2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of railway track condition monitoring system using portable sensing device
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26420182
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
綱島 均 日本大学, 生産工学部, 教授 (30287594)
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2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 鉄道 / 安全性 / 軌道 / 状態監視 / カルマンフィルタ / 推定 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
鉄道の安全性向上のためには，軌道状態を監視し，その状態に応じて適切な保守を行うことが必要である．検査項目の中でも軌道不整は車両の振動による乗り心地の悪化とともに脱線の危険を増大させるため，重要な項目であると言える．現在行われている軌道不整の計測方法として，軌道検測車によるものや保守係員によるものがある．しかし，コストの問題から地方鉄道では費用の確保が難しく，これらの手法を使って十分な検査が行えない事業者も少なくない．
このような問題に対して，営業列車に簡易なセンサを置くことで車体動揺を計測し，計測データから軌道状態を診断する軌道状態診断システムの開発が行われている．また，新幹線の軌道状態監視を目的として，カルマンフィルタを用いて車体動揺から軌道形状を推定する手法の開発が行われている．これらの手法を組み合わせることによって低コストで高頻度な軌道状態の監視の実現が期待できる．
本研究では，地方鉄道の軌道状態の常時監視を目的として，営業車両の車体振動加速度から，速度に依存する車両動揺データから軌道変位を推定する逆問題を，精度良く，安定的に解くアルゴリズムを考案し，軌道状態の診断を行った．その結果，RMS値による評価と高低不整推定による評価が一致することが確認できた．さらにMPC metrics法を用いて，推定した高低不整の平均値と軌道検測車の計測による高低不整を比較し，推定精度を評価した結果，2つの波形には相関性があり，高低不整量の大きい箇所については良好な精度で推定できていることが確認できた．これらの結果から，地方鉄道のレール状態監視に使用することが可能であることを実証した．
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Research Products
(6 results)
