(57)【要約】【課題】風洞試験において規定の集電系騒音の測定を実現するための新たな技術を提案すること。【解決手段】縮尺模型を用いた第１の風洞試験によって、縮尺模型から水平方向に位置する第１の測定点Ｍ１における第１の騒音Ｌ１を測定し、縮尺模型に二面側壁を設けた場合の第２の風洞試験によって、縮尺模型から測定基準点ＭＰに向かう方向に位置する第２の測定点Ｍ２における第２の騒音Ｌ２を測定し、集電装置の実機を用いた実機試験によって、集電装置から水平方向に位置する第３の測定点Ｍ３における第３の騒音ＬＡを測定する。そして、騒音算出装置１が、各試験において測定した騒音Ｌ１，Ｌ２，ＬＡと、各測定点までの距離ｒ１，ｒ２，ｒ３と、縮尺模型の縮尺率と、をもとに、基準測定点ＭＰにおける集電系騒音を算出する。【選択図】図３
2017049014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の騒音測定規定に従って軌道からの水平離隔距離が規定された地上点における、遮音側壁を設けた集電装置の集電系騒音を測定する騒音測定方法であって、
前記集電装置の縮尺模型を用いた風洞試験において、当該縮尺模型に遮音側壁を設けず、当該縮尺模型から水平方向に離れた位置であり、且つ、当該縮尺模型からの水平離隔距離が第１の所定距離である第１の測定点における第１の騒音を測定することと、
前記縮尺模型に遮音側壁を設けた風洞試験において、当該縮尺模型と前記地上点の相当位置とを結ぶ直線上であり、且つ、当該縮尺模型からの水平離隔距離が第２の所定距離である第２の測定点における第２の騒音を測定することと、
前記第１及び第２の騒音と、前記第１及び第２の所定距離と、前記縮尺模型の縮尺率とを用いて、前記集電系騒音を推定的に算出することと、
を含む騒音測定方法。
【請求項２】
前記集電装置の遮音側壁を設けない実機を用いた試験において、当該実機から水平方向に離れた位置であり、且つ、当該実機からの水平離隔距離が第３の所定距離である第３の測定点における第３の騒音を測定すること、
を更に含み、
前記算出することは、更に、前記第３の騒音と、前記第１及び第３の所定距離とを用いて前記集電系騒音を算出する、
請求項１に記載の騒音測定方法。
【請求項３】
前記算出することは、前記第１の騒音を、（１）前記縮尺率に応じた騒音に補正し、（２）前記第２の測定点において遮音側壁を設けた場合の騒音に補正し、（３）前記地上点における騒音に補正することで、前記集電系騒音を推定的に算出することである、
請求項１に記載の騒音測定方法。
【請求項４】
前記算出することは、前記第１の騒音に対して、前記（１）として、前記縮尺率を用いて、前記縮尺率に相応する音圧レベルに補正し、前記（２）として、前記第１及び第２の騒音を用いて、前記遮音側壁の有無、及び、前記第１の測定点と前記第２の測定点との地点間差異に係る音圧レベルの補正を行い、前記（３）として、前記第２の所定距離と前記縮尺率とを用いて、前記第２の測定点における音圧レベルを前記地上点での実機換算の音圧レベルに換算する距離減衰に係る音圧レベルの補正を行う、ことである、
請求項３に記載の騒音測定方法。
【請求項５】
前記算出することは、前記第３の騒音を、（イ）前記第１の測定点における騒音に補正し、（ロ）前記第２の測定点において遮音側壁を設けた場合の騒音に補正し、（ハ）前記地上点における騒音に補正する補正演算を行うことで、前記集電系騒音を推定的に算出することである、
請求項２に記載の騒音測定方法。
【請求項６】
前記算出することは、前記第３の騒音に対して、前記（イ）として、前記第１及び第３の所定距離と前記縮尺率とを用いて、前記第１の測定点における縮尺模型換算の音圧レベルに補正し、前記（ロ）として、前記第１及び第２の騒音を用いて、前記遮音側壁の有無、及び、前記第１の測定点と前記第２の測定点との地点間差異に係る音圧レベルの補正を行い、前記（ハ）として、前記第２の所定距離と前記縮尺率とを用いて、前記第２の測定点における音圧レベルを前記地上点での実機換算の音圧レベルに換算する距離減衰に係る音圧レベルの補正を行う、ことである、
請求項５に記載の騒音測定方法。
【請求項７】
所定の騒音測定規定に従って軌道からの水平離隔距離が規定された地上点における、遮音側壁を設けた集電装置の集電系騒音を算出する騒音算出装置であって、
前記集電装置の縮尺模型を用いた風洞試験において、当該縮尺模型に遮音側壁を設けず、当該縮尺模型から水平方向に離れた位置であり、且つ、当該縮尺模型からの水平離隔距離が第１の所定距離である第１の測定点で測定した第１の騒音のデータと、前記縮尺模型に遮音側壁を設けた風洞試験において、当該縮尺模型と前記地上点の相当位置とを結ぶ直線上であり、且つ、当該縮尺模型からの水平離隔距離が第２の所定距離である第２の測定点で測定第２の騒音のデータとを記憶する記憶部と、
前記第１及び第２の騒音のデータと、前記第１及び第２の所定距離と、前記縮尺模型の縮尺率とを用いて、前記集電系騒音を推定的に算出する演算部と、
を備えた騒音算出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両の集電系騒音を測定する騒音測定方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
新幹線などの高速で走行する鉄道車両（高速鉄道車両）においては、高速走行時に、車両の屋根上に設置されたパンタグラフ等の集電装置から発生される集電系空力騒音（以下、集電系騒音）が問題となっている。この集電系騒音を低減するため、車両屋根上の集電装置の側方に、遮音側壁（遮音体）を設ける技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。なお、集電系騒音には、空力音の他、架線へのパンタグラフの摺動音等も含まれるが、問題となる高速走行時の主な騒音成分は空力音である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２４９４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
遮音側壁を設けたことによる集電系騒音の低減効果の評価を行うには、集電系騒音の大きさを定量的に測定或いは推定する必要があり、この手法として、風洞試験が利用される。風洞試験では、正確な発生音の測定のために、実際の鉄道車両の屋根上の流れ場を、集電装置を含む各機器の設置状況を含めて正確に再現する必要がある。しかし、風洞の無響室内の測定スペースの制約から、パンタグラフ以外の機器、例えば遮音側壁等を設置することが困難である場合が多い。
【０００５】
また、沿線での騒音を測定する際の測定基準点は規定されているため、風洞試験においては、この測定基準点で測定を行う必要がある。一例として、新幹線では、騒音の測定基準点は、軌道中心から水平距離で所定距離（２５ｍ）離れた地上点（地上１．２ｍ高さ）に規定されている。しかし、風洞試験では、測定スペースの制約から、測定基準点に相当する位置での集電系騒音の測定は困難であった。実際問題として、通常の風洞試験で測定基準点に対応する測定点は、風洞床面（無響室床面）や側面（無響室壁面）の下に位置してしまい、風洞試験において測定基準点での騒音測定ができない場合があった。
【０００６】
以上の問題から、大規模な風洞を新設したり、風洞設備を改修することなく、既存の風洞設備のまま、測定基準点での騒音測定、すなわち集電系騒音の規定の測定を推定的に実現する手法が実現できれば至便である。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、風洞試験において規定の集電系騒音の測定を実現するための新たな技術を提案すること、である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための第１の発明は、
所定の騒音測定規定に従って軌道からの水平離隔距離が規定された地上点における、遮音側壁を設けた集電装置の集電系騒音を測定する騒音測定方法であって、
前記集電装置の縮尺模型（例えば、図３の縮尺模型４０）を用いた風洞試験において、当該縮尺模型に遮音側壁を設けず、当該縮尺模型から水平方向に離れた位置であり、且つ、当該縮尺模型からの水平離隔距離が第１の所定距離である第１の測定点（例えば、図３の第１の測定点Ｍ１）における第１の騒音を測定することと、
前記縮尺模型に遮音側壁を設けた風洞試験において、当該縮尺模型と前記地上点の相当位置とを結ぶ直線上であり、且つ、当該縮尺模型からの水平離隔距離が第２の所定距離である第２の測定点（例えば、図３の第２の測定点Ｍ２）における第２の騒音を測定することと、
前記第１及び第２の騒音と、前記第１及び第２の所定距離と、前記縮尺模型の縮尺率とを用いて、前記集電系騒音を推定的に算出することと、
を含む騒音測定方法である。
【０００９】
また、他の発明として、
所定の騒音測定規定に従って軌道からの水平離隔距離が規定された地上点における、遮音側壁を設けた集電装置の集電系騒音を算出する騒音算出装置であって、
前記集電装置の縮尺模型を用いた風洞試験において、当該縮尺模型に遮音側壁を設けず、当該縮尺模型から水平方向に離れた位置であり、且つ、当該縮尺模型からの水平離隔距離が第１の所定距離である第１の測定点で測定した第１の騒音のデータと、前記縮尺模型に遮音側壁を設けた風洞試験において、当該縮尺模型と前記地上点の相当位置とを結ぶ直線上であり、且つ、当該縮尺模型からの水平離隔距離が第２の所定距離である第２の測定点で測定第２の騒音のデータとを記憶する記憶部（例えば、図５の記憶部２００）と、
前記第１及び第２の騒音のデータと、前記第１及び第２の所定距離と、前記縮尺模型の縮尺率とを用いて、前記集電系騒音を推定的に算出する演算部（例えば、図５の処理部１１０）と、
を備えた騒音算出装置（例えば、図５の騒音算出装置１）を構成しても良い。
【００１０】
この第１の発明等によれば、集電装置の縮尺模型を用いた風洞試験によって、遮音測壁を設けた集電装置の規定の集電系騒音を、推定的に算出することができる。すなわち、遮音側壁を設けない状態での集電装置の縮尺模型を用いた風洞試験によって、水平方向に位置する第１の測定点における第１の騒音を測定する。また、縮尺模型に遮音側壁を設けた風洞試験によって、所定の地上点に向かう方向に位置する第２の測定点における第２の騒音を測定する。そして、測定した第１及び第２の騒音と、測定点までの第１の所定距離及び第２の所定距離と、縮尺模型の縮尺率とを用いて、規定された測定基準点での騒音を推定的に算出することができる。よって、規定の集電系騒音の測定を実現するための新たな技術とすることができる。
【００１１】
第２の発明として、第１の発明の騒音測定方法であって、
前記集電装置の遮音側壁を設けない実機を用いた試験において、当該実機から水平方向に離れた位置であり、且つ、当該実機からの水平離隔距離が第３の所定距離である第３の測定点（例えば、図２，図４の第３の測定点Ｍ３）における第３の騒音を測定すること、
を更に含み、
前記算出することは、更に、前記第３の騒音と、前記第１及び第３の所定距離とを用いて前記集電系騒音を算出する、
騒音測定方法を構成しても良い。
【００１２】
この第２の発明によれば、更に、集電装置の遮音側壁を設けない状態での実機を用いた試験によって、水平方向に位置する第３の測定点における第３の騒音を測定し、測定した第３の騒音と、測定点までの第３の所定距離とを用いて、地上点における集電系騒音を、推定的に算出することができる。
【００１３】
集電系騒音の具体的な算出としては、
第３の発明として、第１の発明の騒音測定方法であって、
前記算出することは、前記第１の騒音を、（１）前記縮尺率に応じた騒音に補正し、（２）前記第２の測定点において遮音側壁を設けた場合の騒音に補正し、（３）前記地上点における騒音に補正することで、前記集電系騒音を推定的に算出することである、
騒音測定方法を構成しても良い。
【００１４】
より詳細には、第４の発明として、第３の発明の騒音測定方法であって、
前記算出することは、前記第１の騒音に対して、前記（１）として、前記縮尺率を用いて、前記縮尺率に相応する音圧レベルに補正し、前記（２）として、前記第１及び第２の騒音を用いて、前記遮音側壁の有無、及び、前記第１の測定点と前記第２の測定点との地点間差異に係る音圧レベルの補正を行い、前記（３）として、前記第２の所定距離と前記縮尺率とを用いて、前記第２の測定点における音圧レベルを前記地上点での実機換算の音圧レベルに換算する距離減衰に係る音圧レベルの補正を行う、ことである、
騒音測定方法を構成しても良い。
【００１５】
また、他の集電系騒音の具体的な算出としては、
第５の発明として、第２の発明の騒音測定方法であって、
前記算出することは、前記第３の騒音を、（イ）前記第１の測定点における騒音に補正し、（ロ）前記第２の測定点において遮音側壁を設けた場合の騒音に補正し、（ハ）前記地上点における騒音に補正する補正演算を行うことで、前記集電系騒音を推定的に算出することである、
騒音測定方法を構成しても良い。
【００１６】
より詳細には、第６の発明として、第５の発明の騒音測定方法であって、
前記算出することは、前記第３の騒音に対して、前記（イ）として、前記第１及び第３の所定距離と前記縮尺率とを用いて、前記第１の測定点における縮尺模型換算の音圧レベルに補正し、前記（ロ）として、前記第１及び第２の騒音を用いて、前記遮音側壁の有無、及び、前記第１の測定点と前記第２の測定点との地点間差異に係る音圧レベルの補正を行い、前記（ハ）として、前記第２の所定距離と前記縮尺率とを用いて、前記第２の測定点における音圧レベルを前記地上点での実機換算の音圧レベルに換算する距離減衰に係る音圧レベルの補正を行う、ことである、
騒音測定方法を構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】集電装置の概略構成図。
【図２】騒音の測定基準点の説明図。
【図３】第１の風洞試験の説明図。
【図４】第２の風洞試験の説明図。
【図５】騒音算出装置の機能構成図。
【図６】集電系騒音の測定手順の説明図。
【図７】集電系騒音の測定結果の一例。
【図８】集電系騒音の測定結果の一例。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を適用した一実施形態について説明する。本実施形態では、騒音測定の対象の鉄道車両を新幹線車両として説明するが、他の鉄道車両にも本発明を適用できることは勿論である。
【００１９】
［原理］
本実施形態における、鉄道車両の走行中に発生する集電系騒音の測定原理について説明する。
【００２０】
（Ａ）集電装置
図１は、集電装置の概略構成を示す斜視図である。図１では、新幹線などの高速鉄道車両に用いられる集電装置２０の一例を示している。図１によれば、集電装置２０は、架線と接するパンタグラフ２２を有しており、鉄道車両１０の屋根上に設置される。更に、鉄道車両１０の屋根上には、集電装置２０から発生する集電系騒音を遮音するための遮音側壁としていわゆる二面側壁３０が設けられている。
【００２１】
（Ｂ）騒音の測定基準点
鉄道には、その種類に応じて騒音の測定基準が既定されている。図２は、新幹線における騒音の測定基準点ＭＰを説明する図であり、軌道方向に対する概略断面図を示している。図２に示すように、新幹線鉄道の騒音の測定基準点ＭＰは、軌道中心からの水平離隔距離が２５ｍである地上点（地上１．２ｍ高さ）と定められている。
【００２２】
本実施形態では、集電装置の縮尺模型を用いた風洞試験により、測定基準点ＭＰでの騒音測定を行わずして、測定基準点ＭＰにおける集電系騒音を推定的に測定する。
【００２３】
（Ｃ）風洞試験
図３は、風洞試験が行われる風洞の無響室を通風方向から見た概略側面図であり、水平方向をＹ軸方向、垂直方向をＺ軸方向、想定する新幹線車両の走行方向（軌道に沿った方向であり、通風方向でもある）をＸ軸方向としたＹ−Ｚ平面図となっている。無響室には、集電装置の縮尺模型４０が、新幹線車両の屋根上に設置されている状態を模擬して所定位置に水平に設置される。この集電装置の縮尺模型４０は、実際の集電装置２０（実機）に対して、１／α（α＞１）の縮尺率で再現された模型である。また、この集電装置の縮尺模型４０には、実際の集電装置２０と同様に、二面側壁４２を設けることが可能に構成されているが、二面側壁４２を取り外すことも可能に構成されている。そして、この集電装置の縮尺模型４０に対して、鉄道車両の走行中の状態を模擬するため、想定する走行速度に応じた風を、Ｘ軸方向に沿った方向に発生させる。この状態において、無響室内の所定位置で、集電装置の縮尺模型４０から発生される騒音の音圧レベルを測定し、これを用いて、測定基準点ＭＰでの音圧レベルを推定的に算出する。
【００２４】
具体的には、集電装置の縮尺模型４０を用いた第１の風洞試験によって、第１の測定点Ｍ１における音圧レベルＬ１（第１の騒音）を測定する。但し、この第１の風洞試験では二面側壁４２を設けない。第１の測定点Ｍ１は、集電装置の縮尺模型４０から水平方向（Ｙ軸方向）に離れた位置であって、縮尺模型４０からの水平離隔距離が第１の所定距離ｒ１の位置である。つまり、音圧レベルＬ１は、集電装置２０に二面側壁３０を設けない状態を縮尺スケールで模擬した状態での、第１の測定点Ｍ１における集電系騒音である。
【００２５】
また、集電装置の縮尺模型４０に二面側壁４２を設けた第２の風洞試験によって、第２の測定点Ｍ２における音圧レベルＬ２（第２の騒音）を測定する。第２の測定点Ｍ２は、集電装置の縮尺模型４０と測定基準点ＭＰの相当位置とを結ぶ直線上であって、集電装置の縮尺模型４０からの水平離隔距離が第２の所定距離ｒ２の位置である。測定基準点ＭＰは、縮尺模型４０の設置高さを、高架を走行する新幹線車両の屋根上レベルＲとなる高さとみなしした場合の地上１．２ｍ高さとなる位置であって、水平方向に２５ｍ離れた位置である。つまり、音圧レベルＬ２は、集電装置２０に二面側壁３０を設けた状態を縮尺スケールで模擬した状態での、第２の測定点Ｍ２における集電系騒音である。
【００２６】
また、図２又は図４に示すように、集電装置２０の実機を用いた実機試験によって、第３の測定点Ｍ３における音圧レベルＬＡ（第３の騒音）を測定する。但し、この実機試験では二面側壁を設けない。第３の測定点Ｍ３は、集電装置２０の実機から、水平方向に離れた位置であって、実機からの水平離隔距離が第３の所定距離ｒ３の位置である。この試験は、図２に示すような試験車両を走行させる現地試験としても良いし、集電装置２０の実機を現地試験と同様の配置構成とした図４のような配置構成での風洞試験としても良い。また、集電装置２０の実機ではなく、縮尺率が１／１の実物大模型としても良い。つまり、音圧レベルＬＡは、実機スケールでの、集電装置２０に二面側壁３０を設けない場合の、第３の測定点Ｍ３における集電系騒音である。
【００２７】
そして、これらの測定した音圧レベルＬ１，Ｌ２，ＬＡと、各測定点までの距離ｒ１，ｒ２，ｒ３と、縮尺模型の縮尺率１／αと、を用いて、次式（１ａ）に従って、測定基準点ＭＰでの音圧レベルＬＰを算出する。
【数１】
2017049014.tif 000003
この式（１ａ）によれば、実機スケールでの、二面側壁３０を設けない場合の第３の測定点Ｍ３における音圧レベルＬＡを補正することで、二面側壁３０を設けた場合の、測定基準点ＭＰにおける音圧レベルＬＰを算出することができる。すなわち、第１項である音圧レベルＬＡを、第２項によって、第１の測定点Ｍ１における、縮尺模型換算の音圧レベルに補正し、第３項及び第４項によって、第２の測定点Ｍ２における二面側壁３０を設けた場合の音圧レベルに補正し、第５項によって、測定基準点ＭＰにおける実機換算の音圧レベルＬＰに補正している。第３項である補正係数Ｃ１は、第１の測定点Ｍ１における、二面側壁３０の有無による音圧レベルの補正係数である。第４項である補正係数Ｃ２は、二面側壁３０を設けた場合の、第１の測定点Ｍ１と第２の測定点Ｍ２との地点間差異による音圧レベルの補正係数である。補正係数Ｃ１，Ｃ２と音圧レベルＬ１，Ｌ２との関係は、式（１ｂ）で表される。
【００２８】
以上の集電系騒音の算出は、騒音算出装置１によって行われる。すなわち、騒音算出装置１は、各試験（第１の風洞試験、第２の風洞試験、及び、実機試験）の試験条件や測定データ、風洞試験で用いた集電装置の縮尺模型４０の縮尺率などをもとに、測定基準点ＭＰにおける集電系騒音ＬＰを算出する。
【００２９】
［機能構成］
図５は、騒音算出装置１の機能構成図である。図５によれば、騒音算出装置１は、操作入力部１０２と、表示部１０４と、音声出力部１０６と、通信部１０８と、処理部１１０と、記憶部２００とを備えて構成される一種のコンピュータである。
【００３０】
操作入力部１０２は、例えばキーボードやマウス、タッチパネル、各種スイッチ等で実現される入力装置であり、操作入力に応じた操作信号を処理部１１０に出力する。この操作入力部１０２によって、各試験の試験条件や測定データなどの入力を行うことができる。
【００３１】
表示部１０４は、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等で実現される表示装置であり、処理部１１０からの表示信号に基づく各種表示を行う。この表示部１０４によって、算出した集電系騒音の表示出力を行うことができる。
【００３２】
音声出力部１０６は、例えばスピーカ等で実現される音声出力装置であり、処理部１１０からの音声信号に基づく各種音出力を行う。この音声出力部１０６によって、算出した集電系騒音の音声出力を行うことができる。
【００３３】
通信部１０８は、例えば無線通信モジュールや、ルータ、モデム、有線用の通信ケーブルのジャックや制御回路等で実現される通信装置であり、外部装置との間でデータ通信を行う。この通信部１０８によって、各試験の試験条件や測定データなどの入力を行うことができるとともに、算出した集音系雑音を外部装置に出力することができる。
【００３４】
処理部１１０は、例えばＣＰＵ等の演算装置で実現され、記憶部２００に記憶されたプログラムやデータ、操作入力部１０２や通信部１０８からの入力データ等に基づいて、騒音算出装置１を構成する各部への指示やデータ転送を行って、騒音算出装置１を統括的に制御する。具体的には、処理部１１０は、騒音算出プログラム２０２を実行することで、入力された各試験の試験条件や測定データなどをもとに、式（１ａ）に示した算出式に従って、測定基準点ＭＰでの集電系騒音を推定的に算出して出力する。
【００３５】
記憶部２００は、処理部１１０が騒音算出装置１を統括的に制御するための諸機能を実現するためのプログラムやデータを記憶するとともに、処理部１１０の作業領域として用いられ、処理部１１０が各種プログラムに従って実行した演算結果や、操作入力部１０２や通信部１０８からの入力データが一時的に格納される。本実施形態では、記憶部２００には、騒音算出プログラム２０２と、集電系騒音算出式データ２０４と、縮尺模型データ２０６と、第１の風洞試験条件データ２０８と、第１の風洞試験測定データ２１０と、第２の風洞試験条件データ２１２と、第２の風洞試験測定データ２１４と、実機試験条件データ２１６と、実機試験測定データ２１８と、算出結果データ２２０と、が記憶される。
【００３６】
集電系騒音算出式データ２０４は、式（１ａ）に示した集電系騒音の算出式のデータである。縮尺模型データ２０６は、集電装置２０の実機に対する縮尺模型４０の縮尺率１／αを示すデータである。第１の風洞試験条件データ２０８は、第１の風洞試験における、集電装置の縮尺模型４０から第１の測定点Ｍ１までの距離ｒ１である。第１の風洞試験測定データ２１０は、第１の風洞試験によって測定された、第１の測定点Ｍ１における音圧レベルＬ１である。第２の風洞試験条件データ２１２は、第２の風洞試験における、集電装置の縮尺模型４０から第２の測定点Ｍ２までの距離ｒ２である。第２の風洞試験測定データ２１４は、第２の風洞試験によって測定された、第２の測定点Ｍ２における音圧レベルＬ２である。実機試験条件データ２１６は、実機試験における、集電装置２０の実機から第３の測定点Ｍ３までの距離ｒ３である。実機試験測定データ２１８は、実機試験によって測定された、第３の測定点Ｍ３における音圧レベルＬＡである。算出結果データ２２０は、算出された測定基準点ＭＰにおける集電系騒音である。
【００３７】
［処理の流れ］
図６は、本実施形態における集電系騒音の測定手順を説明するためのフローチャートである。先ず、二面側壁４２を設けない状態での集電装置の縮尺模型４０を用いた第１の風洞試験を行い、第１の測定点Ｍ１における音圧レベルＬ１を測定する（ステップＳ１）。次いで、縮尺模型４０に二面側壁４２を設けた第２の風洞試験を行い、第２の測定点Ｍ２における音圧レベルＬ２を測定する（ステップＳ３）。また、二面側壁３０を設けない状態での集電装置２０の実機を用いた実機試験を行い、第３の測定点Ｍ３における音圧レベルＬＡを測定する（ステップＳ５）。これらのステップＳ１，Ｓ３，Ｓ５の順番は任意である。
【００３８】
続いて、これらの各試験の試験条件や測定データを、騒音算出装置１に入力して記憶部２００に記憶させる（ステップＳ７）。そして、騒音算出装置１が、集電系騒音算出式データ２０４に従って、入力データをもとに、測定基準点ＭＰにおける集電系騒音を算出し（ステップＳ９）、算出した集電系騒音を、表示出力や音声出力する（ステップＳ１１）。
【００３９】
［実験結果］
図７，８は、本実施形態における集電系騒音の測定結果の一例である。ある集電装置についての、測定基準点ＭＰにおける集電系騒音を示すグラフであり、横軸を周波数、縦軸を音圧レベルとして、集電系騒音の周波数特性を示している。また、集電装置が有するパンタグラフの形状が進行方向に非対称であるため、図７に、なびき方向の測定結果を示し、図８に、反なびき方向の測定結果を示している。
【００４０】
図７，８では、本実施形態の測定方法によって算出した集電系騒音（図７，８の「本実施形態」）とともに、比較対象として、上述した実機試験にて測定した音圧レベルＬＡを距離減衰補正して算出した集電系騒音（図７，８の「距離減衰補正のみ」）と、集電装置の実機を用いた現地試験によって測定した実際の集電系騒音（図７，８の「現地試験」）と、を示している。距離減衰補正とは、音源からの距離に応じて音圧レベルが減衰するという原理に基づく補正である。音圧レベルＬＡは、二面側壁３０が無い場合の集電装置２０の側方（水平方向）における値である。つまり、音圧レベルＬＡを距離減衰補正して算出した値は、二面側壁３０が無い場合の測定基準点ＭＰでの値に相当する。
【００４１】
図７，８において、「本実施形態」及び「距離減衰補正のみ」それぞれを、周波数帯全域を俯瞰して「現地試験」と比較すると、「本実施形態」で測定した集電系騒音のほうが、「距離減衰補正のみ」の場合よりも、「現地試験」である実際の集電系騒音に近似していることがわかる。
【００４２】
［作用効果］
このように、本実施形態によれば、集電装置の縮尺模型を用いた風洞試験によって測定した騒音（音圧レベル）をもとに、集電装置に二面側壁を設けた場合の測定基準点ＭＰにおける集電系騒音を、推定的に算出することができる。すなわち、二面側壁を設けない縮尺模型を用いた第１の風洞試験によって、縮尺模型から水平方向に位置する第１の測定点Ｍ１における第１の騒音Ｌ１を測定し、縮尺模型に二面側壁を設けた場合の第２の風洞試験によって、縮尺模型から測定基準点ＭＰに向かう方向に位置する第２の測定点Ｍ２における第２の騒音Ｌ２を測定し、集電装置の実機を用いた実機試験によって、集電装置から水平方向に位置する第３の測定点Ｍ３における第３の騒音ＬＡを測定する。そして、騒音算出装置１が、各試験において測定した騒音Ｌ１，Ｌ２，ＬＡと、各測定点までの距離ｒ１，ｒ２，ｒ３と、縮尺模型の縮尺率と、をもとに、基準測定点ＭＰにおける集電系騒音を推定的に算出することができる。
【００４３】
［変形例］
なお、本発明の適用可能な実施形態は、上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。
【００４４】
例えば、実機試験を行わず、実機試験で測定される音圧レベルＬＡに替えて、第１の風洞試験で測定される音圧レベルＬ１を用いることとしても良い。
この場合、集電系騒音ＬＰの算出式として、次式（２）を用いる。
【数２】
2017049014.tif 000004
この式（２）は、上述の式（１ａ）において、音圧レベルＬＡを、縮尺模型を用いた第１の風洞試験で測定される音圧レベルＬ１とし、距離ｒ３を、第１の風洞試験における第１の測定点Ｍ１までの距離ｒ１とすることで求められる。
【００４５】
また、上述の実施形態では、新幹線を例に挙げて説明したが、在来鉄道に本発明を適用することも可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１０  鉄道車両
２０  集電装置、２２  パンタグラフ
３０  二面側壁（遮音側壁）
４０  縮尺模型、４２  遮音側壁
ＭＰ  測定基準点、Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３  測定点、ｒ１，ｒ２，ｒ３  距離
Ｌ１，Ｌ２，ＬＡ  音圧レベル、ＬＰ  集電系騒音
１  騒音算出装置
１０２  操作入力部、１０４  表示部、１０６  音声出力部、１０８  通信部
１１０  処理部
２００  記憶部
２０２  騒音算出プログラム、２０４  集電系騒音算出式データ
２０６  縮尺模型データ
２０８  第１の風洞試験条件データ、２１０  第１の風洞試験測定データ
２１２  第２の風洞試験条件データ、２１４  第２の風洞試験測定データ
２１６  実機試験条件データ、２１８  実機試験測定データ
２２０  算出結果データ
【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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