、測点ｎ、測点（ｎ＋１）、測点（ｎ＋２）、測点（ｎ＋３）、測点（ｎ＋４）があり、測定弦を測点（ｎ−４）、測点ｎに張り測点（ｎ−２）の正矢をｖn-2 、測定弦を測点（ｎ−２）、測点（ｎ＋２）に張って測点ｎの正矢をｖn 、測定弦を測点ｎ、測点（ｎ＋４）に張って測点（ｎ＋２）の正矢をｖn+2  とし、測点（ｎ−４）、測点（ｎ−３）間の距離をＬn-4 、測点（ｎ−３）、測点（ｎ−２）間の距離をＬn-3 、測点（ｎ−２）、測点（ｎ−１）間の距離をＬn-2 、測点（ｎ−１）、測点ｎ間の距離をＬn-1 、測点ｎ、測点（ｎ＋１）間の距離をＬn、測点（ｎ＋１）、測点（ｎ＋２）間の距離をＬn+1 、測点（ｎ＋２）、測点（ｎ＋３）間の距離をＬn+2 、測点（ｎ＋３）、測点（ｎ＋４）間の距離をＬn+3 とし、測定弦を測点（ｎ−４）、測点（ｎ＋４）に張った時の測点ｎの正矢：Ｖn を、［式２］を使用して求める。
【００４９】
【発明の効果】
以上の通りであって、この発明によれば、基準器を測点とする測点間距離が等間隔ではなくして相異なる場合においても、弦の張られた測点の間に存在する測点の内の最も中央に位置する測点と弦との間に生ずる間隔を「正矢」と称し、正矢の定義を修正することにより、正矢を等間隔データに変換することなしに、そのまま直接入力して整正計算結果を得ることができる。そして、逓倍弦正矢換算をも併せて実行することにより、高速走行に適応したスラブ軌道の敷設時における基準器の平面位置の調整量を算出することができる。
【００５０】
また、現場正矢および計画正矢のそれぞれについて、始点から３０測点程度の複数測点毎に区分して各群の正矢の合計を算出し、群毎に現場正矢の合計と計画正矢の合計の差を算出し、合計の差を群の複数測点数で除算して平均し、平均値を当該区分内の計画正矢に加算或いは減算して計画正矢の区分合計値を現場正矢の区分合計値に合わせる構成を採用することにより、未修正の計画正矢をそのまま直接に取り扱う場合と比較して、極めて効率よく現場正矢を計画正矢に合わせる操作を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例を概念的に説明する図。
【図２】  実施例のブロック図。
【図３】  他の実施例のブロック図。
【図４】  逓倍弦正矢換算計算の式を説明するに使用する図。
【図５】  基準器の基準標の合わせと整正計算の仕方を説明する図。
【図６】  整正計算の実際の計算の流れを説明する図。
【図７】  バラスト軌道とスラブ軌道を示す図。
【図８】  スラブ軌道の詳細を示す図。
【図９】  基準器を示す図。
【図１０】  交差法による正矢の測定を説明する図。
【図１１】  正矢の測定を説明する図。
【図１２】  移動禁止、移動量制限その他の条件が付与されている領域の鉄道線路線形の曲線整正計算について説明する図。
【符号の説明】
１  計画正矢記憶部                  １’現場正矢記憶部
１''測点間距離記憶部                ２  群計画正矢演算記憶部
２’群現場正矢演算記憶部            ３  正矢差演算部
４  １次修正計画正矢記憶部          ５  隣接１次修正計画正矢差演算部
６  修正計画正矢記憶部              ７  最大変位抽出記憶部
８  移動量記憶部                    ９  整正計算演算部
１０  整正正矢記憶部                １１  逓倍弦正矢演算部
１０１  逓倍弦計画正矢記憶部        １０１’逓倍弦現場正矢記憶部
１０２  群逓倍弦計画正矢演算記憶部  １０２’群逓倍弦現場正矢演算記憶部
１０３  群逓倍弦正矢差演算部        １０４  １次修正逓倍弦計画正矢記憶部
１０５  群間逓倍弦計画正矢差演算部  １０６  修正逓倍弦計画正矢演算記憶部
１０７  最大変位抽出記憶部          １０８  移動量記憶部
１０９  整正計算演算部            １０１０  整正逓倍弦正矢記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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