铁道车辆状态监视装置制造方法及图纸

提供一种用于判定铁道车辆的有无异常等车辆状态的参数的调整无需很大的劳力和时间、就能够简易地进行判定的铁道车辆状态监视装置。本发明专利技术的铁道车辆状态监视装置(100)具备：检测装置(1)，其对以在轨道上行驶的铁道车辆(3)所具备的车轮(31)的轮荷等表示的车辆信息进行检测；以及判定装置(2)，其具备分类器(21)，该分类器(21)被输入有检测到的所述车辆信息并输出所述铁道车辆的有无异常等车辆状态。并且，所述分类器是以如下方式使用机器学习来生成的：使用所述车辆状态已知的铁道车辆的所述车辆信息和所述车辆状态作为示教数据，在输入了所述车辆信息时输出已知的所述车辆状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铁道车辆状态监视装置
本专利技术涉及对以在轨道上行驶的铁道车辆所具备的车轮的轮荷等表示的车辆信息进行检测、并基于检测到的车辆信息对铁道车辆有无异常等车辆状态进行判定的铁道车辆状态监视装置。尤其是，本专利技术涉及用于判定车辆状态的参数的调整无需很大的劳力和时间、就能够简易地进行判定的铁道车辆状态监视装置。
技术介绍
以往，为了提高铁道车辆的行驶安全性，在营业车辆(营业运转中的铁道车辆)安装各种的传感器，利用传感器对在营业线路上行驶中的营业车辆的状态进行监视，从而进行在营业车辆的行驶时检测营业车辆的异常的在线·实时监视(参照例如专利文献1、2)。然而，若欲利用上述的方法对行驶中的铁道车辆的异常进行检测，则必须在全部的铁道车辆安装传感器，传感器的保养·检修等花费劳力和时间。因此，存在无法容易地检测铁道车辆的异常并且需要巨额的费用这样的问题。为了解决上述的问题，提出了如下方法：在轨道设置用于测定车轮的轮荷的轮荷传感器，基于通过轮荷传感器测定到的轮荷所表示的指标的大小检测铁道车辆的异常(参照例如专利文献3)。根据该方法，与在每个铁道车辆安装传感器的情况相比，能够容易地且廉价地检测铁道车辆的异常。然而，专利文献1～3所记载的方法均是如下方法：将评价指标与预定的阈值比较，根据其大小关系来检测铁道车辆的异常。用于检测该异常的阈值可以根据铁道车辆的构造、装载条件、行驶条件等而变成恰当的值。因此，为了精度良好地检测异常，需要针对这些条件中的各条件分别决定许多阈值，需要很多的时间和劳力。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2009-220815号公报专利文献2：日本特开2011-51518号公报专利文献3：日本特开2013-120100号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术是为了解决该现有技术的问题点而做成的，其课题在于提供一种用于判定铁道车辆有无异常等车辆状态的参数的调整无需很大的劳力和时间、就能够简易地进行判定的铁道车辆状态监视装置。用于解决问题的方案为了解决所述课题，本专利技术的铁道车辆状态监视装置的特征在于，具备：检测装置，其对以在轨道上行驶的铁道车辆所具备的车轮的轮荷等表示的车辆信息进行检测；以及判定装置，其具备分类器，该分类器被输入有检测到的所述车辆信息并输出所述铁道车辆的有无异常等车辆状态。并且，所述分类器是以如下方式使用机器学习来生成的：使用所述车辆状态已知的铁道车辆的所述车辆信息和所述车辆状态作为示教数据，在输入了所述车辆信息时输出已知的所述车辆状态。根据本专利技术，将车辆有无异常等车辆状态已知的铁道车辆的以车轮的轮荷等表示的车辆信息和车辆状态用作示教数据(所输入的车辆信息和所输出的车辆状态的组合)，通过机器学习生成分类器。并且，车辆信息由检测装置检测，该检测到的车辆信息向分类器输入，从而作为判定结果的车辆状态从分类器输出。根据本专利技术，无需用于如以往那样决定阈值的很大的时间、劳力，仅通过使用了已知的数据的机器学习来生成分类器即可，因此，能够简易地判定车辆状态。优选的是，由所述检测装置检测且向所述分类器输入的所述车辆信息以所述铁道车辆所具备的车轮的轮荷表示，所述分类器将所述铁道车辆有无异常和异常的类别作为所述车辆状态输出。具体而言，例如，所述铁道车辆在前后具备一对转向架，该转向架在前后具有左右两对车轮，由所述检测装置检测的车辆信息是由以下的式(1)和式(2)分别表示的所述铁道车辆的前侧的转向架的1次弹簧异常指标和后侧的转向架的1次弹簧异常指标、由以下的式(3)表示的所述铁道车辆的2次弹簧异常指标，从所述分类器输出的车辆状态是所述铁道车辆有无异常和异常的类别。前侧的转向架的1次弹簧异常指标＝(P1+P4)-(P2+P3)···(1)后侧的转向架的1次弹簧异常指标＝(P5+P8)-(P6+P7)···(2)铁道车辆的2次弹簧异常指标＝(P1+P3+P6+P8)-(P2+P4+P5+P7)···(3)其中，P1表示前侧的转向架的右前方侧的车轮的轮荷；P2表示前侧的转向架的左前方侧的车轮的轮荷；P3表示前侧的转向架的右后方侧的车轮的轮荷；P4表示前侧的转向架的左后方侧的车轮的轮荷；P5表示后侧的转向架的右前方侧的车轮的轮荷；P6表示后侧的转向架的左前方侧的车轮的轮荷；P7表示后侧的转向架的右后方侧的车轮的轮荷；P8表示后侧的转向架的左后方侧的车轮的轮荷表示的。1次弹簧异常是设置于转向架的1次弹簧(轴弹簧)的异常，例如，能够例示设置于转向架的螺旋弹簧的折损。1次弹簧设置于每个车轮，当任意的车轮的1次弹簧异常时，原来施加于设置有该1次弹簧的车轮的、转向架的重量施加于该转向架中的位于上述车轮的前后方向和左右方向的车轮。例如，当转向架的右前方侧的车轮的1次弹簧异常时，原来施加于右前方侧的车轮的、转向架的重量施加于左前方侧的车轮和右后方侧的车轮。这样，当产生1次弹簧异常时，其影响波及到相对于产生了1次弹簧异常的车轮位于前后方向和左右方向的车轮。因而，想到：通过对位于前侧的转向架的右前方侧和左后方侧的车轮各自的轮荷的合计(P1+P4)与位于前侧的转向架的左前方侧和右后方侧的车轮各自的轮荷的合计(P2+P3)之差进行评价，能够检测前侧的转向架的1次弹簧异常。因此，在上述的优选的构成中，作为由检测装置检测的车辆信息(向分类器输入的车辆信息)，使用了由式(1)表示的前侧的转向架的1次弹簧异常指标。使用由式(2)表示的后侧的转向架的1次弹簧异常指标也是基于同样的理由。另一方面，2次弹簧异常是指设置于转向架的2次弹簧的异常，例如，能够例示设置于转向架的空气弹簧的供排气的异常。2次弹簧分别设置于前后的转向架的左右，换言之，设置于铁道车辆的前后左右，当任意的转向架的2次弹簧异常而无法支承车身的重量时，原来施加于该转向架的设置有2次弹簧那一侧的车轮的、车身的重量施加于位于该2次弹簧的前后方向和左右方向的2次弹簧的附近的车轮。例如，当前侧的转向架的右侧的2次弹簧异常时，原来施加于位于前侧的转向架的右侧的车轮(前后1对车轮)的、车身的重量施加于位于前侧的转向架的左侧的车轮(前后1对车轮)和位于后侧的转向架的右侧的车轮(前后1对车轮)。如此，当产生2次弹簧异常时，其影响波及到相对于产生了异常的2次弹簧位于前后方向或左右方向的2次弹簧的附近的车轮。因而，想到：通过对位于前侧的转向架的右侧和位于后侧的转向架的左侧的车轮各自的轮荷的合计(P1+P3+P6+P8)与位于前侧的转向架的左侧和位于后侧的转向架的右侧的车轮各自的轮荷的合计(P2+P4+P5+P7)之差进行评价，能够检测铁道车辆的2次弹簧异常。因此，在上述的优选的构成中，作为由检测装置检测的车辆信息(向分类器输入的车辆信息)，使用了由式(3)表示的铁道车辆的2次弹簧异常指标。如以上那样，在上述的优选的构成中，作为所检测的车辆信息(向分类器输入的车辆信息)，使用前侧的转向架的1次弹簧异常指标、后侧的转向架的1次弹簧异常指标以及铁道车辆的2次弹簧异常指标，因此，能够期待提高作为判定结果从分类器输出的车辆有无异常(与1次弹簧、2次弹簧相关联的异常)和异常的类别的判定精度。此外，前侧的转向架的1次弹簧异常指标、后侧的转向架的1次弹簧异常指标以及铁道车辆的2次弹簧异常指标如从式(1)～(3)明确那样能够本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁道车辆状态监视装置，其特征在于，该铁道车辆状态监视装置具备：检测装置，其对以在轨道上行驶的铁道车辆所具备的车轮的轮荷等表示的车辆信息进行检测；以及判定装置，其具备分类器，该分类器被输入有检测到的所述车辆信息并输出所述铁道车辆的有无异常等车辆状态，所述分类器是以如下方式使用机器学习来生成的：使用所述车辆状态已知的铁道车辆的所述车辆信息和所述车辆状态作为示教数据，在输入了所述车辆信息时输出已知的所述车辆状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.15 JP 2014-2535151.一种铁道车辆状态监视装置，其特征在于，该铁道车辆状态监视装置具备：检测装置，其对以在轨道上行驶的铁道车辆所具备的车轮的轮荷等表示的车辆信息进行检测；以及判定装置，其具备分类器，该分类器被输入有检测到的所述车辆信息并输出所述铁道车辆的有无异常等车辆状态，所述分类器是以如下方式使用机器学习来生成的：使用所述车辆状态已知的铁道车辆的所述车辆信息和所述车辆状态作为示教数据，在输入了所述车辆信息时输出已知的所述车辆状态。2.根据权利要求1所述的铁道车辆状态监视装置，其特征在于，由所述检测装置检测且向所述分类器输入的所述车辆信息以所述铁道车辆所具备的车轮的轮荷表示，所述分类器将所述铁道车辆有无异常和异常的类别作为所述车辆状态输出。3.根据权利要求1所述的铁道车辆状态监视装置，其特征在于，所述铁道车辆在前后具备一对转向架，该转向架在前后具有左右两对车轮，由所述检测装置检测的车辆信息是由以下的式(1)表示的所述铁道车辆的前侧的转向架的1次弹簧异常指标、由以下的式(2)表示的所述铁道车辆的后侧的转向架的1次弹簧异常指标、由以下的式(3)表示的所述铁道车辆的2次弹簧异常指标，从所述分类器输出的车辆状态是所述铁道车辆有无异常和异常的类别，前侧的转向架的1次弹簧异常指标＝(P1+P4)-(P2+P3)···(1)后侧的转向架的1次弹簧异常指标＝(P5+P8)-(P6+P7)···(2)铁道车辆的2次弹簧异常指标＝(P1+P3+P6+P8)-(P2+P4+P5+P7)···(3)其中，P1表示前侧的转向架的右前方侧的车轮的轮荷；P2表示前侧的转向架的左前方侧的车轮的轮荷；P3表示前侧的转向架的右后方侧的车轮的轮荷；P4表示前侧的转向架的左后方侧的车轮的轮荷；P5表示后侧的转向架的右前方侧的车轮的轮荷；P6表示后侧的转向架的左前方侧的车轮的轮荷；P7表示后侧的转向架的右后方侧的车轮的轮荷；P8表示后侧的转向架的左后方侧的车轮的轮荷。4.根据权利要求1所述的铁道车辆状态监视装置，其特征在于，所述铁道车辆在前后具备一对转向架，该转向架在前后具有左右两对车轮，由所述检测装置检测的车辆信息是由以下的式(1)表示的所述铁道车辆的前侧的...

【专利技术属性】
技术研发人员：水野将明，谷本益久，长泽研介，须田義大，林世彬，木本健介，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，国立大学法人东京大学，
类型：发明
国别省市：日本,JP