(57)【要約】【課題】乗車傾向の変化をより正確に反映した空気調和を行わせことの出来る車内空調制御装置を提供する。【解決手段】車両内空気調和装置の動作を一又は複数両の車両ブロックごとに制御する車内空調制御装置であって、車両ブロックの乗車率に係る乗車指標及び複数個の乗車指標を用いて求められる過去の乗車実績を駅間ごとにテーブルとして記憶する乗車実績記憶手段と、乗車実績及び現在の乗車指標に基づいて次駅間での乗車指標の予測値を算出する乗車予測手段と、次駅間の乗車指標の取得前の所定のタイミングで予測値に基づいて基準温度を補正する基準温度補正手段と、乗車指標が新たに取得、記憶されると、記憶された複数個の乗車指標がそれぞれ予め定められた割合で寄与する乗車実績を逐次算出して更新する乗車実績更新手段と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両内部の空気調和を行う空気調和装置の動作を車両編成における一又は複数両の車両ブロックごとに制御する車内空調制御装置であって、
前記車両ブロックの乗車率に係る乗車指標の複数個の取得値と、当該複数個の取得値を用いて求められる過去の乗車実績とを駅間ごとにテーブルとして記憶する乗車実績記憶手段と、
前記乗車実績記憶手段に記憶された前記乗車実績と、取得された現在の前記乗車指標とに基づいて、次の駅間における前記乗車指標の予測値を算出する乗車予測手段と、
当該次の駅間における前記乗車指標が取得される前の所定のタイミングで、前記予測値に基づいて前記基準温度を補正する基準温度補正手段と、
前記乗車指標が新たに取得されると、当該乗車指標の取得値を前記乗車実績記憶手段に記憶させると共に、当該乗車実績記憶手段に記憶された前記取得値がそれぞれ予め定められた割合で寄与する前記乗車実績を逐次算出して更新する乗車実績更新手段と
を備えることを特徴とする車内空調制御装置。
【請求項２】
前記乗車実績記憶手段は、前記車両ブロックに係る前記乗車実績を運行区間ごとに異なるテーブルに区分して記憶することを特徴とする請求項１記載の車内空調制御装置。
【請求項３】
前記乗車実績記憶手段は、前記車両ブロックに係る前記乗車実績を、当該車両ブロックを含む車両編成の編成車両数ごとに異なるテーブルに区分して記憶することを特徴とする請求項１又は２記載の車内空調制御装置。
【請求項４】
前記乗車実績記憶手段は、一の前記車両ブロックに対して部分的に重複する複数の前記運行区間が設定される場合に、当該重複する運行区間の一部又は全部を同一のテーブルに区分して記憶することが可能であることを特徴とする請求項２又は３記載の車内空調制御装置。
【請求項５】
前記乗車実績記憶手段は、前記車両ブロックに係る前記乗車実績を、各駅間の走行時間帯、ダイヤ種別、及び、運行形態のうち、一部又は全部に係る区分がなされた異なるテーブルに記憶することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の車内空調制御装置。
【請求項６】
前記乗車実績更新手段は、前記異なるテーブルごとに、それぞれ直近に取得された所定個数の前記乗車指標に基づいて前記乗車実績を算出して更新することを特徴とする請求項２〜５の何れか一項に記載の車内空調制御装置。
【請求項７】
前記基準温度補正手段により基準温度が補正された場合には、前記予測値に応じた動作レベルで前記空気調和装置を動作させることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の車内空調制御装置。
【請求項８】
前記車両編成は、連結された複数の車両により構成され、
当該複数の車両を複数の車両ブロックに分割して、前記空気調和装置の動作を当該車両ブロックごとに制御する
ことを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の車内空調制御装置。
【請求項９】
前記乗車実績は、一の駅間における乗車率と、当該一の駅間の次の駅間における乗車率との比を表す値であることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の車内空調制御装置。
【請求項１０】
前記車両ブロックに対して各々一つずつ別個に設けられ、対応する前記空気調和装置の動作をそれぞれ独立に制御することを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の車内空調制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、列車の車内空調制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、列車の車両内部の空気調和を行う空気調和装置は、設定された基準温度と実際の車内温度との差に従って、車内温度を適切に保つように動作状態が制御されている。車内負荷は、乗客の発熱や発汗に大きく影響されるので、乗車率に応じて空気調和装置の動作状態も変化させる必要がある。以前より、列車の各車両では、乗車率の計測がなされており、空気調和装置は、この計測された乗車率に応じて動作状態が補正されるように制御されている。
【０００３】
しかしながら、乗降客、特に乗客の多いターミナル駅などにおいて乗車率が急激に変化する場合には、乗車率の変化を計測した後に動作状態を変化させても空気調和装置が車内環境の変化を抑えることが出来ず、一時的に車内の温度や湿度が変化してしまう。特に、高温多湿時に乗車率が急激に上昇すると、車内の温度や湿度も上昇してしまい、暫く乗客が不快な状態に置かれることになる。
【０００４】
そこで、特許文献１には、予め時間帯、曜日、日付、普通列車や特急列車などの運行形態、及び／又は、編成中の車両ごとの各駅間における乗車率の情報を記憶させておき、各駅に到着する前に当該駅を始点とする次の駅間の乗車率を参照して、所定レベル以上の乗車率が見込まれる場合には、通常であれば空気調和装置のコンプレッサの動作を停止させる状況であってもそのまま連続動作させておく技術が開示されている。また、特許文献２には、各駅を発車する際に求められた乗車率と、当該発車駅及び次駅の過去の乗車率実績の比とに基づいて、次駅を発車する際の乗車率を予測し、当該予測に基づいて空気調和装置の動作を制御する技術、及び、先行列車から乗車率の実績データを取得し、当該乗車率実績に基づいて空気調和装置の動作を制御する技術について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３８４２６８８号公報
【特許文献２】特開２０１２−１７００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の乗車率予測技術では、駅やその周辺環境の変化に係る乗車傾向の変化、及び／又は、学校の長期休みといった時期的な乗車傾向が適切に反映されずに、しばしば部分的に予測値とは大きく異なる乗車率となる場合がある。このような場合、乗車率予測に係る空気調和装置の制御が効果を生じなかったり、むしろ逆効果となってしまったりするという課題がある。
【０００７】
この発明の目的は、乗車傾向の変化をより正確に反映した空気調和を行わせることの出来る車内空調制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、
車両内部の空気調和を行う空気調和装置の動作を車両編成における一又は複数両の車両ブロックごとに制御する車内空調制御装置であって、前記車両ブロックの乗車率に係る乗車指標の複数個の取得値と、当該複数個の取得値を用いて求められる過去の乗車実績とを駅間ごとにテーブルとして記憶する乗車実績記憶手段と、前記乗車実績記憶手段に記憶された前記乗車実績と、取得された現在の前記乗車指標とに基づいて、次の駅間における前記乗車指標の予測値を算出する乗車予測手段と、当該次の駅間における前記乗車指標が取得される前の所定のタイミングで、前記予測値に基づいて前記基準温度を補正する基準温度補正手段と、前記乗車指標が新たに取得されると、当該乗車指標の取得値を前記乗車実績記憶手段に記憶させると共に、当該乗車実績記憶手段に記憶された前記取得値がそれぞれ予め定められた割合で寄与する前記乗車実績を逐次算出して更新する乗車実績更新手段と、を備えるようにした。
従って、過去の乗車実績と現在の乗車指標とにより乗車予測を行って、実際に乗車指標が計測される前の時点からこの乗車予測に応じて空気調和装置の基準温度を設定する際に、過去の乗車実績をそのトレンドに従って柔軟に更新させることで、より適切に車両内部の温度を設定することが出来る。
【０００９】
また、望ましくは、前記乗車実績記憶手段は、前記車両ブロックに係る前記乗車実績を運行区間ごとに異なるテーブルに区分して記憶することとした。
従って、部分的に同一区間を走る異なる行き先や始発駅の運行に利用される車両については、それぞれの当該異なる行き先や始発駅ごとに異なるテーブルに乗車実績を保持することで、路線別の客の乗降の特徴、及び／又は、異なるプラットホームの利用に係る階段や連絡通路の位置ずれを的確に反映した乗車指標の予測値を算出して空気調和装置の動作状態の制御を行うことが出来る。
【００１０】
また、望ましくは、前記乗車実績記憶手段は、前記車両ブロックに係る前記乗車実績を、当該車両ブロックを含む車両編成の編成車両数ごとに異なるテーブルに区分して記憶することとした。
従って、同一区間を走る車両編成であっても編成の車両数が異なることで同一の車両の停車位置が異なる停車駅が含まれる場合や、停車駅において停車する範囲の一端又は両端位置が異なる車両については、これらの違いに伴う乗車指標の変化の違いを的確に予測して空気調和装置の動作状態の制御を行うことが出来る。
【００１１】
また、望ましくは、前記乗車実績記憶手段は、一の前記車両ブロックに対して部分的に重複する複数の前記運行区間が設定される場合に、当該重複する運行区間の一部又は全部を同一のテーブルに区分して記憶することが可能であるようにした。
従って、途中駅で複数の路線から同一区間に相互乗り入れするような路線であって、ターミナル駅などを挟んで以後の乗降客の傾向に変化を挟まないような場合には、同一のテーブルを利用するように運行区間を区分することで、迅速に多くの乗車指標を収集することが可能となり乗車傾向の変化が速やかに反映された乗車実績を算出することが出来る。
【００１２】
また、望ましくは、前記乗車実績記憶手段は、前記車両ブロックに係る前記乗車実績を、各駅間の走行時間帯、ダイヤ種別、及び、運行形態のうち、一部又は全部に係る区分がなされた異なるテーブルに記憶することとした。
従って、同一路線であっても乗降客の傾向に差が出る各種条件によってテーブルを区分することで、より詳細に乗車実績を算出し、この乗車実績を用いて空気調和装置の動作状態の制御を行うことが出来る。
【００１３】
また、望ましくは、前記乗車実績更新手段は、前記異なるテーブルごとに、それぞれ直近に取得された所定個数の前記乗車指標に基づいて前記乗車実績を算出して更新するようにした。
従って、古い乗車指標の影響をいつまでも受けず、迅速且つ柔軟に直近の乗車傾向の変化を反映した乗車実績を算出することが出来る。
【００１４】
また、望ましくは、前記基準温度補正手段により基準温度が補正された場合には、前記予測値に応じた動作レベルで前記空気調和装置を動作させることとした。
即ち、基準温度と車内温度との差に関係なく一定の動作レベルを設定するので、制御を複雑化せずに容易且つ速やかに、予測される乗車率の変化に対応した車内温度に予め変化させておくことが出来る。
【００１５】
また、望ましくは、前記車両編成は、連結された複数の車両により構成され、当該複数の車両を複数の車両ブロックに分割して、前記空気調和装置の動作を当該車両ブロックごとに制御することとした。
従って、特に、複数車両の編成において、停車駅における連絡通路、改札口や階段の位置と、各車両の停止位置との関係に応じて車両ごとに乗車指標の変化の特徴が大きく異なるような場合にも、当該車両間の違いを適切に反映してより精度良く乗車指標の予測を行うことが出来る。
【００１６】
また、望ましくは、前記乗車実績は、一の駅間における乗車率と、当該一の駅間の次の駅間における乗車率との比を表す値であるようにした。
従って、より容易に予測値が算出されるとともに、乗車実績が乗車指標の取得ごとの乗車率のばらつきの影響を受け難くなる。
【００１７】
また、望ましくは、車内空調制御装置は、前記車両ブロックに対して各々一つずつ別個に設けられ、対応する前記空気調和装置の動作をそれぞれ独立に制御するようにした。
従って、車両間のデータ通信量の増加を抑え、従来の車両の設備を大きく変更することなく各車両の空気調和装置の動作状態を適切且つ柔軟に制御することが出来る。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に従うと、車内空調制御装置において、乗車傾向の変化をより正確に反映した空気調和を行わせることが出来るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る実施形態の空調制御装置を含む車両空気調和システムの構成を示すブロック図である。
【図２】乗車率実績テーブルの一例を示す図である。
【図３】第１実施形態の空調制御装置が実行する空気調和装置の基準温度制御処理の制御手順を示すフローチャートである。
【図４】基準温度制御処理による基準温度の変更例を示す図である。
【図５】乗車率実績の値の変化傾向の例を示す図である。
【図６】乗車率実績テーブルの変形例を示す図である。
【図７】第２実施形態の空調制御装置が実行する動作状態制御処理の制御手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態の空調制御装置を含む車両空気調和システムの構成を示すブロック図である。
【００２１】
本実施形態の車両空気調和システムは、各車両（ここでは、１両目〜Ｎ両目）にそれぞれ設けられた空調制御装置１１（車内空調制御装置）、空気調和装置１２、車内温度センサ１３、車内湿度センサ１４、外気温度センサ１５、及び、応荷重センサ１６と、列車編成に１つ（例えば、１両目）設けられた列車情報制御装置２１とを備える。
【００２２】
空気調和装置１２は、空調制御装置１１の制御の下で車両内の温度を設定された基準温度に保つための動作を行う。この動作としては、冷凍機を用いた冷房動作、及び、各種加熱機構を用いた暖房動作が挙げられる。空気調和装置１２は、空調制御装置１１により設定された動作レベル（動作状態）でこれらの冷房動作又は暖房動作を行う。この空調制御装置１１では、動作レベルとして予め定められた所定段階数、例えば、７段階（ここでは、動作レベル７が最強動作レベル、動作レベル１が最弱動作レベルとする）が設定されている。
【００２３】
車内温度センサ１３は、車両内部の空気の温度を計測する温度センサであり、また、外気温度センサ１５は、車両外部の気温を計測する温度センサである。これらの温度センサとしては、従来用いられている種々の温度センサＩＣを利用することが出来る。
なお、外気温度センサ１５は、車両ごとに設けられるのではなく、例えば、車両編成の両端にある制御車両に一つずつ設けられて列車情報制御装置２１に計測データが入力され、この計測データが各空調制御装置１１により取得、利用されることとしても良い。
【００２４】
車内湿度センサ１４は、車両内の湿度を計測する湿度センサである。この車内湿度センサ１４としては、例えば、高分子膜を用いた電子式のセンサを用いることが出来、この車内湿度センサ１４から直接電気信号を取得して湿度を計測する。また、車内温度センサ１３と車内湿度センサ１４とは、同一のチップ上に設けられたものであっても良い。
【００２５】
応荷重センサ１６は、図示略の応荷重装置で車両の荷重に応じたブレーキ等の動作制御を行うための荷重を計測するセンサである。この応荷重センサ１６は、車両からばねなどが受ける圧力を計測することで乗客のいない状態に対する重量差を計測し、データを列車情報制御装置２１の制御部２１１に出力する。当該重量差が平均的な体重データに基づいて乗車人数に換算されることで、当該車両の乗車定員に対する乗車率を求めることが出来る。
【００２６】
空調制御装置１１は、空気調和装置１２の基準温度を設定してその動作を制御し、車両内部の空気温度を基準温度に保たせる。この空調制御装置１１は、制御部１１１（乗車予測手段、予測動作制御手段、乗車実績更新手段、基準温度補正手段）と、記憶部１１２（乗車実績記憶手段）と、通信部１１３とを備える。
【００２７】
制御部１１１は、列車情報制御装置２１、車内温度センサ１３、車内湿度センサ１４及び外気温度センサ１５から得られた計測データと、記憶部１１２に記憶された設定データとに基づいて空気調和装置１２の動作レベルを制御する。即ち、本実施形態の空気調和装置１２は、車両（車両ブロック）ごとに別個の計測データ及び設定データに基づく個別制御が行われる。
【００２８】
制御部１１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を備え、空調制御装置１１の動作を統括制御する。制御部１１１は、記憶部１１２から空気調和装置１２の制御動作のための制御プログラムや設定データを読み出して実行する。
【００２９】
記憶部１１２は、制御部１１１に作業用のメモリ空間を提供して一時データを記憶する揮発性メモリと、例えば、フラッシュメモリといった不揮発性メモリやＨＤＤ（Hard Disk Drive）などのデータ読み書きが可能なものとを備える。この記憶部１１２には、制御部１１１により実行される空気調和装置１２の制御プログラムや各種設定データが格納されている。設定データには、基準温度記憶部１１２ａ、温度補正テーブル１１２ｂ、乗車率実績テーブル１１２ｃ及び駅間情報記憶部１１２ｄが含まれている。
【００３０】
基準温度記憶部１１２ａは、季節変化や外気温に応じて改めて設定されたデフォルト状態での空気調和装置１２の基準温度を記憶している。即ち、基準温度記憶部１１２ａには、例えば、初夏、盛夏、初秋といった各季節に応じた基準温度が当該季節に係る日付範囲情報と関連付けられてそれぞれ記憶されている。
【００３１】
温度補正テーブル１１２ｂは、乗車率に基づいて上記の基準温度を補正するための基準テーブルが記憶されている。この温度補正テーブル１１２ｂでは、乗車率の範囲と基準温度の補正量とが対応付けられて記憶されており、乗車率が上昇するに従い基準温度をデフォルト値から低下させるように補正量が設定されている。本実施形態の温度補正テーブル１１２ｂでは、例えば、乗車率が７５％以上１００％未満の場合には、補正量が−０．５℃、乗車率が１００％以上１５０％未満の場合には、補正量が−１．０℃、乗車率が１５０％以上２００％未満の場合には、補正量が−１．５℃、乗車率が２００％以上の場合には、補正量が−２．０℃となるように設定されている。
【００３２】
乗車率実績テーブル１１２ｃには、過去、車両運行の際に実際に計測された所定の回数の乗車率（乗車指標）がテーブルにリスト記憶されている。この乗車率実績テーブル１１２ｃでは、当該車両が運行する駅間ごとに、平日又は土休日、運行時間帯、車両編成、編成車両数、運行形態、及び、車両の運行区間のそれぞれの条件区分に応じた異なるテーブルにそれぞれ個別に所定回数の乗車率が記憶される。
【００３３】
図２は、本実施形態の乗車率実績テーブル１１２ｃの一例を示す図である。
この乗車率実績テーブル１１２ｃでは、図２（ａ）に示すように、始発駅であるＡ駅から終点駅であるＥ駅までの各駅間について、例えば、直近の１０回の計測データＸｍ−９〜Ｘｍがそれぞれ記憶され、１１回目以降の計測時には、最も古いデータが上書き更新されて記憶される。そして、これらの１０回の平均値が実績値（乗車実績）として求められている。
【００３４】
本実施形態の空調制御装置１１では、普通列車や快速列車といった運行形態に係る区分と共に、車両の運行区間として、始発駅や終点駅の情報が含まれる。例えば、図２（ｂ）に示すように、部分的に同一区間（ここでは、駅間Ａ−Ｂ、及び駅間Ｂ−Ｃ）を走る場合であっても、途中駅（Ｃ駅）から異なる路線に入る場合がある車両については、行き先ごとに異なるテーブルに乗車率のデータが保持される。このような運行区間の違いには、路線の途中駅始発／止まりの列車の区別を含むことが出来る。
なお、車両が他の路線に配属変更された場合などには、乗車率実績テーブル１１２ｃに記憶されている従来のデータが不要となるので、これらのデータをまとめて初期化して改めて記憶容量を確保することが可能である。
【００３５】
駅間情報記憶部１１２ｄには、車両が運行する各駅間の距離及び平均走行時間が記憶されている。平均走行時間のデータについては、例えば、平日又は土休日、運行時間帯、車両編成（車種など）、編成車両数、及び運行形態のそれぞれの条件区分に応じて異なるテーブルに記憶させることが出来る。
【００３６】
通信部１１３は、列車情報制御装置２１とデータの送受信を行うための通信インターフェイスである。或いは、この通信部１１３と列車情報制御装置２１の通信部２１３との間に、更に別の端末装置（例えば、ルータ装置など）を含むことが可能な構成であっても良い。また、この通信部１１３は、通信速度等に応じて無線通信インターフェイスなどであっても良い。
【００３７】
列車情報制御装置２１は、制御部２１１と、記憶部２１２と、通信部２１３と、計時部２１４などを備える。制御部２１１は、列車情報制御装置２１の動作を統括制御する。また、制御部２１１は、各車両の応荷重センサ１６から各駅を発車する際の荷重に係るデータを取得して乗車率の算出を行う。また、制御部２１１は、図示略の速度センサやジャイロセンサなどに基づいて走行距離を算出したり、現在位置情報を取得したりすることが出来る。この現在位置情報は、位置情報記憶部２１２ｂに記憶される。
【００３８】
通信部２１３は、各車両の通信部１１３を介して空調制御装置１１の制御部１１１とデータの送受信を可能とする通信インターフェイスであり、例えば、ネットワークカードである。
【００３９】
計時部２１４は、入力される所定周波数のクロック信号を計数して現在時刻や経過時間を計数するカウンタである。クロック信号の計数動作は、制御部２１１のＣＰＵ又は図示略のＲＴＣ（Real Time Clock）などによりソフトウェア的に実行されても良い。
【００４０】
記憶部２１２は、制御部２１１に作業用のメモリ空間を提供し、また、制御部２１１の制御動作に係る各種プログラムや設定データを記憶する。この記憶部２１２には、運行情報記憶部２１２ａと、位置情報記憶部２１２ｂとが含まれる。
【００４１】
運行情報記憶部２１２ａには、予め、当該列車編成が運行し得る各路線の運用番号に基づく駅情報などが記憶される。また、位置情報記憶部２１２ｂは、現在の運行について設定された運用番号や当該車両の走行情報といった情報に基づいて制御部２１１により算出された現在位置情報を保持する。
【００４２】
次に、本実施形態の空調制御装置１１による空気調和装置１２の動作制御について説明する。
図３は、空調制御装置１１が実行する空気調和装置１２の基準温度制御処理の制御部１１１のＣＰＵによる制御手順を示すフローチャートである。
【００４３】
本実施形態の基準温度制御処理は、列車が各駅を発車する前に各車両の乗降用の扉が閉じられるのに連動して開始される。基準温度制御処理が開始されると、先ず、制御部１１１（ＣＰＵ）は、当該車両の乗車率データを取得する（ステップＳ３０１）。本実施形態の列車では、応荷重センサ１６が計測した各車両の重量は、列車情報制御装置２１に送られ、制御部２１１により乗車率の値に変換されて記憶部２１２に保持される。制御部１１１は、この記憶部２１２に保持された乗車率を取得する。
【００４４】
制御部１１１は、取得された乗車率に基づき、必要に応じて現在の空気調和装置１２の動作制御に係る基準として用いられている予測基準温度を補正する（ステップＳ３０２）。即ち、制御部１１１は、実際の乗車率に基づいて定められるべき基準温度が後述の予測基準温度と異なっている場合には、基準温度を適切な値に補正して、当該補正された基準温度と、車内温度センサ１３により計測される車両内部の温度との差に基づいて空気調和装置１２の動作レベルを制御する。なお、この動作レベルの制御に係る処理は、基準温度制御処理の処理フローと並列にバックグランド処理や割込み処理などにより行われる。
【００４５】
次に、制御部１１１は、列車の運行情報を取得する（ステップＳ３０３）。制御部１１１は、列車情報制御装置２１から現在の列車の運行形態、運行区間（運用線区）、車両編成、編成車両数、及び、現在位置についての情報を取得する。また、制御部１１１は、計時部２１４が計数する現在の日時を取得する。
【００４６】
制御部１１１は、取得された運行情報に対応する乗車率実績テーブル１１２ｃを選択する（ステップＳ３０４）。ここでは、制御部１１１は、現在日時に対応するダイヤ（平日ダイヤ／土休日ダイヤ）、時間帯を定め、当該ダイヤ及び時間帯における運行形態、運行区間に対応するテーブルを選択する。
【００４７】
制御部１１１は、次駅間の予測乗車率（予測値）を算出する（ステップＳ３０５）。制御部１１１は、選択されたテーブルから現在位置している駅間における過去の乗車率実績と、次の駅間における過去の乗車率実績とを取得する。そして、制御部１１１は、以下の数式（１）に従い、取得されている現在の乗車率に当該過去の乗車率実績の比を乗じることによって次駅間の予測乗車率を算出する。
予測乗車率［％］＝現在乗車率［％］×（次駅間乗車率実績／現駅間乗車率実績）…（１）
【００４８】
制御部１１１は、算出された予測乗車率に基づいて、次駅間における基準温度の補正量を予測し、当該補正量を基準温度に加算した予測基準温度を算出する（ステップＳ３０６）。
【００４９】
制御部１１１は、空気調和装置１２の動作に係る基準温度を現在の値から予測基準温度に変更して動作を開始させるタイミング（所定のタイミング）の算出を行う（ステップＳ３０７）。制御部１１１は、駅間情報記憶部１１２ｄに記憶されている現駅間の距離及び平均走行時間のデータに基づいて平均走行速度を算出する。更に、制御部１１１は、算出された平均走行速度に基づいて、列車が次の駅に到着する所定時間前、例えば、３０秒前に当たる位置（走行距離）を、予測基準温度による動作の開始タイミングとして設定する。或いは、制御部１１１は、次の駅の所定距離手前、例えば、３００ｍ手前の位置を直接予測基準温度による動作の開始タイミングとして設定しても良い。
【００５０】
制御部１１１は、乗車率実績テーブル１１２ｃを更新する（ステップＳ３０８）。制御部１１１は、現在乗車率を最新の計測値として対応するテーブルに記憶させる。テーブルに既に１０個の計測値が記憶されている場合には、制御部１１１は、最新の計測値により最も古い計測値を上書き更新する。そして、制御部１１１は、このテーブルに記憶されている直近１０個の乗車率の平均値を算出して乗車率実績値とする。即ち、直近の１０個の乗車率計測値がそれぞれ１０％（予め定められた割合）寄与した乗車率実績値が求められる。
【００５１】
制御部１１１は、列車情報制御装置２１から現在位置情報を取得し、予測基準温度による動作の開始タイミングであるか否かを判別する（ステップＳ３０９）。開始タイミングではないと判別された場合には（ステップＳ３０９で“ＮＯ”）、制御部１１１は、開始タイミングであると判別されるまでステップＳ３０９の処理を繰り返す。
【００５２】
開始タイミングであると判別された場合には（ステップＳ３０９で“ＹＥＳ”）、制御部１１１は、予測基準温度で空気調和装置１２の動作を行わせる設定変更を行う（ステップＳ３１０）。制御部は、設定された予測基準温度に基づき、車内温度センサ１３により計測された温度との差に応じた動作レベルで空気調和装置１２の動作を実施させる。そして、制御部１１１は、基準温度制御処理を終了する。
【００５３】
図４は、基準温度制御処理による基準温度の変更例を示す図である。
【００５４】
例えば、Ｂ駅を出発すると、制御部１１１により乗車率の値１０５％が取得される（ステップＳ３０１）。このとき、駅間Ａ−Ｂにおいて設定された駅間Ｂ−Ｃ間の予測乗車率は、点線（ａ）で示した１０２％であるので、補正量は「−１．０℃」となっており、実測に基づく値と同一であるので、基準温度の補正はゼロとなる（ステップＳ３０２）。
【００５５】
次に、制御部１１１は、列車情報制御装置２１から列車の運行情報を取得する（ステップＳ３０３）。ここでは、１０両編成の普通列車Ａ駅発Ｅ駅行の列車であるとの情報が取得される。また、制御部１１１は、計時部２１４から現在日時を取得する。ここでは、平日、例えば、９月９日月曜日の１６時０９分０１秒であることを示す情報が取得される。
【００５６】
制御部１１１は、取得された情報に基づいて、図２（ａ）に示したテーブルの中から対応するテーブルを選択する（ステップＳ３０４）。そして、制御部１１１は、駅間Ｂ−Ｃにおける乗車率実績の値Ｒ２ｂ（ここでは、９５％）と、駅間Ｃ−Ｄにおける乗車率実績の値Ｒ２ｃ（ここでは、１１０％）を取得する。制御部１１１は、これらの値と、ステップＳ３０１で取得された現在の乗車率とに基づいて、式（１）により駅間Ｃ−Ｄにおける予測乗車率を算出する（ステップＳ３０５）。ここでは、図４の点線（ｂ）に示すように、１２２％となる。
【００５７】
制御部１１１は、基準温度記憶部１１２ａと温度補正テーブル１１２ｂを参照して基準温度の補正量を取得し、予測基準温度を算出する（ステップＳ３０６）。ここでは、先ず、制御部１１１は、基準温度としてこの日が含まれる季節（ここでは、初秋）におけるデフォルトの基準温度Ｋを取得し、次いで、予測乗車率に対応する補正量である−１．０℃を取得する。そして、予測基準温度として（Ｋ−１．０）℃が設定される。
【００５８】
制御部１１１は、当該予測基準温度での空気調和装置１２の動作開始タイミングを設定する（ステップＳ３０７）。制御部１１１は、先ず、駅間Ｂ−Ｃの距離と平均走行時間を取得して平均走行速度を求め、Ｃ駅への到着予定の所定時間前に当たる位置（例えば、Ｃ駅の３００ｍ前）への到達タイミングを動作開始タイミングとする。
【００５９】
制御部１１１は、乗車率実績テーブル１１２ｃの選択されたテーブルにアクセスし、最も古い乗車率データに代えて今回計測された乗車率を記憶させる。また、この新たに記憶された乗車率を含む１０個の乗車率の値の平均値を算出し、乗車率実績の値として記憶させる（ステップＳ３０８）。
【００６０】
制御部１１１は、位置情報記憶部２１２ｂから現在位置に係る情報を取得して、ステップＳ３０７の処理で算出された動作開始タイミングであるか否かを判別する（ステップＳ３０９）。この判別処理は、動作開始タイミングになるまで繰り返され（ステップＳ３０９で“ＮＯ”）、動作開始タイミングになると（ステップＳ３０９で“ＹＥＳ”）、制御部１１１は、基準温度をステップＳ３０６の処理で算出された予測基準温度に設定変更して空気調和装置１２を動作させる（ステップＳ３１０）。そして、制御部１１１は、基準温度制御処理を終了する。
【００６１】
同様の処理は、Ｃ駅を発車する際にも行われる。この場合、ステップＳ３０５の処理で算出された次駅間Ｄ−Ｅの予測乗車率は、図４の点線（ｃ）に示すように７６％であるので、ステップＳ３０６の処理で予測基準温度を算出する際に温度補正テーブル１１２ｂから取得される基準温度の補正量は−０．５℃となり、予測基準温度は、（Ｋ−０．５）℃に設定される。
【００６２】
図５は、本実施形態の乗車率実績テーブル１１２ｃに記憶される乗車率実績の変化傾向の例を示す図である。
【００６３】
所定の駅のある車両における乗車率が何らかの原因（例えば、駅に近接する学校の夏休みが終了したなど）により変化した場合（図５（ａ））、本実施形態の空調制御装置１１では、乗車率実績テーブル１１２ｃの乗車率データが毎回一つずつ更新され、１０回更新されることで完全に入れ替わるので、乗車率実績の値は、図５（ｂ）に示すように、乗車率データが更新されるごとに徐々に乗車率の変化後の値に近づき、１０回の更新で完全に変化後の値に基づく実績値となる。
【００６４】
以上のように、第１実施形態の空調制御装置１１は、各車両に設けられた空気調和装置１２を各々制御するものであって、基準温度記憶部１１２ａから取得された基準温度に基づいて空気調和装置１２による調節温度を設定する。また、空調制御装置１１は、乗車率実績テーブル１１２ｃを備え、過去の複数回の運行の際に応荷重センサ１６により計測された荷重に基づいて算出された当該複数個の乗車率と、これら複数個の乗車率を用いて算出された過去の乗車率実績値とを各駅間について記憶させる。そして、空調制御装置１１は、この乗車率実績値と、現在運行している駅間において応荷重センサ１６により計測された荷重に基づく乗車率とにより次の駅間における予測乗車率を算出し、当該予測乗車率に基づいて基準温度を補正し、次の駅への到着前に当該補正された予測基準温度による空調動作を空気調和装置１２に開始させる。また、空調制御装置１１は、この最新の乗車率を乗車率実績テーブル１１２ｃに追加記憶させると共に、記憶されている乗車率を加算平均して新たな乗車率実績値を計算して乗車率実績テーブル１１２ｃを更新する。従って、乗車率の変化傾向を反映して算出される各駅間の予測乗車率に基づいて、当該駅間の始点駅に到着する前に、予め空気調和装置１２の動作に係る基準温度を変更させておくことが出来るので、乗車率が大きく変化する駅で実際に乗車率が変化した後に基準温度を変化させる場合に比較して、より的確に車両内の温度などの環境の一時的な変化を抑えることが出来、乗客を不快な状況に置かないようにすることが出来る。
【００６５】
また、乗車率実績テーブル１１２ｃにおいて、同一の駅間の乗車率であっても異なる運行区間に係る運用については別個のテーブルとして記憶、保持させることで、異なる行き先への乗客の影響を適切に切り分けたり、異なるプラットホームを発着することによる階段位置のずれの影響を除外したりすることが出来る。従って、より正確に予測乗車率を求めることが出来る。
【００６６】
また、異なる編成車両数についても乗車率実績テーブル１１２ｃのテーブルを別個のものとして保持することで、同一の区間を走る編成であっても停車位置の違いによる各車両の乗車傾向の変化や、プラットホームの一端や両端への車両の停車有無による乗車傾向の変化を適切に反映した乗車率データを集めて、正確な予測乗車率を算出することが出来る。
【００６７】
また、各駅間の走行時間帯、平日ダイヤと土休日ダイヤの種別、及び／又は、普通列車や快速列車といった運行形態などによっても乗車率実績テーブル１１２ｃのテーブルを別個のものとして保持することで、各条件における傾向を更に適切に反映した乗車率データを集めて正確な予測乗車率を算出することが出来る。
【００６８】
また、乗車率実績テーブル１１２ｃは、直近の１０回の計測値をそれぞれ記憶し、これら１０回の計測値の平均により乗車率実績が算出されるので、古い計測の影響と各計測の個別のばらつきの影響とを排除しつつ、乗車率のトレンドを適切に反映して正確な予測乗車率を算出することが出来る。
【００６９】
また、連結された複数の車両により構成された列車などで、当該複数の車両を複数の車両ブロックに分割し、空気調和装置１２の動作を車両ブロックごとに制御することで、特に、乗降客の多い駅で連絡通路、改札口や階段の直近に停車する車両などの乗車率変化の特徴が、他の車両における特徴と大きく異なるような場合に、当該車両間の違いを適切に反映してより精度良く乗車率の予測を行うことが出来る。
【００７０】
［変形例］
図６は、第１実施形態の空調制御装置１１における乗車率実績テーブル１１２ｃの変形例を示す図である。
【００７１】
上記実施の形態では、全ての車両について独立に乗車率実績テーブル１１２ｃを有する空調制御装置１１を備えることとしたが、改札口、連絡通路やプラットホームへの階段位置に応じた乗降客の分布が適切に反映可能な範囲で列車を複数の車両ごとに複数の車両ブロックに分割し、当該車両ブロックごとに乗車率実績テーブル１１２ｃ及び空調制御装置１１を備えることとしても良い。ここでは、１０両編成の普通列車を２両ブロックで分割した場合の６、７号車における乗車率が記憶されている例が示されている。この場合、記憶される各車両ブロックの乗車率としては、車両ごとに計測された乗車率を車両ブロックごとに平均化した値を用いることが出来る。
【００７２】
或いは、この変形例では、乗車実績に係るデータとして当駅間と次駅間との間の乗車率の比や乗車率の変化率を乗車率実績テーブル１１２ｃに記憶させることも出来る。この場合、折り返し駅に係る区間では、折り返し前の最終区間と折り返し後の先頭区間との比を記憶しても良いし、先頭区間のみ乗車率の値を記憶させても良い。
【００７３】
また、この変形例では、図６（ａ）、（ｂ）に示すテーブルでは、それぞれＥ駅及びＧ駅始発のＪ駅行き列車のうち、途中のＢ駅までの区間についてのみがそれぞれ記憶されている。一方で、図６（ｃ）に示すように、Ｂ駅からＪ駅までの区間については、共通のテーブルを用いて乗車率が記憶されている。ここで、共通の走行区間である駅間Ｃ−Ｂについては、別個のテーブルに記憶保持されているように、単に走行区間が共通であるか否かではなく、Ｃ駅やＢ駅で乗降客が大きく入れ替わり、且つ、同一のプラットホームを利用する結果、Ｂ駅以降の区間では、両運行区間の列車間で乗車率変化に差が生じない場合には、運行区間を途中で区切って別個のテーブルでデータを保持させると共に、当該区間について共通のテーブルを設ける構成とすることが出来る。
【００７４】
このように、変形例の乗車率実績テーブル１１２ｃを有する空調制御装置１１は、２両ずつまとめて乗車率実績テーブル１１２ｃが設定、記憶され、当該２両ずつ空気調和装置１２の基準温度の制御が行われる。従って、階段位置や連絡通路の位置などによる乗車率の大小を反映可能な範囲で空気調和装置１２の制御を行う単位を複数の車両ブロックとすることが出来、これによって記憶部１１２の記憶容量の増加抑制や、列車編成全体としての処理の低減を図ることが出来る。
【００７５】
また、異なる運用における同一駅間の運行の際に、その一部や全部を同一のテーブルとして記憶、保持させることも可能とすることで、異なる路線を跨って運行する列車や乗降客が入れ替わるターミナル駅を挟んで運行する路線などで、複数の路線から合流した運用間で乗車率変化に差が出ないような区間については、予測乗車率の予測精度を下げることなく、より多くの運行に係る乗車率データを集めやすくして乗車率のトレンドを反映しやすくすることが出来る。
【００７６】
また、隣接する駅間における乗車率の比を乗車率実績テーブル１１２ｃに記憶させることで、この乗車率の比と計測された乗車率との乗算だけで次駅間での予測乗車率を求めることが出来ると共に、乗車実績が乗車指標の取得ごとの乗車率のばらつきの影響を受け難くなるので、より的確に予測乗車率を求めることが可能となる。
【００７７】
また、各車両で個別に空気調和装置１２に対応した空調制御装置１１が設けられ、各々の空気調和装置１２の動作レベルを制御しているので、車両間や車両と外部との間での通信量を低減させたり、省略させたりすることが出来る。従って、従来の列車構造を大きく変更しない構成で容易な設備投資により空調制御の質を改善することが出来る。
【００７８】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態の空調制御装置について説明する。
この第２実施形態の空調制御装置１１は、第１実施形態の空調制御装置１１における基準温度制御処理が動作状態制御処理に置き換えられた点を除き、内部構成は同一であるので、説明を省略する。
【００７９】
次に、本実施形態の空調制御装置１１における動作状態制御処理について説明する。
図７は、本実施形態の動作状態制御処理の制御部１１１による制御手順を示すフローチャートである。
【００８０】
この動作状態制御処理は、第１実施形態の空調制御装置１１における基準温度制御処理にステップＳ３２０〜Ｓ３２７の処理が追加された点を除いて同一であり、同一の処理には同一の符号を付して説明を省略する。
【００８１】
ステップＳ３０６の処理において予測基準温度が算出されると、制御部１１１は、予測乗車率が所定値、例えば、１００％以上であるか否かを判別する（ステップＳ３２０）。所定値以上ではないと判別された場合には（ステップＳ３２０で“ＮＯ”）、制御部１１１による処理は、ステップＳ３０７に移行し、上述の基準温度制御処理と同一の処理を行う。
【００８２】
所定値以上であると判別された場合には（ステップＳ３２０で“ＹＥＳ”）、制御部１１１は、乗車率に応じた動作レベルを設定する（ステップＳ３２１）。ここでは、例えば、乗車率が１００％以上１５０％未満の場合に動作レベル５、１５０％以上２００％未満の場合に動作レベル６、２００％以上の場合に動作レベル７がそれぞれ設定される。即ち、ここで設定される動作レベルは、乗車率に応じて強い動作となる。
【００８３】
制御部１１１は、設定された動作レベルでの動作開始タイミングを算出する（ステップＳ３２２）。また、制御部１１１は、乗車率実績テーブル１１２ｃを更新する（ステップＳ３２３）。動作開始タイミングの算出手順と乗車率実績テーブル１１２ｃの更新手順は、それぞれ、ステップＳ３０７とステップＳ３０８における処理と同一であり、説明を省略する。
【００８４】
制御部１１１は、列車情報制御装置２１から現在位置情報を取得し、設定された動作レベルでの動作開始タイミングであるか否かを判別する（ステップＳ３２４）。開始タイミングではないと判別された場合には（ステップＳ３２４で“ＮＯ”）、制御部１１１は、開始タイミングであると判別されるまでステップＳ３２４の処理を繰り返す。
【００８５】
開始タイミングであると判別された場合には（ステップＳ３２４で“ＹＥＳ”）、制御部１１１は、設定された動作レベルで空気調和装置１２の動作を行わせる設定変更を行う（ステップＳ３２５）。制御部１１１は、予測乗車率に基づいて設定された動作レベルで空気調和装置１２の動作を実施させる。
【００８６】
制御部１１１は、車内温度センサ１３から車内温度の計測値を取得し、車内温度が予測基準温度になったか否かを判別する（ステップＳ３２６）。基準温度になっていないと判別された場合には（ステップＳ３２６で“ＮＯ”）、制御部１１１は、基準温度になったと判別されるまでステップＳ３２６の処理を繰り返す。
【００８７】
基準温度になったと判別された場合には（ステップＳ３２６で“ＹＥＳ”）、制御部１１１は、空気調和装置１２の動作レベルに係る設定を解除する（ステップＳ３２７）。そして、制御部１１１は、通常通り、予測基準温度と車内温度との差に基づいて空気調和装置１２に動作を行わせる（ステップＳ３１０）。
【００８８】
以上のように、第２実施形態の空調制御装置１１は、空調制御装置において、予測乗車率が所定値以上となった場合には、次の駅に到着する前の所定のタイミングから車内温度が予測基準温度に達するまでの間、空気調和装置１２の動作レベルを変化させて、予め車両内部の環境を変化させておく。従って、この空調制御装置１１は、基準温度と車内温度との差に関係なく容易且つ速やかに、予測される乗車率の変化に対応した車内温度に変化させておくことが出来るので、乗車率が大きく変化する場合にも乗客を不快な状態におかない。
【００８９】
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、直近の所定数（例えば、１０個）の乗車率を記憶させて、当該所定数の乗車率の平均を求めることとしたが、直近の乗車率の傾向が反映される形で乗車率が記憶されれば、この形態に限られない。例えば、当該１０個に対し、新しく計測された乗車率ほど大きい重み（寄与）を付した重み付平均としても良い。或いは、記憶させる個数に関わらず、直近の所定期間内（例えば、１ヶ月）の乗車率を記憶させることとしても良い。
【００９０】
また、上記実施の形態では、予測基準温度による空気調和装置１２の動作開始タイミングを次の駅へ到着する所定時間（例えば、３０秒）前に対応する位置に車両が到達した時点や、次の駅の所定距離（例えば、３００ｍ）手前としたが、動作開始タイミングは、これら固定の基準に基づいて定められるものに限られない。現在の基準温度や現在の車内温度と、算出された予測基準温度との差の大きさに応じて、動作開始タイミング（所定時間や所定距離）を変更させることとしても良い。
【００９１】
また、上記実施の形態では、数式（１）に基づいて次駅間における予測乗車率を算出したが、予測乗車率の算出式は、これに限られない。例えば、当駅と次駅とでの乗車率の比ではなく、乗車率の差分に基づいて次駅間での予測乗車率を算出することとしても良い。或いは、これら乗車率の比と差分の両方を組み合わせた計算式を用いても良い。
【００９２】
また、予測乗車率と基準温度の補正量との関係は、上記実施の形態で示したものに限られない。例えば、予測乗車率が乗車率実績より高くなる場合と低くなる場合とで補正量を変更しても良い。
【００９３】
また、上記実施の形態では、空気調和装置による温度調整全般について説明したが、例えば、冷房動作についてのみ上記発明を適用しても良い。或いは、冷房時と暖房時とで補正量の設定や予測基準温度による動作開始タイミングの設定を異ならせても良い。
【００９４】
また、上記実施の形態では、列車情報制御装置２１で応荷重センサ１６の計測値を乗車率に換算した値が空調制御装置１１により取得、保持されることとしたが、空調制御装置１１は、乗車指標として乗車人数或いは計測された荷重自体を取得し、乗車率実績テーブル１１２ｃに保持して補正量の算出に利用しても良い。また、乗車率は、各車両の応荷重センサ１６により算出されるものに限られず、例えば、全席指定の車両において発売済みの座席数に基づいて算出されることとしても良い。
【００９５】
また、上記実施の形態では、空調制御装置１１とは別個に車内温度センサ１３や応荷重センサ１６が設けられることとしたが、空調制御装置１１自身がこれらのセンサを有していても良い。また、応荷重センサ１６の計測値は、列車情報制御装置２１を介さずに直接空調制御装置１１により取得されても良い。また、応荷重装置での応荷重制御とは関係なく荷重を計測する荷重センサが備えられても良い。
【００９６】
また、予測乗車率が所定レベル、例えば、運行区間内における非的中回数やずれの大きさなどの基準値以上計測値と合わない場合には、特殊なイベントなどによる例外的な状況であると判断して、予測基準温度による空気調和装置１２の制御を一時的に中断させることとしても良い。
【００９７】
また、上記実施の形態では、乗車率実績テーブル１１２ｃから適切なテーブルを選択するための情報としての時刻情報を列車情報制御装置２１の計時部２１４から取得することとしたが、各空調制御装置１１がそれぞれ計時部を備えることとしても良い。
【００９８】
また、上記実施の形態では、複数両の車両編成の鉄道車両を例に挙げて説明したが、運行ダイヤ、停留所及び停車位置が定められたその他の交通機関、例えば、一両編成（単行）の列車、路面電車やバスなどにも本発明を適用することが出来る。
その他、上記実施の形態で示した構成や制御処理の手順などの具体的な細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００９９】
１１   空調制御装置
１１１ 制御部
１１２ 記憶部
１１２ａ      基準温度記憶部
１１２ｂ      温度補正テーブル
１１２ｃ      乗車率実績テーブル
１１２ｄ      駅間情報記憶部
１１３ 通信部
１２   空気調和装置
１３   車内温度センサ
１４   車内湿度センサ
１５   外気温度センサ
１６   応荷重センサ
２１   列車情報制御装置
２１１ 制御部
２１２ 記憶部
２１２ａ      運行情報記憶部
２１２ｂ      位置情報記憶部
２１３ 通信部
２１４ 計時部
【図１】
2014234020.tif 000003
【図２】
2014234020.tif 000004
【図３】
2014234020.tif 000005
【図４】
2014234020.tif 000006
【図５】
2014234020.tif 000007
【図６】
2014234020.tif 000008
【図７】
2014234020.tif 000009