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緩和曲線をベジエ曲線で近似する

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Abstract

本記事では,複線以上の場合も含めて,緩和曲線を近似するベジエ曲線制御点の 座標を決定する方法を紹介する。

緩和曲線とは,鉄道線路において直線と円曲線の境界部に設けられ, 曲率とカントを徐々に逓減 (ていげん) し,車両を滑らかに走行させるためのものである。 VRMにはベジエ曲線により自在に曲げられるフレキシブルレールがあるので, 一見容易に緩和曲線を作成できると思われる。 しかし,緩和曲線とベジエ曲線の性質の相違に起因して, 精密に再現することは容易ではなく, ベジエ曲線制御点の座標の決定には近似を前提としたアプローチが必要である。

Note

複雑な計算を勝手にやってくれるExcelシートを作りました。 使いかたの説明とともに配布しているので,使ってください。

緩和曲線計算機

  • はじめに
  • 緩和曲線の形状
  • 緩和曲線のベジエ曲線による近似
  • 複線以上の緩和曲線
  • Excel + Excel solver での実装
  • おわりに