(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道用レールに沿って該鉄道用レールに光ファイバーケーブルセンサーを貼り付け、該光ファイバーケーブルセンサーの光路長の変化による情報を、インターフェース部を介して軌道狂い監視装置内の鉄道用レールの敷設基準情報記憶装置に記憶される鉄道用レールの敷設基準情報と比較して、前記鉄道用レールの敷設位置の狂いを検出することを特徴とする軌道狂い計測方法。
【請求項２】
請求項１記載の軌道狂い計測方法において、前記光ファイバーケーブルセンサーを前記鉄道用レールの腹部の両側に交互に貼り付け、前記光ファイバーケーブルセンサーの光路長の変化による情報を、インターフェース部を介して前記軌道狂い監視装置内の鉄道用レールの垂直方向の敷設基準情報記憶装置に記憶される鉄道用レールの垂直方向の敷設基準情報と比較して、前記鉄道用レールの垂直方向の位置狂いを計測することを特徴とする軌道狂い計測方法。
【請求項３】
請求項１記載の軌道狂い計測方法において、前記光ファイバーケーブルセンサーを前記鉄道用レールの２本に配置して、前記光ファイバーケーブルセンサーの光路長の変化による情報を、インターフェース部を介して前記軌道狂い監視装置内の鉄道用レールのレール間敷設基準情報記憶装置に記憶される鉄道用レールのレール間敷設基準情報と比較して、前記鉄道用レールのレール間の相対的狂いを計測することを特徴とする軌道狂い計測方法。
【請求項４】
（ａ）鉄道用レールに沿って該鉄道用レールに配置される光ファイバーケーブルセンサーと、
（ｂ）該光ファイバーケーブルセンサーの光路長の変化による軌道狂い情報を監視する監視装置を具備し、
（ｃ）前記監視装置は、前記鉄道用レールの敷設基準情報を記憶する鉄道用レールの敷設基準情報記憶装置を備え、前記光ファイバーケーブルセンサーの光路長の変化による情報を、インターフェース部を介して前記軌道狂い監視装置内の鉄道用レールの敷設基準情報記憶装置に記憶される鉄道用レールの敷設基準情報と比較して、前記鉄道用レールの敷設位置の狂いを検出することを特徴とする軌道狂い計測装置。
【請求項５】
（ａ）鉄道用レールに沿って該鉄道用レールに配置される光ファイバーケーブルセンサーと、
（ｂ）該光ファイバーケーブルセンサーの光路長の変化による軌道狂い情報を監視する監視装置を具備し、
（ｃ）前記監視装置は、前記鉄道用レールの垂直方向の敷設基準情報を記憶する鉄道用レールの垂直方向の敷設基準情報記憶装置を備え、前記鉄道用レールの腹部の両側に交互に渡すように配置された前記光ファイバーケーブルセンサーの光路長の変化による情報を、インターフェース部を介して前記軌道狂い監視装置内の鉄道用レールの垂直方向の敷設基準情報記憶装置に記憶される鉄道用レールの垂直方向の敷設基準情報と比較して、前記鉄道用レールの垂直方向の位置狂いを計測する手段を具備することを特徴とする軌道狂い計測装置。
【請求項６】
（ａ）鉄道用レールに沿って該鉄道用レールに配置される光ファイバーケーブルセンサーと、
（ｂ）該光ファイバーケーブルセンサーの光路長の変化による軌道狂い情報を監視する監視装置を具備し、
（ｃ）前記監視装置は、前記鉄道用レール間敷設基準情報を記憶する鉄道用レール間敷設基準情報記憶装置を備え、前記鉄道用レールの２本に交互に渡すように配置された前記光ファイバーケーブルセンサーの光路長の変化による情報を、インターフェース部を介して前記軌道狂い監視装置内の鉄道用レール間敷設基準情報記憶装置に記憶されるレール間敷設基準情報と比較して、前記鉄道用レール間の相対的狂いを計測する手段とを具備することを特徴とする軌道狂い計測装置。
【請求項７】
請求項６記載の軌道狂い計測装置において、前記光ファイバーケーブルセンサーを前記鉄道用レールの２本に交互に渡す場合に、まくらぎに沿わせることを特徴とする軌道狂い計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道用レールの軌道狂い計測方法及びその計測装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、鉄道用レールの軌道の管理は、検測車で数週間に１度測るか、もしくは人が直接測る方法が主流である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の検測車か、もしくは人が直接測る方法では、実際の運行スケジュールの合間を狙って、検測車を走らせて実測するか、人が直接測る必要があり、人件費を含めてコスト高となり、また、連続的に精度良く測ることはできない。
【０００４】
更に、地震や台風到来時や、その直後においては、線路を十分に確認した後でないと検測車を走らせることができず、必要な情報を得るのに手間がかかるといった多くの問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記問題点を除去し、レールへの光ファイバーケーブルセンサーの布設により、検測車を走らせることなく、監視センターからの遠隔監視により、必要な軌道狂い情報を連続的で迅速、かつ的確に計測することができる軌道狂い計測方法及びその計測装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕軌道狂い計測方法において、鉄道用レールに沿ってこの鉄道用レールに光ファイバーケーブルセンサーを貼り付け、この光ファイバーケーブルセンサーの光路長の変化による情報を軌道狂い監視装置内の鉄道用レールの敷設基準情報記憶装置に記憶される鉄道用レールの敷設基準情報と比較して、前記鉄道用レールの敷設位置の狂いを検出することを特徴とする。
【０００７】
〔２〕上記〔１〕記載の軌道狂い計測方法において、前記光ファイバーケーブルセンサーを前記鉄道用レールの腹部の両側に交互に貼り付け、前記光ファイバーケーブルセンサーの光路長の変化による情報を、インターフェース部を介して前記軌道狂い監視装置内の鉄道用レールの垂直方向の敷設基準情報記憶装置に記憶される鉄道用レールの垂直方向の敷設基準情報と比較して、前記鉄道用レールの垂直方向の位置狂いを計測することを特徴とする。
【０００８】
〔３〕上記〔１〕記載の軌道狂い計測方法において、前記光ファイバーケーブルセンサーを前記鉄道用レールの２本に配置して、前記光ファイバーケーブルセンサーの光路長の変化による情報を、インターフェース部を介して前記軌道狂い監視装置内の鉄道用レールのレール間敷設基準情報記憶装置に記憶される鉄道用レールのレール間敷設基準情報と比較して、前記鉄道用レールのレール間の相対的狂いを計測することを特徴とする。
【０００９】
〔４〕軌道狂い計測装置において、鉄道用レールに沿って該鉄道用レールに配置される光ファイバーケーブルセンサーと、この光ファイバーケーブルセンサーの光路長の変化による軌道狂い情報を監視する監視装置を具備し、前記監視装置は、前記鉄道用レールの敷設基準情報を記憶する鉄道用レールの敷設基準情報記憶装置を備え、前記光ファイバーケーブルセンサーの光路長の変化による情報を、インターフェース部を介して前記軌道狂い監視装置内の鉄道用レールの敷設基準情報記憶装置に記憶される鉄道用レールの敷設基準情報と比較して、前記鉄道用レールの敷設位置の狂いを検出することを特徴とする。
【００１０】
〔５〕軌道狂い計測装置において、鉄道用レールに沿って該鉄道用レールに配置される光ファイバーケーブルセンサーと、この光ファイバーケーブルセンサーの光路長の変化による軌道狂い情報を監視する監視装置を具備し、前記監視装置は、前記鉄道用レールの垂直方向の敷設基準情報を記憶する鉄道用レールの垂直方向の敷設基準情報記憶装置を備え、前記鉄道用レールの腹部の両側に交互に渡すように配置された前記光ファイバーケーブルセンサーの光路長の変化による情報を、インターフェース部を介して前記軌道狂い監視装置内の鉄道用レールの垂直方向の敷設基準情報記憶装置に記憶される鉄道用レールの垂直方向の敷設基準情報と比較して、前記鉄道用レールの垂直方向の位置狂いを計測する手段を具備することを特徴とする。
【００１１】
〔６〕軌道狂い計測装置において、鉄道用レールに沿って該鉄道用レールに配置される光ファイバーケーブルセンサーと、この光ファイバーケーブルセンサーの光路長の変化による軌道狂い情報を監視する監視装置を具備し、前記監視装置は、前記鉄道用レール間敷設基準情報を記憶する鉄道用レール間敷設基準情報記憶装置を備え、前記鉄道用レールの２本に交互に渡すように配置された前記光ファイバーケーブルセンサーの光路長の変化による情報を、インターフェース部を介して前記軌道狂い監視装置内の鉄道用レール間敷設基準情報記憶装置に記憶されるレール間敷設基準情報と比較して、前記鉄道用レール間の相対的狂いを計測する手段とを具備することを特徴とする。
【００１２】
〔７〕上記〔６〕記載の軌道狂い計測装置において、前記光ファイバーケーブルセンサーを前記鉄道用レールの２本に交互に渡す場合に、まくらぎに沿わせることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施例を示す光ファイバーケーブルセンサーの配置を示す斜視図、図２はその光ファイバーケーブルセンサーの配置を示す側面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４は本発明の実施例を示す軌道狂い計測装置の模式図である。
【００１５】
これらの図において、１はバラスト、２はまくらぎ、３は弾性被覆材、４は軌道パッド、５Ａ，５Ｂはレール、１１はレール５Ａの腹部に貼り付けられる直線状に配置の第１の光ファイバーケーブルセンサー、１２はレール５Ａの腹部の両側に交互に貼り付けられてジグザグ状に配置される第２の光ファイバーケーブルセンサー、１３は２本のレール５Ａ，５Ｂの腹部に交互に貼り付けられる第３の光ファイバーケーブルセンサー、１４はそれらの光ファイバーケーブルセンサ１１，１２，１３をレールに直接貼り付ける接着テープである。
【００１６】
一方、２１はこれらの第１乃至第３の光ファイバーケーブルセンサー１１、１２，１３に接続され、遠隔地に配置される軌道狂い監視装置であり、この軌道狂い監視装置２１は、インターフェース部２２、制御プログラムが記憶されるＲＯＭ２３、レールの敷設基準情報記憶装置２４、レールの垂直方向（高低）の敷設基準情報記憶装置２５、レールの水平方向の敷設基準情報記憶装置２６、２本のレール間敷設基準情報記憶装置２７、レールの基準温度情報の記憶装置２８、レールの温度測定値（推定値）の記憶装置２９、中央処理装置（ＣＰＵ）３０、表示装置３１を具備している。なお、ここでは、光ファイバーセンサー１１は、レールの温度も計測することができるので、基準となる温度と比較して、温度によるレールの変形分は、補正を行い、光ファイバーケーブルの布設位置における変状を正確に測定することができる。
【００１７】
以下、本発明の軌道狂い計測装置の動作について説明する。
【００１８】
（１）まず、レール５Ａの腹部に貼り付けられる直線状に配置された第１の光ファイバーケーブルセンサー１１からの情報を軌道狂い監視装置２１に取り込み、レールの敷設基準情報記憶装置２４に記憶されているレールの敷設基準情報と比較することにより、軌道狂いを計測することができる。例えば、正確には、レールが垂直方向（高低）に変位しているのか、水平方向に変位しているのかは確定できないとしても、基準状態から変位していることを計測することができる。
【００１９】
（２）次に、レール５Ａの腹部の両側に交互に渡されて貼り付けられた、ジグザグ状に配置される第２の光ファイバーケーブルセンサー１２からの情報を軌道狂い監視装置２１に取り込み、レールの垂直方向の敷設基準情報記憶装置２５に記憶されているレールの垂直方向の敷設基準情報と比較することにより、レールの垂直方向への狂いを計測することができる。つまり、第２の光ファイバーケーブルセンサー１２は、レール５Ａの腹部の両側に交互に貼り付けられているので、水平方向に変位した場合には、伸びる側と縮む側との情報が総和されて０となり、水平方向の変位は計測できないが、レールが垂直方向に変位した場合には、そのレールの垂直方向の変位を的確に計測することができる。
【００２０】
（３）次に、２本のレール５Ａ，５Ｂの腹部に、まくらぎ２に沿わせて渡され、交互に貼り付けられる第３の光ファイバーケーブルセンサー１３からの情報を軌道狂い監視装置２１に取り込み、２本のレール間敷設基準情報記憶装置２７からの２本のレール間敷設基準情報と比較して、２本のレール間の狂いを計測することができる。
【００２１】
上記したように、本発明は、光ファイバーケーブルをセンサーとする軌道狂いの計測装置であり、レールに光ファイバーケーブルを直接貼り付けることにより、レールの狂いを連続的に計測することが可能である。
【００２２】
このように光ファイバーケーブルを直接レールに貼り付けるため、保守の場合にも、切断等の恐れがないという利点がある。加えて、金属や電気を使用しないため、列車信号を妨げる心配もない。
【００２３】
また、センサー自身が光ファイバーケーブルであり非常に廉価であるとともに、取り替えも容易である。また、長距離にわたって連続計測できる利点もある。既設の軌道周辺の土木工事などの影響度評価や、日常の列車運行管理方法に効果が期待される。
【００２４】
さらに、本発明は、軌道の形式にとらわれず、有道床やスラブなど各種対応可能である。
【００２５】
なお、光ファイバーではレールの温度も計測することができるので、予め軌道狂い監視装置２１のレールの基準温度情報の記憶装置２８に記憶されている基準温度情報と、実際のレールの温度情報の記憶装置２９に記憶されるとを比較して、温度によるレールの変形は、補正を行い、光ファイバーケーブルの布設位置における変状を正確に測定するようにすることができる。
【００２６】
また、夏期など温度変化が激しい場合には、シールド用のシートと一体構造とした光ファイバーセンサーを使用することができる。
【００２７】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００２８】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、以下に示すような効果を奏することができる。
【００２９】
（Ａ）レールへの光ファイバーケーブルセンサーの布設により、検測車を走らせることなく、監視センターからの遠隔監視により、必要な軌道狂い情報を迅速的確に計測することができる。
【００３０】
（Ｂ）光ファイバーをセンサーとする軌道（レール）狂いの計測装置であり、レールに光ファイバーケーブルを直接貼り付けることにより、レールの狂いを連続的に計測することが可能である。直接レールに貼り付けるため、保守の場合にも、切断等の恐れがない。加えて、金属や電気を使用しないため、列車信号を妨げる心配もない。また、センサー自身が光ファイバーケーブルであり非常に廉価であるとともに、取り替えも容易である。また、長距離にわたって連続計測できるという利点もある。
【００３１】
（Ｃ）レールが垂直方向に変位した場合には、そのレールの垂直方向の変位を的確に計測することができる。
【００３２】
（Ｄ）２本のレール間敷設基準情報と比較して、２本のレール間の狂いを的確に計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例を示す光ファイバーケーブルセンサーの配置を示す斜視図である。
【図２】  本発明の実施例を示す光ファイバーケーブルセンサーの配置を示す側面図である。
【図３】  図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】  本発明の実施例を示す軌道狂い計測装置の模式図である。
【符号の説明】
１    バラスト
２    まくらぎ
３    弾性被覆材
４    軌道パッド
５Ａ，５Ｂ    レール
１１    第１の光ファイバーケーブルセンサー
１２    第２の光ファイバーケーブルセンサー
１３    第３の光ファイバーケーブルセンサー
１４    接着テープ
２１    軌道狂い監視装置
２２    インターフェース部
２３    制御プログラムが記憶されるＲＯＭ
２４    レールの敷設基準情報記憶装置
２５    レールの垂直方向（高低）の敷設基準情報記憶装置
２６    レールの水平方向の敷設基準情報記憶装置
２７    ２本のレール間敷設基準情報記憶装置
２８    レールの基準温度情報の記憶装置
２９    レールの温度測定値（推定値）の記憶装置
３０    中央処理装置（ＣＰＵ）
３１    表示装置
【図１】
0003942864.tif 000002
【図２】
0003942864.tif 000003
【図３】
0003942864.tif 000004
【図４】
0003942864.tif 000005