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走行列車から軌道の力学状態を推定する手法の理論的検討

研究課題

研究課題/領域番号 17K06529
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 構造工学・地震工学・維持管理工学
研究機関新潟大学

研究代表者

阿部 和久  新潟大学, 自然科学系, 教授 (40175899)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードレール軸力推定 / 慣性正矢法 / 軌道検測 / 通り変位 / 構造工学・地震工学 / 交通工学・国土計画 / 鉄道工学
研究成果の概要

営業車両に搭載された検測装置によって取得された軌道の通り変位波形を用い,軌道の力学状態を推定する手法について,基礎理論の構築を目指した.具体的には,2つの異なる軸力下で得たレールたわみ測定値の変化量から,レール軸力と道床横剛性とを係数に持つ波数に関する4次関数を導出した.当該多項式の係数を介して,原理的にはレール軸力と道床横剛性とを求めることができ,さらに実軌道の力学特性を考慮した場合でも相対軸力の推定が可能であることを立証した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

営業列車に搭載した検測装置による軌道状態監視の検討は,国内外において精力的に行われている.しかし,これらは軌道の幾何形状に基づいた異常箇所の検出や,軌道変位進みの将来予測に主眼が置かれており,力学状態の把握は検討の対象外とされてきた.一方,レール軸力測定法の研究は,定期点検を前提とした定点測定のみが対象であった.本研究では,レール軸力とそれに起因する軌道形状の変化との力学的関係に着目し,これらを理論的に関連付け,軸力と道床横抵抗力といった軌道の力学状態の線区全域に亘る高頻度モニタリングを対象とする点に学術的,社会的意義がある.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 軌道状態が通り変位軸力測定法の推定精度に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤拓郎,阿部和久,清水彰久,紅露一寛
    • 雑誌名

      鉄道工学シンポジウム論文集

      巻: 23 ページ: 253-260

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 通り変位測定データを用いた軌道力学状態推定に関する基礎的検討2018

    • 著者名/発表者名
      阿部和久,千葉 颯兵,佐藤拓郎,小松佳弘,紅露 一寛
    • 雑誌名

      鉄道工学シンポジウム論文集

      巻: 22 ページ: 107-114

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] レール温度履歴が通り変位軸力推定法に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤拓郎
    • 学会等名
      第37回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会論文集
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 通り変位軸力推定法の精度改善を目的とした離散正弦変換軌道モデルの有効性2019

    • 著者名/発表者名
      滝林裕太
    • 学会等名
      第37回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会論文集
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] レール温度履歴が通り変位軸力推定法の精度に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤拓郎
    • 学会等名
      第26回鉄道技術連合シンポジウムJ-Rail2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] A monitoring method for mechanical condition of track using rail lateral displacement data obtained with commercial trains2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuhisa Abe
    • 学会等名
      WCRR2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 軌道状態が通り変位軸力測定法に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤拓郎,阿部和久,小松佳弘,紅露一寛
    • 学会等名
      平成30年度土木学会全国大会年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 軌道条件が通り変位軸力測定法に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤拓郎,阿部和久,紅露一寛,小松佳弘
    • 学会等名
      第36回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 軌道状態が通り変位データに基づく推定軸力に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤拓郎,阿部和久,小松佳弘,紅露一寛
    • 学会等名
      第25回鉄道技術連合シンポジウムJ-Rail2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] A theoretical study on a rail stress monitoring method using rail lateral displacement observed by commercial trains2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuhisa Abe, Sohei Chiba, Yoshihiro Komatsu and Kazuhiro Koro
    • 学会等名
      Railways2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 営業車両による通り変位測定データに基づく軌道力学状態の推定2017

    • 著者名/発表者名
      千葉 颯兵,阿部 和久,小松 佳弘,紅露 一寛
    • 学会等名
      平成29年度土木学会全国大会年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 営業車両による通り変位測定データに基づく軌道軸力推定法の検討2017

    • 著者名/発表者名
      千葉 颯兵,阿部 和久,小松 佳弘,紅露 一寛
    • 学会等名
      第35回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 通り変位測定データに基づくレール軸力測定法に関する理論的検討2017

    • 著者名/発表者名
      千葉 颯兵,阿部 和久,小松 佳弘,紅露 一寛
    • 学会等名
      第24回鉄道技術・政策連合シンポジウム(J-Rail2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 走行列車から軌道の力学状態を推定する手法の理論的検討

    • URL

      http://applmech.eng.niigata-u.ac.jp/research/monitoring/index.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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