Development of condition monitoring system of running safety of railway vehicle utilizing the monitoring bogie

利用监测转向架的铁路车辆运行安全状态监测系统的研制

基本信息

  • 批准号:
    19J12664
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.09万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2019-04-25 至 2021-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

鉄道の車輪・レール接触力を営業運転中に常時測定可能なモニタリング台車による、膨大な測定データを活用し、乗り上がり脱線に対する走行安全性の低下や、車輪やレールの摩耗が懸念される急曲線区間を効率的に検出し、対策の提案を支援するシステムを開発する。乗り上がり発生や摩耗進展に対しては、外軌側(曲線外側)の車輪フランジ部とレール間の摩擦係数が重要である。これまでの研究では、車両運動解析を多条件で実施することで、各車輪・レール間の摩擦係数と車輪・レール接触力の関係を定量的に把握し、膨大なデータベースを構築した。これを推定器として用い、モニタリング台車で実測が可能な接触力から外軌側車輪フランジ部の摩擦係数を回帰的に同定する手法の基本的な原理を提案した。従来手法では車輪とレールを新品状態と想定した解析モデルに基づいているが、これは実際の環境においては限定的な条件である。当該年度は実際の現場で測定された様々な車輪やレールの摩耗形状を数値解析モデルに適用し、車輪とレールが摩耗した場合の車輪・レール接触状況の変化について分析した。摩耗の影響によって接触状態が大きく変化する結果を受けて、様々な摩耗形状を適用した解析モデルに基づいた推定器を、新たに多数構築した。摩耗形状を考慮しない従来手法との比較から、新たな手法の有用性を示した。以上の拡張した提案手法を用いて、営業路線内の多数の急曲線区間において外軌側車輪フランジ部の摩擦係数の推定を実施し、摩擦係数を考慮した走行安全性や車輪・レール摩耗の評価手法の実用化を見据えた具体的な検討を進めた。路線内の複数の急曲線区間の比較から、比較的摩擦係数が高く走行安全性の低下や車輪・レールの顕著な摩耗の発生が懸念される箇所を検出した。車輪・レール間の摩擦係数を勘案して優先的に対策を実施すべき区間を効率的に特定するための手法として、提案手法を活用できる可能性を示した。
The wheel contact force of railway can be measured frequently during operation, such as vehicle movement, expansion, utilization, disconnection, low running safety, wheel friction, suspense, rapid curve section, efficiency detection, and support for policy proposals. The friction coefficient of the wheel on the outer rail side (outside of the curve) is important. This study aims to analyze the relationship between wheel friction coefficient and wheel contact force under various conditions, and to establish a quantitative model of wheel motion. This paper proposes the basic principle of the method of determining the friction coefficient of the wheel on the outer rail side by measuring the possible contact force of the wheel on the wheel carrier. The new product status of the wheel is determined by the analysis method, and the conditions of the environment are limited. When the year is over, the wear shape of the wheel is measured, and the numerical value is analyzed. The impact of friction on the contact state is large, and the shape of friction is applied to the structure of the base. The shape of friction is considered, and the comparison of new techniques is shown. The above proposed method is used to estimate the friction coefficient of the wheel on the outer rail side in most of the sharp curve sections of the road, and the friction coefficient is considered to be used to evaluate the wheel friction consumption. The comparison of the friction coefficient between the multiple curve sections in the route is high, the driving safety is low, the friction loss is high, and the occurrence of suspense is high. The investigation of the friction coefficient between the wheel and the wheel is a priority, and the implementation of measures is based on specific methods and effective intervals, and the possibility of using proposal methods is also demonstrated.

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Estimation of friction coefficient between outside wheel flange and rail considering influence of wheel/rail wear
考虑轮轨磨损影响的外轮缘与钢轨摩擦系数估算
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Yosuke Ichiyanagi;Yohei Michitsuji;Akira Matsumoto;Yasuhiro Sato;Hiroyuki Ohno;Daisuke Yamaguhci;Masuhisa Tanimoto;Takuya Matsuda;Takanori Matsumi
  • 通讯作者:
    Takanori Matsumi
車輪・レール摩耗の影響を考慮した外軌側車輪フランジ部の摩擦係数の推定方法
考虑轮轨磨损影响的轮缘外摩擦系数估算方法
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    一柳 洋輔;道辻 洋平;松本 陽;佐藤 安弘;大野 寛之;緒方 正剛;谷本 益久;松田 卓也;松見 隆紀
  • 通讯作者:
    松見 隆紀
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LRTの車輪・レール摩耗の進展メカニズムと摩耗予測に関する研究
轻轨轮轨磨损发展机理及磨损预测研究
  • 批准号:
    24K17230
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.09万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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