(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高密度のレーザ点群（ＬＲｉ）を用いて、線路を走行する鉄道車両に対して障害となる地物を判定するレーザ点群を用いた建築限界内点群判定システムであって、
前記線路の収集区間に渡る前記レーザ点群（ＬＲｉ）が記憶されたレーザ点群用データベース（１０３）と、
左レール（Ｒａ）の前記レーザ点群（ＬＲｉ）に基づく、左レールゲージコーナ三次元位置（Ｒａｓｋｃｉ）を繋げた左レールゲージコーナ線（Ｒａｒ）と右レール（Ｒｂ）の右レールゲージコーナ三次元位置（Ｒｂｓｋｃｉ）を繋げた右レールゲージコーナ線（Ｒｂｒ）と一定区間毎の軌道中心（Ｖｂｉ）を繋げた軌道中心線（Ｑｉ）とを軌道中心関連情報（ＫＮＪｉ）として記憶した軌道中心関連情報用メモリ（１１５）と、
前記軌道中心関連情報（ＫＮＪｉ）に含まれている軌道中心（Ｖｂｉ）に対する曲線半径（Ｒｉ）が前記軌道中心関連情報（ＫＮＪｉ）に関連付けられて記憶された曲線半径用メモリ（１３５）と、
建築限界を示す枠を建築限界枠（ＣＦｉ）とし、この建築限界枠（ＣＦｉ）に対して間隙を有して囲む建築限界拡大枠（ＢＣＦｉ）を含む情報がパラメータ情報（Ｍｓｉ）として記憶されたパラメータ用メモリ（１０１）と、さらに、
前記収集区間を一定区間毎に分割した一定区間毎ボックス（ＳＢＱｗｉ）が定義される三次元メモリ（１４５）と、二次元平面用メモリ（１７５）と、判定結果用メモリ（１８５）とを備え、さらに、
前記軌道中心関連情報（ＫＮＪｉ）に含まれている前記左レールゲージコーナ三次元位置（Ｒａｓｋｃｉ）、前記右レールゲージコーナ三次元位置（Ｒｂｓｋｃｉ）、前記軌道中心（Ｖｂｉ）を前記三次元メモリ（１４５）に定義し、この軌道中心関連情報（ＫＮＪｉ）毎に、この軌道中心関連情報（ＫＮＪｉ）に含まれている前記左レールゲージコーナ三次元位置（Ｒａｓｋｃｉ）、前記右レールゲージコーナ三次元位置（Ｒｂｓｋｃｉ）、前記軌道中心（Ｖｂｉ）を通る横断直線（Ｌｖｒｉ）をレール上面線（Ｒｕｍ）とし、このレール上面線（Ｒｕｍ）毎に、前記定義した軌道中心関連情報（ＫＮＪｉ）の前記曲線半径（Ｒｉ）に基づいて前記建築限界の変動量（Ｗｉ）を求め、この変動量（Ｗｉ）で前記建築限界枠（ＣＦｉ）の寸法を変動させた変動後建築限界枠（ＣＦｗｉ）及び前記間隙を変動させた変動後建築限界拡大枠（ＢＣＦｗｉ）をそのレール上面線（Ｒｕｍ）に定義して行ってこれらの枠を繋げた変動後建築限界枠ボックス（ＳＣＦｗｉ）及び変動後建築限界拡大枠ボックス（ＳＢＦｗｉ）を含む前記一定区間毎ボックス（ＳＢＱｗｉ）を定義する点群抽出範囲設定部（１４０）と、
前記一定区間毎ボックス（ＳＢＱｗｉ）が定義される毎に、この一定区間毎ボックス（ＳＢＱｗｉ）内の三次元座標を有するレーザ点群（ＬＲｉ）を前記レーザ点群用データベース（１０３）から全て読み込むレーザ点群取得部（１５０）と、
前記一定区間毎ボックス（ＳＢＱｗｉ）が定義される毎に、この一定区間毎ボックス（ＳＢＱｗｉ）における前記レール上面線（Ｒｕｍ）をＸ軸とした二次元平面（Ｘ´―Ｚ´）を前記二次元平面用メモリ（１７５）に定義してレール上面線（Ｒｕｍ）以上のレーザ点群（ＬＲｉ）を指定して投影変換すると共に、この一定区間毎ボックス（ＳＢＱｗｉ）内の変動後建築限界拡大枠（ＢＣＦｗｉ）及び前記建築限界枠（ＣＦｉ）を投影変換する二次元化部（１７０）と、
前記二次元平面（Ｘ´―Ｚ´）におけるレーザ点群（ＬＲｉ）を前記障害となる地物の障害地物レーザ点群（ＳＬＲｉ：ｘ´，ｚ´）とし、前記二次元化部（１７０）が指定したレーザ点群（ＬＲｉ）の三次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）と、この障害地物レーザ点群（ＳＬＲｉ：ｘ´，ｚ´）が位置している前記変動後建築限界拡大枠（ＢＣＦｗｉ）と前記建築限界枠（ＣＦｉ）との間又は前記建築限界枠（ＣＦｉ）の種別とを障害物判定結果情報（ＨＭＪｉ）として前記判定結果用メモリ（１８５）に記憶する地物障害物判定部（１８０）と
を有することを特徴とするレーザ点群を用いた建築限界内点群判定システム。
【請求項２】
前記パラメータ情報（Ｍｓｉ）の前記建築限界枠（ＣＦｉ）の情報は、架線及び架線設備が存在する領域の枠を示す架線設備領域枠（ＰＬＦｉ）とし、この架線設備領域枠（ＰＬＦｉ）を電化区間用の建築限界を枠で示した電化区間用建築限界枠（ＤＦｉ）の上部に設けた架線設備領域付建築限界枠（ＤＰＣＦｉ）を定義するための情報であり、
さらに、前記架線又は架線設備であるかどうかを判定するための架線・架線設備条件を
含み、
前記点群抽出範囲設定部（１４０）は、
前記軌道中心関連情報（ＫＮＪｉ）に基づく前記レール上面線（Ｒｕｍ）が前記三次元メモリ（１４５）に定義される毎に、架線設備領域付建築限界枠（ＤＰＣＦｉ）を前記変動量（Ｗｉ）で変動させた変動後架線設備領域付建築限界枠（ＤＰＣＦｗｉ）を前記変動後建築限界枠（ＣＦｗｉ）として順次定義する手段と、
隣合う前後の変動後架線設備領域付建築限界枠（ＤＰＣＦｗｉ）とで変動後架線設備領域付建築限界枠ボックス（ＳＤＰＣＦｗｉ）を定義する手段と、
この変動後架線設備領域付建築限界枠ボックス（ＳＤＰＣＦｗｉ）の定義に伴って隣合う前後の前記電化区間用建築限界枠（ＤＦｉ）に基づく変動後の立体を変動後電化区間用建築限界枠ボックス（ＳＤＦｗｉ）とする手段と、
前記変動後架線設備領域付建築限界枠ボックス（ＳＤＰＣＦｗｉ）の定義に伴って前後の前記架線設備領域枠（ＰＬＦｉ）に基づく変動後の立体を変動後架線設備領域枠ボックス（ＳＰＬＦｗｉ）として前記一定区間毎ボックス（ＳＢＱｗｉ）に含ませて定義する手段とを備え、
さらに、
前記一定区間毎ボックス（ＳＢＱｗｉ）内にレーザ点群（ＬＲｉ）が読み込まれる毎に、前記変動後架線設備領域枠ボックス（ＳＰＬＦｗｉ）内に存在するレーザ点群（ＬＲｉ）を指定し、この指定されたレーザ点群（ＬＲｉ）が前記パラメータ情報（Ｍｓｉ）に含まれている架線・架線設備条件に基づいて架線又は架線設備かどうかを判定し、架線設備と判定した場合は架線設備を示す区分ＩＤを若しくは架線と判定した場合は架線を示す区分ＩＤをその指定されたレーザ点群（ＬＲｉ）に付加し、また架線及び架線設備ではない場合は架線及び架線設備ではないことを示す区分ＩＤをその指定されたレーザ点群（ＬＲｉ）に付加し、これらを架線設備領域点群判定情報（ＨＪｉ）として架線設備判定結果用メモリ（１６５）に記憶する架線・架線設備判定部（１６０）と、
さらに、
前記二次元化部（１７０）は、
前記一定区間毎ボックス（ＳＢＱｗｉ）内の前記レーザ点群（ＬＲｉ）を指定する毎に、前記架線設備判定結果用メモリ（１６５）にこの指定されたレーザ点群（ＬＲｉ）の三次元座標を有する前記架線設備領域点群判定情報（ＨＪｉ）を読み込み、この架線設備領域点群判定情報（ＨＪｉ）に含まれている区分ＩＤが架線又は架線設備を示している場合は、その指定したレーザ点群（ＬＲｉ）の読み込みを停止することを特徴とする請求項１記載のレーザ点群を用いた建築限界内点群判定システム。
【請求項３】
前記架線・架線設備判定部（１６０）は、
前記二次元平面（Ｘ´―Ｚ´）における前記障害地物レーザ点群（ＳＬＲｉ：ｘ´，ｚ´）の三次元座標（ｘ、ｙ、ｚ）を有する前記架線設備領域点群判定情報（ＨＪｉ）が前記架線設備判定結果用メモリ（１６５）に存在する場合は、この架線設備領域点群判定情報（ＨＪｉ）に含まれているレーザ点群（ＬＲｉ）の三次元座標（ｘ、ｙ、ｚ）とその障害地物レーザ点群（ＳＬＲｉ：ｘ´，ｚ´）の二次元平面（Ｘ´―Ｚ´）の座標（ｘ´，ｚ´）と変動後架線設備領域枠（ＰＬＦｗｉ）の種別とを前記架線設備領域点群判定情報（ＨＪｉ）として前記架線設備判定結果用メモリ（１６５）に記憶する
ことを特徴とする請求項２記載のレーザ点群を用いた建築限界内点群判定システム。
【請求項４】
さらに、
前記判定結果用メモリ（１８５）の障害物判定結果情報（ＨＭＪｉ）の障害地物レーザ点群（ＳＬＲｉ）とこの障害地物レーザ点群（ＳＬＲｉ）のｙ座標とを有するレーザ点群（ＬＲｉ）を前記レーザ点群用データベース（１０３）から全て読み出して、これらを画面座標に変換して画面に表示すると共に、前記障害地物レーザ点群（ＳＬＲｉ）を画面座標に変換して前記障害物判定結果情報（ＨＭＪｉ）に含まれる前記枠の種別に応じた色で表示する障害物表示部（１９０）と
を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のレーザ点群を用いた建築
限界内点群判定システム。
【請求項５】
前記障害物表示部（１９０）は、
架線設備判定結果用メモリ（１６５）の架線設備領域点群判定情報（ＨＪｉ）に含まれているレーザ点群（ＬＲｉ）を架線設備領域枠（ＰＬＦｉ）の枠の種別に応じた色で表示することを特徴とする請求項４記載のレーザ点群を用いた建築限界内点群判定システム。
【請求項６】
高密度のレーザ点群（ＬＲｉ）を用いて、線路を走行する鉄道車両に対して障害となる地物を判定するレーザ点群を用いた建築限界内点群判定方法であって、
前記線路の収集区間に渡る前記レーザ点群（ＬＲｉ）が記憶されたレーザ点群用データベース（１０３）と、
左レール（Ｒａ）の前記レーザ点群（ＬＲｉ）に基づく、左レールゲージコーナ三次元位置（Ｒａｓｋｃｉ）を繋げた左レールゲージコーナ線（Ｒａｒ）と右レール（Ｒｂ）の右レールゲージコーナ三次元位置（Ｒｂｓｋｃｉ）を繋げた右レールゲージコーナ線（Ｒｂｒ）と一定区間毎の軌道中心（Ｖｂｉ）を繋げた軌道中心線（Ｑｉ）とを軌道中心関連情報（ＫＮＪｉ）として記憶した軌道中心関連情報用メモリ（１１５）と、
前記軌道中心関連情報（ＫＮＪｉ）に含まれている軌道中心（Ｖｂｉ）に対する曲線半径（Ｒｉ）が前記軌道中心関連情報（ＫＮＪｉ）に関連付けられて記憶された曲線半径用メモリ（１３５）と、
建築限界を示す枠を建築限界枠（ＣＦｉ）とし、この建築限界枠（ＣＦｉ）に対して間隙を有して囲む建築限界拡大枠（ＢＣＦｉ）を含む情報がパラメータ情報（Ｍｓｉ）として記憶されたパラメータ用メモリ（１０１）と、さらに、
前記収集区間を一定区間毎に分割した一定区間毎ボックス（ＳＢＱｗｉ）が定義される三次元メモリ（１４５）と、二次元平面用メモリ（１７５）と、判定結果用メモリ（１８５）とを用意し、
コンピュータが、
前記軌道中心関連情報（ＫＮＪｉ）に含まれている前記左レールゲージコーナ三次元位置（Ｒａｓｋｃｉ）、前記右レールゲージコーナ三次元位置（Ｒｂｓｋｃｉ）、前記軌道中心（Ｖｂｉ）を前記三次元メモリ（１４５）に定義し、この軌道中心関連情報（ＫＮＪｉ）毎に、この軌道中心関連情報（ＫＮＪｉ）に含まれている前記左レールゲージコーナ三次元位置（Ｒａｓｋｃｉ）、前記右レールゲージコーナ三次元位置（Ｒｂｓｋｃｉ）、前記軌道中心（Ｖｂｉ）を通る横断直線（Ｌｖｒｉ）をレール上面線（Ｒｕｍ）とし、このレール上面線（Ｒｕｍ）毎に、前記定義した軌道中心関連情報（ＫＮＪｉ）の前記曲線半径（Ｒｉ）に基づいて前記建築限界の変動量（Ｗｉ）を求め、この変動量（Ｗｉ）で前記建築限界枠（ＣＦｉ）の寸法を変動させた変動後建築限界枠（ＣＦｗｉ）及び前記間隙を変動させた変動後建築限界拡大枠（ＢＣＦｗｉ）をそのレール上面線（Ｒｕｍ）に定義して行ってこれらの枠を繋げた変動後建築限界枠ボックス（ＳＣＦｗｉ）及び変動後建築限界拡大枠ボックス（ＳＢＦｗｉ）を含む前記一定区間毎ボックス（ＳＢＱｗｉ）を定義する点群抽出範囲設定工程と、
前記一定区間毎ボックス（ＳＢＱｗｉ）が定義される毎に、この一定区間毎ボックス（ＳＢＱｗｉ）内の三次元座標を有するレーザ点群（ＬＲｉ）を前記レーザ点群用データベース（１０３）から全て読み込むレーザ点群取得工程と、
前記一定区間毎ボックス（ＳＢＱｗｉ）が定義される毎に、この一定区間毎ボックス（ＳＢＱｗｉ）における前記レール上面線（Ｒｕｍ）をＸ軸とした二次元平面（Ｘ´―Ｚ´）を前記二次元平面用メモリ（１７５）に定義してレール上面線（Ｒｕｍ）以上のレーザ点群（ＬＲｉ）を指定して投影変換すると共に、この一定区間毎ボックス（ＳＢＱｗｉ）内の変動後建築限界拡大枠（ＢＣＦｗｉ）及び前記建築限界枠（ＣＦｉ）を投影変換する二次元化工程と、
前記二次元平面（Ｘ´―Ｚ´）におけるレーザ点群ＬＲｉを前記障害となる地物の障害
地物レーザ点群（ＳＬＲｉ：ｘ´，ｚ´）とし、前記二次元化工程が指定したレーザ点群（ＬＲｉ）の三次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）と、この障害地物レーザ点群（ＳＬＲｉ：ｘ´，ｚ´）が位置している前記変動後建築限界拡大枠（ＢＣＦｗｉ）と前記建築限界枠（ＣＦｉ）との間又は前記建築限界枠（ＣＦｉ）の種別とを障害物判定結果情報（ＨＭＪｉ）として前記判定結果用メモリ（１８５）に記憶する地物障害物判定工程と
を行うことを特徴とするレーザ点群を用いた建築限界内点群判定方法。
【請求項７】
前記パラメータ情報（Ｍｓｉ）の前記建築限界枠（ＣＦｉ）の情報は、架線及び架線設備が存在する領域の枠を示す架線設備領域枠（ＰＬＦｉ）とし、この架線設備領域枠（ＰＬＦｉ）を電化区間用の建築限界を枠で示した電化区間用建築限界枠（ＤＦｉ）の上部に設けた架線設備領域付建築限界枠（ＤＰＣＦｉ）を定義するための情報であり、
さらに、前記架線又は架線設備であるかどうかを判定するための架線・架線設備条件を
含み、
前記点群抽出範囲設定工程は、
前記軌道中心関連情報（ＫＮＪｉ）に基づく前記レール上面線（Ｒｕｍ）が前記三次元メモリ（１４５）に定義される毎に、架線設備領域付建築限界枠（ＤＰＣＦｉ）を前記変動量（Ｗｉ）で変動させた変動後架線設備領域付建築限界枠（ＤＰＣＦｗｉ）を前記変動後建築限界枠（ＣＦｗｉ）として順次定義するステップと、
隣合う前後の変動後架線設備領域付建築限界枠（ＤＰＣＦｗｉ）とで変動後架線設備領域付建築限界枠ボックス（ＳＤＰＣＦｗｉ）を定義するステップと、
この変動後架線設備領域付建築限界枠ボックス（ＳＤＰＣＦｗｉ）の定義に伴って隣合う前後の前記電化区間用建築限界枠（ＤＦｉ）に基づく変動後の立体を変動後電化区間用建築限界枠ボックス（ＳＤＦｗｉ）とするステップと、
前記変動後架線設備領域付建築限界枠ボックス（ＳＤＰＣＦｗｉ）の定義に伴って前後の前記架線設備領域枠（ＰＬＦｉ）に基づく変動後の立体を変動後架線設備領域枠ボックス（ＳＰＬＦｗｉ）として前記一定区間毎ボックス（ＳＢＱｗｉ）に含ませて定義するステップとを行い、
さらに、前記コンピュータが、
前記一定区間毎ボックス（ＳＢＱｗｉ）内にレーザ点群（ＬＲｉ）が読み込まれる毎に、前記変動後架線設備領域枠ボックス（ＳＰＬＦｗｉ）内に存在するレーザ点群（ＬＲｉ）を指定し、この指定されたレーザ点群（ＬＲｉ）が前記パラメータ情報（Ｍｓｉ）に含まれている架線・架線設備条件に基づいて架線又は架線設備かどうかを判定し、架線設備と判定した場合は架線設備を示す区分ＩＤを若しくは架線と判定した場合は架線を示す区分ＩＤをその指定されたレーザ点群（ＬＲｉ）に付加し、また架線及び架線設備ではない場合は架線及び架線設備ではないことを示す区分ＩＤをその指定されたレーザ点群（ＬＲｉ）に付加し、これらを架線設備領域点群判定情報（ＨＪｉ）として架線設備判定結果用メモリ（１６５）に記憶する架線・架線設備判定工程とを行い、
さらに、
前記二次元化工程は、
前記一定区間毎ボックス（ＳＢＱｗｉ）内の前記レーザ点群（ＬＲｉ）を指定する毎に、前記架線設備判定結果用メモリ（１６５）にこの指定されたレーザ点群（ＬＲｉ）の三次元座標を有する前記架線設備領域点群判定情報（ＨＪｉ）を読み込むステップと、
この架線設備領域点群判定情報（ＨＪｉ）に含まれている区分ＩＤが架線又は架線設備を示している場合は、その指定したレーザ点群（ＬＲｉ）の読み込みを停止するステップと
を行うことを特徴とする請求項６記載のレーザ点群を用いた建築限界内点群判定方法。
【請求項８】
高密度のレーザ点群（ＬＲｉ）を用いて、線路を走行する鉄道車両に対して障害となる地物を判定するレーザ点群を用いた建築限界内点群判定プログラムであって、
前記線路の収集区間に渡る前記レーザ点群（ＬＲｉ）が記憶されたレーザ点群用データベース（１０３）と、
左レール（Ｒａ）の前記レーザ点群（ＬＲｉ）に基づく、左レールゲージコーナ三次元位置（Ｒａｓｋｃｉ）を繋げた左レールゲージコーナ線（Ｒａｒ）と右レール（Ｒｂ）の右レールゲージコーナ三次元位置（Ｒｂｓｋｃｉ）を繋げた右レールゲージコーナ線（Ｒｂｒ）と一定区間毎の軌道中心（Ｖｂｉ）を繋げた軌道中心線（Ｑｉ）とを軌道中心関連情報（ＫＮＪｉ）として記憶した軌道中心関連情報用メモリ（１１５）と、
前記軌道中心関連情報（ＫＮＪｉ）に含まれている軌道中心（Ｖｂｉ）に対する曲線半径（Ｒｉ）が前記軌道中心関連情報（ＫＮＪｉ）に関連付けられて記憶された曲線半径用メモリ（１３５）と、
建築限界を示す枠を建築限界枠（ＣＦｉ）とし、この建築限界枠（ＣＦｉ）に対して間隙を有して囲む建築限界拡大枠（ＢＣＦｉ）を含む情報がパラメータ情報（Ｍｓｉ）として記憶されたパラメータ用メモリ（１０１）と、さらに、
前記収集区間を一定区間毎に分割した一定区間毎ボックス（ＳＢＱｗｉ）が定義される三次元メモリ（１４５）と、二次元平面用メモリ（１７５）と、判定結果用メモリ（１８５）とを用いて、
コンピュータを、
前記軌道中心関連情報（ＫＮＪｉ）に含まれている前記左レールゲージコーナ三次元位置（Ｒａｓｋｃｉ）、前記右レールゲージコーナ三次元位置（Ｒｂｓｋｃｉ）、前記軌道中心（Ｖｂｉ）を前記三次元メモリ（１４５）に定義し、この軌道中心関連情報（ＫＮＪｉ）毎に、この軌道中心関連情報（ＫＮＪｉ）に含まれている前記左レールゲージコーナ三次元位置（Ｒａｓｋｃｉ）、前記右レールゲージコーナ三次元位置（Ｒｂｓｋｃｉ）、前記軌道中心（Ｖｂｉ）を通る横断直線（Ｌｖｒｉ）をレール上面線（Ｒｕｍ）とし、このレール上面線（Ｒｕｍ）毎に、前記定義した軌道中心関連情報（ＫＮＪｉ）の前記曲線半径（Ｒｉ）に基づいて前記建築限界の変動量（Ｗｉ）を求め、この変動量（Ｗｉ）で前記建築限界枠（ＣＦｉ）の寸法を変動させた変動後建築限界枠（ＣＦｗｉ）及び前記間隙を変動させた変動後建築限界拡大枠（ＢＣＦｗｉ）をそのレール上面線（Ｒｕｍ）に定義して行ってこれらの枠を繋げた変動後建築限界枠ボックス（ＳＣＦｗｉ）及び変動後建築限界拡大枠ボックス（ＳＢＦｗｉ）を含む前記一定区間毎ボックス（ＳＢＱｗｉ）を定義する点群抽出範囲設定手段、
前記一定区間毎ボックス（ＳＢＱｗｉ）が定義される毎に、この一定区間毎ボックス（ＳＢＱｗｉ）内の三次元座標を有するレーザ点群（ＬＲｉ）を前記レーザ点群用データベース（１０３）から全て読み込むレーザ点群取得手段、
前記一定区間毎ボックス（ＳＢＱｗｉ）が定義される毎に、この一定区間毎ボックス（ＳＢＱｗｉ）における前記レール上面線（Ｒｕｍ）をＸ軸とした二次元平面（Ｘ´―Ｚ´）を前記二次元平面用メモリ（１７５）に定義してレール上面線（Ｒｕｍ）以上のレーザ点群（ＬＲｉ）を指定して投影変換すると共に、この一定区間毎ボックス（ＳＢＱｗｉ）内の変動後建築限界拡大枠（ＢＣＦｗｉ）及び前記建築限界枠（ＣＦｉ）を投影変換する二次元化手段、
前記二次元平面（Ｘ´―Ｚ´）におけるレーザ点群（ＬＲｉ）を前記障害となる地物の障害地物レーザ点群（ＳＬＲｉ：ｘ´，ｚ´）とし、前記二次元化手段が指定したレーザ点群（ＬＲｉ）の三次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）と、この障害地物レーザ点群（ＳＬＲｉ：ｘ´，ｚ´）が位置している前記変動後建築限界拡大枠（ＢＣＦｗｉ）と前記建築限界枠（ＣＦｉ）との間又は前記建築限界枠（ＣＦｉ）の種別とを障害物判定結果情報（ＨＭＪｉ）として前記判定結果用メモリ（１８５）に記憶する地物障害物判定手段
としての機能を実行させるためのレーザ点群を用いた建築限界内点群判定プログラム。
【請求項９】
前記パラメータ情報（Ｍｓｉ）の前記建築限界枠（ＣＦｉ）の情報は、架線及び架線設備が存在する領域の枠を示す架線設備領域枠（ＰＬＦｉ）とし、この架線設備領域枠（ＰＬＦｉ）を電化区間用の建築限界を枠で示した電化区間用建築限界枠（ＤＦｉ）の上部に設けた架線設備領域付建築限界枠（ＤＰＣＦｉ）を定義するための情報であり、
さらに、前記架線又は架線設備であるかどうかを判定するための架線・架線設備条件を
含み、
前記点群抽出範囲設定手段を、
前記軌道中心関連情報（ＫＮＪｉ）に基づく前記レール上面線（Ｒｕｍ）が前記三次元メモリ（１４５）に定義される毎に、架線設備領域付建築限界枠（ＤＰＣＦｉ）を前記変動量（Ｗｉ）で変動させた変動後架線設備領域付建築限界枠（ＤＰＣＦｗｉ）を前記変動後建築限界枠（ＣＦｗｉ）として順次定義する手段、
隣合う前後の変動後架線設備領域付建築限界枠（ＤＰＣＦｗｉ）とで変動後架線設備領域付建築限界枠ボックス（ＳＤＰＣＦｗｉ）を定義する手段、
この変動後架線設備領域付建築限界枠ボックス（ＳＤＰＣＦｗｉ）の定義に伴って隣合う前後の前記電化区間用建築限界枠（ＤＦｉ）に基づく変動後の立体を変動後電化区間用建築限界枠ボックス（ＳＤＦｗｉ）とする手段、
前記変動後架線設備領域付建築限界枠ボックス（ＳＤＰＣＦｗｉ）の定義に伴って前後の前記架線設備領域枠（ＰＬＦｉ）に基づく変動後の立体を変動後架線設備領域枠ボックス（ＳＰＬＦｗｉ）として前記一定区間毎ボックス（ＳＢＱｗｉ）に含ませて定義する手段としての機能を
実行させ、
さらに、前記コンピュータを、
前記一定区間毎ボックス（ＳＢＱｗｉ）内にレーザ点群（ＬＲｉ）が読み込まれる毎に、前記変動後架線設備領域枠ボックス（ＳＰＬＦｗｉ）内に存在するレーザ点群（ＬＲｉ）を指定し、この指定されたレーザ点群（ＬＲｉ）が前記パラメータ情報（Ｍｓｉ）に含まれている架線・架線設備条件に基づいて架線又は架線設備かどうかを判定し、架線設備と判定した場合は架線設備を示す区分ＩＤを若しくは架線と判定した場合は架線を示す区分ＩＤをその指定されたレーザ点群（ＬＲｉ）に付加し、また架線及び架線設備ではない場合は架線及び架線設備ではないことを示す区分ＩＤをその指定されたレーザ点群（ＬＲｉ）に付加し、これらを架線設備領域点群判定情報（ＨＪｉ）として架線設備判定結果用メモリ（１６５）に記憶する架線・架線設備判定手段、
さらに、
前記二次元化手段を、
前記一定区間毎ボックス（ＳＢＱｗｉ）内の前記レーザ点群（ＬＲｉ）を指定する毎に、前記架線設備判定結果用メモリ（１６５）にこの指定されたレーザ点群（ＬＲｉ）の三次元座標を有する前記架線設備領域点群判定情報（ＨＪｉ）を読み込む手段、
この架線設備領域点群判定情報（ＨＪｉ）に含まれている区分ＩＤが架線又は架線設備を示している場合は、その指定したレーザ点群（ＬＲｉ）の読み込みを停止する手段
としての機能を実行させるための請求項８記載のレーザ点群を用いた建築限界内点群判
定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ点群を用いた建築限界内点群判定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年は、自動車又は鉄道の軌陸車等の移動体に、高密度（５ｃｍ以下）のレーザ点群を収得するレーザ取得装置を搭載して移動体の前方又は後方の地物の三次元座標を取得できるようになってきている。
【０００３】
例えば、特許文献１の線路周辺設備空間情報取得システムには、車両の架台の中央に分解能が０．５°又は０．２５°の第１のレーザスキャナ（下方スキャン用レーザ）と第２のレーザスキャナ（上方スキャン用レーザ）とからなるレーザスキャナを設け、これらのレーザスキャナのレーザヘッドを回転させながら線路（左レールと右レールを含む）にレーザ光を照射して高密度のレーザ点群を取得することが開示されている（段落００５１〜００６７参照）。
【０００４】
そして、特許文献１の線路周辺設備空間情報取得システムの段落０１７９には、上記のレーザスキャナによって取得したレーザデータの反射強度に基づく地物のレーザ画像を表示することが開示されている。
【０００５】
一方、鉄道においては障害物の判定には建築限界を用いて判定するのが一般的である。この建築限界は、鉄道に関する技術上の基準を定める省令では、車両の走行に伴って生じる動揺等を考慮して車両限界との間隔が車両の走行、旅客及び係員の安全に支障を及ぼすおそれのないように定めるべきものと定められている。
【０００６】
この規定によって、鉄道会社は建築限界内には構造物を設けてはならず、列車又は車両以外の物を置いてはならないという社内規定を定めている。
【０００７】
また、線路の周辺の樹木というのは、季節、天候に応じて成長度は相違する。このため、鉄道会社では、定期的に建築限界内に障害物となる樹木があるかどうかを調べ、その位置を地図上で特定する。あるいは、乗務員が気づいた場所を特定する。
【０００８】
ところが、鉄道会社が保守管理する線路は、数百キロメートルになり、地図上にて特定された位置付近に到着してもどの樹木の枝が障害物となるかは容易には判断できない。
【０００９】
このため、上記の障害物を三次元座標で特定するものがある。例えば、特許文献２のデータ解析装置は、線路周辺の障害物を効率的に検知することを目的とするものであり（段落０００７参照）、軌道をデータ収集車両が走行して収集した３次元点群データと運行車両領域とを比較して重なる点群が存在するか否かを判定している（段落０００９参照）。
【００１０】
具体的には、直線区間において収集した３次元点群データを走行方向に直交する２次元点群データを１５ｃｍ毎に、障害物検出対象範囲データとして切り出し、この障害物検出対象範囲に運行車両領域（所定の余裕を持たせた領域）を設定し、さらに２次元データである障害物検出対象範囲データの点群から自動的に線路（左レール、右レール）の断面点群を設定する。そして、この線路の断面点群の上に予め定められている運行車両領域を設定し、この運行車両領域内に点群が存在するかどうかで、走行方向に障害物が存在すると判定している（段落００２５〜段落００２８参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１２−２２５８４６号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０２０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献２のデータ解析装置は、解像度が粗い点群を用いているので１０ｍｍ以下の精度を必要とする建築限界と地物との離隔量を求めることはできない。また、軌道中心を求めるために必要となる左レール（外側レールともいう）の頭部コーナ頂点、右レール（内側レールともいう）の頭部コーナ頂点を算出することは開示されていない。
【００１３】
また、線路には曲線部があり、曲線部で車両が遠心力により外方に転倒することを防止するために、外側レールを内側レールより高くしている。これをカントと称している。
【００１４】
すなわち、曲線部の半径とその曲線部を通過する車両の速度に応じて外側レールを高くして遠心力と重力の合力をできるだけ軌道の中心に作用させ、車両が安全に曲線部を走行できるようにするのがカントの働きである。
【００１５】
カントは、円曲線の前後に緩和曲線を設け、その全長で曲率の逓減に合わせて変化させなければならない。つまり、カントの急激な変化により車両の安全な走行に支障を及ぼすことのないように、円曲線のカント量、運転速度、車両の構造等を考慮して、相当の長さにおいて逓減していく必要がある。
【００１６】
普通鉄道のカントは例えば、Ｃ＝ＧＶ２／１２７Ｒの式で求められる。
【００１７】
Ｃはカント（単位ミリメートル）、Ｇは軌間（単位ミリメートル）、Ｖは当該曲線を走行する列車の平均速度（キロメートルパーアワー）、Ｒは曲線半径（メートル）である。
【００１８】
列車速度は、列車種別により異なるため、自乗平均法等で算出した平均速度に応じて、カントは付けられる。
【００１９】
しかし、カントを高くしすぎると、停止時や低速走行時に、車体の傾斜が乗客と乗務員とに不快感を与えたり、風の影響等が重なって車体が曲線内方に倒れるおそれがある。
【００２０】
このため、カントの最大量は、鉄道会社各社が決めており、例えば在来線（普通鉄道）では１０５ミリメートル、新幹線（新幹線鉄道）で例えば２００ミリメートルとしている鉄道会社もある。
【００２１】
さらに、曲線部では、車両の偏い（曲線による偏い量）が発生するために建築限界の幅が拡大する。
【００２２】
曲線部における建築限界は、車両の偏いに応じ、直線区間における建築限界の各側（左右両側）に、例えば次式により算定した数値（Ｗ）を拡大するものとし、かつ、カントに伴い傾斜させたものとしなければならないと定めている鉄道会社もある。
【００２３】
一般部の限界
Ｗ＝２３１００／Ｒ
Ｒ：曲線の半径（ｍ）
架空電線による（電気運転区間）上部の限界
Ｗ＝１１５５０／Ｒ        
Ｒ：曲線の半径（ｍ）
従って、建築限界は、線路の曲線部と直線部とでは相違し、曲線部においては、建築限界はカントと車両の偏いを考慮して建築限界領域を定めて地物が建築限界内に存在するかどうかを判定しなければならない。
【００２４】
ところが、特許文献２のデータ解析装置は、直線区間の２次元点群データである障害物検出対象範囲に運行車両領域（所定の余裕を持たせた領域）を設定するものであるから、曲線部における車両の傾きに対する障害物の有無を判定することができない。このため、障害物（例えば樹木）を見逃すことになる。
【００２５】
また、引用文献２のデータ解析装置は、車両が走る方向に直交する面（図６参照）をコンピュータのオペレータが動かしながら、この面を拡大して障害物を検出するものであるので線路が非常に長い区間に渡って障害物を検出しようとすると非常に時間がかかる。
【００２６】
本発明は上記の課題を鑑みてなされたもので、線路の直線区間、曲線区間にかかわらず建築限界に対して障害となる地物を容易に精度よく、かつ短時間で検出できるレーザ点群を用いた建築限界内点群判定システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明に係るレーザ点群を用いた建築限界内点群判定システムは、高密度のレーザ点群（ＬＲｉ）を用いて、線路を走行する鉄道車両に対して障害となる地物を判定するレーザ点群を用いた建築限界内点群判定システムであって、
前記線路の収集区間に渡る前記レーザ点群（ＬＲｉ）が記憶されたレーザ点群用データベース（１０３）と、
左レール（Ｒａ）の前記レーザ点群（ＬＲｉ）に基づく、左レールゲージコーナ三次元位置（Ｒａｓｋｃｉ）を繋げた左レールゲージコーナ線（Ｒａｒ）と右レール（Ｒｂ）の右レールゲージコーナ三次元位置（Ｒｂｓｋｃｉ）を繋げた右レールゲージコーナ線（Ｒｂｒ）と一定区間毎の軌道中心（Ｖｂｉ）を繋げた軌道中心線（Ｑｉ）とを軌道中心関連情報（ＫＮＪｉ）として記憶した軌道中心関連情報用メモリ（１１５）と、
前記軌道中心関連情報（ＫＮＪｉ）に含まれている軌道中心（Ｖｂｉ）に対する曲線半径（Ｒｉ）が前記軌道中心関連情報（ＫＮＪｉ）に関連付けられて記憶された曲線半径用メモリ（１３５）と、
建築限界を示す枠を建築限界枠（ＣＦｉ）とし、この建築限界枠（ＣＦｉ）に対して間隙を有して囲む建築限界拡大枠（ＢＣＦｉ）を含む情報がパラメータ情報（Ｍｓｉ）として記憶されたパラメータ用メモリ（１０１）と、さらに、
前記収集区間を一定区間毎に分割した一定区間毎ボックス（ＳＢＱｗｉ）が定義される三次元メモリ（１４５）と、二次元平面用メモリ（１７５）と、判定結果用メモリ（１８５）とを備え、さらに、
前記軌道中心関連情報（ＫＮＪｉ）に含まれている前記左レールゲージコーナ三次元位置（Ｒａｓｋｃｉ）、前記右レールゲージコーナ三次元位置（Ｒｂｓｋｃｉ）、前記軌道中心（Ｖｂｉ）を前記三次元メモリ（１４５）に定義し、この軌道中心関連情報（ＫＮＪｉ）毎に、この軌道中心関連情報（ＫＮＪｉ）に含まれている前記左レールゲージコーナ三次元位置（Ｒａｓｋｃｉ）、前記右レールゲージコーナ三次元位置（Ｒｂｓｋｃｉ）、前記軌道中心（Ｖｂｉ）を通る横断直線（Ｌｖｒｉ）をレール上面線（Ｒｕｍ）とし、このレール上面線（Ｒｕｍ）毎に、前記定義した軌道中心関連情報（ＫＮＪｉ）の前記曲線半径（Ｒｉ）に基づいて前記建築限界の変動量（Ｗｉ）を求め、この変動量（Ｗｉ）で前記建築限界枠（ＣＦｉ）の寸法を変動させた変動後建築限界枠（ＣＦｗｉ）及び前記間隙を変動させた変動後建築限界拡大枠（ＢＣＦｗｉ）をそのレール上面線（Ｒｕｍ）に定義して行ってこれらの枠を繋げた変動後建築限界枠ボックス（ＳＣＦｗｉ）及び変動後建築限界拡大枠ボックス（ＳＢＦｗｉ）を含む前記一定区間毎ボックス（ＳＢＱｗｉ）を定義する点群抽出範囲設定部（１４０）と、
前記一定区間毎ボックス（ＳＢＱｗｉ）が定義される毎に、この一定区間毎ボックス（ＳＢＱｗｉ）内の三次元座標を有するレーザ点群（ＬＲｉ）を前記レーザ点群用データベース（１０３）から全て読み込むレーザ点群取得部（１５０）と、
前記一定区間毎ボックス（ＳＢＱｗｉ）が定義される毎に、この一定区間毎ボックス（ＳＢＱｗｉ）における前記レール上面線（Ｒｕｍ）をＸ軸とした二次元平面（Ｘ´―Ｚ´）を前記二次元平面用メモリ（１７５）に定義してレール上面線（Ｒｕｍ）以上のレーザ点群（ＬＲｉ）を指定して投影変換すると共に、この一定区間毎ボックス（ＳＢＱｗｉ）内の変動後建築限界拡大枠（ＢＣＦｗｉ）及び前記建築限界枠（ＣＦｉ）を投影変換する二次元化部（１７０）と、
前記二次元平面（Ｘ´―Ｚ´）におけるレーザ点群（ＬＲｉ）を前記障害となる地物の障害地物レーザ点群（ＳＬＲｉ：ｘ´，ｚ´）とし、前記二次元化部（１７０）が指定したレーザ点群（ＬＲｉ）の三次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）と、この障害地物レーザ点群（ＳＬＲｉ：ｘ´，ｚ´）が位置している前記変動後建築限界拡大枠（ＢＣＦｗｉ）と前記建築限界枠（ＣＦｉ）との間又は前記建築限界枠（ＣＦｉ）の種別とを障害物判定結果情報（ＨＭＪｉ）として前記判定結果用メモリ（１８５）に記憶する地物障害物判定部（１８０）とを備えたことを要旨とする。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように本発明によれば、収集区間に渡って収集されたレーザ点群ＬＲｉを一定区間毎に一定区間毎ボックスＳＢＱｗｉに分割し、この分割した一定区間毎ボックスＳＢＱｗｉ内のレーザ点群を一面（二次元平面）に投影して、その投影されたレーザ点群が建築限界の形状を示す枠の内外どちらにあるのかを自動的に判定することにより、三次元座標を持った障害地物レーザ点群ＳＬＲｉを全収集区間に渡って短時間で検出できる。
【００２９】
また、自動的に曲線区間のカントに応じて建築限界枠を傾け、かつ曲線半径Ｒｉに応じて必要な量だけ建築限界枠を拡幅させているので、直線区間、曲線区間にかかわらず建築限界に対する障害地物レーザ点群ＳＬＲｉを精度良く検出できる。
【００３０】
さらに、障害地物レーザ点群ＳＬＲｉは三次元座標を有していることから、建築限界に対する支障度合いをその位置データとともに自動的に台帳化することは容易であり、かつ障害地物レーザ点群ＳＬＲｉ及び建築限界枠をレーザ点群表示部において画面に表示し、作業員が視覚的に把握することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施の形態のレーザ点群を用いた建築限界内点群判定システムの概略構成図である。
【図２】画面に表示される建築限界枠ＣＦｉと障害地物レーザ点群ＳＬＲｉを示す説明図である。
【図３】実施の形態で用いる各種枠の説明図である。
【図４】本実施の形態のパラメータ情報Ｍｓｉを説明する説明図である。
【図５】レーザ点群ＬＲｉの説明図である。
【図６】軌道中心関連情報ＫＮＪｉの構成を示す説明図である。
【図７】線路における各種線の説明図である。
【図８】レーザ点群ＬＲｉに漏れが生じる場合の軌道中心関連情報ＫＮＪｉの説明図である。
【図９】レーザ点群ＬＲｉに漏れがない場合の軌道中心関連情報ＫＮＪｉの説明図である。
【図１０】曲線半径Ｒｉの算出の説明図である。
【図１１】カントＣｉの説明図である。
【図１２】軌道中心関連情報用メモリ１１５及び曲線半径用メモリ１３５の構成を示す説明図である。
【図１３】三次元メモリ１４５に定義される一定区間毎ボックスＳＢＱｗｉの連結を示す説明図である。
【図１４】一定区間毎ボックスＳＢＱｗｉ内の各種ボックスを示す説明図である。
【図１５】一定区間毎ボックスＳＢＱｗｉのレーザ点群ＬＲｉの読み込みを示す説明図である。
【図１６】架線設備条件の説明図である。
【図１７】架線設備の判定処理を写真で示した説明図である。
【図１８】架線設備領域点群判定情報ＨＪｉの構成を示す説明図である。
【図１９】二次元平面への投影変換を説明する説明図である。
【図２０】障害物判定結果情報ＨＭＪｉの構成の説明図である。
【図２１】点群抽出範囲設定部１４０の処理を説明するフローチャートである。
【図２２】点群抽出範囲設定部１４０の処理を説明するフローチャートである。
【図２３】レール上面線と横断直線Ｌｖｒｉとの関係を説明する説明図である。
【図２４】地物障害物判定部１８０及び障害物表示部１９０の詳細処理を説明するフローチャートである。
【図２５】軌道中心関連情報算出部１１０の処理を説明する説明図である。
【図２６】他の実施の形態の建築限界枠ＣＦｉ、建築限界拡大枠ＢＣＦｉの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明のレーザ点群を用いた建築限界内点群判定システム及びレーザ点群を用いた建築限界内点群判定方法並びにレーザ点群を用いた建築限界内点群判定プログラムの実施の形態について以下に説明する。但し、本実施の形態においてはレーザ点群を用いた建築限界内点群判定システムを代表にして説明する。
【００３３】
また、以下に示す本実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想（構造、配置）は、下記のものに特定するものではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。図面は模式的なものであり、装置やシステムの構成等は現実のものとは異なることに留意すべきである。
【００３４】
図１は実施の形態のレーザ点群を用いた建築限界内点群判定システムの概略構成図である。
【００３５】
実施の形態においては、レーザデータをレーザ点群ＬＲｉ（１個含む）と称する。また、線路は軌道（レール、枕木、道床等を含む）と構造物（路盤、橋梁、架線等を含む）とからなるものとして説明する。
【００３６】
図１に地物車両間建築限界判定システム３００は、コンピュータ本体部１００と、表示部２００等からなる。
【００３７】
コンピュータ本体部１００は、パラメータ用メモリ１０１と、レーザ点群用データベース１０３と、軌道中心関連情報算出部１１０と、軌道中心関連情報用メモリ１１５と、カント算出部１２０と、曲線半径算出部１３０と、曲線半径用メモリ１３５と、点群抽出範囲設定部１４０と、三次元メモリ１４５と、レーザ点群取得部１５０と、架線・架線設備判定部１６０と、架線設備判定結果用メモリ１６５と、二次元化部１７０と、二次元平面用メモリ１７５と、地物障害物判定部１８０と、判定結果用メモリ１８５と、障害物表示部１９０等を備えている。
【００３８】
これらによってコンピュータ本体部１００は、図２に示すように、軌道中心Ｖｂｉに基づいて求めた後述する曲線半径Ｒｉに応じて建築限界の枠を示す建築限界枠ＣＦｉを拡大し、かつこれを囲む建築限界拡大枠ＢＣＦｉの枠を拡大させる。そして、この拡大後の枠内に存在するレーザ点群ＬＲｉを障害地物レーザ点群ＳＬＲｉと認識し、この障害地物レーザ点群ＳＬＲｉの三次元座標をファイリングして正確に鉄道車両に対して危険となる障害物の位置を知らせる。但し、直線区間においてはこれらの枠は拡大するわけではないので本実施の形態においてはこれらの枠は曲線区間、直線区間を含むとするので変動と記載する。
【００３９】
一方、建築限界は、電化区間用と非電化区間用とがある。電化区間用の建築限界は、パンタグラフＶＰを架線に接触させて走る区間であり、パンタグラフＶＰを最大に上昇させたときの建築限界である。これに対して非電化区間用の建築限界は架線が存在しない区間であるので上部分は低い。
【００４０】
本実施の形態は、非電化区間用における建築限界であってもかまわないが電化区間用の建築限界とする。
【００４１】
本実施の形態で用いる建築限界枠ＣＦｉは、電化区間用の架線設備領域付建築限界枠ＤＰＣＦｉであり、これを単に建築限界枠ＣＦｉとして説明する。
【００４２】
また、コンピュータがこの建築限界をメモリ上に定義できるようにするために建築限界を断面で示し、これを本実施の形態では建築限界枠ＣＦｉと称している。
【００４３】
前述の建築限界は、鉄道に関する技術上の基準を定める省令では、車両の走行に伴って生じる動揺等を考慮して車両限界との間隔が車両の走行、旅客及び係員の安全に支障を及ぼすおそれのないように定めるべきものと定められている。
【００４４】
また、建築限界は車両限界を覆っている。この車両限界というのは、車両断面の限界範囲である。この車両限界をコンピュータが定義できるようにするために車両限界の断面を示す枠を車両限界枠ＶＦｉと称する。また、架線設備領域枠ＰＬＦｉの下の枠を電化区間用建築限界枠ＤＦｉと称する。
【００４５】
また、架線設備領域枠ＰＬＦｉと電化区間用建築限界枠ＤＦｉとからなる枠を架線設備領域付建築限界枠ＤＰＣＦｉと称する。
【００４６】
さらに、本実施の形態は、建築限界枠ＣＦｉ（架線設備領域付建築限界枠ＤＰＣＦｉ）及び建築限界拡大枠ＢＣＦｉは曲線半径Ｒｉによって枠を変動させている。この枠の変動のために各種枠を本実施の形態では用いている。
【００４７】
また、本実施の形態では、架線及び架線設備を除外して判定するための架線設備領域を示す枠を架線設備領域枠ＰＬＦｉと称する。
【００４８】
これらの各種枠について図３を用いて説明する。変動後の枠にはｗｉを付加して説明する。図３は曲線区間として説明する。
【００４９】
図３に示すように、架線設備領域枠ＰＬＦｉと電化区間用建築限界枠ＤＦｉとからなる建築限界枠ＣＦｉ（架線設備領域付建築限界枠ＤＰＣＦｉ）を後述する変動量Ｗｉで変動した枠を変動後建築限界枠ＣＦｗｉ（変動後架線設備領域付建築限界枠ＤＰＣＦｗｉ）と称する。
【００５０】
また、変動後建築限界枠ＣＦｗｉ（変動後架線設備領域付建築限界枠ＤＰＣＦｗｉ）における変動された架線設備領域枠ＰＬＦｉを変動後架線設備領域枠ＰＬＦｗｉと称する。
【００５１】
また、建築限界拡大枠ＢＣＦｉは、四角形状の概略建築限界枠ＯＣＦｉを囲んでいる。この概略建築限界枠ＯＣＦｉは、計算処理を簡単にするために用いるものであり必須な要件ではない。
【００５２】
本実施の形態では概略建築限界枠ＯＣＦｉを用いた例として説明する。また、概略建築限界枠ＯＣＦｉは、架線設備領域枠ＰＬＦｉと電化区間用建築限界枠ＤＦｉとからなる建築限界枠ＣＦｉ（架線設備領域付建築限界枠ＤＰＣＦｉ）を囲む四角形状の枠である。
【００５３】
架線設備領域枠ＰＬＦｉは、図３に示すように電化区間用建築限界枠ＤＦｉの上に設けられている。
【００５４】
この架線設備領域枠ＰＬＦｉの下辺は、本実施の形態においては車両限界枠ＶＦｉの上辺付近（パンタグラフＶＰの上）に位置するようにするのが好ましい。
【００５５】
また、図３においては、左レールＲａと右レールＲｂと軌道中心Ｖｂｉとを示して説明する。
【００５６】
図３に示すように、概略建築限界枠ＯＣＦｉを後述する変動量Ｗｉで変動させた枠を変動後概略建築限界枠ＯＣＦｗｉと称する。
【００５７】
また、建築限界拡大枠ＢＣＦｉを変動量Ｗｉで変動させたときの枠を変動後建築限界拡大枠ＢＣＦｗｉと称する。
【００５８】
そして、概略建築限界枠ＯＣＦｉ及び建築限界枠ＣＦｉ、車両限界枠ＶＦｉの下辺の各々は図３に示すように重なりあっている。この重なり合う下辺を限界枠下辺ＶＦＬｄと称する。また、限界枠下辺ＶＦＬｄの中心を限界枠下辺中心位置Ｆｂｉと称する。
【００５９】
また、建築限界拡大枠ＢＣＦｉの下辺（以下拡大枠下辺ＢＦＬｄという）は図３に示すように、レール底面線Ｒｄｍに位置する形状であるが、拡大枠下辺ＢＦＬｄは限界枠下辺ＶＦＬｄと同じ位置であってもよい。
【００６０】
本実施の形態においては、建築限界拡大枠ＢＣＦｉの下辺（以下拡大枠下辺ＢＦＬｄという）はレール底面線Ｒｄｍに位置する形状として説明する。
【００６１】
さらに、図３においては、レール上面線Ｒｕｍに概略建築限界枠ＯＣＦｉ及び建築限界枠ＣＦｉ、車両限界枠ＶＦｉの下辺である限界枠下辺ＶＦＬｄを重ねるとして説明したが、レール上面線Ｒｕｍから７５ｍｍ程度の位置に限界枠下辺ＶＦＬｄとしてもかまわない。但し、本実施の形態では限界枠下辺ＶＦＬｄはレール上面線Ｒｕｍに重ねるとして説明する。
【００６２】
前述の概略建築限界枠ＯＣＦｉの四角をＯＣ１、ＯＣ２、ＯＣ３、ＯＣ４と称し、架線設備領域枠ＰＬＦｉの四角をＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３、ＰＬ４と称し、建築限界拡大枠ＢＣＦｉの四角をＢＲ１、ＢＲ２、ＢＲ３、ＢＲ４と称する。
【００６３】
また、変動後概略建築限界枠ＯＣＦｗｉの四角をＯＣｗ１、ＯＣｗ２、ＯＣｗ３、ＯＣｗ４と称し、変動後建築限界拡大枠ＢＣＦｗｉの四角をＢＲｗ１、ＢＲｗ２、ＢＲｗ３、ＢＲｗ４と称する。これらの枠は、後述する一定区間毎ボックスＳＢＱｗｉを定義するために用いられる。
【００６４】
前述の車両限界枠ＶＦｉと建築限界枠ＣＦｉ（架線設備領域付建築限界枠ＤＰＣＦｉ）と建築限界拡大枠ＢＣＦｉと限界枠下辺中心位置Ｆｂｉ等の情報を総称して点群抽出範囲設定用枠情報ＳＨＦＪｉと称する。
【００６５】
この点群抽出範囲設定用枠情報ＳＨＦＪｉ等を定義するための寸法等をパラメータ情報Ｍｓｉとしてパラメータ用メモリ１０１に記憶している。
【００６６】
このパラメータ情報Ｍｓｉについて図４を用いて説明する。図４においては、車両限界枠ＶＦｉ、左レールＲａ、右レールＲｂ、Ｆｂｉ（Ｖｂｉ）を示して説明する。
【００６７】
パラメータ情報Ｍｓｉは、電化区間用建築限界枠ＤＦｉを定義するための電化区間用建築限界枠パラメータ情報ＭｓＤＪｉと、概略建築限界枠ＯＣＦｉを定義するための概略建築限界枠パラメータ情報ＭｓＯＪｉと、建築限界拡大枠ＢＣＦｉを定義するためのオフセット情報Ｈｉと、架線設備領域枠ＰＬＦｉを定義するための架線設備領域枠用パラメータ情報ＭｓＰＪｉ等からなる。
【００６８】
電化区間用建築限界枠パラメータ情報ＭｓＤＪｉは、図４に示すように、電化区間用建築限界枠ＤＦｉの横寸法（例えば３８００ｍｍ）及び縦寸法（レール上面線Ｒｕｍから例えば５７００ｍｍ）等からなる。
【００６９】
概略建築限界枠パラメータ情報ＭｓＯＪｉは、図４に示すように概略建築限界枠ＯＣＦｉの横寸法（例えば３８００ｍｍ）及び縦寸法（レール上面線Ｒｕｍから例えば５７００ｍｍ）等からなる。
【００７０】
架線設備領域枠用パラメータ情報ＭｓＰＪｉは、図４に示すように、架線設備領域枠ＰＬＦｉの下辺を定義するための最小高（レール上面線Ｒｕｍから例えば５６５０ｍｍ）と、架線設備領域枠ＰＬＦｉの上辺を定義するための最大高（レール上面線Ｒｕｍから例えば６６５０ｍｍ）と横幅（例えば１０００ｍｍ）等からなる。この架線設備領域枠用パラメータ情報ＭｓＰＪｉと建築限界枠パラメータ情報ＭｓＣＪｉとを総称して建築限界枠パラメータ情報ＭｓＣＪｉと称する。
【００７１】
また、オフセット情報Ｈｉは、建築限界拡大枠ＢＣＦｉの上辺を定義するための拡大枠上辺高幅オフセットＨａ（概略建築限界枠ＯＣＦｉの上辺から例えば１０００ｍｍ）と建築限界拡大枠ＢＣＦｉの縦辺を定義するための拡大枠縦辺幅オフセットＨｂとからなる。
【００７２】
この拡大枠縦辺幅オフセットＨｂは概略建築限界枠ＯＣＦｉの縦辺（例えばＯＣ２とＯＣ４とを結ぶ直線）から例えば５００ｍｍにされている。
【００７３】
また、建築限界拡大枠ＢＣＦｉの下辺を定義するための拡大枠下辺幅オフセットＨｃ（レール底面線Ｒｄｍから例えば１６０ｍｍ）等からなる。これらのオフセットは直線区間においてもできるだけ広くレーザ点群ＬＲｉを取得できるように固定値とする。
【００７４】
また、拡大枠上辺高幅オフセットＨａ（概略建築限界枠ＯＣＦｉの上辺から例えば１０００ｍｍ）は建築限界拡大枠ＢＣＦｉの上辺がレール上面線Ｒｕｍから例えば６７００ｍｍにするための値である。
【００７５】
また、拡大枠縦辺幅オフセットＨｂ（例えば５００ｍｍ）は、概略建築限界枠ＯＣＦｉの縦辺（ＢＲ１とＢＲ３とを結ぶ直線）と縦辺（ＢＲ２とＢＲ４とを結ぶ直線）との間である横幅が４８００ｍｍとなるようにするための値である。この拡大枠上辺高幅オフセットＨａ及び拡大枠縦辺幅オフセットＨｂ、拡大枠下辺幅オフセットＨｃは常に固定値である。これらを総称してオフセット情報Ｈｉと称する。
【００７６】
また、パラメータ情報Ｍｓｉには後述するクラスタリング検索距離Ｍｓｃｉ（例えば４０ｍｍ）及び内外判定時の最小点数Ｍｓｎｉ（例えば１０点）等が含まれている。
【００７７】
そして、このパラメータ情報Ｍｓｉは、線路区間、鉄道会社によって異なる。つまり、点群抽出範囲設定用枠情報ＳＨＦＪｉも異なる。
【００７８】
レーザ点群用データベース１０３は、線路を走行しながら収集した線路を含む収集区間に渡る高密度のレーザ点群ＬＲｉを記憶している。
【００７９】
このレーザ点群ＬＲｉは、図１に示すように、線路（左レールＲａ、右レールＲｂを含む）を走行する軌陸車１の後に台車１０を接続し、この台車１０上にレーザ点群取得装置３０（ＧＮＳＳ受信機、慣性航法装置ＩＮＳ等を含む）を搭載した自動車２０を搭載して取得したレーザ点群ＬＲｉである。このレーザ点群ＬＲｉは、図５に示すように平面直角座標に変換して記憶されている。この軌陸車１と台車１０とレーザ点群取得装置３０と自動車２０とを総称して測定車両と称する。
【００８０】
図５に示すように、レーザ点群ＬＲｉは、レーザ点群ＬＲｉの番号（ＬＲ１、ＬＲ２、・・・）とレーザ点群ＬＲｉの三次元座標（ｘ、ｙ、ｚ）と色値（ＲＧＢ又はグレースケール値）と反射強度Ｉｎｉと時刻ｔｉ（発射時刻、受信時刻）等からなる。
【００８１】
そして、このレーザ点群ＬＲｉは、高速表示を実現するために、１ｍ間隔のメッシュｍｉに分割し、メッシュ番号を付加して一定領域単位でファイルＦＤｉ化（ＦＤ１、ＦＤ２・・・）されている。
【００８２】
また、レーザ点群ＬＲｉは、高密度のレーザスキャナ（図示せず）から例えば２００Ｈｚ周期でラインレーザを発射して１度（ピッチ角度）あたり４個以上のレーザデータ（１周期あたり３６万パルス）を取得して得たものであり、精度は５０ｍｍ以下（２．５ｍｍ、５．０ｍｍ、１０ｍｍ・・・・）の高密度のレーザデータである。
【００８３】
軌道中心関連情報算出部１１０は、ＧＮＳＳ受信機の位置情報を順次定義して、線路の曲線区間において直線と見なせる一定区間（１０００ｍｍ）の位置を求める。そして、この位置に対応する左レールＲａ及び右レールＲｂのレーザ点群ＬＲｉをレーザ点群用データベース１０３から読み込む。
【００８４】
そして、これらのレーザ点群ＬＲｉの集合と左レールＲａ及び右レールＲｂの断面形状とでＩＣＰマッチングを行う。そして、得られた各々のレール内側の角の１つのレーザ点群ＬＲｉの三次元位置を、左レールゲージコーナ三次元位置Ｒａｓｋｃｉ及び右レールゲージコーナ三次元位置Ｒｂｓｋｃｉとして求める。この両方の間の中心を軌道中心Ｖｂｉと左レールゲージコーナ三次元位置Ｒａｓｋｃｉと右レールゲージコーナ三次元位置Ｒｂｓｋｃｉとを軌道中心関連情報ＫＮＪｉとして収集区間に渡って取得順に番号を付加して軌道中心関連情報用メモリ１１５（図６参照）に記憶する。
【００８５】
図６に示す左レールゲージコーナ三次元位置Ｒａｓｋｃｉを繋げた軌跡を図７に示すように左レールゲージコーナ線Ｒａｒと称し、右レールゲージコーナ三次元位置Ｒｂｓｋｃｉを繋げた軌跡を右レールゲージコーナ線Ｒｂｒと称する、また、軌道中心Ｖｂｉを繋げた軌跡を軌道中心線Ｑｉと称する。
【００８６】
すなわち、軌道中心関連情報用メモリ１１５には軌道中心関連情報ＫＮＪｉを繋げた左レールゲージコーナ線Ｒａｒと右レールゲージコーナ線Ｒｂｒと軌道中心線Ｑｉとが記憶されていることになる。
【００８７】
また、図７に示すように、一定区間（１０００ｍｍ）の左レールゲージコーナ線Ｒａｒを一定区間毎左レールゲージコーナ線Ｒａｒｉと称し、一定区間（１０００ｍｍ）の右レールゲージコーナ線Ｒｂｒを一定区間毎右レールゲージコーナ線Ｒｂｒｉと称している。
【００８８】
前述の軌道中心関連情報ＫＮＪｉは、軌道中心Ｖｂｉと左レールゲージコーナ三次元位置Ｒａｓｋｃｉと右レールゲージコーナ三次元位置Ｒｂｓｋｃｉとからなるが、軌道中心Ｖｂｉに対してこれらの三次元位置は同一線上に並んでない場合もある。例えば、左右のレールゲージコーナ三次元位置は、前後の軌道中心Ｖｂｉとの間の点と同一線上に並んでいる場合もある。
【００８９】
また、例え一致していたとしても、その軌道中心Ｖｂｉと左レールゲージコーナ三次元位置Ｒａｓｋｃｉと右レールゲージコーナ三次元位置Ｒｂｓｋｃｉとの関連付けの方式によっては、レーザ点群ＬＲｉが漏れるように定義される方式と、レーザ点群が漏れないように定義される方式とがある。
【００９０】
レーザ点群ＬＲｉが漏れるように定義される方式は、図８に示すように、取得順の番号が隣合う軌道中心Ｖｂｉ同士を接続する直線を一定区間毎軌道中心接続直線Ｌｖｂｉとして接続する。そして、この一定区間毎軌道中心接続直線Ｌｖｂｉ毎に、この一定区間毎軌道中心接続直線Ｌｖｂｉの後側の軌道中心Ｖｂｉからこの一定区間毎軌道中心接続直線Ｌｖｂｉに対して直角となる横断直線Ｌｖｒｉ´´を求める。そして、この横断直線Ｌｖｒｉ´´を前側の軌道中心Ｖｂｉ−１に平行移動させた横断直線Ｌｖｒｉ´´−１を定義する。
【００９１】
そして、図８に示すように、この横断直線Ｌｖｒｉ´´−１と左レールゲージコーナ線Ｒａｒ及び右レールゲージコーナ線Ｒｂｒとの交点を左レールゲージコーナ三次元位置Ｒａｓｋｃｉ、右レールゲージコーナ三次元位置Ｒｂｓｋｃｉとして求める。そして、これらの位置の組（Ｒａｓｋｃｉ、Ｒｂｓｋｃｉ、Ｖｂｉ）を軌道中心関連情報ＫＮＪｉとしている。また、左レールゲージコーナ三次元位置Ｒａｓｋｃｉ、右レールゲージコーナ三次元位置Ｒｂｓｋｃｉ、軌道中心Ｖｂｉを通る直線を横断直線Ｌｖｒｉと称している。
【００９２】
つまり、この軌道中心関連情報ＫＮＪｉは、図８に示すように、空き領域と重ね領域とができる方式である。
【００９３】
一方、レーザ点群が漏れないように定義される方式というのは図９に示すように、軌道中心Ｖｂｉ同士を接続する直線を一定区間毎軌道中心接続直線Ｌｖｂｉとして接続し、この一定区間毎軌道中心接続直線Ｌｖｂｉ毎に、この一定区間毎軌道中心接続直線Ｌｖｂｉの後側の軌道中心Ｖｂｉからこの一定区間毎軌道中心接続直線Ｌｖｂｉに対して直角となる横断直線Ｌｖｒｉ´を求める。
【００９４】
そして、図９に示すように、この横断直線Ｌｖｒｉ´を左レールゲージコーナ線Ｒａｒと右レールゲージコーナ線Ｒｂｒとに交わるようにした横断直線Ｌｖｒｉを求め、この横断直線Ｌｖｒｉに交わる位置を左レールゲージコーナ三次元位置Ｒａｓｋｃｉ、右レールゲージコーナ三次元位置Ｒｂｓｋｃｉとして求める。
【００９５】
そして、これらの位置の組（Ｒａｓｋｃｉ、Ｒｂｓｋｃｉ、Ｖｂｉ）を軌道中心関連情報ＫＮＪｉとする方式である。つまり、図９に示すように、空き領域及び重ね領域ができない。本実施の形態では、軌道中心関連情報用メモリ１１５に記憶されている軌道中心関連情報ＫＮＪｉは、空き領域及び重ね領域ができない方式で記憶されているとして説明する。
【００９６】
曲線半径算出部１３０は、曲線半径用メモリ１３５の軌道中心関連情報ＫＮＪｉを指定し、この軌道中心関連情報ＫＮＪｉに含まれている軌道中心Ｖｂｉを基準にして、この基準の軌道中心Ｖｂｉに対して前後に隣接する一定数（例えば２５個目）の位置ＶＰｉ（ＶＰｐ、ＶＰｑ）を求める。つまり、基準の軌道中心Ｖｂｉに対して前後に一定区間以上（１０００ｍｍ）となる２５ｍの場所を位置ＶＰｉ（ＶＰｐ、ＶＰｑ）としている。
【００９７】
前述の基準の軌道中心Ｖｂｉ（以下基準軌道中心ＶｏＰと称する）に対して前側の２５個目の位置のものは、前側軌道中心ＶＰｐと称する。
【００９８】
また、基準軌道中心ＶｏＰに対して後側の２５個目の位置のものは、後側軌道中心ＶＰｑと称する。
【００９９】
そして、この基準軌道中心ＶｏＰと前側軌道中心ＶＰｐと後側軌道中心ＶＰｑとを３点を円の方程式（ｘ２＋ｙ２＋ｌｘ＋ｍｙ＋ｎ＝０）に代入して中心から基準軌道中心ＶｏＰまでの曲線半径Ｒｉを求め、これを軌道中心関連情報ＫＮＪｉに関連付けて曲線半径用メモリ１３５に記憶する。
【０１００】
前述の前側軌道中心ＶＰｐ及び後側軌道中心ＶＰｑは、曲線半径Ｒｉを正確に表現し、かつ、座標の誤差の影響を受けない一定の区間である。１０ｍ間隔では、レール抽出誤差の影響を受けやすく、５０ｍ間隔では直線部も曲線になる場合があり、経験的に２５ｍとして決定し、この２５ｍに対応する軌道中心Ｖｂｉの個数である。
【０１０１】
また、曲線半径Ｒｉの算出の方法は図１０に示すようにして求めてもよい。図１０に示すように、基準軌道中心ＶｏＰに対して前側に２５個目となる前側軌道中心ＶＰｐと、後側に２５個目となる後側軌道中心ＶＰｑとの間を直線Ｌｍｉで接続して、この直線Ｌｍｉに対して直角となる直線Ｌｎｉを求める。
【０１０２】
このような処理を、前側軌道中心ＶＰｐと後側軌道中心ＶＰｑとで行って、各々３点の直線Ｌｎｉが交わる交点を中心として求め、この中心から基準軌道中心ＶｏＰまでの曲線半径Ｒｉを求めてもよい。
【０１０３】
また、前述の前側軌道中心ＶＰｐ及び後側軌道中心ＶＰｑは、具体的には基準軌道中心ＶｏＰに対して番号が小さい方に２５番目となるのが前側軌道中心ＶＰｐであり、番号が大きい方に２５番目となるのが後側軌道中心ＶＰｑである。
【０１０４】
カント算出部１２０は、軌道中心関連情報用メモリ１１５の軌道中心関連情報ＫＮＪｉに含まれている左レールゲージコーナ三次元位置Ｒａｓｋｃｉと左レールゲージコーナ三次元位置Ｒａｓｋｃｉとの高さ（ｚ座標）の差をカントＣｉ（図１１参照）として求め、これを軌道中心関連情報ＫＮＪｉに関連付けて図１２に示すように曲線半径用メモリ１３５に記憶する。このカントＣｉは、曲線半径Ｒｉの確認用に用いるのが好ましい。
【０１０５】
点群抽出範囲設定部１４０は、立体形状の変動後建築限界拡大枠ボックスＳＢＦｗｉ（一定区間毎ボックスＳＢＱｗｉ）を連結させて三次元メモリ１４５に定義する処理（手段）を行う（図１３参照）。
【０１０６】
また、点群抽出範囲設定部１４０は、軌道中心関連情報用メモリ１１５の軌道中心関連情報ＫＮＪｉを順次指定して、これらの軌道中心関連情報ＫＮＪｉに含まれている軌道中心Ｖｂｉを図９及び図１３に示すように三次元メモリ１４５に順次定義する。
【０１０７】
そして、隣合う軌道中心Ｖｂｉ同士を接続した一定区間毎軌道中心接続直線Ｌｖｂｉとし、この一定区間毎軌道中心接続直線Ｌｖｂｉを構成する後側の軌道中心Ｖｂｉから一定区間毎軌道中心接続直線Ｌｖｂｉに対して直角でかつ左レールゲージコーナ線Ｒａｒ及び右レールゲージコーナ線Ｒｂｒを通る横断直線Ｌｖｒｉを定義し（求め）、この横断直線Ｌｖｒｉとの交点である左レールゲージコーナ三次元位置Ｒａｓｋｃｉ、右レールゲージコーナ三次元位置Ｒｂｓｋｃｉを求める。つまり、カントＣｉに対応するレール上面線Ｒｕｍが定義されたことになる。
【０１０８】
そして、このレール上面線Ｒｕｍを通る軌道中心Ｖｂｉに関連する曲線半径Ｒｉを曲線半径用メモリ１３５から読み込み、この曲線半径Ｒｉに基づいて建築限界の変動量Ｗｉ（直線区間はＷｉは「０」）を求める。
【０１０９】
この変動量Ｗｉは、電化区間用であるから、例えば、
Ｗｉ＝１１５５０／Ｒｉ
Ｒｉ：曲線半径（ｍ）
として求める。
【０１１０】
そして、この変動量Ｗｉで建築限界枠ＣＦｉ（架線設備領域付建築限界枠ＤＰＣＦｉ）の寸法を変動させた変動後建築限界枠ＣＦｗｉ（変動後架線設備領域付建築限界枠ＤＰＣＦｗｉ）及び間隙を変動させた変動後建築限界拡大枠ＢＣＦｗｉをレール上面線Ｒｕｍ上に定義する。そして、番号が隣同士の前後の変動後建築限界枠ＣＦｗｉとで変動後建築限界枠ボックスＳＣＦｗｉ及び番号が隣同士の前後の変動後建築限界拡大枠ＢＣＦｗｉとで変動後建築限界拡大枠ボックスＳＢＦｗｉを定義する。
【０１１１】
すなわち、三次元メモリ１４５には、図１３に示すように、収集区間を一定区間毎に分割して定義した立体形状の変動後建築限界拡大枠ボックスＳＢＦｗｉが連結されて定義されることになる。
【０１１２】
但し、図１３は変動後建築限界枠ＣＦｗｉ、変動後建築限界枠ボックスＳＣＦｗｉ、変動後概略建築限界枠ＯＣＦｗｉを示さないで変動後建築限界拡大枠ＢＣＦｗｉ、変動後建築限界拡大枠ボックスＳＢＦｗｉのみを示している。
【０１１３】
さらに、点群抽出範囲設定部１４０は、図１４に示すように、架線設備領域枠ＰＬＦｉと電化区間用建築限界枠ＤＦｉとからなる架線設備領域付建築限界枠ＤＰＣＦｉを建築限界枠ＣＦｉとし、これを変動量Ｗｉで変動させた変動後建築限界枠ＣＦｗｉ（変動後架線設備領域付建築限界枠ＤＰＣＦｗｉ）を定義（生成）する。
【０１１４】
そして、これらに基づく変動後建築限界枠ボックスＳＣＦｗｉ（変動後架線設備領域付建築限界枠ボックスＳＤＰＣＦｗｉ）を定義する。
【０１１５】
この変動後建築限界枠ボックスＳＣＦｗｉ（変動後架線設備領域付建築限界枠ボックスＳＤＰＣＦｗｉ）の定義（生成）に伴って生成された、取得順が隣合う前後の変動後電化区間用建築限界枠ＤＦｗｉに基づく立体を変動後電化区間用建築限界枠ボックスＳＤＦｗｉと称している。
【０１１６】
また、変動後建築限界枠ボックスＳＣＦｗｉ（変動後架線設備領域付建築限界枠ボックスＳＤＰＣＦｗｉ）の定義に伴って生成された、前後の変動後架線設備領域枠ＰＬＦｗｉに基づく立体を変動後架線設備領域枠ボックスＳＰＬＦｗｉと称している。
【０１１７】
つまり、図１４に示すように、変動後電化区間用建築限界枠ボックスＳＤＦｗｉと変動後架線設備領域枠ボックスＳＰＬＦｗｉとからなる変動後架線設備領域付建築限界枠ボックスＳＤＰＣＦｗｉ（変動後建築限界枠ボックスＳＣＦｗｉ）をレール上面線Ｒｕｍの上に定義している。
【０１１８】
すなわち、点群抽出範囲設定部１４０は、図１４に示すように、収集区間を一定区間毎に分割した区間毎に、変動後建築限界枠ボックスＳＣＦｗｉ（変動後架線設備領域付建築限界枠ボックスＳＤＰＣＦｗｉ）と変動後概略建築限界枠ボックスＳＯＣＦｗｉと変動後建築限界拡大枠ボックスＳＢＦｗｉとを含む一定区間毎ボックスＳＢＱｗｉが定義されることになる。
【０１１９】
レーザ点群取得部１５０は、一定区間毎ボックスＳＢＱｗｉが三次元メモリ１４５に定義される毎に、変動後建築限界枠ボックスＳＣＦｗｉ内の座標値を有するレーザ点群ＬＲｉを三次元メモリ１４５に全て読み出す（図１５参照）。
【０１２０】
架線・架線設備判定部１６０は、一定区間毎ボックスＳＢＱｗｉ（変動後建築限界枠ボックスＳＣＦｗｉ（変動後架線設備領域付建築限界枠ボックスＳＤＰＣＦｗｉ）、変動後概略建築限界枠ボックスＳＯＣＦｗｉ、変動後建築限界拡大枠ボックスＳＢＦｗｉ）内にレーザ点群ＬＲｉが読み込まれる毎に、変動後架線設備領域枠ボックスＳＰＬＦｗｉ内に存在するレーザ点群ＬＲｉを指定する。
【０１２１】
そして、この指定されたレーザ点群ＬＲｉがパラメータ情報Ｍｓｉに含まれている後述する架線・架線設備条件（図１６、図１７参照）に基づいて架線又は架線設備かどうかを判定し、架線と判定した場合は、架線であることを示す区分ＩＤ（識別子ともい）を判定結果とし、この区分ＩＤをその指定されたレーザ点群ＬＲｉに付加する。
【０１２２】
また、架線設備と判定した場合は、架線設備（碍子、アームタイ、スパン線、・・・）であることを示す区分ＩＤ（識別子ともい）を判定結果とし、この区分ＩＤをその指定されたレーザ点群ＬＲｉに付加する。
【０１２３】
また架線設備ではない場合は架線設備ではないことを示す区分ＩＤ（識別子ともいう）を判定結果とし、この区分ＩＤをその指定されたレーザ点群ＬＲｉに付加し、これらを架線設備領域点群判定情報ＨＪｉとして架線設備判定結果用メモリ１６５に記憶する（図１８参照）。
【０１２４】
具体的には、変動後架線設備領域枠ボックスＳＰＬＦｗｉにパラメータ用メモリ１０１のパラメータ情報Ｍｓｉに含まれている最小点数Ｍｓｎｉ（例えば１０点）以上の場合は、このレーザ点群ＬＲｉが架線又は架線設備かどうかを判定する。
【０１２５】
つまり、架線周辺の点群を主成分分析し、クラスタリングして対象点群を決定する処理を実行する。
【０１２６】
例えば、変動後架線設備領域枠ボックスＳＰＬＦｗｉ内のレーザ点群ＬＲｉを指定し、この指定されたレーザ点群ＬＲｉがパラメータ情報Ｍｓｉに含まれている架線・架線設備条件に基づいて架線又は架線設備かどうかを判定する。
【０１２７】
架線・架線設備条件は、レーザ点群ＬＲｉが変動後架線設備領域枠ボックスＳＰＬＦｗｉ内において連続してかつレール方向（水平ライン）に平行かどうかという条件（図１６、図１７参照）と、直線に交わって分岐しているかどうかの条件と、纏まりの程度の条件、全体的な形状の条件等である。
【０１２８】
具体的には、変動後架線設備領域枠ボックスＳＰＬＦｗｉを例えば１０ｍｍ程度のメッシュに分割し、この隣接するメッシュ内にレーザ点群ＬＲｉが存在した場合は、そのメッシュを捉えて行く（クラスタリング）。そして、全体の形状から架線設備であるかを判定する。
【０１２９】
二次元化部１７０は、一定区間毎ボックスＳＢＱｗｉ（変動後建築限界拡大枠ボックスＳＢＦｗｉ、変動後概略建築限界枠ボックスＳＯＣＦｗｉ、変動後建築限界枠ボックスＳＣＦｗｉ）が定義される毎に、この一定区間毎ボックスＳＢＱｗｉ内の変動後建築限界枠ＣＦｗｉ（変動後架線設備領域付建築限界枠ＤＰＣＦｗｉ）が定義されている軌道中心関連情報ＫＮＪｉを読み込む。
【０１３０】
そして、この軌道中心関連情報ＫＮＪｉに含まれている軌道中心Ｖｂｉと左レールゲージコーナ三次元位置Ｒａｓｋｃｉと右レールゲージコーナ三次元位置Ｒｂｓｋｃｉとを通る横断直線Ｌｖｒｉをレール上面線Ｒｕｍとする（図１４参照）。この横断直線Ｌｖｒｉの算出について図を用いて詳細に後述する。
【０１３１】
そして、このレール上面線ＲｕｍをＸ軸とし、このＸ軸における例えば軌道中心Ｖｂｉを原点とした二次元平面（Ｘ´―Ｚ´）を二次元平面用メモリ１７５に定義する（図１９参照）。
【０１３２】
そして、レール上面線Ｒｕｍ以下のレーザ点群ＬＲｉを除いてこの変動後建築限界拡大枠ボックスＳＢＦｗｉ内のレーザ点群ＬＲｉを指定して図１９に示すように、二次元平面（Ｘ´―Ｚ´）に投影変換する。また、この変動後建築限界拡大枠ボックスＳＢＦｗｉの変動後建築限界拡大枠ＢＣＦｗｉ及び変動後建築限界枠ＣＦｗｉ（変動後架線設備領域付建築限界枠ＤＰＣＦｗｉ）を投影変換する。
【０１３３】
なお、原点（ｘ´，ｚ´）は軌道中心Ｖｂｉとは限らない。例えば、変動後建築限界枠ボックスＳＣＦｗｉのＢＲｗ１を原点（ｘ´，ｚ´）としてもよい。また、車両限界枠ＶＦｉを定義してもかまわない。
【０１３４】
このとき、二次元化部１７０は一定区間毎ボックスＳＢＱｗｉ（変動後建築限界拡大枠ボックスＳＢＦｗｉ、変動後建築限界枠ボックスＳＣＦｗｉ）内のレーザ点群ＬＲｉを指定する毎に、このレーザ点群ＬＲｉの三次元座標を有する架線設備領域点群判定情報ＨＪｉを架線設備判定結果用メモリ１６５から読み込む。そして、架線設備領域点群判定情報ＨＪｉの判定結果が架線の区分ＩＤ又は架線設備の区分ＩＤを示している場合は、その指定したレーザ点群ＬＲｉの読み込みを停止する。
【０１３５】
図１９においては、変動後概略建築限界枠ＯＣＦｗｉと変動後建築限界枠ＣＦｗｉ（変動後架線設備領域付建築限界枠ＤＰＣＦｗｉ）とにレーザ点群ＬＲｉが存在している例を示している。すなわち、障害地物レーザ点群ＳＬＲｉが存在している。
【０１３６】
地物障害物判定部１８０は、二次元化部１７０が一定区間毎ボックスＳＢＱｗｉ（変動後建築限界拡大枠ボックスＳＢＦｗｉ、変動後建築限界枠ボックスＳＣＦｗｉ）内のレーザ点群ＬＲｉを指定する毎に、これを鉄道車両に対して障害となる危険な地物の障害地物レーザ点群ＳＬＲｉ（ｘ´，ｙ´）として図２０に示すように判定結果用メモリ１８５に記憶する。また、二次元化部１７０で指定したレーザ点群ＬＲｉの三次元座標を記憶する。
【０１３７】
そして、障害地物レーザ点群ＳＬＲｉ（ｘ´，ｙ´）が二次元平面（Ｘ´―Ｚ´）の変動後建築限界枠ＣＦｗｉ（変動後架線設備領域付建築限界枠ＤＰＣＦｗｉ）内に存在しているかを判定する。また、変動後建築限界枠ＣＦｗｉ（変動後架線設備領域付建築限界枠ＤＰＣＦｗｉ）と変動後概略建築限界枠ＯＣＦｗｉの間若しくは変動後概略建築限界枠ＯＣＦｗｉと変動後建築限界拡大枠ＢＣＦｗｉとの間に存在しているかどうかを判定する。
【０１３８】
或いは，変動後建築限界枠ＣＦｗｉ（変動後架線設備領域付建築限界枠ＤＰＣＦｗｉ）における変動後架線設備領域枠ＰＬＦｗｉに存在しているかどうかを判定する。
【０１３９】
そして、この判定結果である枠の種別を障害地物レーザ点群ＳＬＲｉに関連付け、これを障害物判定結果情報ＨＭＪｉとして記憶する（図２０参照）。
【０１４０】
つまり、本実施の形態における枠の種別は、変動後建築限界枠ＣＦｗｉ（変動後架線設備領域付建築限界枠ＤＰＣＦｗｉ）又は変動後建築限界枠ＣＦｗｉ（変動後架線設備領域付建築限界枠ＤＰＣＦｗｉ）と変動後概略建築限界枠ＯＣＦｗｉの間或いは変動後概略建築限界枠ＯＣＦｗｉと変動後建築限界拡大枠ＢＣＦｗｉとの間若しくは変動後架線設備領域枠ＰＬＦｗｉのいずれかであるかを示す枠の種別コードである。
【０１４１】
具体的には、障害地物レーザ点群ＳＬＲｉの個数を判定し、パラメータ情報Ｍｓｉに含まれている内外判定時における最小点数Ｍｓｎｉの個数以上の場合は、障害地物レーザ点群ＳＬＲｉがどの枠に含まれているかどうかを判定し、この判定結果を障害物判定結果情報ＨＭＪｉとして記憶する。
【０１４２】
障害物表示部１９０は、判定結果用メモリ１８５の障害物判定結果情報ＨＭＪｉの障害地物レーザ点群ＳＬＲｉとこの障害地物レーザ点群ＳＬＲｉのｙ座標とを有するレーザ点群ＬＲｉをレーザ点群用データベース１０３から全て読み出す。
【０１４３】
そして、これらを画面座標に変換して表示部２００の画面に表示する。また、障害地物レーザ点群ＳＬＲｉは障害物判定結果情報ＨＭＪｉの枠の種別に該当する色にして表示部２００の画面に表示する。さらに、障害物表示部１９０は、架線設備判定結果用メモリ１６５の架線設備領域点群判定情報ＨＪｉを読み込み、この架線設備領域点群判定情報ＨＪｉに含まれているレーザ点群ＬＲｉを変動後架線設備領域枠ＰＬＦｗｉであることを示す色（黄色）で表示する。
【０１４４】
具体的には障害物表示部１９０は、例えば図２０に示す枠の種別を画面に表示させ、これらの枠に対して所定の色を入力させ、これを枠内点群色テーブル（図示せず）として記憶する。
【０１４５】
例えば、オペレータは変動後建築限界枠ＣＦｗｉ（架線設備領域付建築限界枠ＤＰＣＦｉ）には赤色を割り付ける。また、変動後概略建築限界枠ＯＣＦｗｉと変動後建築限界枠ＣＦｗｉ（架線設備領域付建築限界枠ＤＰＣＦｉ）との間に含まれている場合はピンク色を割り付ける。また、変動後概略建築限界枠ＯＣＦｗｉと変動後建築限界枠ＣＦｗｉ（架線設備領域付建築限界枠ＤＰＣＦｉ）との間に含まれている場合は緑色を割り付ける。さらに、変動後架線設備領域枠ＰＬＦｗｉには黄色を割り付ける。
【０１４６】
そして、地物障害物判定部１８０は、判定結果用メモリ１８５の障害物判定結果情報ＨＭＪｉの障害地物レーザ点群ＳＬＲｉ及び架線設備判定結果用メモリ１６５の架線設備領域点群判定情報ＨＪｉに含まれているレーザ点群ＬＲｉを入力されている色で表示させる。すなわち、変動後架線設備領域枠ＰＬＦｗｉの枠の種別に応じた色で表示させる。
【０１４７】
従って、図２に示すように、線路周辺の点群の他に左レールＲａ、右レールＲｂ付近の点群及び障害地物レーザ点群ＳＬＲｉが枠の種別の色で表示されるので障害物（例えば樹木）を容易に判断できる。
【０１４８】
以下に主要な各部について説明を補充する。
【０１４９】
（点群抽出範囲設定部１４０の詳細）
次に、点群抽出範囲設定部１４０について図２１、図２２のフローチャート等を用いて詳細に説明する。但し、変動後建築限界枠ボックスＳＣＦｗｉ（変動後架線設備領域付建築限界枠ボックスＳＤＰＣＦｗｉ）のみを代表にして説明する。
【０１５０】
図２１に示すように、点群抽出範囲設定部１４０は、軌道中心関連情報用メモリ１１５に記憶されている取得番号付の軌道中心関連情報ＫＮＪｉ（左レールゲージコーナ三次元位置Ｒａｓｋｃｉ（ｘ，ｙ，ｚ）、右レールゲージコーナ三次元位置Ｒｂｓｋｃｉ（ｘ，ｙ，ｚ）、軌道中心Ｖｂｉ（ｘ，ｙ，ｚ））を指定する（Ｓ２１）。
【０１５１】
そして、この指定毎に軌道中心関連情報ＫＮＪｉに含まれている軌道中心Ｖｂｉ、左レールゲージコーナ三次元位置Ｒａｓｋｃｉ及び右レールゲージコーナ三次元位置Ｒｂｓｋｃｉを図９に示すように三次元メモリ１４５に順次定義する（Ｓ２３）。次に、前側の軌道中心Ｖｂｉが定義されているかどうかを判定する（Ｓ２５）。
【０１５２】
定義されていると判定した場合は、ステップＳ２３で定義された軌道中心Ｖｂｉを後側としてポインタ（図示せず）に設定する（Ｓ２７）。
【０１５３】
次に、図９に示すように、この後側の軌道中心Ｖｂｉと前側の軌道中心Ｖｂｉ―１（番号が若い）とこの後側の軌道中心Ｖｂｉとを接続する直線を一定区間毎軌道中心接続直線Ｌｖｂｉとして定義する（Ｓ２９）。
【０１５４】
そして、図９に示すように、一定区間毎軌道中心接続直線Ｌｖｂｉの後側の軌道中心Ｖｂｉ毎に、この一定区間毎軌道中心接続直線Ｌｖｂｉに対して直角となる直線を横断直線Ｌｖｒｉ´（図２３参照）として定義する（Ｓ３１）。
【０１５５】
次に、横断直線Ｌｖｒｉ´が定義される毎に、ポインタに設定されている後側とされた軌道中心Ｖｂｉを前側の軌道中心Ｖｂｉ―１とする（Ｓ３３）。
【０１５６】
次に、図２２に示すように、次に、横断直線Ｌｖｒｉ´が定義される毎に、図２３に示すようにこの横断直線Ｌｖｒｉ´が左レールゲージコーナ三次元位置Ｒａｓｋｃｉ及び右レールゲージコーナ三次元位置Ｒｂｓｋｃｉに交わるようにする（Ｓ４１）。
【０１５７】
そして、これを本実施の形態では横断直線Ｌｖｒｉとして、カントＣｉに対応するレール上面線Ｒｕｍを得る（Ｓ４３）。
【０１５８】
そして、点群抽出範囲設定部１４０は、パラメータ用メモリ１０１のパラメータ情報Ｍｓｉの建築限界枠パラメータ情報ＭｓＣＪｉ及び架線設備領域枠用パラメータ情報ＭｓＰＪｉ等の各寸法に基づいて、建築限界枠ＣＦｉ（架線設備領域付建築限界枠ＤＰＣＦｉ）をレール上面線Ｒｕｍ（横断直線Ｌｖｒｉ）上に定義する（Ｓ４５）。
【０１５９】
次に、この軌道中心Ｖｂｉを有する曲線半径Ｒｉを曲線半径用メモリ１３５から読み込む（Ｓ４７）。
【０１６０】
次に、この曲線半径Ｒｉに基づいて建築限界枠ＣＦｉ（架線設備領域付建築限界枠ＤＰＣＦｉ）の変動量Ｗｉを限界枠変動幅Ｗａｉとして求める（Ｓ４９）。そして、この限界枠変動幅Ｗａｉで建築限界枠ＣＦｉの縦辺（ＯＰＣ１とＯＰＣ３とを結ぶ直線と、ＯＰＣ２とＯＰＣ４とを結ぶ直線）と上辺（ＯＰＣ３とＯＰＣ４とを結ぶ直線）とを変動させて得た変動後概略建築限界枠ＯＣＦｗｉ（図３参照）を三次元メモリ１４５に定義する（Ｓ５１）。
【０１６１】
次に、変動後概略建築限界枠ＯＣＦｗｉの定義に伴って、建築限界拡大枠ＢＣＦｉを定義するためのオフセット情報Ｈｉに限界枠変動幅Ｗａｉを加算した拡大枠変動幅Ｗｂｉを求める（Ｓ５３）。
【０１６２】
次に、この拡大枠変動幅Ｗｂｉで建築限界拡大枠ＢＣＦｉの縦辺（ＢＲ１とＢＲ３とを結ぶ直線と、ＢＲ２とＢＲ４とを結ぶ直線）を変動させると共に、上辺（ＢＲ３とＢＲ４を結ぶ直線）を変動させて得た変動後建築限界枠ＣＦｗｉ（変動後架線設備領域付建築限界枠ＤＰＣＦｗｉ）を図３に示すように三次元メモリ１４５に定義する（Ｓ５５）。
【０１６３】
そして、図１４に示すように、前側の変動後建築限界枠ＣＦｗｉ（変動後架線設備領域付建築限界枠ＤＰＣＦｗｉ）と後側の変動後建築限界枠ＣＦｗｉ（変動後架線設備領域付建築限界枠ＤＰＣＦｗｉ）の各々の角を直線で結んだ変動後建築限界枠ボックスＳＣＦｗｉ（変動後架線設備領域付建築限界枠ボックスＳＤＰＣＦｗｉ）を三次元メモリ１４５に定義する（Ｓ５７）。
【０１６４】
すなわち、図１４に示すように三次元メモリ１４５には、変動後建築限界枠ボックスＳＣＦｗｉ（変動後架線設備領域付建築限界枠ボックスＳＤＰＣＦｗｉ）と、変動後概略建築限界枠ボックスＳＯＣＦｗｉと、変動後建築限界拡大枠ボックスＳＢＦｗｉとを含む一定区間毎ボックスＳＢＱｗｉが定義されることになる。
【０１６５】
次に、図２２に示すように、軌道中心関連情報用メモリ１１５に軌道中心関連情報ＫＮＪｉが他にあるかどうかを判定する（Ｓ５９）。
【０１６６】
他にある場合は、次の軌道中心関連情報ＫＮＪｉに更新して処理を図２１に示すステップＳ２３に戻す（Ｓ６１）。
【０１６７】
また、ステップＳ２５において、前側の軌道中心Ｖｂｉが定義されていないと判定した場合は、図２１に示すように、スタート点と判定する（Ｓ６３）。
【０１６８】
そして、後側の軌道中心Ｖｂｉの横断直線Ｌｖｒｉが定義されたとき、この横断直線Ｌｖｒｉをスタート点に平行移動（コピー）させて処理をステップＳ２１に戻す（Ｓ６５）。
【０１６９】
つまり、図１９及び図１３に示すように、三次元メモリ１４５には、軌道中心線Ｑｉにおける１０００ｍｍ区間毎の軌道中心Ｖｂｉ同士を結ぶ一定区間毎軌道中心接続直線Ｌｖｂｉに対して直角に交わるように変動後建築限界枠ＣＦｗｉ（変動後架線設備領域付建築限界枠ＤＰＣＦｗｉ）が順次定義される。そして、これらの四角（ＢＲ１、ＢＲ２、ＢＲ３、ＢＲ４）同士を結んだ変動後建築限界枠ボックスＳＣＦｗｉ（変動後架線設備領域付建築限界枠ボックスＳＤＰＣＦｗｉ）が定義されることになるので周囲のレーザ点群ＬＲｉを漏らすことなく収集できることになる。
【０１７０】
すなわち、収集区間に渡って収集されたレーザ点群ＬＲｉを一定区間毎ボックスＳＢＱｗｉ毎に纏めて、これを一面（二次元平面）に展開して障害地物レーザ点群ＳＬＲｉを検出し、かつ存在する枠の種別とその障害地物レーザ点群ＳＬＲｉの三次元座標を得ているので収集区間が非常に長くとも、短時間で検出できる。
【０１７１】
また、一定区間毎に、この一定区間における高密度のレーザ点群ＬＲｉに基づく左レールゲージコーナ三次元位置Ｒａｓｋｃｉ、右レールゲージコーナ三次元位置Ｒｂｓｋｃｉ軌道中心Ｖｂｉを通る横断直線Ｌｖｒｉをレール上面線Ｒｕｍとし、このレール上面線Ｒｕｍに、上記の前側軌道中心ＶＰｐ、後側軌道中心ＶＰｑ及び基準軌道中心ＶｏＰに基づく曲線半径Ｒｉの変動量Ｗｉで上記の枠の横幅、縦幅を変動させて得た一定区間毎ボックスＳＢＱｗｉを定義している。
【０１７２】
従って、自動的に曲線区間のカントＣｉに応じて一定区間毎ボックスＳＢＱｗｉを傾け、かつこの一定区間における曲線半径Ｒｉの変動量Ｗｉで枠の横幅、縦幅を変動させているので、その曲線区間の傾きに応じた建築限界に対する障害地物レーザ点群ＳＬＲｉを短時間でかつ精度良く検出できる。
【０１７３】
また、障害地物レーザ点群ＳＬＲｉを変動後建築限界枠ＣＦｗｉ、変動後建築限界拡大枠ＢＣＦｗｉと共に表示又は障害地物レーザ点群ＳＬＲｉの座標をリストにして印刷した場合は、作業員は正確にかつ容易に障害となる例えば樹木等の位置を把握できる。
【０１７４】
（地物障害物判定部１８０及び障害物表示部１９０の詳細処理）
地物障害物判定部１８０及び障害物表示部１９０の詳細処理を図２４のフローチャートを用いて説明する。
【０１７５】
地物障害物判定部１８０は、図２４に示すように二次元平面用メモリ１７５の二次元平面（Ｘ´−Ｙ´）における障害地物レーザ点群ＳＬＲｉの個数をカウンタ（図示せず）によって計数する（Ｓ７１）。
【０１７６】
そして、この計数値がパラメータ情報Ｍｓｉに含まれている最小点数Ｍｓｎｉ（例えば１０点）以上かどうかを判定する（Ｓ７３）。
【０１７７】
ステップＳ６２において、二次元平面用メモリ１７５の二次元平面（Ｘ´−Ｚ´）の障害地物レーザ点群ＳＬＲｉの個数が最小点数Ｍｓｎｉの個数以上と判定した場合は、二次元平面（Ｘ´−Ｚ´）のレーザ点群ＬＲｉを障害地物レーザ点群ＳＬＲｉとして指定する（Ｓ７５）。
【０１７８】
そして、この障害地物レーザ点群ＳＬＲｉの二次元座標（ｘ´，ｚ´）を読み込んで、判定結果用メモリ１８５に記憶する（Ｓ７７）。
【０１７９】
次に、この障害地物レーザ点群ＳＬＲｉが位置している枠の種別を判定する（Ｓ７９）。但し、変動後概略建築限界枠ＯＣＦｗｉについては説明を省略する。
【０１８０】
例えば、変動後建築限界枠ＣＦｗｉ（変動後架線設備領域付建築限界枠ＤＰＣＦｗｉ）に含まれている場合はステップＳ７７で読み込んだ二次元座標（ｘ´，ｚ´）を有する障害地物レーザ点群ＳＬＲｉに変動後建築限界枠ＣＦｗｉ（変動後架線設備領域付建築限界枠ＤＰＣＦｗｉ）を示す枠の種別コードを割り付けた障害物判定結果情報ＨＭＪｉを判定結果用メモリ１８５に得る。
【０１８１】
また、変動後概略建築限界枠ＯＣＦｗｉと変動後建築限界枠ＣＦｗｉ（変動後架線設備領域付建築限界枠ＤＰＣＦｗｉ）との間に含まれていると判定した場合は、変動後概略建築限界枠ＯＣＦｗｉと変動後建築限界枠ＣＦｗｉ（変動後架線設備領域付建築限界枠ＤＰＣＦｗｉ）との間であることを示す枠の種別コードを割り付けた障害物判定結果情報ＨＭＪｉを判定結果用メモリ１８５に得る。
【０１８２】
また、変動後架線設備領域枠ＰＬＦｗｉに含まれていると判定した場合はステップＳ７７で読み込んだ二次元座標（ｘ´，ｚ´）を有する障害地物レーザ点群ＳＬＲｉに変動後架線設備領域枠ＰＬＦｗｉであることを示す枠の種別コードを割り付けた障害物判定結果情報ＨＭＪｉを判定結果用メモリ１８５に得る。
【０１８３】
そして、ステップＳ７９において、ステップＳ７７で読み込んだ二次元座標（ｘ´，ｚ´）を有する障害地物レーザ点群ＳＬＲｉが変動後建築限界枠ＣＦｗｉ（変動後架線設備領域付建築限界枠ＤＰＣＦｗｉ）であると判定されて、その枠の種別コードが割り付けられていると判定した場合は、障害物表示部１９０がオペレータによって設定されている枠内点群色テーブル（図示せず）の変動後建築限界枠ＣＦｗｉ（変動後架線設備領域付建築限界枠ＤＰＣＦｗｉ）に対応させられている色（赤）を読み込み、障害地物レーザ点群ＳＬＲｉを画面座標に変換して表示させる（Ｓ８１）。
【０１８４】
一方、地物障害物判定部１８０は、他に障害地物レーザ点群ＳＬＲｉが存在しているかどうかを判断する（Ｓ８３）。
【０１８５】
他に存在する場合は、障害地物レーザ点群ＳＬＲｉを次の障害地物レーザ点群ＳＬＲｉに更新して処理をステップ７５に戻す（Ｓ８５）。
【０１８６】
また、ステップＳ７９において、変動後概略建築限界枠ＯＣＦｗｉと変動後建築限界枠ＣＦｗｉ（変動後架線設備領域付建築限界枠ＤＰＣＦｗｉ）との間であることを示す枠の種別コードにされていると判定した場合は、障害物表示部１９０は、オペレータによって設定されている枠内点群色テーブルのその枠の色（緑）でその障害地物レーザ点群ＳＬＲｉを画面座標に変換して表示させる（Ｓ８５）。
【０１８７】
また、ステップＳ７７において、変動後架線設備領域枠ＰＬＦｗｉに含まれていることを示す枠の種別のコードにされている判定した場合は、障害物表示部１９０は、オペレータによって設定されている枠内点群色テーブルのその枠の色（黄色）でその障害地物レーザ点群ＳＬＲｉを画面座標に変換して表示させる（Ｓ８９）。
【０１８８】
（軌道中心関連情報算出部１１０）
次に、軌道中心関連情報算出部１１０について図２５を用いて説明を補充する。但し、左レールについてのみ説明する。
【０１８９】
軌道中心関連情報算出部１１０は、図２５（ａ）に示すように、奥行が１０００ｍｍ、幅が４００ｍｍの左レール点群収集用ボックスＲａＱＢｉ（車両に設けられている慣性航法装置ＩＮＳが検出した姿勢に基づいて傾けている）にレーザ点群ＬＲｉを左レール用ボックス内レーザ点群ＬＲａＢｉとして収集し、これを二次元平面（Ｘ´−Ｚ´）に定義する。
【０１９０】
つまり、左レール点群収集用ボックスＲａＱＢｉ内の左レール用ボックス内レーザ点群ＬＲａＢｉ（図２５（ａ））を、図２５（ｂ）に示すように、二次元平面（Ｘ´−Ｚ´）に全て投影変換する。これを左レール変換二次元上点群ＬＲａＨＢｉ（ｘ´，ｙ´）と称している。
【０１９１】
そして、図２５（ｃ）に示すようにＩＣＰマッチング処理によって求められている前回の左レール変換二次元上点群ＬＲａＨＢｉ（ｘ´，ｙ´：左レール断面形状）における左レールゲージコーナ二次元位置Ｒａｋｃｉ（前回の左レールＩＣＰソース点群初期位置ＳＰａｏｉ）を今回の左レールＩＣＰソース点群初期位置ＳＰａｏｉとする。そして、設定されている今回の左レールＩＣＰソース点群初期位置ＳＰａｏｉ（前回のＲａｋｃｉ）を読み込む。
【０１９２】
そして、図２５（ｃ）に示すように、この左レール用変換ＩＣＰソース点群ＳＨＲａｉ（変換左レール基準断面形状）の左レール基準断面形状コーナ角位置である左レール用変換ソース点群コーナ角位置ＳＨＲａｋｃｉ（ｘ´、ｙ´）が今回の左レールＩＣＰソース点群初期位置ＳＰａｏｉ（前回の左レールゲージコーナ二次元位置Ｒａｋｃｉ）になるように二次元（Ｘ´―Ｙ´）に定義する。
【０１９３】
このとき、姿勢θｉを用いて左レール用変換ＩＣＰソース点群ＳＨＲａｉを回転させるのが好ましい。
【０１９４】
そして、図２５（ｃ）に示すように、二次元平面（Ｘ´−Ｚ´）における左レール用変換ＩＣＰソース点群ＳＨＲａｉ（ｘ´，ｚ´：変換左レール基準断面形状）と今回の左レール変換二次元上点群ＬＲａＨＢｉ（ｘ´，ｙ´；左レール断面形状）とをＩＣＰマッチング処理する。
【０１９５】
そして、マッチング処理によって得られた今回の左レール変換二次元上点群ＬＲａＨＢｉ（ｘ´，ｙ´）の左レールゲージコーナ二次元位置Ｒａｋｃｉ（図２５（ｄ）参照）を次間隔コーナ初期位置とする。
【０１９６】
次に、左レールゲージコーナ二次元位置Ｒａｋｃｉが得られる毎に、変換左レール基準断面形状である左レール変換二次元上点群ＬＲａＨＢｉ（ｘ´，ｙ´）を三次元座標系（Ｘ−Ｙ−Ｚ）に変換する。そして、これに予め設定されているｙ値（５００ｍｍ）を付加して左レールゲージコーナ三次元位置Ｒａｓｋｃｉ（ｘ，ｙ，ｚ）としている。
【０１９７】
なお、上記実施の形態では、漏れがでる点群の方式で軌道中心関連情報用メモリ１１５に軌道中心関連情報ＫＮＪｉが記憶されている場合は、点群抽出範囲設定部１４０はこの軌道中心関連情報ＫＮＪｉに含まれている軌道中心Ｖｂｉ、左レールゲージコーナ三次元位置Ｒａｓｋｃｉ、右レールゲージコーナ三次元位置Ｒｂｓｋｃｉをそのまま三次元メモリ１４５に定義する。
【０１９８】
また、上記実施の形態では、概略建築限界枠ＯＣＦｉ、建築限界拡大枠ＢＣＦｉの下辺をレール上面線Ｒｕｍに一致させるとしたが、これらの下辺（限界枠下辺ＶＦＬｄ、拡大枠下辺ＢＦＬｄ）は、図２６に示すように、レール上面線Ｒｕｍから７５ｍｍの位置になるように定義してもかまわない。
【０１９９】
このように定義する場合は、図２６に示すように、軌道中心関連情報ＫＮＪｉを三次元メモリ１４５に定義する毎に、この軌道中心Ｖｂｉから垂直線Ｌｉを定義し、この軌道中心Ｖｂｉから７５ｍｍとなる位置を新たな軌道中心Ｖｂｉ（Ｖｂｎｉ）とし、この軌道中心Ｖｂｉ（Ｖｂｎｉ）からレール上面線Ｒｕｍに対して水平となる新たなレール上面線Ｒｕｍ（Ｒｕｍ´）を定義し、この新たなレール上面線Ｒｕｍ（Ｒｕｍ´）に概略建築限界枠ＯＣＦｉ、建築限界拡大枠ＢＣＦｉの下辺（限界枠下辺ＶＦＬｄ、拡大枠下辺ＢＦＬｄ）を定義する。
【０２００】
さらに、上記実施の形態においては、地物障害物判定部１８０は、二次元化部１７０で指定したレーザ点群ＬＲｉの三次元座標を記憶するとしたが、この三次元座標のｙ座標は一定区間毎ボックスＳＢＱｗｉの長さは１０００ｍｍであるので、一定区間毎ボックスＳＢＱｗｉにおけるいずれかのｙ座標であってもかまわない。
【０２０１】
また、上記の実施の形態では、普通鉄道の曲線区間における曲線半径Ｒｉを求めて変動量Ｗｉを求めるとしたが、新幹線鉄道の曲線区間における曲線半径Ｒｉを求めて新幹線鉄道に基づく形式の変動量Ｗｉを求めてもかまわない。すなわち、新幹線鉄道の建築限界内における障害物の判定に本発明を適用してもかまわない。
【符号の説明】
【０２０２】
１０１  パラメータ用メモリ
１０３  レーザ点群用データベース
１１０  軌道中心関連情報算出部
１１５  軌道中心関連情報用メモリ
１２０  カント算出部
１３０  曲線半径算出部
１３５  曲線半径用メモリ
１４０  点群抽出範囲設定部
１４５  三次元メモリ
１５０  レーザ点群取得部
１６０  架線・架線設備判定部
１６５  架線設備判定結果用メモリ
１７０  二次元化部
１７５  二次元平面用メモリ
１８０  地物障害物判定部
１８５  判定結果用メモリ
１９０  障害物表示部
【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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【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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