(57)【要約】      （修正有）【課題】ダイヤが乱れた場合に、列車運行管理会社の被る損失の少ない運転整理を実行できるように支援する。【解決手段】運転整理支援装置は、少なくとも列車の種別、遅れ時間、輸送量を含む所定の複数の指標に基づいて、列車の遅延が列車運行管理会社に与える損失値を予め記憶する損失管理データベースと、現在の運行計画に基づいて少なくとも一つの運転整理案を作成するために演算する運転整理案演算部と、運転整理案演算部により作成された運転整理案の損失値を損失管理データベースに基づいて算出する運転整理案評価部と、運転整理案と損失値を対応づけて提示する運転整理案提示部と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車の運行を管理するための列車運行管理システムであって、
列車の運行計画の乱れに対応すべく、運行計画を変更するための運転整理案を少なくとも一つ作成して提示する運転整理支援装置を備えており、
前記運転整理支援装置は、
少なくとも列車の種別、遅れ時間、輸送量を含む所定の複数の指標に基づいて、列車の遅延が列車運行管理会社に与える損失値を予め記憶する損失管理データベースと、
現在の運行計画に基づいて少なくとも一つの前記運転整理案を作成するために演算する運転整理案演算部と、
前記運転整理案演算部により作成された前記運転整理案の損失値を前記損失管理データベースに基づいて算出する運転整理案評価部と、
前記運転整理案と前記損失値を対応づけて提示する運転整理案提示部と、
を備える列車運行管理システム。
【請求項２】
前記運転整理案演算部により複数の運転整理案が作成された場合に前記複数の運転整理案を比較するために、前記複数の運転整理案を保存する運転整理案保存部を備える、
請求項１に記載の列車運行管理システム。
【請求項３】
前記所定の複数の指標のうち選択された特定の指標について所定の閾値を設定することができ、
前記運転整理案評価部は、前記特定の指標が前記所定の閾値を超えたか判定し、
前記運転整理案提示部は、前記特定の指標が前記所定の閾値を超えたと前記運転整理案評価部により判定された場合に、その判定結果を提示する、
請求項２に記載の列車運行管理システム。
【請求項４】
前記運転整理案評価部は、前記特定の指標が前記所定の閾値を超えた場合、予め設定される所定量の損失値を前記特定の指標についての損失値に加算する、
請求項３に記載の列車運行管理システム。
【請求項５】
前記運転整理案に含まれる駅から所定距離の範囲内で実施されるイベントについての情報を取得するためのイベント情報取得部を設け、
前記運転整理案提示部は、前記イベントに関する情報を前記運転整理案に対応づけて提示する、
請求項１〜４のいずれかに記載の列車運行管理システム。
【請求項６】
列車の運行を管理する列車運行管理システムの制御方法であって、
前記列車運行管理システムは、列車の運行計画の乱れに対応すべく、運行計画を変更するための運転整理案を少なくとも一つ作成して提示するための運転整理支援装置を備えており、
前記運転整理支援装置は、
少なくとも列車の種別、遅れ時間、輸送量を含む所定の複数の指標に基づいて、列車の遅延が列車運行管理会社に与える損失値を予め損失データベースに記憶し、
現在の運行計画に基づいて少なくとも一つの前記運転整理案を作成し、
前記運転整理案の損失値を前記損失管理データベースに基づいて算出し、
前記運転整理案と前記損失値を対応づけて提示する、
列車運行管理システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、列車運行管理システムおよび列車運行管理システムの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
列車のダイヤが天候不順または人身事故などの理由により乱れた際には、運転整理を行って、元のダイヤに戻すための運行計画を立てる必要がある（特許文献１）。従来の列車運行管理システムにおいては、運転整理装置によりダイヤの予測を行う技術が開発されている。一つの従来技術では、実績ダイヤを参照し、ダイヤの遅れを過去の遅れパターンと照合した上で、運転整理案を提示する（特許文献２）。その従来技術では、似たようなパターンの運転整理案が複数存在する場合、各運転整理案を所定の尺度で評価し、一定の評価点以上の案を提示する。
【０００３】
他の一つの従来技術では、適切な運転整理を行うため、旅客の流動を予測する技術が開発されている（特許文献３）。その従来技術では、乗客の数を数えることで統計データを取り、その統計データを保持する。その従来技術では、過去の類似データを検索することにより、乗客の流動の予想を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１９０３号公報
【特許文献２】特開２０１１−１１１０５８号公報
【特許文献３】特開２０１０−６１３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
列車のダイヤが乱れた場合、予測ダイヤを計算することで、ある程度自動で運転整理案を提示することが可能である。しかし、従来の運転整理案は、単にダイヤを元に戻すためだけに作成されているに過ぎず、列車運行管理会社に与える損失という観点から運転整理案を作成していない。
【０００６】
例えば、乗車率の高い列車と低い列車とを比較すると、一般的に、乗車率の高い列車の遅れの方が乗車率の低い列車の遅れよりも損失は大きい。また、特急列車などでは、所定時間以上遅れると特急券を払い戻す必要があるため、損失が大きくなる。さらに、国によっては、特定の列車（例えば特定の貨物を運搬する貨物列車など）が所定時間以上遅れると罰金を支払う場合もある。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、その目的は、列車の遅延が列車運行管理会社に与える損失値に基づいて、運転整理案を評価し、提示できるようにした列車運行管理システムおよび列車運行管理システムの制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決すべく、本発明に係る列車運行管理システムは、列車の運行を管理するための列車運行管理システムであって、列車の運行計画の乱れに対応すべく、運行計画を変更するための運転整理案を少なくとも一つ作成して提示する運転整理支援装置を備えており、運転整理支援装置は、少なくとも列車の種別、遅れ時間、輸送量を含む所定の複数の指標に基づいて、列車の遅延が列車運行管理会社に与える損失値を予め記憶する損失管理データベースと、現在の運行計画に基づいて少なくとも一つの運転整理案を作成するために演算する運転整理案演算部と、運転整理案演算部により作成された運転整理案の損失値を損失管理データベースに基づいて算出する運転整理案評価部と、運転整理案と損失値を対応づけて提示する運転整理案提示部と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、列車の遅延が列車運行管理会社に与える損失値と運転整理案とを対応づけて提示できるため、損失値の少ない運転整理案を容易に選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】列車運行管理システムの全体概要を示す説明図。
【図２】旅客流動計測装置および旅客流動統計データベースの構成を示す説明図。
【図３】運転整理支援装置および損失ポイントの設定方法の例を示す説明図。
【図４】損失ポイントデータベースの構成例。
【図５】運転整理案の一覧を表示する画面の例。
【図６】運転整理案の詳細を表示する画面の例。
【図７】第２実施例に係り、運転整理支援装置および運転整理案詳細画面の例。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態では、以下に詳述するように、列車運行管理システムにおいて、指令員ができるだけ損失の少ない運転整理を行えるようにするための手段として運転整理支援装置を備える。運転整理支援装置は、運転整理案ごとに、各列車の遅れによる損失を損失ポイントとして定量的に計算し、指令員に提示する。運転整理案は、コンピュータ装置が自動的に算出してもよいし、または、指令員が手動で作成してもよい。運転整理支援装置は、例えば、予測ダイヤを計算する予測部と、運転整理案を作成する作成部と、条件別に損失ポイントを定義した損失ポイントデータベースを備えることができる。
【００１２】
このように構成される本実施形態によれば、指令員は実際の線路状況および車両運用状況などの各種状況と損失ポイントとのバランスを吟味しながら、適切な運転整理案を選択して、実行することができる。
【００１３】
以下の実施例では、例えば、列車の在線状態および現場設備の状態を取得する列車集中制御装置１と、列車の運行状況を逐次監視し、ダイヤと列車の在線位置情報を基に列車の進路制御を行う進路制御装置２と、列車の計画、実施、実績ダイヤを管理するダイヤ管理装置３と、ダイヤが乱れた際に運転整理の入力を行って進路制御装置に指示を出す運転整理装置４と、運転整理装置４に対し運転整理案の評価を行う運転整理支援装置６と、時間帯や線区、列車種別等に応じた乗客の流動を計算し、統計的に保持する旅客流動計測装置５を含む列車運行管理システムを開示する。
【００１４】
図３で後述するように、運転整理支援装置６は、現在のダイヤ状況に応じた適切な運転整理案を作成する運転整理案作成部６４と、作成した運転整理案を運転整理装置４へ送信し、表示させる運転整理案提示部６２と、複数の運転整理案を比較するために、一時的に運転整理案を保持しておく運転整理案一時保存部６３と、列車の遅れにより生じる損失を要因別に数値化したデータを持つ損失ポイントデータベース６１とを備えてもよい。
【００１５】
さらに、運転整理案作成部６４は、ダイヤの乱れを示すダイヤ乱れ情報を基に運転整理案を作成する演算部６４１と、演算部６４１の作成した運転整理案の損失ポイントを損失ポイントデータベース６１に登録されているデータを参照して計算する評価部６４２とを含んで構成されてもよい。
【００１６】
また、旅客流動計測装置５は、例えば区間、列車種別、時間帯等の要因別の旅客構成を計測し、それらの計測データを旅客流動統計データベース５１に登録し保持することで、乗客の流動を予測してもよい。
【実施例１】
【００１７】
図１〜図６を用いて第１実施例を説明する。図１は、本実施例に係る列車運行管理システムの全体概要を示す説明図である。列車運行管理システムは、例えば、列車集中制御装置１、進路制御装置２、ダイヤ管理装置３、運転整理装置４、旅客流動計測装置５、運転整理支援装置６を通信ネットワークとしてのＬＡＮ（Local Area Network）を介して双方向通信可能に接続されている。各装置１〜６は、それぞれ別々のコンピュータ装置として構成してもよいし、または、装置１〜６を実現するための機能をコンピュータプログラムとして一つまたは複数のコンピュータ装置に設けてもよい。
【００１８】
列車集中制御装置１は、例えば信号機８および転てつ器９などの線路に配置される各種設備に接続されており、それら設備の状態（例えば、信号機の現示、転てつ器が定位であるか反位であるか、列車の在線状態など）を監視、制御する。それらの設備状態は、列車集中制御装置１からＬＡＮ７を介して進路制御装置２に送信される。
【００１９】
進路制御装置２は、列車集中制御装置１から取得する設備状態および実施ダイヤを基にして、列車を適切に制御するための制御信号を列車集中制御装置１に送信する。その制御信号は、信号機８、転てつ器９の動作を制御するための信号である。
【００２０】
ダイヤ管理装置３は、計画ダイヤ、実施ダイヤ、実績ダイヤの管理を行う。運転整理装置４は、列車のスジ画面を表示し、列車のダイヤが乱れた場合は、指令員の入力により時刻変更、列車の間引きなどの運転整理を行い、進路制御装置２に命令を出す。スジとは、ダイヤ（ダイヤグラム）上で表示される斜線を意味し、列車を示す。旅客流動計測装置５および運転整理支援装置６については図を改めて詳述する。
【００２１】
図２に示すように、旅客の流動状態を計測して管理するための旅客流動計測装置５は、旅客流動統計データベース５１を持つ。旅客流動統計データベース５１は、旅客の流動をカウントしたデータを、統計値としてレコード５１１のような形で保持している。レコード５１１の構成に示すように、旅客流動計測装置５は、例えば、時間帯、区間、列車種別に応じた旅客の流動をカウントして管理する。
【００２２】
旅客流動統計データベース５１で管理される旅客流動の統計データは、後述のように、ダイヤが乱れた場合の旅客の流れを予測するために用いる。これに限らず、旅客流動の統計データは、将来のダイヤ改正などにも使用することができる。
【００２３】
図３は、運転整理支援装置６の構成例を示す。運転整理支援装置６は、例えば、「損失管理データベース」としての損失ポイントデータベース６１と、運転整理案提示部６２と、運転整理案一時保存部６３と、運転整理案作成部６４を備えることができる。
【００２４】
運転整理案提示部６２は、運転整理案作成部６４で作成した運転整理案を、例えばコンピュータ画面を通じて指令員に提示する。画面表示に代えて、または、画面表示と共に、合成音声出力または印刷出力により運転整理案を指令員に提示してもよい。
【００２５】
運転整理案一時保存部６３は、運転整理案作成部６４で作成した複数の運転整理案を比較検討できるように、一時的に保存する。運転整理案一時保存部６３は、例えば、フラッシュメモリなどのような半導体メモリ装置、ハードディスク装置などに運転整理案を記憶する。
【００２６】
運転整理案作成部６４は、運転整理案を作成する。運転整理案作成部６４の作成する運転整理案には、指令員が運転整理を行う際に参考にすることができる損失ポイントが対応づけられている。したがって、指令員は、ダイヤ乱れに対して車両運用の状況および線路の状態を考慮しながら、損失ポイントの少ない運転整理案を選択することができる。
【００２７】
損失ポイントデータベース６１は、作成した運転整理案についての損失ポイントを計算するための各種データを格納する。パラメータとしては、例えば、列車種別、遅れ時分（遅れ時間）、遅れ時分に関する閾値、旅客流動統計値を挙げることができる。
【００２８】
図４は、損失ポイントデータベース６１のレコード６１１の例を示す。列車の種別毎にデータは管理される。例えば、普通列車のデータ６１Ａの場合、各旅客流動値ごとに、遅れ時間が変化した場合の損失ポイントが予め記憶されている。旅客流動値は、「輸送量」の一例であり、乗客輸送量と言い換えることもできる。
【００２９】
遅れ時間の値は、図４では、１０分遅れ、２０分遅れ、３０分遅れのように１０分単位で管理しているが、これに代えて、５分単位、１５分単位、２０分単位、３０分単位、６０分単位、９０分単位、１２０分単位等のように、他の時間単位で管理してもよい。なお、本実施例では、列車が運休した場合も「遅れ時間」の一形態であると考えて、遅れ時間の項目の中で管理している。
【００３０】
なお、本実施例では、旅客流動値を、例えば、１００人／日、２００人／日、３００人／日のように１００人単位で管理するが、これに限らず、１０００人／日、１５００人／日、２０００人／日のような他の旅客数単位で管理してもよい。
【００３１】
特急列車のデータ６１Ｂの場合も、普通列車のデータ６１Ａと同様に、各旅客流動値ごとに、遅れ時間が変化した場合の損失ポイントが予め記憶されている。
【００３２】
貨物列車のデータ６１Ｃの場合、旅客流動値に代えて、コンテナ数が用いられる。コンテナ数は「輸送量」の他の一例である。コンテナ数とは、貨物列車で輸送されるコンテナの数であり、貨物輸送量と言い換えることもできる。
【００３３】
「閾値越え」について説明する。列車の遅れ時間が予め設定した閾値を超えた場合に、閾値を越えたことを指令員に通知する。図４では、理解のために、閾値を越えたことを丸印で表現している。例えば、普通列車のデータ６１Ａの場合、閾値を設定していないため、その普通列車が６０分以上遅れても、運休したとしても、閾値越えは生じない。特急列車のデータ６１Ｂの場合、所定の遅延時間として６０分を閾値に設定すると、その特急列車が６０分以上遅れると（運休も含む）、閾値を越えたことが検出されて丸印として指令員に通知される。貨物列車のデータ６１Ｃの場合も、貨物列車が所定の遅延時間以上遅れると（運休も含む）、閾値を越えたことを示すマーク（丸印）が図６で後述する画面２０に表示されて、指令員に通知される。
【００３４】
ここで図３を参照して損失ポイントの設定方法の例を説明する。図３の下側には、遅れ時間に応じて損失ポイントを設定する様子が示されている。遅れ時間が段階的に増加するにつれて、損失ポイントＬＰも段階的増加する。もしも、指令員（ユーザ）が或る遅れ時間Ｔｈを閾値として設定すると、閾値Ｔｈとして設定された遅れ時間の損失ポイントは、加算値ｄＬＰだけ増加する。つまり、閾値Ｔｈを越えた場合の損失ポイントは、通常の場合の損失ポイントよりもｄＬＰだけ大きい。
【００３５】
損失ポイントについてより詳しく説明する。損失ポイントは、列車の遅れに対し、列車ごとに計算される。上述の通り、例えば、普通旅客列車に対しては、旅客流動データベース５１のデータを参照して、同時間帯、同線区、同線別の旅客流動数を推定し、その旅客流動数と遅れ時間の値を元に損失ポイントを定義する。また、特急列車の場合は、特急料金の払い戻しが発生する遅れ時間に閾値を設定する。閾値を超えた場合には、払い戻し料金に応じた損失ポイントｄＬＰを加算する。貨物列車の場合、罰金が発生する遅れ時間に閾値を設定する。このように、損失ポイントを条件別にまとめたものが損失ポイントデータベース６１に格納されている。
【００３６】
なお、損失ポイントの値は指令員が手動で書き換えすることができる。損失ポイントの値は、例えば列車の種別、線区ごとの事情などに応じて適宜設定することができる。または、損失ポイントの値は、運転整理案作成部６４の演算部６４１が計算してもよい。ダイヤが乱れた場合、基本的な考えとして、総損失ポイントの値が小さくなるような運転整理を行う。
【００３７】
しかし、必ずしも損失ポイントが最小となる運転整理案が最適であるとは言えない。イベント等何らかの要因によりイレギュラーな旅客流動が起こっていたり、線路支障により通行不可なルートが存在する可能性も考えられるためである。
【００３８】
そこで、運転整理支援装置６は、運転整理案提示部６２および運転整理案一時保存部６３により、複数の運転整理案を保持して指令員に提示する機能を持つ。運転整理案には、自動で生成されるものと指令員が手動で入力したものとの両方を含むことができる。
【００３９】
運転整理案一時保存部６３は、計算された運転整理案と、指令員の入力した運転整理案とをそれぞれ保持する。運転整理案提示部６２は、各運転整理案について、スジ表示と損失ポイント表示を示す情報を運転整理装置４に送信し実行させる。指令員は、それらの提示された運転整理案の中から、その場面で最適と思われる運転整理案を選択する。その後、選択された運転整理が実行される。
【００４０】
損失ポイントの計算方法の例を説明する。指令員は、運転整理の対象範囲を、区間の幅と時間の幅とで指定する。損失ポイントの計算対象範囲は、指定された範囲となる。次に、定められた範囲について、１列車ごとに損失ポイントを計算する。損失ポイントの計算には、損失ポイントデータベース６１を用いる。
【００４１】
このようにして、例えば旅客列車(普通旅客列車、特急旅客列車)は、指定された範囲において最も旅客（乗客）流動の多い区間の値および遅れ時間をキーにして、損失ポイントを計算できる。
【００４２】
上述の通り、特急列車の場合は、普通列車の場合に加えて、閾値以上の遅れで払い戻しの義務が生じるため、損失ポイントを加算する。貨物列車の場合も同様に、遅れによる罰金の分だけ損失ポイントを加算する。こうして計算した１列車ごとの損失ポイントＬＰを、定められた範囲内の全ての列車について計算を繰り返し、合計値ＬＸを計算する。このようにして算出された損失ポイントＬＰの合計値が、一つの運転整理案に対する総損失ポイントＬＸとなる。
【００４３】
運転整理支援装置６の運転整理案作成部６４では、総損失ポイントＬＸが最小のものから順に、幾つかの運転整理案を自動で作成することができる。作成する数は設定により変えられるものとする。
【００４４】
次に、指令員が運転整理装置４を用いて運転整理案を手動で作成した場合の総損失ポイントＬＸの計算について説明する。運転整理支援装置６の運転整理案作成部６４は、手動で作成された運転整理案の損失ポイントを、自動で運転整理案を作成した場合と同様の要領で計算する。
【００４５】
運転整理案一時保存部６４は、指令員の入力する複数の運転整理案を一時的に保存できるようになっている。
【００４６】
図５は、運転整理装置４の運転整理案提示部６２が指令員に提示する運転整理案一覧表示画面１０の構成例である。図５の画面１０には、運転整理案作成部６４が自動で作成した一つまたは複数の運転整理案およびそれぞれの総損失ポイントと、指令員が運転整理装置４を用いて手動で入力した一つまたは複数の運転整理案およびそれぞれの総損失ポイントとが、一覧形式で表示される。
【００４７】
運転整理案一覧表示画面１０では、各運転整理案１０１（正確には運転整理案を識別するためのＩＤ）について、自動/手動の別、総損失ポイントＬＸ、スジ画面表示ボタン１０２、および運転整理承認ボタン１０３が表示される。指令員が所望の運転整理案のスジ画面表示ボタン１０２をクリックすると、図６で後述する運転整理案詳細表示画面２０が表示される。
【００４８】
指令員が運転整理承認ボタン１０３をクリックすると、その運転整理案が承認されて、実施される。また、指令員が運転整理案追加ボタン１０４をクリックすることで、新たな運転整理案を手動で入力することもできる。
【００４９】
図６は、運転整理案の詳細を表示する画面２０を示す。図６の上側には、選択された運転整理案について、列車ごとの、計画スジ２０１と、その運転整理が実行された場合の実行スジ２０２とが対比されて表示されている。図６の下側には、運転整理案に含まれる各列車の計画時刻、実行時刻、列車種別、閾値越えの有無、損失ポイントなどを含む所定の表示情報２０３が表示されている。
【００５０】
指令員は、詳細画面２０に表示されるスジ画面と損失ポイント、さらに現在の状況を考慮しながら、最終的に採用する運転整理案を決定し、運転整理承認ボタン１０３をクリックする。選ばれた運転整理は、進路制御装置２に送信される。
【００５１】
このように構成される本実施例によれば、指令員は列車運行管理会社に与える損失（例えば経済的損失）に基づいて最適な運転整理案を選択することができ、運転整理の作業を効率的に支援することができる。
【００５２】
本実施例では、列車運行管理会社に与える損失の例として経済的損失（特急料金の払い戻し、貨物到着の遅れによる罰金など）を例に挙げて説明したが、これに限らず、評判や信頼性の損失を何らかの形で数値化し、その損失が最小となるように運転整理案を選択できるように構成してもよい。
【実施例２】
【００５３】
図７を用いて第２実施例を説明する。本実施例は第１実施例の変形例に該当するため、第１実施例との相違を中心に説明する。本実施例では、線区で生じるイベントについての情報を取得して詳細画面２０に表示する。
【００５４】
図７の上側に示す運転整理支援装置６Ａは、第１実施例で述べた構成６１〜６４に加えて、新たにイベント情報取得部６５を備える。イベント情報取得部６５は、例えば、運転整理案に含まれる駅で生じるイベント（構内イベント）、または、駅から所定距離の範囲内で実施されるイベント（周辺イベント）に関する情報を取得する。イベント情報取得部６５は、例えば、ニュースを配信するニュース配信サーバ、コンサートやライブなどのチケットをオンライン販売するチケット販売サーバなどから情報を収集する。指令員がイベント情報を手動で登録することもできる。
【００５５】
例えばスジ画面において、イベントの発生する駅について、イベントの発生を示す所定のイベント発生マーク２０４が表示される。指令員がそのマーク２０４をクリックすると、イベントの詳細が表示される。イベントの詳細情報には、例えば、イベントの発生時刻、終了時刻、イベント内容、イベント種別などを適宜含めることができる。
【００５６】
このように構成される本実施例も第１実施例と同様の作用効果を奏する。さらに本実施例では、運転整理案に含まれる各駅または駅周辺のイベントについての情報も一緒に提示するため、指令員はイベントの状況なども考慮して運転整理案を選択できる。これにより使い勝手および信頼性が向上する。
【００５７】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。
【符号の説明】
【００５８】
１：列車集中制御装置、２：進路制御装置、３：ダイヤ管理装置、４：運転整理装置、５：旅客流動計測装置、６：運転整理支援装置、６１：損失ポイントデータベース、６２：運転整理案提示部、６３：運転整理案一時保存部、６４：運転整理案作成部、６５，イベント取得部、６４１：運転整理案演算部、６４２：運転整理案評価部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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