(57)【要約】【課題】簡単な作業で案内レールの波打ちを低減して車両の乗り心地を向上することができるとともに、作業者の負担を軽減することができる案内レールの位置調整量演算装置、位置調整装置、位置調整方法、および、プログラムを提供する。【解決手段】案内レールの長手方向の複数の計測点における軌道幅方向のずれ量を取得するずれ量取得部４７と、ガイドポストにより支持される支持点で、それぞれ案内レールを単位調整量だけ軌道幅方向に調整した際の前記案内レールの変形分布データを取得する変形分布取得部４８と、ずれ量取得部４７により取得したずれ量、および、変形分布取得部４８に記憶された変形分布データに基づいて、ずれ量を目標ずれ量とする案内レールの支持点における軌道幅方向への位置調整量を演算する演算部４９と、を備えている。【選択図】図４
2015124603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向の複数箇所でガイドポストにより支持されて軌条式車両を案内する案内レールの位置調整量演算装置であって、
前記案内レールの長手方向の複数の計測点における軌道幅方向のずれ量を取得するずれ量取得部と、
前記ガイドポストにより支持される支持点で、それぞれ前記案内レールを単位調整量だけ軌道幅方向に調整した際の前記案内レールの変形分布データを取得する変形分布取得部と、
前記ずれ量取得部により取得したずれ量、および、前記変形分布取得部に記憶された前記変形分布データに基づいて、前記ずれ量を目標ずれ量とする前記案内レールの前記支持点における軌道幅方向への位置調整量を演算する演算部と、を備える案内レールの位置調整量演算装置。
【請求項２】
前記演算部は、
前記複数の支持点を単位調整量だけ軌道幅方向に調整した複数の変形分布データを重ね合わせて、複数の計測点における各ずれ量が、それぞれ目標ずれ量となる前記複数の支持点の各位置調整量を求める請求項１に記載の案内レールの位置調整量演算装置。
【請求項３】
前記請求項１又は２に記載の位置調整量演算装置を備えた位置調整装置であって、
前記ガイドポストに設けられ、前記案内レールを前記軌道幅方向に位置調整するアクチュエータを具備する位置調整機構と、
前記演算部の演算結果に基づいて前記位置調整機構を駆動制御する制御部と、を備える案内レールの位置調整装置。
【請求項４】
長手方向の複数箇所でガイドポストにより支持されて軌条式車両を案内する案内レールの位置調整方法であって、
前記案内レールの長手方向の複数の計測点における軌道幅方向のずれ量を取得するずれ量取得工程と、
前記案内レールが前記ガイドポストによって支持される支持点で、それぞれ前記案内レールを単位調整量だけ軌道幅方向に調整した際の前記案内レールの変形分布データを取得する変形分布取得工程と、
前記複数の計測点におけるずれ量、および、前記案内レールの変形分布データに基づいて、前記ずれ量を目標ずれ量とする前記支持点における前記案内レールの軌道幅方向の位置調整量を演算する演算工程と、を含む案内レールの位置調整方法。
【請求項５】
前記演算工程は、
前記複数の支持点を単位調整量だけ軌道幅方向に調整した複数の変形分布データを重ね合わせて、複数の計測点における各ずれ量が、それぞれ目標ずれ量となる前記複数の支持点の各位置調整量を求める請求項４に記載の案内レールの位置調整方法。
【請求項６】
長手方向の複数箇所でガイドポストにより支持されて軌条式車両を案内する案内レールの位置調整量演算装置として、コンピュータを機能させるプログラムであって、
前記コンピュータを、
前記案内レールの長手方向の複数の計測点における軌道幅方向のずれ量を取得するずれ量取得部と、
前記ガイドポストにより支持される支持点で、それぞれ前記案内レールを単位調整量だけ軌道幅方向に調整した際の前記案内レールの変形分布データを取得する変形分布取得部と、
前記ずれ量取得部により取得したずれ量、および、前記変形分布取得部により取得した前記変形分布データに基づいて、前記ずれ量を目標ずれ量とする前記支持点における前記案内レールの軌道幅方向への位置調整量を演算する演算部と、して機能させるプログラム。
【請求項７】
前記演算部は、
前記複数の支持点を単位調整量だけ軌道幅方向に調整した複数の変形分布データを重ね合わせて、複数の計測点における各ずれ量が、それぞれ目標ずれ量となる前記複数の支持点の各位置調整量を求める請求項６に記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、案内レールの位置調整量演算装置、位置調整装置、位置調整方法、および、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
バスや鉄道以外の新たな交通手段として、ゴムタイヤを装着した車輪によって軌道を走行する軌道系交通システムが知られている。この種の軌道系交通システムは、一般に、「新交通システム」や「ＡＰＭ（Automated People Mover）」等と呼ばれている。この軌道系交通システムは、車両の両側部などに配された案内輪が、軌道の線形に沿って設けられた案内レールによって案内される。
【０００３】
上述した軌道系交通システムの案内レールは、軌道の線形に沿って所定間隔で設けられた複数のガイドポストによって支持されている場合がある。これらガイドポストは、予め設定された軌道の線形に合わせて案内レールを設置するために、案内レールの支持位置を個別に微調整可能となっている。しかし、ガイドポストによる支持位置の調整は、膨大な作業量となってしまう。そのため、特許文献１には、各ガイドポストに油圧シリンダを設置して、これら複数の油圧シリンダを制御部により制御することで案内レールの水平方向位置を効率よく調整する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２２２９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、案内レールは、複数の支持位置が軌道幅方向にばらつくことで波打ってしまう場合がある。このように案内レールが不整により波打ってしまうと、走行する車両の横振動が大きくなり乗り心地が悪化してしまう。そのため、案内レールにおいては、乗り心地の向上を図るために波打ちの更なる低減が望まれている。
しかし、案内レールや、ガイドポストを含む支持構造体は弾性体である。そのため、例えば、案内レール上の一箇所を基準位置まで軌道幅方向に調整すると、新たな荷重の発生や、荷重の解放が生じて、位置調整した箇所以外にも変形が生じてしまう場合がある。位置調整した箇所以外の変形を含めて、案内レールの軌道幅方向の位置ずれを修正するには、試行錯誤が必要となり作業に熟練を要する。また、更なる乗り心地向上を実現するべくずれ量の許容公差を小さく設定すると、作業が複雑化して作業者の負担が増加してしまう。
【０００６】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、簡単な作業で案内レールの波打ちを低減して車両の乗り心地を向上することができるとともに、作業者の負担を軽減することができる案内レールの位置調整量演算装置、位置調整装置、位置調整方法、および、プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために以下の構成を採用する。
この発明に係る案内レールの位置調整量演算装置は、長手方向の複数箇所でガイドポストにより支持されて軌条式車両を案内する案内レールの位置調整量演算装置であって、前記案内レールの長手方向の複数の計測点における軌道幅方向のずれ量を取得するずれ量取得部と、前記ガイドポストにより支持される支持点で、それぞれ前記案内レールを単位調整量だけ軌道幅方向に調整した際の前記案内レールの変形分布データを取得する変形分布取得部と、前記ずれ量取得部により取得したずれ量、および、前記変形分布取得部に記憶された前記変形分布データに基づいて、前記ずれ量を目標ずれ量とする前記案内レールの前記支持点における軌道幅方向への位置調整量を演算する演算部と、を備えている。
このように構成することで、軌道幅方向の位置を調整することで生じる案内レールの変形分布が考慮された支持点の位置調整量を演算することができる。そのため、演算部により演算された位置調整量に従って支持点における軌道幅方向の位置を調整するだけで、試行錯誤することなく、効率よく案内レールの軌道幅方向の位置ずれを抑制することができる。その結果、簡単な作業で案内レールの波打ちを低減して車両の乗り心地を向上することができるとともに、作業者の負担を低減することができる。
【０００８】
さらに、この発明に係る案内レールの位置調整量演算装置は、上記案内レールの位置調整量演算装置における前記演算部が、前記複数の支持点を単位調整量だけ軌道幅方向に調整した複数の変形分布データを重ね合わせて、複数の計測点における各ずれ量が、それぞれ目標ずれ量となる前記複数の支持点の各位置調整量を求めるようにしてもよい。
このように、各支持点で単位調整量だけ調整した際の複数の変形分布を重ね合わせることで、取得した複数の計測点のずれ量をそれぞれ目標ずれ量とする複数の支持点の位置調整量を同時に求めることができる。その結果、迅速に案内レールの各支持点における位置調整量を求めることができる。
【０００９】
この発明に係る位置調整装置は、上記位置調整量演算装置を備えた位置調整装置であって、前記ガイドポストに設けられ、前記案内レールを前記軌道幅方向に位置調整するアクチュエータを具備する位置調整機構と、前記演算部の演算結果に基づいて前記位置調整機構を駆動制御する制御部と、を備えている。
このように構成することで、位置調整量演算装置によって演算された位置調整量に基づいて、案内レールの支持位置における軌道幅方向の位置をアクチュエータにより自動的に調整することができる。その結果、更なる作業者の負担軽減を図ることができる。
【００１０】
この発明に係る案内レールの位置調整方法は、長手方向の複数箇所でガイドポストにより支持されて軌条式車両を案内する案内レールの位置調整方法であって、前記案内レールの長手方向の複数の計測点における軌道幅方向のずれ量を取得するずれ量取得工程と、前記案内レールが前記ガイドポストによって支持される支持点で、それぞれ前記案内レールを単位調整量だけ軌道幅方向に調整した際の前記案内レールの変形分布データを取得する変形分布取得工程と、前記複数の計測点におけるずれ量、および、前記案内レールの変形分布データに基づいて、前記ずれ量を目標ずれ量とする前記支持点における前記案内レールの軌道幅方向の位置調整量を演算する演算工程と、を含んでいる。
【００１１】
さらに、この発明に係る案内レールの位置調整方法は、上記案内レールの位置調整方法における前記演算工程が、前記演算工程は、前記複数の支持点を単位調整量だけ軌道幅方向に調整した複数の変形分布データを重ね合わせて、複数の計測点における各ずれ量が、それぞれ目標ずれ量となる前記複数の支持点の各位置調整量を求めるようにしてもよい。
【００１２】
この発明に係るプログラムは、長手方向の複数箇所でガイドポストにより支持されて軌条式車両を案内する案内レールの位置調整量演算装置として、コンピュータを機能させるプログラムであって、前記コンピュータを、前記案内レールの長手方向の複数の計測点における軌道幅方向のずれ量を取得するずれ量取得部と、前記ガイドポストにより支持される支持点で、それぞれ前記案内レールを単位調整量だけ軌道幅方向に調整した際の前記案内レールの変形分布データを取得する変形分布取得部と、前記ずれ量取得部により取得したずれ量、および、前記変形分布取得部により取得した前記変形分布データに基づいて、前記ずれ量を目標ずれ量とする前記支持点における前記案内レールの軌道幅方向への位置調整量を演算する演算部と、して機能させる。
【００１３】
さらに、この発明に係るプログラムは、上記プログラムにおける前記演算部が、前記複数の支持点を単位調整量だけ軌道幅方向に調整した複数の変形分布データを重ね合わせて、複数の計測点における各ずれ量が、それぞれ目標ずれ量となる前記複数の支持点の各位置調整量を求めてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
この発明に係る案内レールの位置調整量演算装置、位置調整装置、位置調整方法、および、プログラムによれば、簡単な作業で案内レールの波打ちを低減して車両の乗り心地を向上することができるとともに、作業者の負担を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の第一実施形態における軌道の概略構成を示す正面図である。
【図２】この発明の第一実施形態におけるガイドポストによる案内レールの支持構造を示す斜視図である。
【図３】この発明の第一実施形態における車両と案内レールとを模式的に示す平面図である。
【図４】この発明の第一実施形態における位置調整量演算装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】案内レールの支持点および計測点の一例を示す図である。
【図６】この発明の第一実施形態における案内レールの位置調整方法の工程図である。
【図７】この発明の第一実施形態における演算部４９における演算処理のフローチャートである。
【図８】この発明の第二実施形態における位置調整装置の概略構成を示すブロック図である。
【図９】第二実施形態における位置調整ユニットの一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明の第一実施形態に係る案内レール５の位置調整量演算装置３０、位置調整装置について説明する。
図１は、この発明の第一実施形態における軌道の概略構成を示す正面図である。図２は、この発明の第一実施形態におけるガイドポストによる案内レールの支持構造を示す斜視図である。図３は、この発明の第一実施形態における車両と案内レールとを模式的に示す平面図である。
【００１７】
この第一実施形態における軌道１は、軌道系交通システムの車両（以下、単に軌条式車両２と称する）の軌道である。軌条式車両２は、例えば、ゴムタイヤが装着された車輪３によって走行可能とされている。
図１に示すように、軌道１は、走行路４と、案内レール５と、ガイドポスト６と、を備えている。
走行路４は、軌条式車両２が走行するコンクリートなどからなる路面を形成している。走行路４は、予め設定された軌道１の線形に沿って形成されている。この走行路４には、車輪３を介して軌条式車両２による荷重が加わる。ここで、この実施形態における軌道１の線形とは、直線および曲線から形成される理想的な案内レール５の設置位置を意味している。
【００１８】
案内レール５は、軌条式車両２を案内する部材である。例えば、案内レール５は、曲線路などにおいて、軌条式車両２の台車７に設けられた案内装置８の外軌側の案内輪８ａに接触する。この接触により案内輪８ａに反力が加わると、案内装置８により車輪が操舵される。この実施形態における案内レール５は、軌道１の幅方向両側にそれぞれ配置される、いわゆるサイドガイド式の案内レール５である。これら一対の案内レール５は、軌道１の幅方向両側において、軌条式車両２の案内輪８ａの高さ位置と同位置に配されている。
【００１９】
この実施形態における一対の案内レール５は、Ｈ形鋼が用いられている。これら一対の案内レール５は、Ｈ形鋼のフランジ部１１の外側面１２が軌道幅方向内側を向くようにして対向配置されている。上述した軌条式車両２の案内輪８ａは、これら外側面１２から受ける反力を利用して操舵を行う。ここで、軌道１においては、その線形の延びる方向に複数の案内レール５が連なっている。以下の説明においては、複数の案内レール５がその長手方向に連なっているものを単に案内レール５と総称する場合がある。
【００２０】
図１、図２に示すように、ガイドポスト６は、案内レール５をその長手方向の複数箇所で支持する支持機構である。ガイドポスト６は、ポスト本体１３と、サポートボルト１４と、サポートプレート１５と、クリップ１６とを備えている。
この実施形態におけるポスト本体１３は、案内レール５と同様に、Ｈ形鋼が用いられている。ポスト本体１３は、一対のフランジ部１７のうち一つのフランジ部１７の外側面１８が軌道１の幅方向内側を向くように上下方向に延びている。また、ポスト本体１３は、平板状の脚部１９を備えている。この脚部１９は、軌道１の基礎コンクリート２０に打ち込まれたアンカーボルト２１を介して基礎コンクリート２０に固定されている。これにより、ポスト本体１３が、基礎コンクリート２０に剛接合されている。
【００２１】
図１〜図３に示すように、サポートボルト１４は、ポスト本体１３と、サポートプレート１５との間の水平位置すなわち、軌道幅方向の位置を調整するための部材である。サポートボルト１４は、軌道幅方向に延びて、一つのポスト本体１３と一つのサポートプレート１５との間に複数架け渡されている。サポートボルト１４の軌道幅方向外側の端部２３は、ポスト本体１３の軌道幅方向内側のフランジ部１７に形成された孔（図示せず）に挿通されている。これら端部２３は、例えば、挿通方向の両側からナット２２（図２において、軌道幅方向内側のナット２２のみ示す）により挟み込まれることでポスト本体１３に剛接合されている。
【００２２】
サポートプレート１５は、案内レール５を保持するための板材である。サポートプレート１５は、その軌道幅方向内側の面が、案内レール５の軌道幅方向外側のフランジ部１７の外側面１２に当接する。このサポートプレート１５には、上述したサポートボルト１４の軌道幅方向内側の端部２３が貫通される。これらサポートボルト１４の軌道幅方向内側の端部２４は、上述したポスト本体１３に対する軌道幅方向外側の端部２３の接合と同様に、ナット２５を用いてサポートプレート１５に剛接合される。
【００２３】
クリップ１６は、サポートプレート１５と共に案内レール５の軌道幅方向外側のフランジ部１１を軌道幅方向両側から挟み込む部材である。クリップ１６には、上述したサポートボルト１４の端部２４が貫通される。このクリップ１６と、サポートプレート１５とは、上述したサポートボルト１４に装着された少なくとも２つのナット２５によって軌道幅方向両側から相対的に締め込み可能となっている、これらナット２５の締め込みにより、クリップ１６およびサポートプレート１５は、案内レール５のフランジ部１１を挟み込む。このように案内レール５が、クリップ１６、および、サポートプレート１５により挟み込まれることで、案内レール５は、クリップ１６およびサポートプレート１５に対して、熱伸びなどによる案内レール５の長手方向への変位を許容可能に固定されている。また、案内レール５は、クリップ１６およびサポートプレート１５に対して、上下、および、軌道幅方向への変位が規制された状態で固定されている。一方で、ポスト本体１３とサポートプレート１５との間のサポートボルト１４の長さは、ナット２２，２５の締め込み位置に応じて、可変とされている。つまり、ナット２２，２５の締め込み位置を変更することで、ポスト本体１３に対する案内レール５の軌道幅方向への移動が可能となっている。
【００２４】
長手方向で隣り合う案内レール５同士は、互いにガイドレールジョイント２６により剛接合されている。ガイドレールジョイント２６は、隣り合う案内レール５の各ウェブ部２７に対してボルト・ナット等の締結部材２８により固定されている。
【００２５】
すなわち、上述したように、クリップ１６およびサポートプレート１５と、サポートボルト１４とが剛接合され、サポートボルト１４とガイドポスト６とが剛接合されるため、結果としてクリップ１６およびサポートプレート１５と、ガイドポスト６とが剛接合されることとなる。
ここで、ガイドポスト６における各部材の接合方法は、上述したボルト、ナットによるものに限られない。位置調整が不要な箇所等については、例えば、溶接等により接合するようにしても良い。
【００２６】
図４は、この第一実施形態における位置調整量演算装置３０の概略構成を示すブロック図である。図５は、案内レールの支持点および計測点の一例を示す図である。
図３から図５に示すように、この実施形態における位置調整量演算装置３０は、上述したガイドポスト６が案内レール５を支持する箇所（以下、単に支持点３１と称す）の位置調整量を演算する装置である。ここで、位置調整量とは、軌道幅方向へ案内レール５の位置を移動させる量のことである。位置調整量は、軌道幅方向の向きが分かるように、例えば、線形に従った案内レールの設置位置の基準位置を「ゼロ」として軌道幅方向内側をプラスの値、輝度幅方向外側をマイナスの値として表しても良い。
【００２７】
この実施形態における位置調整量演算装置３０は、パーソナルコンピュータ等の汎用のコンピュータからなる。この位置調整量演算装置３０は、キーボードやマウス等の手入力装置３２と、ディスプレイなどの表示装置３３と、手入力装置３２および表示装置３３が接続される入出力インターフェース３４と、を備えている。この位置調整量演算装置３０は、インターネットなどを介して外部のネットワークＮｔ等に接続可能な通信インターフェース３５と、ディスク型記憶媒体Ｄｓに対してデータの書き込みおよび、読み込みなどを行う記憶／再生装置３６と、ワークエリア等として利用されるメモリ３７と、を更に備えている。この位置調整量演算装置３０は、ハードディスクドライブ装置等の補助記憶装置３８と、各種制御処理を行う制御装置３９と、を更に備えている。
【００２８】
補助記憶装置３８は、演算プログラム記憶部４１と、ＯＳプログラム記憶部４２と、ずれ量記憶部４３と、変形分布記憶部４４と、演算結果記憶部４５と、を有している。
演算プログラム記憶部４１は、制御装置３９で実行される演算プログラムを記憶する記憶領域である。同様に、ＯＳプログラム記憶部４２は、ＯＳ（Operating System）のプログラムを記憶する記憶領域である。演算プログラム、および、ＯＳプログラムは、例えば、ディスク型記憶媒体Ｄｓから記憶／再生装置３６を介して補助記憶装置３８へ記憶される。ここで、演算プログラムと、ＯＳプログラムとを補助記憶装置３８へ記憶させる方法は、上記方法に限られない。演算プログラム、および、ＯＳプログラムは、例えば、通信インターフェース３５を介して外部の装置から補助記憶装置３８へ記憶させるようにしても良い。
【００２９】
ずれ量記憶部４３は、演算プログラムを実行する際に必要となるずれ量のデータを記憶する記憶領域である。ずれ量のデータとは、例えば、予め設定された案内レール５の線形（以下、単に基準位置と称する）に対する、案内レール５の軌道幅方向の位置のずれ量を複数の計測点４６で計測したデータである。ずれ量を計測する複数の計測点４６は、案内レール５の長手方向に間隔をあけて配される。計測点４６は、支持点３１と同じ位置でも良いが、図５に示すように、異なる位置としても良い。また計測点４６の数は、支持点３１の数と同数でなくても良い。ずれ量のデータは、例えば、ユーザーによって計測されて手入力装置３２から手入力される。これらずれ量のデータは、計測された計測点４６の識別情報（言い換えれば、位置情報）と共に記憶される。
【００３０】
変形分布記憶部４４は、演算プログラムで必要となる変形分布データが予め記憶される記憶領域である。
ここで、図５に示すように、案内レール５上のある一点を軌道幅方向へ位置調整した場合、弾性体である案内レール５や、弾性体であるサポートボルト１４などの支持構造体に弾性変形が生じる。そのため、位置調整をしていない箇所においても、案内レール５が軌道幅方向に変位してしまう。つまり、案内レール５上の一点を軌道幅方向へ変位させると、この変位に伴い案内レール５には変形分布が現れる。このような変形分布は、隣り合う支持点３１の間でのみ生じるのではなく、サポートボルト１４が変形することなどにより支持点３１を越えて現れる。
【００３１】
上述した変形分布データは、複数の支持点３１をそれぞれ個別に軌道幅方向へ変位させた際の変形分布データである。位置調整の精度は、変形分布データの数が多いほど高くなる。そのため、変形分布データは、必要な精度に応じた数だけ、変形分布記憶部４４に記憶される。例えば、位置調整の精度よりも調整の容易さを優先する場合などには、所定の支持点３１の調整を行わないことを予め定めて、その位置における変形分布データを省略するようにしてもよい。
【００３２】
これら変形分布データは、上記支持点３１を予め設定された単位調整量だけ変位させて得られる変形分布データである。これら変形分布データは、予めシミュレーションや実験等により求めることができる。例えば、位置調整量演算装置３０として利用するコンピュータによりシミュレーションを行うこともできる。この場合には、そのシミュレーション結果を変形分布として変形分布記憶部４４に記憶させることができる。一方で、位置調整量演算装置３０の外部装置でシミュレーションを行う場合や、実験等により変形分布を求める場合には、求められた変形分布データは、ディスク型記憶媒体Ｄｓ（記憶／再生装置３６）、通信インターフェース３５、および、手入力装置３２等を経由して変形分布記憶部４４に記憶させることができる。
【００３３】
演算結果記憶部４５は、上述した演算プログラムによる演算結果データが記憶される領域である。演算結果データとは、案内レール５の各支持点３１を軌道幅方向へ調整する調整量のデータである。この演算結果のデータは、ユーザーが認識できるように、所定のタイミングで演算結果記憶部４５から読み出されて表示装置３３等に表示される。ここで、演算結果をユーザーへ認識させる方法は、表示装置３３への表示に限られない。例えば、プリンタによる印刷、音声出力、携帯端末のディスプレイ表示など、必要に応じて出力形態を選択すればよい。
【００３４】
制御装置３９は、各種演算を行うＣＰＵ（Central Processing Unit；図示せず）を備えている。制御装置３９は、演算プログラムを実行することで実現される複数の機能部として、ずれ量取得部４７と、変形分布取得部４８と、演算部４９と、を備えている。
【００３５】
ずれ量取得部４７は、案内レール５の長手方向における複数の計測点４６で計測された軌道幅方向のずれ量を取得する。この実施形態におけるずれ量取得部４７は、補助記憶装置３８のずれ量記憶部４３に記憶されているずれ量のデータを読み出す。ずれ量取得部４７により取得した各計測点４６のずれ量のデータは、演算部４９に入力される。ここで、ずれ量取得部４７は、補助記憶装置３８のずれ量記憶部４３からずれ量のデータを取得する構成に限られず、例えば、手入力装置３２に入力されたずれ量のデータを、ずれ量記憶部４３を介さずに、メモリ３７を介して取得するようにしても良い。
【００３６】
変形分布取得部４８は、変形分布データを取得する。この実施形態における変形分布取得部４８は、補助記憶装置３８の変形分布記憶部４４に記憶されている変形分布データを読み出す。この変形分布取得部４８により取得した変形分布データは、演算部４９に入力される。ここで、変形分布取得部４８が、補助記憶装置３８のずれ量記憶部４３から変形分布データを取得する場合について説明した。しかし、変形分布取得部４８による変形分布データの取得方法は、上記取得方法に限られるものではない。例えば、予め変形分布のデータが書き込まれたディスク型記憶媒体Ｄｓから記憶／再生装置３６を介して変形分布データを取得するようにしても良い。また、予め変形分布データが記憶された外部装置から通信インターフェース３５を介して変形分布データを取得するようにしても良い。
【００３７】
演算部４９は、ずれ量取得部４７によって取得したずれ量と、変形分布取得部４８によって取得した変形分布データとに基づいて、各測定点におけるずれ量を、目標ずれ量（基準位置）とするための各支持点３１における位置調整量を演算する。
【００３８】
ここで、ある一つの支持点３１を単位調整量だけ軌道幅方向に位置調整した場合、この位置調整による変形の影響は、位置調整した支持点３１から離れるほど小さくなり、最終的には変形の影響を無視できるようになる。一つの支持点３１の位置調整による変形が影響する範囲（以下、単に対象範囲と称する）は、予め変形分布データに基づいて設定することができる。
この実施形態における演算部４９は、対象範囲内にある支持点３１の変位による変形分布データのみを演算に用いる。このようにすることで、演算部４９による演算の負荷を軽減できる。
【００３９】
ここで、上述した制御装置３９の各機能部は、いずれも、補助記憶装置３８に格納されているプログラムを制御装置３９により実行することで実現していたが、それぞれハードウェアにより実現するようにしても良い。また、複数の記憶領域を一つの補助記憶装置３８の中に設ける場合について説明したが、この構成に限られない。例えば、複数の補助記憶装置３８を設けて、各記憶領域を、個別の補助記憶装置３８に設ける等しても良い。
【００４０】
この実施形態における位置調整量演算装置３０は、上述した構成を備えている。次に、上述した位置調整量演算装置３０を用いた案内レール５の位置調整方法について図面を参照しながら説明する。
図６は、この発明の第一実施形態における案内レール５の位置調整方法の工程図である。
ここで作業者は、事前準備として、案内レール５の長手方向の複数の計測点４６における軌道幅方向のずれ量を計測する。このずれ量の計測は、案内レール５の長手方向における所定の区間で行われる。さらに、作業者は、計測したずれ量のデータを、位置調整量演算装置３０に手入力装置３２を介して入力する。入力されたずれ量のデータは、補助記憶装置３８のずれ量データ記憶部に記憶される。一方で、補助記憶装置３８の変形分布データ記憶部には、調整対象となる軌道１の変形分布データが予め記憶されている。
【００４１】
位置調整量演算装置３０の制御装置３９は、例えば、手入力装置３２から軌道１の条件入力など、演算を開始するための操作入力がなされると、変形分布取得部４８により、補助記憶装置３８から、変形分布データを取得する（ステップＳ０１；変形分布取得工程）。同様に、制御装置３９は、ずれ量取得部４７により、ずれ量データを取得する（ステップＳ０２；ずれ量取得工程）。ここで、変形分布データを取得した後に、ずれ量データを取得しているが、変形分布データよりも先にずれ量データを取得してもよい。また、制御装置３９が並行に処理可能な構成であれば、ずれ量と変形分布データの取得を同時に並行して行なうようにしても良い。
【００４２】
次いで、制御装置３９は、演算部４９にて、取得したずれ量、および、変形分布データに基づいて、これらずれ量をそれぞれ目標ずれ量とするための、各支持点３１における軌道幅方向への位置調整量を演算する（ステップＳ０３；演算工程）。その後、制御装置３９は、演算した結果である位置調整量のデータを、各支持点３１の識別情報と共に、表示装置３３に表示する等して、作業者が認識可能な状態とする。
【００４３】
作業者は、各支持点３１に対して、表示装置３３に表示された各支持点３１の位置調整量となるように、位置調整作業を行う（ステップＳ０４；支持点位置調整工程）。ここで、支持点３１における位置調整は、上述したポスト本体１３にサポートボルト１４が固定される位置を調整することなどにより行われる。
【００４４】
次に、上記制御装置３９の演算部４９において位置調整量を算出する方法の一例について図面を参照しながら説明する。
図７は、この実施形態における演算部４９における演算処理のフローチャートである。
まず、演算部４９には、複数の計測点４６における案内レール５のずれ量（Ｐ（ｘｉ）−Ｐｏ（ｘｉ））が入力される（ステップＳ１１）。更に、補助記憶装置３８に記憶された案内レール５の変形分布ｄｉ（ｘｉ）が入力される（ステップＳ１２）。ここで、「ｘｉ（ｉ＝１，２，３・・・Ｎ）」は、支持点３１の長手方向の配置を意味する。「ｄｉ（ｘｉ）」は、位置ｘｉの支持点３１を調整することによって生じる位置ｉのずれ量（変形分布）を意味する。位置ｉ（ｉ＝１，２，３・・・Ｍ）は、この実施形態における案内レール５の長手方向における計測点４６の配置を意味する。
【００４５】
ここで、案内レール５の変形、および、その支持構造体の変形が、共に弾性変形かつ微小変形であると仮定した場合、複数の支持点３１を同時に調整した際の案内レール５の変形分布ｄ（ｘ）は、各支持点３１を個別に調整した案内レール５の変形分布ｄｉ（ｘｉ）を重ね合わせたものとなる。各支持点３１における調整量を「ｆｉ（ｉ＝１，２，３，・・・Ｎ）」とした場合、案内レール５の変形分布ｄｉ（ｘｉ）は、以下の（１）式で表すことができる。
【００４６】
【数１】
2015124603.tif 000003
【００４７】
現在の案内レール５の位置を調整するには、以下の（２）式を満たす位置調整量ｆｉを求めればよい。これは連立一次方程式であるから、位置調整量ｆｉを算出することが可能である。
【００４８】
【数２】
2015124603.tif 000004
【００４９】
演算部４９は、ずれ量（Ｐ（ｘｉ）−Ｐｏ（ｘｉ））と、変形分布ｄｉ（ｘｉ）が入力されると、上述した連立一次方程式を解くために、以下の（３）式に示す変形感度行列Ｄを求める（ステップＳ１３）。「Ｎ」は、演算で用いる支持点３１の数であり、「Ｍ」は、ずれ量を計測する計測点４６の数である。そのため、この変形感度行列Ｄは、Ｍ×Ｎ行列となる。
【００５０】
【数３】
2015124603.tif 000005
【００５１】
各計測点４６におけるずれ量（Ｐ（ｘｉ）−Ｐｏ（ｘｉ））は、以下の（４）式のずれ量ベクトルＰで表すことができる。
【００５２】
【数４】
2015124603.tif 000006
【００５３】
ここで、この実施形態においては、上述した基準位置Ｐｏ（ｘｉ）を、各計測点４６における目標ずれ量としている。言い換えれば、目標ずれ量は「０」である。そのため、この実施形態における各計測点４６で計測されるずれ量Ｐがそのまま案内レール５を調整すべきずれ量となる。但し、目標ずれ量Ｐｏ（ｘｉ）は、「０」に限られるものではなく、任意の目標ずれ量Ｐｏ（ｘｉ）を、例えば、手入力装置３２などにより設定してもよい。
【００５４】
一方で、支持点３１における位置調整量ｆｉは、以下の（５）式の調整量ベクトルｆで表すことができる。
【００５５】
【数５】
2015124603.tif 000007
【００５６】
すると、ずれ量ベクトルＰ、調整量ベクトルｆ、および、変形感度行列Ｄとは、以下の（６）式の関係が成り立つ。
【００５７】
【数６】
2015124603.tif 000008
【００５８】
次に、演算部４９は、調整量ベクトルｆを算出するために、変形感度行列Ｄの疑似逆行列Ｄ＋を求める。その際、演算部４９は、計測点４６の数Ｍと、支持点３１の数Ｎとを比較して、計測点４６の数Ｍが支持点３１の数Ｎよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１４）。この判定の結果が「Ｙｅｓ」（Ｍ＞Ｎ）の場合には、以下の（７）式を用いて疑似逆行列Ｄ＋を求める（ステップＳ１５）。
【００５９】
【数７】
2015124603.tif 000009
【００６０】
そして、この場合、調整量ベクトルｆを、以下の（８）式の一般解の形式で求める（ステップＳ１６）。
【００６１】
【数８】
2015124603.tif 000010
【００６２】
ここで、「Ｉ」は単位行列であり、「ω」は冗長変数である。この「ω」を調整することで、例えば、調整する支持点３１の数Ｎを最小化する等、所望の特性を与えることができる。「ω」は、例えば、手入力装置３２などから入力される。
（８）式で「ω」を調整することで得られた調整量ベクトルｆは、表示装置３３などに出力される。
【００６３】
一方で、計測点４６の数Ｍが支持点３１の数Ｎよりも大きいか否かを判定した結果が「Ｎｏ」（Ｍ≦Ｎ）の場合、以下の（９）式を用いて疑似逆行列Ｄ＋を求める（ステップＳ１７）。
【００６４】
【数９】
2015124603.tif 000011
【００６５】
この疑似逆行列Ｄ＋により以下の（１０）式に示すように調整量ベクトルｆを求める。これは、調整量ベクトルｆとして最小二乗法による解を与えることを意味する。
【００６６】
【数１０】
2015124603.tif 000012
【００６７】
上記（１０）式により求められた調整量ベクトルｆは、表示装置３３などに出力される。
作業者は、表示装置３３に表示される等した各支持点３１における調整量に従って、各支持点３１の位置調整を行う。
【００６８】
したがって、上述した第一実施形態によれば、ずれ量と、変形分布データとに基づいて、各支持点３１における位置調整量を演算するので、軌道幅方向の位置を調整することで生じる案内レール５の変形分布が考慮された支持点３１の位置調整量を演算することができる。そのため、演算部４９により演算された位置調整量に従って支持点３１における軌道幅方向の位置を調整するだけで、試行錯誤することなく、効率よく案内レール５の軌道幅方向の位置ずれを抑制することができる。その結果、簡単な作業で案内レール５の波打ちを低減して軌条式車両２の乗り心地を向上することができるとともに、作業者の負担を低減することができる。
【００６９】
さらに、各支持点３１で単位調整量だけ調整した際の複数の変形分布を重ね合わせることで、取得した複数の計測点４６のずれ量をそれぞれ目標ずれ量とする複数の支持点３１の位置調整量を同時に求めることができる。その結果、迅速に案内レール５の各支持点３１における位置調整量を求めることができる。
【００７０】
次に、この発明の第二実施形態に係る案内レール５の位置調整装置について説明する。ここで、第二実施形態の位置調整装置は、第一実施形態の位置調整量演算装置３０による演算結果に基づいて支持点３１における案内レール５の軌道幅方向への位置調整を自動的に行う点でのみ第一実施形態と異なる。そのため、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複する説明は省略する。
【００７１】
図８は、この実施形態の位置調整装置の概略構成を示すブロック図である。
図８に示すように、この実施形態の位置調整装置５１は、位置調整量演算装置３０と、複数の位置調整ユニット（位置調整機構）５２と、を備えている。
位置調整量演算装置３０は、制御装置３９と、補助記憶装置３８と、メモリ３７と、記憶／再生装置３６と、入出力インターフェース３４と、通信インターフェース３５と、位置調整インターフェース５４とを備えている。
【００７２】
制御装置３９は、ずれ量取得部４７と、変形分布取得部４８と、演算部４９と、位置調整制御部５３と、を備えている。ずれ量取得部４７と、変形分布取得部４８と、演算部４９とは、上述した第一実施形態と同様の構成である。演算部４９は、演算結果である位置調整量のデータを位置調整制御部５３に出力する。
【００７３】
位置調整制御部５３は、演算部４９の演算結果である位置調整量に基づいて、位置調整ユニット５２の駆動制御を行う。
位置調整インターフェース５４は、複数の位置調整ユニット５２に対して電気的に接続可能とされる。この位置調整インターフェース５４は、位置調整制御部５３の制御指令を各位置調整ユニット５２に向けて出力する。
【００７４】
図９は、第二実施形態における位置調整ユニットの一例を示す断面図である。
位置調整ユニット５２は、案内レール５を支持する各ガイドポスト６、より具体的にはポスト本体１３に取り付けられている。これら位置調整ユニット５２は、それぞれアクチュエータ５５を備えている。これら位置調整ユニット５２に設けられたアクチュエータ５５は、各支持点３１における案内レール５の軌道幅方向の位置を調整することが可能となっている。例えば、図９に示すように、アクチュエータ５５としては、雄ネジが形成されたロッド５６を正転・逆転させて、ガイドポスト６と、サポートプレート１５との距離を増加・減少させる機構を備えるものを採用できる。
【００７５】
したがって、上述した第二実施形態の位置調整装置によれば、計測点４６におけるずれ量を入力することで、位置調整量演算装置３０によって各支持点３１における位置調整量が演算される。そして、これら演算された位置調整量に基づいて、案内レール５の支持点３１の軌道幅方向の位置がアクチュエータ５５により自動的に調整される。そのため、作業者の更なる負担軽減を図ることが可能となる。
【００７６】
なお、この発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な形状や構成等は一例にすぎず、適宜変更が可能である。
【００７７】
例えば、上述した各実施形態においては、ずれ量のデータをずれ量記憶部４３に記憶する方法として、作業者が手入力する一例を説明したが、しかし、手入力に限られず、例えば、ずれ量を計測するセンサを各計測点４６に設けて、これらセンサの検出データを、通信インターフェース３５などを経由して位置調整量演算装置３０に入力させて記憶する等の方法を用いても良い。この場合、ずれ量の手入力を省略できるため、作業者の更なる負担軽減を図ることができる。また、第二実施形態の位置調整装置５１と、ずれ量を計測する上記センサとを併用した場合には、気温変化による熱伸び等に応じて常に案内レール５の軌道幅方向の位置を調整して波打ちを防止できる。そのため、経時的な乗り心地悪化を抑制することができる。
【００７８】
さらに、上述した各実施形態においては、サイドガイド式の案内レール５を一例に説明した。しかし、案内レール５は、長手方向に間隔をあけて設けられたガイドポスト６によって支持される案内レール５に限られない。例えば、センターガイド式の案内レール５であっても良い。
【００７９】
また、上述した第一実施形態においては、ポスト本体１３とサポートプレート１５との距離をサポートボルト１４の長さを変化させることで、案内レール５の軌道幅方向の位置を変化させるガイドポスト６について説明した。しかし、ガイドポスト６の支持構造は、案内レール５の軌道幅方向の位置を変化させることが可能であれば、第一実施形態の構成に限られるものではない。また、ポスト本体１３および案内レール５は、Ｈ形鋼に限られるものではない。例えば、Ｈ形鋼に代えて、Ｔ形鋼等を用いても良い。
【００８０】
さらに、上述した各実施形態においては、コンピュータ読み取り可能なディスク型記憶媒体Ｄｓを説明した。しかし、記憶媒体は、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、等のディスク型に限られず、半導体メモリ３７等の記憶媒体を用いても良い。また、コンピュータプログラムは、通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
【００８１】
さらに、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。また、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【００８２】
１  軌道
２  軌条式車両
３  車輪
４  走行路
５  案内レール
６  ガイドポスト
７  台車
８  案内装置
８ａ  案内輪
１１  フランジ部
１２  外側面
１３  ポスト本体
１４  サポートボルト
１５  サポートプレート
１６  クリップ
１７  フランジ部
１８  外側面
１９  脚部
２０  基礎コンクリート
２１  アンカーボルト
２２  ナット
２３  外側の端部
２４  内側の端部
２５  ナット
２６  ガイドレールジョイント
２７  ウェブ部
２８  締結部材
３０  位置調整量演算装置
３１  支持点
３２  手入力装置
３３  表示装置
３４  入出力インターフェース
３５  通信インターフェース
３６  記憶／再生装置
３７  メモリ
３８  補助記憶装置
３９  制御装置
４１  演算プログラム記憶部
４２  ＯＳプログラム記憶部
４３  ずれ量記憶部
４４  変形分布記憶部
４５  演算結果記憶部
４６  計測点
４７  ずれ量取得部
４８  変形分布取得部
４９  演算部
５１  位置調整装置
５２  位置調整ユニット（位置調整機構）
５３  位置調整制御部
５４  位置調整インターフェース
５５  アクチュエータ
Ｄｓ  ディスク型記憶媒体
Ｎｔ  ネットワーク
【図１】
2015124603.tif 000013
【図２】
2015124603.tif 000014
【図３】
2015124603.tif 000015
【図４】
2015124603.tif 000016
【図５】
2015124603.tif 000017
【図６】
2015124603.tif 000018
【図７】
2015124603.tif 000019
【図８】
2015124603.tif 000020
【図９】
2015124603.tif 000021