(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌条式車両の案内輪が接する案内軌条と、該案内軌条を支える複数の軌条支持材と、を備えている案内軌条設備の設計方法において、
前記案内軌条設備に対する外力条件を用いて、予め定められた強度条件を満たす、複数の前記軌条支持材の相互間隔により規定される前記案内軌条が延在する方向における複数の位置毎の前記案内軌条設備の第一構造仕様を定める第一構造仕様設定工程と、
前記第一構造仕様で定まる複数の前記位置毎の前記案内軌条の固有振動数を求める固有振動数算出工程と、
複数の前記位置における前記軌条式車両の予定走行速度を用いて、複数の前記位置毎に、前記案内輪の接触による当該位置での該案内軌条の起振周波数を求める起振周波数算出工程と、
前記強度条件を満たす範囲内で、前記第一構造仕様を、複数の前記位置毎に、当該位置での前記起振周波数と前記固有振動数とが近似することによる共振を避ける第二構造仕様に変更する仕様変更工程と、
を実行することを特徴とする案内軌条設備の設計方法。
【請求項２】
請求項１に記載の案内軌条設備の設計方法において、
前記仕様変更工程では、前記案内軌条が延在する方向の複数の前記位置のうち、前記案内軌条の前記固有振動数が前記起振周波数よりも高い位置に関しては、該固有振動数が該起振周波数以下にならない範囲で、当該位置での該案内軌条の該固有振動数を低くする前記第二構造仕様に変更する、
ことを特徴とする案内軌条設備の設計方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の案内軌条設備の設計方法において、
前記仕様変更工程では、前記案内軌条が延在する方向の複数の前記位置のうち、前記案内軌条の前記固有振動数が前記起振周波数以下の位置に関しては、当該位置での該固有振動数を当該位置での該起振周波数より高くする前記第二構造仕様に変更する、
ことを特徴とする案内軌条設備の設計方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の案内軌条設備の設計方法において、
前記仕様変更工程では、前記軌条支持材の相互間隔と、該軌条支持材の剛性と、前記案内軌条の剛性とのうち、少なくとも１つを変更して、該案内軌条の前記固有振動数を変える、
ことを特徴とする案内軌条設備の設計方法。
【請求項５】
請求項４に記載の案内軌条設備の設計方法において、
前記仕様変更工程では、前記案内軌条が延在する方向の複数の前記位置のうち、前記案内軌条の固有振動数が前記起振周波数よりも高い位置に関しては、該固有振動数が該起振周波数以下にならない範囲で、前記軌条支持材の相互間隔を広げる前記第二構造仕様に変更する、
ことを特徴とする案内軌条設備の設計方法。
【請求項６】
請求項５に記載の案内軌条設備の設計方法において、
前記仕様変更工程では、前記軌条支持材の相互間隔を広げた際には、広げた該相互間隔で前記強度条件を満たすか否かを判断し、該強度条件を満たすと判断した場合に、該広げた該相互間隔を前記第二構造仕様の一つに含める、
ことを特徴とする案内軌条設備の設計方法。
【請求項７】
請求項４に記載の案内軌条設備の設計方法において、
前記仕様変更工程では、前記案内軌条が延在する方向の複数の前記位置のうち、前記案内軌条の固有振動数が前記起振周波数以下の位置に関しては、前記軌条支持材の剛性と前記案内軌条の剛性とのうち、少なくとも一方を高めて、当該位置での該固有振動数を当該位置での該起振周波数より高くする前記第二構造仕様に変更する、
ことを特徴とする案内軌条設備の設計方法。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の前記案内軌条設備の設計方法で、前記第二構造仕様を定める設計工程と、
前記設計工程で定めた前記第二構造仕様で、前記案内軌条設備を目的の走行路に沿って設置する工事工程と、
を実行することを特徴とする案内軌条設備の施工方法。
【請求項９】
軌条式車両の案内輪が接する案内軌条と、該案内軌条を支える複数の軌条支持材と、を備えている案内軌条設備の設計支援プログラムにおいて、
前記案内軌条設備に対する外力条件に対して、予め定められた強度条件を満たす、前記案内軌条が延在する方向に並ぶ複数の位置毎の前記案内軌条設備の第一構造仕様を取得し、該強度条件と共に該第一構造仕様をコンピュータの記憶装置に記憶する第一構造仕様取得ステップと、
前記第一構造仕様で規定される複数の前記位置における前記軌条式車両の予定走行速度を受け付けて、前記記憶装置に記憶する走行速度受付ステップと、
前記第一構造仕様で定まる複数の前記位置毎の前記案内軌条の固有振動数を求める固有振動数算出ステップと、
前記走行速度受付ステップで受け付けた複数の前記位置の前記予定走行速度を用いて、複数の前記位置毎に、前記案内輪の接触による当該位置での前記案内軌条の起振周波数を求める起振周波数算出ステップと、
前記記憶装置に記憶されている前記強度条件を満たす範囲内で、前記第一構造仕様を、複数の前記位置毎に、当該位置での前記起振周波数と前記固有振動数とが近似することによる共振を避ける第二構造仕様に変更し、該第二構造仕様を該記憶装置に記憶する仕様変更ステップと、
を前記コンピュータに実行させることを特徴とする案内軌条設備の設計支援プログラム。
【請求項１０】
軌条式車両の案内輪が接する案内軌条と、該案内軌条に沿って配置され、該案内軌条を支える複数の軌条支持材と、を備えている案内軌条設備において、
隣接する二つの前記軌条支持材の相互間隔が一間隔である間隔維持領域と、該相互間隔が前記一間隔より広い間隔拡大領域とがあり、
前記間隔維持領域中の少なくとも一部の領域内の前記軌条支持材の剛性が、前記間隔拡大領域内の該軌条支持材の剛性よりも高い、又は、前記間隔維持領域中の少なくとも一部の領域内の前記案内軌条の剛性が、前記間隔拡大領域内の該案内軌条の剛性よりも高いことで、前記軌条式車両の予定走行速度で定まる、前記案内輪の接触による該案内軌条の起振周波数が、前記案内軌条が延在する方向のいずれの位置でも、当該位置での該案内軌条の固有振動数よりも低くなっている、
ことを特徴とする案内軌条設備。
【請求項１１】
請求項１０に記載の案内軌条設備において、
前記間隔拡大領域内の前記軌条支持材は、複数の部材が接合されて構成され、
前記間隔維持領域中の少なくとも一部の領域内の前記軌条支持材は、前記間隔拡大領域内の前記軌条支持材を構成する前記複数の部材と、該複数の部材のうちのいずれか２つの部材の接合部分を補強する補強部材と、を有する、
ことを特徴とする案内軌条設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軌道式車両の案内輪が接する案内軌条と該案内軌条を支える複数の軌条支持材とを備えている案内軌条設備、案内軌条設備の設計方法、案内軌条設備の施工方法、案内軌条設備の設計支援プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、バスや鉄道以外の新たな交通手段として、新交通システムが注目されている。このような新交通システム(Automated People Mover，Automated Transit Systems)の一種としては、ゴムタイヤからなる走行輪を有する車両を軌道上で走行させるものが知られている。
【０００３】
この種の車両は、案内輪を備えており、この案内輪が走行路に沿って設けられている案内軌条に接することで、走行方向が規制されている。
【０００４】
案内軌条は、例えば、以下の特許文献１に記載されているように、走行路に沿って設けられている複数の軌条支持材により支持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２１３６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
案内軌条及び複数の軌条支持材を有する案内軌条設備は、他の各種設備と同様、予め定められている強度条件を満たしつつも、できる限り、その材料コストや施工コストを抑えることができるものが望まれている。
【０００７】
そこで、本発明は、予め定められている強度条件を満たしつつも、その材料コストや施工コストを抑えられることができる案内軌条設備、案内軌条設備の設計方法、案内軌条設備の施工方法、案内軌条設備の設計支援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】
【０００８】
上記目的を達成するための発明に係る案内軌条設備の設計方法は、
軌条式車両の案内輪が接する案内軌条と、該案内軌条を支える複数の軌条支持材と、を備えている案内軌条設備の設計方法において、前記案内軌条設備に対する外力条件を用いて、予め定められた強度条件を満たす、複数の前記軌条支持材の相互間隔により規定される前記案内軌条が延在する方向における複数の位置毎の前記案内軌条設備の第一構造仕様を定める第一構造仕様設定工程と、前記第一構造仕様で定まる複数の前記位置毎の前記案内軌条の固有振動数を求める固有振動数算出工程と、複数の前記位置における前記軌条式車両の予定走行速度を用いて、複数の前記位置毎に、前記案内輪の接触による当該位置での該案内軌条の起振周波数を求める起振周波数算出工程と、前記強度条件を満たす範囲内で、前記第一構造仕様を、複数の前記位置毎に、当該位置での前記起振周波数と前記固有振動数とが近似することによる共振を避ける第二構造仕様に変更する仕様変更工程と、を実行することを特徴とする。
【０００９】
当該設計方法では、車両の予定走行速度を考慮して、第一構造仕様から、案内軌条の固有振動数と起振周波数とが近似することによる共振を避ける第二構造仕様に変更しているので、案内軌条及び軌条支持材の剛性を不必要に高くしておく必要性や軌条支持材の相互間隔を不必要に小さくしておく必要性がなくなり、案内軌条設備の材料コストや施工コストを抑えることができる。
【００１０】
ここで、前記案内軌条設備の設計方法において、前記仕様変更工程では、前記案内軌条が延在する方向の複数の前記位置のうち、前記案内軌条の前記固有振動数が前記起振周波数よりも高い位置に関しては、該固有振動数が該起振周波数以下にならない範囲で、当該位置での該案内軌条の該固有振動数を低くする前記第二構造仕様に変更してもよい。また、前記仕様変更工程では、前記案内軌条が延在する方向の複数の前記位置のうち、前記案内軌条の前記固有振動数が前記起振周波数以下の位置に関しては、当該位置での該固有振動数を当該位置での該起振周波数より高くする前記第二構造仕様に変更してもよい。
【００１１】
当該設計方法では、いずれの位置でも案内軌条の固有振動数が車両の予定走行速度で定める起振周波数よりも高いので、仮に、緊急時等において、車両の走行速度が予定走行速度よりも低くなり、案内軌条の起振周波数が低くなっても、固有振動数と起振周波数との共振を避けることができる。
【００１２】
また、前記案内軌条設備の設計方法において、前記仕様変更工程では、前記軌条支持材の相互間隔と、該軌条支持材の剛性と、前記案内軌条の剛性とのうち、少なくとも１つを変更して、該案内軌条の前記固有振動数を変えてもよい。なお、ここでの軌条支持材の剛性には、案内軌条と軌条支持材の接続剛性及び軌条支持材と設置場所との接合剛性を含んでいる。
【００１３】
また、前記案内軌条設備の設計方法において、前記仕様変更工程では、前記案内軌条が延在する方向の複数の前記位置のうち、前記案内軌条の固有振動数が前記起振周波数よりも高い位置に関しては、該固有振動数が該起振周波数以下にならない範囲で、前記軌条支持材の相互間隔を広げる前記第二構造仕様に変更してもよい。このように、前記軌条支持材の相互間隔を広げた際には、広げた該相互間隔で前記強度条件を満たすか否かを判断し、該強度条件を満たすと判断した場合に、該広げた該相互間隔を前記第二構造仕様の一つに含めることが好ましい。
【００１４】
当該設計方法では、軌条支持材の相互間隔が広がる結果、軌条支持材の数量が減り、案内軌条設備の材料コストや施工コストを削減することができる。
【００１５】
また、前記案内軌条設備の設計方法において、前記仕様変更工程では、前記案内軌条が延在する方向の複数の前記位置のうち、前記案内軌条の固有振動数が前記起振周波数以下の位置に関しては、前記軌条支持材の剛性と前記案内軌条の剛性とのうち、少なくとも一方を高めて、当該位置での該固有振動数を当該位置での該起振周波数より高くする前記第二構造仕様に変更してもよい。
【００１６】
当該設計方法では、軌条支持材の剛性と案内軌条の剛性とのうち、少なくとも一方を高めて、案内軌条の固有振動数を高めるため、軌条支持材の数量の増加を抑えることができる。このため、案内軌条設備の材料コスト及び施工コストの増加を最小限に抑えることができる。
【００１７】
上記目的を達成するための発明に係る案内軌条設備の施工方法は、
前記案内軌条設備の設計方法で、前記第二構造仕様を定める設計工程と、前記設計工程で定めた前記第二構造仕様で、前記案内軌条設備を目的の走行路に沿って設置する工事工程と、を実行することを特徴とする。
【００１８】
当該施工方法でも、前記設計方法と同様、車両の予定走行速度を考慮して、第一構造仕様から、案内軌条の固有振動数と起振周波数とが近似することによる共振を避ける第二構造仕様に変更しているので、案内軌条及び軌条支持材の剛性を不必要に高くしておく必要性がなくなり、案内軌条設備の材料コストや施工コストを抑えることができる。
【００１９】
上記目的を達成するための発明に係る案内軌条設備の設計支援プログラムは、
軌条式車両の案内輪が接する案内軌条と、該案内軌条を支える複数の軌条支持材と、を備えている案内軌条設備の設計支援プログラムにおいて、前記案内軌条設備に対する外力条件に対して、予め定められた強度条件を満たす、前記案内軌条が延在する方向に並ぶ複数の位置毎の前記案内軌条設備の第一構造仕様を取得し、該強度条件と共に該第一構造仕様をコンピュータの記憶装置に記憶する第一構造仕様取得ステップと、前記第一構造仕様で規定される複数の前記位置における前記軌条式車両の予定走行速度を受け付けて、前記記憶装置に記憶する走行速度受付ステップと、前記第一構造仕様で定まる複数の前記位置毎の前記案内軌条の固有振動数を求める固有振動数算出ステップと、前記走行速度受付ステップで受け付けた複数の前記位置の前記予定走行速度を用いて、複数の前記位置毎に、前記案内輪の接触による当該位置での前記案内軌条の起振周波数を求める起振周波数算出ステップと、前記記憶装置に記憶されている前記強度条件を満たす範囲内で、前記第一構造仕様を、複数の前記位置毎に、当該位置での前記起振周波数と前記固有振動数とが近似することによる共振を避ける第二構造仕様に変更し、該第二構造仕様を該記憶装置に記憶する仕様変更ステップと、を前記コンピュータに実行させることを特徴とする。
【００２０】
当該設計支援プログラムでは、当該プログラムの実行により、前記設計方法と同様、車両の予定走行速度が考慮されて、第一構造仕様から、案内軌条の固有振動数と起振周波数とが近似することによる共振を避ける第二構造仕様に変更されるので、案内軌条及び軌条支持材の剛性を不必要に高くしておく必要性がなくなり、案内軌条設備の材料コストや施工コストを抑えることができる。
【００２１】
ここで、前記案内軌条設備の設計支援プログラムにおいて、
前記仕様変更ステップでは、前記案内軌条が延在する方向の複数の前記位置毎に、当該位置での前記案内軌条の前記固有振動数が当該位置での前記起振周波数よりも高い位置か否かを判断する周波数判断ステップと、前記案内軌条の前記固有振動数が前記起振周波数よりも高い位置に関しては、該固有振動数が該起振周波数以下にならない範囲で、当該位置での該固有振動数を低くする前記第二構造仕様に変更する周波数ダウン処理ステップと、を前記コンピュータに実行させることを特徴とする。
【００２２】
当該設計支援プログラムでは、当該プログラムの実行により、案内軌条の固有振動数が車両の予定走行速度で定める起振周波数よりも高く設定されるので、仮に、緊急時等において、車両の走行速度が予定走行速度よりも低くなり、案内軌条の起振周波数が低くなっても、固有振動数と起振周波数との共振を避けることができる。
【００２３】
また、前記案内軌条設備の設計支援プログラムにおいて、
前記周波数ダウン処理ステップでは、当該位置での前記固有振動数を低くするために、前記軌条支持材の相互間隔を広げてもよい。この場合、前記仕様変更ステップでは、前記周波数ダウン処理ステップで広げた前記相互間隔で前記強度条件を満たすか否かを判断する強度判断ステップと、前記強度条件を満たすと判断した場合に、前記広げた該相互間隔を前記第二構造仕様の一つとして、前記記憶装置に記憶する記憶ステップと、をコンピュータに実行させることが好ましい。
【００２４】
当該設計支援プログラムでは、当該プログラムの実行により、軌条支持材の相互間隔が広げられる結果、軌条支持材の数量が減り、案内軌条設備の材料コストや施工コストを削減することができる。
【００２５】
また、前記案内軌条設備の設計支援プログラムにおいて、
前記仕様変更ステップでは、前記周波数判断ステップで、前記案内軌条の当該位置での前記固有振動数が当該位置での前記起振周波数よりも高くないと判断された位置に関して、当該位置での固有振動数を当該位置での該起振周波数より高くする前記第二構造仕様に変更する周波数アップ処理ステップを、前記コンピュータに実行させてもよい。
【００２６】
当該設計支援プログラムでは、当該プログラムの実行により、案内軌条の固有振動数が車両の予定走行速度で定める起振周波数よりも高く設定されるので、仮に、緊急時等において、車両の走行速度が予定走行速度よりも遅くなり、案内軌条の起振周波数が低くなっても、固有振動数と起振周波数とが近似することによる共振を避けることができる。
【００２７】
この場合、前記周波数アップ処理ステップでは、当該位置での前記案内軌条の固有振動数を高めるために、前記軌条支持材の剛性と前記案内軌条の剛性とのうち、少なくとも１つの剛性を高める前記第二構造仕様に変更してもよい。このプログラムの実行では、軌条支持材の剛性と案内軌条の剛性とのうち、少なくとも一方を高めて、案内軌条の固有振動数を高めるため、軌条支持材の数量の増加を抑えることができる。このため、案内軌条設備の材料コスト及び施工コストの増加を最小限に抑えることができる。
【００２８】
上記目的を達成するための発明に係る案内軌条設備は、
軌条式車両の案内輪が接する案内軌条と、該案内軌条に沿って配置され、該案内軌条を支える複数の軌条支持材と、を備えている案内軌条設備において、隣接する二つの前記軌条支持材の相互間隔が一間隔である間隔維持領域と、該相互間隔が前記一間隔より広い間隔拡大領域とがあり、前記間隔維持領域中の少なくとも一部の領域内の前記軌条支持材の剛性が、前記間隔拡大領域内の該軌条支持材の剛性よりも高い、又は、前記間隔維持領域中の少なくとも一部の領域内の前記案内軌条の剛性が、前記間隔拡大領域内の該案内軌条の剛性よりも高いことで、前記軌条式車両の予定走行速度で定まる、前記案内輪の接触による該案内軌条の起振周波数が、前記案内軌条が延在する方向のいずれの位置でも、当該位置での該案内軌条の固有振動数よりも低くなっている、ことを特徴とする。
【００２９】
この場合、例えば、前記間隔拡大領域内の前記軌条支持材が、複数の部材が接合されて構成されているときには、前記間隔維持領域中の少なくとも一部の領域内の前記軌条支持材は、前記間隔拡大領域内の前記軌条支持材を構成する前記複数の部材と、該複数の部材のうちのいずれか２つの部材の接合部分を補強する補強部材と、を有してもよい。
【００３０】
当該案内軌条設備では、案内軌条の共振を避けつつも、間隔拡大領域があるので、軌条支持材の数量を減らすことができ、案内軌条設備の材料コスト及び施工コストを削減することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明では、車両の予定走行速度を基に、案内軌条の固有振動数と起振周波数とが近似することによる共振を避ける案内軌条設備を提供できるため、案内軌条及び軌条支持材の剛性を不必要に高くしておく必要性や、軌条支持材の相互間隔を不必要に小さくしておく必要性がなくなり、案内軌条設備の材料コストや施工コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る一実施形態における車両の走行装置の側面図である。
【図２】本発明に係る一実施形態における車両の走行装置の平面図である。
【図３】本発明に係る一実施形態における車両の走行装置の正面図である。
【図４】本発明に係る一実施形態における第一構造仕様の案内軌条及び軌条支持材の平面図である。
【図５】本発明に係る一実施形態における第一構造仕様の案内軌条及び軌条支持材の正面図である。
【図６】本発明に係る一実施形態における第一構造仕様の案内軌条設備の要部平面図である。
【図７】本発明に係る一実施形態における設計支援装置の構成図である。
【図８】本発明に係る一実施形態における設計方法の手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明に係る一実施形態における設計支援装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明に係る一実施形態における車両の運行計画を示す説明図である。
【図１１】本発明に係る一実施形態における第一構造仕様の案内軌条設備の各位置での案内軌条の固有振動数と起振周波数との関係を示す説明図である。
【図１２】本発明に係る一実施形態における第二構造仕様の案内軌条設備の各位置での案内軌条の固有振動数と起振周波数との関係を示す説明図である。
【図１３】本発明に係る一実施形態における支持定数テーブルの構成を示す説明図である。
【図１４】本発明に係る一実施形態における構造仕様テーブルの構成を示す説明図である。
【図１５】本発明に係る一実施形態における仕様２の案内軌条及び軌条支持材を示し、同図（Ａ）は同案内軌条及び軌条支持材の平面図で、同図（Ｂ）は同案内軌条及び軌条支持材の正面図である。
【図１６】本発明に係る一実施形態における仕様３の案内軌条及び軌条支持材を示し、同図（Ａ）は同案内軌条及び軌条支持材の平面図で、同図（Ｂ）は同案内軌条及び軌条支持材の正面図である。
【図１７】本発明に係る一実施形態における仕様４の案内軌条及び軌条支持材を示し、同図（Ａ）は同案内軌条及び軌条支持材の平面図で、同図（Ｂ）は同案内軌条及び軌条支持材の正面図である。
【図１８】本発明に係る一実施形態における他の案内軌条設備を示し、同図（Ａ）は同案内軌条設備の要部平面図で、同図（Ｂ）は同案内軌条設備の正面図である。
【図１９】振動数比と振幅倍率との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明に係る案内軌条設備、その設計方法、その施工方法、その設計支援プログラムの実施形態について、図面を用いて説明する。
【００３４】
まず、本実施形態の案内軌条設備を利用する車両について、図１〜図３を用いて説明する。
【００３５】
本実施形態の車両は、側方案内軌条式の新交通システムの車両である。この車両は、車体１と、車体１の下面に固定されている台枠２と、この台枠２の下部の前後それぞれに設けられている走行装置Ｔと、を備えている。走行装置Ｔは、左右一対の走行タイヤ３と、この一対の走行タイヤ（走行輪）３を連結する車軸５と、車軸５及び一対の走行タイヤ３を支える懸架装置１０と、車両の両側に設置されている側方案内軌条３０に沿った方向に走行タイヤ３を向かせる操舵案内装置２０と、を備えている。
【００３６】
懸架装置１０は、車軸５を支える台車枠１１と、台車枠１１と車体１の台枠２との間に配置されている左右一対の空気バネ１９と、台車枠１１を上下方向に変位可能に支える複数のリンク１４及び左右一対の懸架枠１５と、を備えている。
【００３７】
台車枠１１は、平面視で、前後方向に延在する一対の縦梁部１２ａと一対の縦梁部１２ａを接続する横梁部１２ｂを有する本体１２と、一対の縦梁部１２ａのそれぞれから下方に垂下している垂下部１３と、を有している。車軸５は、この台車枠１１の左右一対の垂下部１３に取り付けられている。
【００３８】
左右一対の懸架枠１５は、それぞれ、台車枠１１の左右一対の垂下部１３の後側に位置に配置されている。この懸架枠１５と台車枠１１とは、上下に並び、互いに平行な２本のリンク１４により連結されている。これらのリンク１４の一方の端部は、懸架枠１５とピン結合し、これらのリンク１４の他方の端部は、台車枠１１とピン結合している。
【００３９】
本実施形態において、懸架枠１５と台車枠１１と２本のリンク１４は、これらを４リンクとした平行リンク機構を構成している。このため、台車枠１１は、懸架枠１５に対する向きを変えずに、上下動することができる。また、２本のリンク１４は、走行タイヤ３の駆動力や減速力を車体１に伝えるための牽引ロッドとしての役目も担っている。
【００４０】
操舵案内装置２０は、走行タイヤ３の操舵軸となるキングピン（不図示）と、このキングピンを基準として走行タイヤ３と一体的に揺動するナックルアーム２８（図２）と、車幅方向に延在し、懸架装置１０の前側に配置されている案内ロッド２１と、案内ロッド２１の両端部に設けられている案内輪２２と、車幅方向に案内ロッド２１を変位可能に台車枠１１の本体１２に連結する連結板２３及び回動アーム２４と、左右一対の走行タイヤ３のうち一方の走行タイヤ３のナックルアーム２８の一方の端部と連結板２３とを連結する連結ロッド２５と、一方の走行タイヤ３のナックルアーム２８の他方の端部と他方の走行タイヤ３のナックルアーム２８の端部とを連結するタイロッド２６と、を備えている。
【００４１】
連結ロッド２５の一方の端部は、連結板２３とピン結合され、他方の端部は、左右一対の走行タイヤ３のうち一方の走行タイヤ３のナックルアーム２８の一方の端部とピン結合されている。また、タイロッド２６の両端部は、それぞれ、一対の走行タイヤ３の各ナックルアーム２８の端部とピン結合されている。
【００４２】
操舵案内装置２０の案内輪２２が、側方案内軌条３０に接して、この側方案内軌条３０から横方向の荷重を受けると、案内ロッド２２が車幅方向に変位する。この案内ロッド２１の車幅方向の変位は、連結板２３及び連結ロッド２５を介して、一方の走行タイヤ３のナックルアーム２８に伝えられ、この一方の走行タイヤ３及びナックルアーム２８は、キングピンを基準にして揺動する。また、この一方の走行タイヤ３のナックルアーム２８の揺動は、タイロッド２６を介して、他方の走行タイヤ３のナックルアーム２８に伝えられ、この他方の走行タイヤ３及びナックルアーム２８も、一方の走行タイヤ３と同様に、キングピンを基準にして揺動する。
【００４３】
なお、図１〜図３は、いずれも、車両の前側の走行装置Ｔを示しており、車両の後側の走行装置は、前側の走行装置Ｔに対して、前後方向が逆になっている。このため、前側の走行装置Ｔでは、例えば、台車枠１１の垂下部１３の後側に、懸架枠１５が位置しているが、後側の走行装置では、台車枠１１の垂下部１３の前側に、懸架枠１５が位置している。また、前側の走行装置Ｔでは、懸架装置１０の前側に、操舵案内装置２０の案内ロッド２１及び案内輪２２が配置されているが、後側の走行装置では、懸架装置１０の後側に、操舵案内装置２０の案内ロッド２１及び案内輪２２が配置されている。
【００４４】
次に、本実施形態の案内軌条設備について、図４〜図６を用いて説明する。なお、図４〜図６に示す案内軌条設備は、最終的に施工される第二構造仕様の案内軌条設備ではなく、設計段階の初期における第一構造仕様の案内軌条設備である。
【００４５】
案内軌条設備は、図６に示すように、以上で説明した車体１の両側に配置される一対の側方案内軌条（以下、単に案内軌条とする）３０と、案内軌条３０を支持する複数の軌条支持材４０と、を備えている。複数の軌条支持材４０は、第一構造仕様では、案内軌条３０が伸びている方向に沿って、等間隔ｓ、例えば、数メートル間隔で設けられている。なお、第一構造仕様における複数の軌条支持材の相互の間隔は、等間隔でなくてもよい。
【００４６】
図４及び図５に示すように、案内軌条３０として、ここでは、Ｈ型鋼を用いている。案内軌条３０には、車両の走行路に沿って、互いに対向する一対のフランジ３１ａ，３１ｂが鉛直方向を向き、一対のフランジ３１ａ，３１ｂ間のウェブ３３が水平方向を向くよう配置されている。案内軌条３０であるＨ型鋼の走行路内側を向くフランジ（以下、内側フランジとする）３１ａの面であって、走行路外側を向くフランジ（以下、外側フランジとする）３１ｂから遠い側の面は、案内輪２２が接触する接触面３２を成す。
【００４７】
軌条支持材４０は、Ｈ型鋼で形成されているポスト４１と、案内軌条３０の外側フランジ３１ｂが接する軌条サポートプレート４５と、ポスト４１と軌条サポートプレート４５とを連結する連結具４６と、案内軌条３０を軌条サポートプレート４５に取り付けるためのクランプ５０と、ポスト４１が固定されるベースプレート５５と、ベースプレート５５を設置場所に固定するアンカーボルト５６と、を有している。
【００４８】
ポスト４１は、その長手方向が鉛直方向を向き、且つポスト４１の一対のフランジ４２ａ，４２ｂのうちの一方のフランジ（以下、取付フランジとする）４２ａが案内軌条３０の外側フランジ３１ｂと対向するよう、配置されている。
【００４９】
軌条サポートプレート４５は、案内軌条３０の外側フランジ３１ｂとポスト４１の取付フランジ４２ａとの間に配置されている。この軌条サポートプレート４５は、ポスト４１の取付フランジ４２ａと平行に且つ間隔を空けて、４つの連結具４６により連結されている。連結具４６は、ボルト４７と、このボルト４７に捩じ込まれた状態で軌条サポートプレート４５を挟み込む一対のプレート挟込みナット４８と、このボルト４７に捩じ込まれた状態でポスト４１の取付フランジ４２ａを挟み込む一対のフランジ挟込みナット４９と、を有している。
【００５０】
クランプ５０は、互いに対向する一対のクランププレート５１と、一対のクランププレート５１の間隔を調節するためのボルト５２及びナット５３と、を有している。案内軌条３０の外側フランジ３１ｂは、軌条サポートプレート４５と共に、一対のクランププレート５１に挟持されて、この軌条サポートプレート４５を介して、ポスト４１に取り付けられている。
【００５１】
案内軌条３０は、ポスト４１と軌条サポートプレート４５とを連結する連結具４６のボルト４７に対して、プレート挟込みナット４８又はフランジ挟込みナット４９の捩じ込み量を変えることで、ポスト４１との間の距離を調整することができる。
【００５２】
次に、図８に示すフローチャートに従って、本実施形態の案内軌条設備の設計手順について説明する。
【００５３】
まず、案内軌条設備に対する外力条件を用いて、予め定められた強度条件を満たす案内軌条設備の第一構造仕様を定める（Ｓ１）。具体的に、案内輪２２から案内軌条３０が受ける衝撃荷重（外力条件）を用いて、案内軌条３０の仕様を定める。この仕様には、案内軌条３０を形成するＨ型鋼の各部の寸法等が含まれる。さらに、具体的に、例えば、この案内軌条３０から軌条支持材４０が受ける衝撃荷重を用いて、軌条支持材４０の相互間隔、軌条支持材４０のポスト４１の仕様、各種ボルト及びナットの仕様、軌条サポートプレート４５の仕様、ベースプレート５５を設置場所に固定するためのアンカーボルト５６の仕様等を定める。
【００５４】
次に、第一構造仕様で定まる案内軌条３０の固有振動数ｆ２を求める（Ｓ２）。なお、この固有振動数ｆ２の具体的な求め方については後述する。
【００５５】
次に、案内軌条３０が延在する方向の各位置における車両の予定走行速度を用いて、案内輪２２の接触による各位置の起振周波数ｆ１を求める（Ｓ３）。なお、各位置における車両の予定走行速度は、車両の運行計画から知ることができる。また、この起振周波数ｆ１の具体的な求め方についても後述する。
【００５６】
最後に、前述の第一構造仕様を、案内軌条３０が延在する方向の位置毎に、当該位置での起振周波数ｆ１と固有振動数ｆ２とが近似することによる共振を避ける第二構造仕様に変更する。例えば、図６に示すように、軌条支持材４０の第一構造仕様における間隔ｓを、この間隔ｓに予め定めている刻み幅ａを足した間隔（ｓ＋ａ）に変更する。このとき、ａ＞０とする。
【００５７】
以上で、案内軌条設備の設計工程が終了する。なお、以上の設計工程中、固有振動数算出工程（Ｓ２）、起振周波数算出工程（Ｓ３）、仕様変更工程（Ｓ４）は、いずれも、設計支援装置により実行される。
【００５８】
次に、本実施形態の案内軌条設備の設計支援装置について、図７を用いて説明する。
【００５９】
この設計支援装置６０は、コンピュータである。このコンピュータは、コンピュータ本体６１と、表示装置７１と、キーボードやマウス等の入力装置７２と、を有している。
【００６０】
コンピュータ本体６１は、各種演算を実行するＣＰＵ６２と、各種データが予め記憶されているＲＯＭ６３と、ＣＰＵ６２のワークエリア等になるＲＡＭ６４と、外部記憶装置であるハードディスクドライブ装置６５と、表示装置７１や入力装置７２が接続されるＩＯインタフェース６６と、ＣＤやＤＶＤ等のディスク記憶媒体７４に対してデータの記録・再生を行うディスク媒体記録・再生装置６７と、インターネット網７５等を介して外部装置と通信する通信装置６８と、を有している。
【００６１】
ハードディスクドライブ装置６５には、設計支援プログラム６５ｈが予め格納されている。この設計支援プログラム６５ｈは、これが記録されているディスク記憶媒体７４から取得してもよいが、通信装置６８を介して外部から取得してもよい。
【００６２】
ハードディスクドライブ装置６５には、さらに、案内軌条設備の設計段階で、前述の第一構造仕様設定工程（Ｓ１）で定められた第一構造仕様６５ａ、案内軌条設備の外力条件６５ｂ、案内軌条設備の強度条件６５ｃ、支持定数６５ｄ、案内輪間隔６５ｅ、車両の運行計画６５ｆ、前述の仕様変更工程（Ｓ４）で定められた第二構造仕様６５ｇが、順次格納される。なお、ハードディスクドライブ装置６５に格納されるこれらのデータの詳細に関しては、後述する。
【００６３】
ＣＰＵ６２は、機能的に、第二構造仕様を定めるために必要なデータを取得するデータ取得部６２ａと、案内軌条３０の固有振動数を算出する固有振動数算出部６２ｂと、案内軌条３０の起振周波数を求める起振周波数算出部６２ｃと、第一構造仕様を変更して第二構造仕様を定める仕様変更部６２ｄと、第二構造仕様等を出力する仕様出力部６２ｅと、を有している。なお、これらの各機能部６２ａ〜６２ｅは、いずれも、ハードディスクドライブ装置６５に格納されている設計支援プログラム６５ｈをＣＰＵ６２が実行することで機能する。
【００６４】
次に、図９に示すフローチャートに従って、設計支援装置６０の動作について説明する。
【００６５】
まず、設計支援装置６０のデータ取得部６２ａが、第二構造仕様を定めるために必要なデータを取得する（Ｓ１０）。データ取得部６２ａは、表示装置７１に、この設計支援装置６０を扱う設計者等が入力しなければならないデータ種を表示させ、設計者等によるデータ入力を促す。設計者等が、この表示を見て、ディスク媒体記録・再生装置６７、入力装置７２、通信装置６８等のいずれから全データを入力すると、データ取得部６２ａは、これらのデータをハードディスクドライブ装置６５に格納する。
【００６６】
具体的に、データ取得部６２ａは、第一構造仕様６５ａとして、例えば、案内軌条３０の全長（≒走行路の全長）Ｌ、軌条支持材４０の間隔ｓ、案内軌条３０のヤング率Ｅ、案内軌条３０の密度ρ、案内軌条３０の断面積Ａ、案内軌条３０の断面二次モーメントＩ等を取得し、これをハードディスクドライブ装置６５に格納する。また、データ取得部６２ａは、外力条件６５ｂとして、案内軌条３０にかかる最大衝撃荷重等を取得し、強度条件として、案内軌条３０の許容撓み量等を取得し、これらをハードディスクドライブ装置６５に格納する。さらに、データ取得部６２ａは、軌条支持材の各種仕様毎の案内軌条３０の支持定数６５ｄや、案内輪２２の最小間隔６５ｅを取得し、これをハードディスクドライブ装置６５に格納する。なお、この支持定数は、案内軌条３０の一次固有振動数ｆ２を求める際に用いる後述の（数１）に含まれる定数である。また、案内輪２２の最小間隔６５ｅは、図６に示すように、車両の走行方向における案内輪２２の最小間隔Ｂの寸法である。さらに、データ取得部６２ａは、運行計画６５ｆを取得し、これをハードディスクドライブ装置６５に格納する。
【００６７】
ハードディスクドライブ装置６５に格納される支持定数６５ｄは、図１３に示すように、軌条支持材４０の仕様番号毎に、当該仕様番号の軌条支持材の支持定数λを示すテーブル形式で取得されるデータである。よって、以下では、ハードディスクドライブ装置６５に格納される支持定数６５ｄを支持定数テーブルとする。
【００６８】
案内軌条３０の固有振動数を求める際には、前述したように、この案内軌条３０の支持定数λを用いる。この支持定数λは、軌条支持材の仕様によって変化する。このため、ステップＳ１０において、データ取得部６２ａは、軌条支持材の仕様番号毎の案内軌条３０の支持定数λのデータである前述の支持定数テーブル６５ｄを取得し、これをハードディスクドライブ装置６５に格納している。
【００６９】
図１３に示す支持定数テーブル６５ｄ中で、仕様番号が「１」の仕様は、図４及び図５を用いて説明した軌条支持材４０の仕様、つまり、第一構造仕様で定められた仕様である。
【００７０】
仕様番号が「２」の仕様は、図１５に示す軌条支持材４０ａの仕様である。この仕様２の軌条支持材４０ａは、仕様１の軌条支持材４０に、背面リブ（補強部材）５７を追加したものである。この背面リブ５７は、仕様１の軌条支持材４０のポスト４１のフランジ面４２ｃとベースプレート５５との角に配置される。
【００７１】
仕様番号が「３」の仕様は、図１６に示す軌条支持材４０ｂの仕様である。この仕様３の軌条支持材４０ｂは、仕様１の軌条支持材４０に、一対の側面リブ（補強部材）５８を追加したものである。この一対の側面リブ５８は、仕様１の軌条支持材４０のポスト４１のフランジ端辺とベースプレート５５との角に配置される。
【００７２】
仕様番号が「４」の仕様は、図１７に示す軌条支持材４０ｃの仕様である。この仕様４の軌条支持材４０ｃは、仕様１の軌条支持材４０に、補強プレート（補強部材）５９を追加したものである。この補強プレート５９は、仕様１の軌条支持材４０のポスト４１の取付フランジ４２ａと軌条サポートプレート４５との間に配置される。
【００７３】
仕様番号が「５」の仕様は、仕様１の軌条支持材４０に、図１５に示す背面リブ５７と図１６に示す側面リブ５８とを追加したもの、つまり、仕様２と仕様３とを組み合わせたものである。
【００７４】
仕様番号が「６」の仕様は、仕様１の軌条支持材４０に、図１５に示す背面リブ５７と図１７に示す補強プレート５９とを追加したもの、つまり、仕様２と仕様４とを組み合わせたものである。
【００７５】
仕様番号が「７」の仕様は、仕様１の軌条支持材４０に、図１６に示す側面リブ５８と図１７に示す補強プレート５９とを追加したもの、つまり、仕様３と仕様４とを組み合わせたものである。
【００７６】
仕様番号が「８」の仕様は、仕様１の軌条支持材４０に、図１５に示す背面リブ５７と図１６に示す側面リブ５８と図１７に示す補強プレート５９とを追加したもの、つまり、仕様２と仕様３と仕様４を組み合わせたものである。
【００７７】
図１３に示す支持定数テーブル６５ｄには、繰り返すことになるが、以上の仕様１〜８のそれぞれに対する支持定数λが対応付けられている。なお、軌条支持材４０の仕様を変える方法としては、以上の他、ポスト４１を形成する型材を変える、アンカーボルト５６の本数を変える等、各種方法があり、前述した以外の仕様としてもよい。また、軌条支持材の仕様は８つに限定するものではなく、任意の数の仕様が支持定数テーブルに含まれていればよい。
【００７８】
ステップＳ１０で取得する運行計画６５ｆは、図１０に示すように、車両の走行路全線の各位置での予定走行速度Ｖを示す情報である。
【００７９】
次に、固有振動数算出部６２ｂが以下の（数１）を用いて、第一構造仕様で定められた案内軌条３０の一次固有振動数ｆ２を求める（Ｓ１１）。
【００８０】
【数１】
0005713722.tif 000002
【００８１】
ここで、ｓ：軌条支持材の相互の間隔、λ：支持定数、Ｅ：案内軌条のヤング率、Ｉ：案内軌条の断面二次モーメント、ρ：案内軌条の密度、Ａ：案内軌条の断面積、である。
【００８２】
なお、これらのデータは、全て、前述のステップＳ１０で得たデータである。但し、軌条支持材の相互の間隔ｓは、第一構造仕様における値で、支持定数λも、第一構造仕様で定められた軌条支持材の仕様で、支持定数テーブル６５ｄ（図１３）における、軌条支持材の仕様１に対する値（λ１）である。また、第一構造仕様における軌条支持材の間隔は、走行路全線に亘って間隔ｓであるため、第一構造仕様における案内軌条３０の一次固有一次固有振動数ｆ２は、走行路全線に亘って一定である。
【００８３】
次に、起振周波数算出部６２ｃは、走行路全線における始点となる軌条支持材の支持材番号ｎを０に設定した後（Ｓ１２）、この支持材番号ｎに１を加えて、これを新たな支持材番号とする（Ｓ１３）。そして、起振周波数算出部６２ｃは、第（ｎ−１）番の軌条支持材と第ｎ番の軌条支持材との間の案内軌条３０の起振周波数ｆ１を算出する（Ｓ１４）。
【００８４】
この際、起振周波数算出部６２ｃは、支持材番号０から支持材番号（ｎ−１）までで、隣接し合う軌条支持材の相互の間隔ｓの合計値、つまり、走行路全線における始点から支持材番号（ｎ−１）の軌条支持材までの距離を求めると共に、支持材番号０から支持材番号ｎまでで、隣接し合う軌条支持材の相互の間隔ｓの合計値、つまり、走行路全線における始点から支持材番号ｎの軌条支持材までの距離を求める。そして、支持材番号（ｎ−１）の軌条支持材の位置及び支持材番号ｎの軌条支持材の位置を定め、図１０に示す運行計画６５ｆを参照して、両位置間での車両の最大走行速度Ｖを求める。
【００８５】
次に、起振周波数算出部６２ｃは、支持材番号（ｎ−１）の軌条支持材と支持材番号ｎの軌条支持材との間の最大走行速度Ｖと、車両の走行方向における案内輪２２の最小間隔Ｂ（図６参照）とを用いて、以下の（数２）により、この間の案内軌条３０に関する案内輪２２による起振周波数ｆ１を算出する。
【００８６】
【数２】
0005713722.tif 000003
【００８７】
この（数２）に示すように、起振周波数ｆ１は、（１／Ｂ）を比例定数として走行速度Ｖに比例するので、走行路全線の各位置での起振周波数ｆ１は、図１１に示すように、運行計画（図１０）の走行速度線の各位置での走行速度Ｖを（１／Ｂ）倍したものである。また、案内軌条３０の一次固有振動数ｆ２は、（数１）に示すように、軌条支持材の相互の間隔ｓや軌条支持材４０の仕様等により変化するが、第一構造仕様では、前述したように、軌条支持材の相互の間隔ｓや軌条支持材の仕様等が走行路全線において同じであるため、一次固有振動数ｆ２は、同図に示すように、走行路全線において一定である。
【００８８】
次に、仕様変更部６２ｄが、ステップＳ１１で求めた一次固有振動数ｆ２がステップＳ１４で求めた起振周波数ｆ１にαを加えた周波数（ｆ１＋α）より大きいか否かを判断する（Ｓ１５）。なお、ここでのαは、一次固有振動数ｆ２と起振周波数ｆ１とが共振するおそれのない、一次固有振動数ｆ２と起振周波数ｆ１との差の値である。
【００８９】
仕様変更部６２ｄは、一次固有振動数ｆ２が周波数（ｆ１＋α）より大きいと判断すると、支持材番号（ｎ−１）の軌条支持材と支持材番号ｎの軌条支持材との間隔ｓにａを加えて、これを新たな間隔ｓとする（Ｓ１６）。
【００９０】
すなわち、仕様変更部６２ｄは、図１１において、一次固有振動数ｆ２が周波数（ｆ１＋α）より大きい領域Ａ内の軌条支持材の相互の間隔ｓについて、新たな間隔を定める。
【００９１】
そして、仕様変更部６２ｄは、以下の（数３）を用いて、外力条件としての、案内軌条３０にかかる最大衝撃荷重Ｐを案内軌条３０が受けたときの撓みδを求める（Ｓ１７）。
【００９２】
【数３】
0005713722.tif 000004
【００９３】
ここで、ｋ：定数  である。
【００９４】
次に、仕様変更部６２ｄは、ステップＳ１７で求めた撓みδが、強度条件としての許容撓みδ０より小さいか否かを判断する（Ｓ１８）。撓みδが許容撓みδ０より小さくない、つまり、撓みδが許容撓みδ０以上の場合には、ステップＳ１６で設定した新たな間隔ｓを採用することはできない、としてステップＳ２９に進む。
【００９５】
また、撓みδが許容撓みδ０より小さい場合、仕様変更部６２ｄは、固有振動数算出部６２ｂに、前述の（数１）により、案内軌条３０の一次固有振動数ｆ２を算出させる（Ｓ１９）。この際、一次固有振動数ｆ２の算出対象となる案内軌条３０は、支持材番号（ｎ−１）の軌条支持材と支持材番号ｎの軌条支持材との間の案内軌条３０である。また、軌条支持材の仕様で定まる支持定数λは、ステップＳ１１で一次固有振動数ｆ２を算出した際に用いたλと同じ値で、第一構造仕様での軌条支持材の仕様１に応じた値（λ１）である。また、軌条支持材の相互の間隔ｓは、ステップＳ１６で設定した新たな間隔ｓである。
【００９６】
次に、仕様変更部６２ｄは、ステップＳ１９で新たに求めた一次固有振動数ｆ２がステップＳ１４で求めた起振周波数ｆ１にαを加えた周波数（ｆ１＋α）より大きいか否かを判断する（Ｓ２０）。一次固有振動数ｆ２が周波数（ｆ１＋α）より大きくない場合、つまり、一次固有振動数ｆ２が周波数（ｆ１＋α）以下の場合には、ステップＳ１６で設定した新たな間隔ｓを採用することはできない、としてステップＳ２９に進む。
【００９７】
一方、一次固有振動数ｆ２が周波数（ｆ１＋α）より大きい場合、仕様変更部６２ｄは、新たな間隔ｓを第二構造仕様の一部としてハードディスクドライブ装置６５に記憶する（Ｓ２１）。
【００９８】
ここで記憶される間隔ｓは、ハードディスクドライブ装置６５内に、第二構造仕様６５ｇの一部として格納されている構造仕様テーブル６９に格納される。この構造仕様テーブル６９は、図１４に示すように、各軌条支持材の支持材番号が格納される支持材番号領域６９ａと、当該支持材番号の軌条支持材の仕様番号が格納される仕様番号領域６９ｂと、当該支持番号ｎの軌条支持材と支持番号（ｎ−１）の軌条支持材の間隔、言い換えると、これらの両軌条支持材間の案内軌条３０の長さが格納される間隔領域６９ｃとがある。
【００９９】
この構造仕様テーブル６９は、データ取得部６２ａがステップＳ１０で各種データを取得した際に、このデータ取得部６２ａにより作成される。この際、支持材番号領域６９ａには、１、２、３、…、ｊが格納され、仕様番号領域６９ｂには、全て、第一構造仕様における軌条支持材４０の仕様番号である「１」が格納され、間隔領域６９ｃには、全て、第一構造仕様における軌条支持材４０の相互の間隔ｓが格納される。
【０１００】
このステップＳ２１では、仕様変更部６２ｄが、構造仕様テーブル６９中で、ステップＳ１３で定めた支持材番号ｎに対する間隔を、ステップＳ１６で設定した新たな間隔ｓに更新する。
【０１０１】
仕様変更部６２ｄは、新たな間隔ｓを記憶すると（Ｓ２１）、ステップＳ１６に戻り、さらに、新たな間隔を設定する。以下、仕様変更部６２ｄは、ステップＳ１８で、求めた撓みδが許容撓みδ０より小さくないと判断するか、ステップＳ２０で、新たに求めた一次固有振動数ｆ２が周波数（ｆ１＋α）より大きくないと判断するまで、ステップＳ１６〜ステップＳ２１の処理を繰り返して、軌条支持材の相互の間隔を広げてゆく。
【０１０２】
仕様変更部６２ｄは、前述したように、ステップＳ１８で、求めた撓みδが許容撓みδ０より小さくない、つまり求めた撓みδが許容撓みδ０以上であると判断するか、ステップＳ２０で、新たに求めた一次固有振動数ｆ２が周波数（ｆ１＋α）より大きくない、つまり一次固有振動数ｆ２が周波数（ｆ１＋α）以下であると判断すると、ステップＳ２９に進む。仕様変更部６２ｄは、このステップＳ２９で、構造仕様テーブル６９（図１４）を参照し、支持材番号０からステップＳ１３で定めた支持材番号ｎまでの各間隔ｓを合計して、この合計値Σｓが走行路全長Ｌ以上であるか否かを判断する。
【０１０３】
仕様変更部６２ｄは、合計値Σｓが走行路全長Ｌ以上であると判断すると、走行路全線に亘っての軌条支持材の相互の間隔及び軌条支持材の仕様が定まったとして、一連の処理を終了する。一方、仕様変更部６２ｄは、合計値Σｓが走行路全長Ｌ以上でない、つまり合計値Σｓが走行路全長Ｌ未満であると判断すると、ステップＳ１３に戻る。
【０１０４】
ステップＳ１３に戻った後、ステップＳ１４を経て、仕様変更部６２ｄが、ステップＳ１５で、ステップＳ１１で求めた一次固有振動数ｆ２が周波数（ｆ１＋α）より大きくない、つまり一次固有振動数ｆ２が周波数（ｆ１＋α）以下であると判断すると、ステップＳ２５に進む。
【０１０５】
仕様変更部６２ｄは、ステップＳ２５で、以下の（数４）を用いて、ステップＳ１４で求めた起振周波数ｆ１との関係で、振幅倍率（Ｍｄ）が１未満になる目標固有振動数ｆ２ｔを算出する。
【０１０６】
【数４】
0005713722.tif 000005
【０１０７】
ここで、ν：振動数比（ｆ２ｔ／ｆ１）、ζ：案内軌条の減衰比、である。
【０１０８】
振幅倍率は、図１９に示すように、振動数比（ｆ２／ｆ１）が１のとき、つまり、起振周波数ｆ１と固有振動数ｆ２とが一致して、共振現象が起こるときに、最大値（１/２ζ）を示す。また、振幅倍率は、振動数比が１未満のときは、１から最大値（１/２ζ）に向かって次第に大きくなり、振動数比が１より大きいときには、最大値（１/２ζ）から０に向かって、次第に小さくなる。
【０１０９】
本実施形態では、起振周波数ｆ１と固有振動数ｆ２との共振現象を確実に避け、しかも、外部からの荷重に対して案内軌条３０の振幅がより小さくなるよう、（数４）から、振幅倍率（χ／χｓｔ）が１未満になる振動数比（ｆ２／ｆ１）を求め、この振動数比にステップＳ１４で求めた起振周波数ｆ１を掛けて、目標固有振動数ｆ２ｔを算出する。
【０１１０】
仕様変更部６２ｄは、次に、案内軌条３０の一次固有振動数ｆ２が目標固有振動数ｆ２ｔよりも大きくなる軌条支持材の仕様を定める（Ｓ２６）。この際、仕様変更部６２ｄは、まず、（数１）を用いて、固有振動数ｆ２がステップＳ２５で求めた目標固有振動数ｆ２ｔであるときの支持定数λの値を求める。そして、仕様変更部６２ｄは、図１３に示す支持定数テーブル６５ｄで、求めた支持定数λよりも大きな支持定数に対応する軌条支持材の仕様番号を特定する。
【０１１１】
すなわち、仕様変更部６２ｄは、図１１において、一次固有振動数ｆ２が周波数（ｆ１＋α）以下の領域Ｂ内の軌条支持材の新たな仕様を定める。
【０１１２】
仕様変更部６２ｄは、次に、ステップＳ２６で定めた軌条支持材の仕様番号を、第二構造仕様の一部としてハードディスクドライブ装置６５に記憶し（Ｓ２７）、前述のステップＳ２９に進む。仕様変更部６２ｄは、この際、図１４に示す構造仕様テーブル６９の仕様番号領域６９ｂ中で、ステップＳ１３で定めた支持材番号ｎに対する領域の仕様番号を、ステップＳ２６で定めた軌条支持材の仕様番号に更新する。
【０１１３】
仕様変更部６２ｄは、軌条支持材の新たな仕様番号をハードディスクドライブ装置６５に記憶すると、前述のステップＳ２９に進み、前述したように、間隔ｓの合計値Σｓが走行路全長Ｌ以上であるか否かを判断し、仮に、合計値Σｓが走行路全長Ｌ以上であると判断すると、走行路全線に亘っての軌条支持材の相互の間隔及び軌条支持材の仕様が定まったとして、一連の処理を終了する。
【０１１４】
以上で、案内軌条設備の設計が終了する。なお、以上で説明した設計支援装置６０が実行する各ステップＳのうち、ステップＳ１１が図８における固有振動数算出工程（Ｓ２）であり、ステップＳ１２〜ステップＳ１４が起振周波数算出工程（Ｓ３）であり、ステップＳ１５〜Ｓ２９が仕様変更工程（Ｓ４）である。
【０１１５】
設計者等は、設計支援装置６０の仕様出力部６２ｅに対して仕様の出力を指示すると、仕様出力部６２ｅは、ハードディスクドライブ装置６５に格納されている第二構造仕様６５ｇを読み出して、これを表示装置７１等の出力装置に出力させる。
【０１１６】
工事段階では、この第二構造仕様に従って、案内軌条設備が目的の走行路に沿って設置される。
【０１１７】
以上、本実施形態では、図１２に示すように、第一構造仕様によって定まる案内軌条３０の固有振動数ｆ２が、予定走行速度で定まる起振周波数ｆ１にαを加えた周波数（ｆ１＋α）よりも高い位置、つまり、同図中のＡ領域内では、案内軌条３０の強度条件を満たし且つ固有振動数ｆ２が周波数（ｆ１＋α）以下にならない範囲内で、軌条支持材の相互の間隔を、例えば、（ｓ＋ａ）、（ｓ＋２ａ）に広げている。なお、同図中で、Ａ領域内であるものの、軌条支持材の相互の間隔が第一構造仕様のｓのままである領域Ａmは、軌条支持材４０の相互の間隔を（ｓ＋ａ）にすると、固有振動数ｆ２が周波数（ｆ１＋α）以下になってしまう領域（間隔維持領域）である。一方、Ａ領域内で、軌条支持材４０の間隔が広がっている領域Ａexは、軌条支持材４０の間隔を広げても、固有振動数ｆ２が周波数（ｆ１＋α）より高い状態を維持できる領域（間隔拡大領域）である。
【０１１８】
一方、本実施形態では、第一構造仕様によって定まる案内軌条３０の固有振動数ｆ２が、前述の周波数（ｆ１＋α）以下の位置、つまり図１２中のＢ領域（間隔維持領域）内では、軌条支持材の相互の間隔ｓを変えずに、固有振動数ｆ２が起振周波数ｆ１と確実に共振しない周波数に上がるよう、例えば、軌条支持材の仕様を仕様５に変更して、軌条支持材を補強している、言い換えると、軌条支持材の剛性を高めている。
【０１１９】
よって、本実施形態では、案内軌条３０の強度条件を満たし、且つ案内軌条３０の共振現象を避けつつも、設備全体としての軌条支持材の量を減らすことができ、軌条支持材の材料コストや施工コストを抑えることができる。
【０１２０】
なお、本発明は、以上で説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下のように、変形してもよい。
【０１２１】
以上の実施形態では、図９のステップ２６で、案内軌条３０の固有振動数を変更するために、軌条支持材の仕様を変更したが、例えば、図１８に示すように、案内軌条３０にパイプ等の補強材３５を接合して、この案内軌条３０を補強する等で、この案内軌条３０の剛性を高めて、この案内軌条３０の固有振動数を変更するようにしてもよい。
【０１２２】
また、以上の実施形態では、図９のステップＳ１５で、第一構造仕様によって定まる案内軌条３０の固有振動数ｆ２が、周波数（ｆ１（起振周波数）＋α）より高いと判断された場合、新たな間隔ｓを定めてから、この新たな間隔ｓに基づく固有振動数ｆ２を算出し、この固有振動数ｆ２が、周波数（ｆ１（起振周波数）＋α）より高いとき、第一構造仕様の間隔を新たな間隔ｓに更新している。しかしながら、本発明では、図９のステップＳ１５で、第一構造仕様によって定まる案内軌条３０の固有振動数ｆ２が、周波数（ｆ１（起振周波数）＋α）より高いと判断された場合、（数４）に示す振幅倍率（χ／χｓｔ）が１未満になる固有振動数を定め、この固有振動数になる新たな間隔ｓを求めて、第一構造仕様の間隔をこの新たな間隔ｓに更新してもよい。
【０１２３】
また、以上の実施形態では、図９のステップＳ１５で、第一構造仕様によって定まる案内軌条３０の固有振動数ｆ２が、周波数（ｆ１（起振周波数）＋α）以下であると判断された場合、ステップＳ２５で目標固有振動数ｆ２ｔを算出し、固有振動数２がこの目標固有振動数２ｔより大きくなる軌条支持材の仕様を新たな仕様にしている。しかしながら、本発明では、図１３に示す支持定数テーブルに格納されている軌条支持材４０の仕様番号のうちから、いずれか一つの仕様番号（仕様１を除く）を抽出し、この仕様番号に対応する支持定数λで定まる固有振動数ｆ２が周波数（ｆ１（起振周波数）＋α）より高ければ、この仕様番号の仕様を軌条支持材の新たな仕様にするようにしてもよい。
【０１２４】
また、以上の実施形態では走行路全長Lを比較対象として軌条支持材の間隔を設定評価したが、比較対象は走行路全長に限定する必要はない。例えば、走行路に大きなカーブを有する際や、サイト条件により軌条支持材の設置場所が制限を受ける際など、軌条支持材の設定位置に特定の制限を有する場合においては、前記走行路全長を特定の軌条支持材間隔に置換して、当該特定の軌条支持材間隔毎に仕様を設定してもよい。
【０１２５】
さらに、以上の実施形態では、図９のステップＳ１５で、第一構造仕様によって定まる案内軌条３０の固有振動数ｆ２が、周波数（ｆ１（起振周波数）＋α）以下であると判断された場合、軌条支持材の相互の間隔ｓを変えずに、軌条支持材４０の仕様を変えて対応している。しかしながら、本発明では、案内軌条３０の固有振動数が起振周波数と確実に共振しない周波数になるまで、案内軌条３０の強度条件を満たす範囲内で、軌条支持材の相互の間隔ｓを広げてもよい。
【０１２６】
また、以上の実施形態の設計支援装置６０では、図８に示す第一構造仕様設定工程（Ｓ１）を実行していないが、本発明では、この第一構造仕様設定工程（Ｓ１）も設計支援装置６０が実行するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１２７】
１：車体、３：走行タイヤ、５：車軸、１０：懸架装置、２０：操舵案内装置、２２：案内輪、３０：案内軌条、４０：軌条支持材、６０：設計支援装置、６２：ＣＰＵ、６２ａ：データ取得部、６２ｂ：固有振動数算出部、６２ｃ：起振周波数算出部、６２ｄ：仕様変更部、６２ｅ：仕様出力部、６５：ハードディスクドライブ装置、６５ａ：第一構造仕様、６５ｂ：外力条件、６５ｃ：強度条件、６５ｄ：支持定数（支持定数テーブル）、６５ｆ：運行計画、６５ｇ：第二構造仕様、６５ｈ：設計支援プログラム、６９：構造仕様テーブル
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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