(57)【要約】  列車の運行状態の情報、および列車の走行区間が複数の変電所の各変電所から電力が供給される範囲で区切られた各変電所区間における消費電力量の情報を取得する実績取得部（１）と、規定された期間に消費される各変電所区間の電力量を予測し、予測消費電力量を求める消費電力量予測部（４）と、各変電所区間の予測消費電力量が各変電所区間において規定された消費可能な電力量である契約電力量を超えるか否かを判定する消費電力量判定部（５）と、予測消費電力量が契約電力量を超える第１の変電所区間がある場合、第１の変電所区間を走行する列車について、第１の変電所区間、および、第１の変電所区間を走行する列車が次に走行する第２の変電所区間における走行パターンを調整する走行パターン調整部（６）と、調整後の走行パターンを含む走行指令を第１の変電所区間を走行中の対象の列車に出力する走行指令出力部（７）と、を備える。
2017221304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車の運行状態の情報、および列車の走行区間が複数の変電所の各変電所から電力が供給される範囲で区切られた各変電所区間における消費電力量の情報を取得する実績取得部と、
前記実績取得部で取得された情報、各変電所区間を走行する列車のダイヤ情報、および各変電所区間にける設備情報に基づいて、規定された期間に消費される各変電所区間の電力量を予測し、予測消費電力量を求める消費電力量予測部と、
各変電所区間の予測消費電力量が各変電所区間において規定された消費可能な電力量である契約電力量を超えるか否かを判定する消費電力量判定部と、
前記消費電力量判定部の判定において前記予測消費電力量が前記契約電力量を超える第１の変電所区間がある場合、前記第１の変電所区間を走行する列車について、前記第１の変電所区間における走行パターン、および、前記第１の変電所区間を走行する列車が次に走行する変電所区間であって前記第１の変電所区間に隣接する第２の変電所区間における走行パターンを調整する走行パターン調整部と、
調整後の走行パターンを含む走行指令を前記第１の変電所区間を走行中の対象の列車に出力する走行指令出力部と、
を備えることを特徴とする運行管理システム。
【請求項２】
前記走行パターン調整部は、前記第１の変電所区間を走行中の列車について、前記第１の変電所区間における速度を調整前の走行パターンで指定された速度から下げて、前記第２の変電所区間における速度を調整前の走行パターンで指定された速度から上げて走行パターンを調整する、
ことを特徴とする請求項１に記載の運行管理システム。
【請求項３】
前記走行パターン調整部は、前記第１の変電所区間を走行中の列車が複数ある場合、後を走行する列車である後続列車との間隔が最も大きい列車の走行パターンを調整する、
ことを特徴とする請求項２に記載の運行管理システム。
【請求項４】
前記走行パターン調整部は、前記第１の変電所区間を走行中の列車が複数ある場合、先を走行する列車である先行列車との間隔が最も小さい列車の走行パターンを調整する、
ことを特徴とする請求項２に記載の運行管理システム。
【請求項５】
前記走行パターン調整部は、前記第１の変電所区間を走行中の列車が複数ある場合、各列車について、前記第１の変電所区間における速度を調整前の走行パターンで指定された速度よりも同じ値だけ下げる、
ことを特徴とする請求項２に記載の運行管理システム。
【請求項６】
前記消費電力量予測部は、前記走行パターン調整部で調整された１つの列車の走行パターンを調整した場合の各変電所区間の予測消費電力量を求める処理を列車毎に行い、最も消費電力量を削減できる列車の調整後の走行パターンを採用し、他の列車の調整後の走行パターンを破棄する、
ことを特徴とする請求項５に記載の運行管理システム。
【請求項７】
前記消費電力量予測部は、さらに前記走行パターン調整部で調整された走行パターンを用いて各変電所区間の予測消費電力量を求め、
前記消費電力量判定部は、各変電所区間の予測消費電力量が契約電力量の範囲内か否かを判定し、
前記走行パターン調整部は、前記消費電力量判定部の判定において予測消費電力量が契約電力量を超える変電所区間が無くなるまで、列車の走行パターンを調整する処理を行う、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の運行管理システム。
【請求項８】
前記走行パターン調整部は、前記第１の変電所区間において予測消費電力量を契約電力量以下にするために前記第２の変電所区間において予測消費電力量が契約電力量を超えた場合、前記第２の変電所区間を走行する列車が次に走行する変電所区間であって前記第２の変電所区間に隣接する第３の変電所区間における走行パターンを調整する、
ことを特徴とする請求項７に記載の運行管理システム。
【請求項９】
前記走行パターン調整部は、前記第１の変電所区間の前に走行する変電所区間であって前記第１の変電所区間と隣接する第４の変電所区間を走行中の列車について、前記第４の変電所区間における速度を調整前の走行パターンで指定された速度よりも上げて、前記第１の変電所区間における速度を調整前の走行パターンで指定された速度よりも下げて走行パターンを調整する、
ことを特徴とする請求項７に記載の運行管理システム。
【請求項１０】
列車の運行管理を行う運行管理システムにおける消費電力量調整方法であって、
実績取得部が、列車の運行状態の情報、および列車の走行区間が複数の変電所の各変電所から電力が供給される範囲で区切られた各変電所区間における消費電力量の情報を取得する取得ステップと、
消費電力量予測部が、前記取得ステップで取得された情報、各変電所区間を走行する列車のダイヤ情報、および各変電所区間にける設備情報に基づいて、規定された期間に消費される各変電所区間の電力量を予測し、予測消費電力量を求める予測ステップと、
消費電力量判定部が、各変電所区間の予測消費電力量が各変電所区間において規定された契約電力量を超えるか否かを判定する判定ステップと、
走行パターン調整部が、前記判定ステップにおける判定において予測消費電力量が契約電力量を超える第１の変電所区間がある場合、前記第１の変電所区間を走行する列車について、前記第１の変電所区間における走行パターン、および、前記第１の変電所区間を走行する列車が次に走行する変電所区間であって前記第１の変電所区間に隣接する第２の変電所区間における走行パターンを調整する調整ステップと、
走行指令出力部が、調整後の走行パターンを含む走行指令を前記第１の変電所区間を走行中の対象の列車に出力する出力ステップと、
を含むことを特徴とする消費電力量調整方法。
【請求項１１】
前記調整ステップにおいて、前記走行パターン調整部は、前記第１の変電所区間を走行中の列車について、前記第１の変電所区間における速度を調整前の走行パターンで指定された速度よりも下げて、前記第２の変電所区間における速度を調整前の走行パターンで指定された速度よりも上げて走行パターンを調整する、
ことを特徴とする請求項１０に記載の消費電力量調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、列車の運行管理を行う運行管理システムおよび消費電力量調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄道システムでは、路線上に複数の変電所が設けられ、列車は各変電所からの給電を受けて走行している。一般に、各変電所は電力会社と契約して電力を購入しているが、使用可能な最大消費電力量は契約による制約がある。消費電力量が契約値を超えた場合、鉄道事業者は電力会社にペナルティを支払う必要がある。また、災害などで電力会社の電力供給能力が低下した場合などでは、電力会社から鉄道事業者に消費電力量の削減要請が出される場合がある。そのため、鉄道事業者は、決められた消費電力量の範囲で列車の運行を行わなければならない。一方で、ダイヤ乱れが発生して特定の区間に列車が集中した場合などの平常時とは異なる状況では、消費電力量が契約値を超えてしまうことが想定される。そのため、鉄道事業者は、ダイヤ乱れに備えて平常時の消費電力量よりも余裕を持って大きな最大消費電力量の契約を結ぶ必要があった。【０００３】
特許文献１には、ダイヤ乱れで数珠繋ぎ的に列車が停車してしまった時に同時に再出発すると電力不足になるため、列車間隔を参照して、各列車の再出発のタイミングおよび加速力などを調整してピーク電力を削減する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−７６９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、最大消費電力量の内容は、ある変電所の３０分間の最大消費電力量が○○ｋＷｈといったものである。特許文献１によれば、ある瞬間のピーク電力を下げることは可能であるが、ある期間に消費される電力量は調整できない、という問題があった。また、単に列車の出発を遅らせるだけでは余計にダイヤが乱れ、却って消費電力量が増えてしまう可能性がある。【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ダイヤ乱れを抑制しつつ、規定された電力量の範囲で列車を運行可能な運行管理システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の運行管理システムは、列車の運行状態の情報、および列車の走行区間が複数の変電所の各変電所から電力が供給される範囲で区切られた各変電所区間における消費電力量の情報を取得する実績取得部を備える。また、運行管理システムは、実績取得部で取得された情報、各変電所区間を走行する列車のダイヤ情報、および各変電所区間における設備情報に基づいて、規定された期間に消費される各変電所区間の電力量を予測し、予測消費電力量を求める消費電力量予測部を備える。また、運行管理システムは、各変電所区間の予測消費電力量が各変電所区間において規定された消費可能な電力量である契約電力量を超えるか否かを判定する消費電力量判定部を備える。また、運行管理システムは、消費電力量判定部の判定において予測消費電力量が契約電力量を超える第１の変電所区間がある場合、第１の変電所区間を走行する列車について、第１の変電所区間、および、第１の変電所区間を走行する列車が次に走行する変電所区間であって第１の変電所区間に隣接する第２の変電所区間における走行パターンを調整する走行パターン調整部を備える。また、運行管理システムは、調整後の走行パターンを含む走行指令を第１の変電所区間を走行中の対象の列車に出力する走行指令出力部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ダイヤ乱れを抑制しつつ、規定された電力量の範囲で列車を運行できる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１にかかる鉄道システムの構成例を示す図
【図２】実施の形態１にかかる運行管理システムが変電所区間Ａで求めた予測消費電力量の例を示す図
【図３】実施の形態１にかかる運行管理システムが変電所区間Ｂで求めた予測消費電力量の例を示す図
【図４】実施の形態１にかかる運行管理システムの構成例を示すブロック図
【図５】実施の形態１にかかる運行管理システムの消費電力量調整の処理を示すフローチャート
【図６】実施の形態１にかかる運行管理システムの走行パターン調整部において走行パターンを調整する処理を示すフローチャート
【図７】実施の形態１にかかる運行管理システムの走行パターン調整部において走行パターンを調整する列車を選択する処理および走行パターンを調整する処理のイメージを示す図
【図８】実施の形態１にかかる走行指令出力部が列車へ出力する走行指令の例を示す図
【図９】実施の形態１にかかる運行管理システムの消費電力量予測部、消費電力量判定部、および走行パターン調整部をＣＰＵおよびメモリで構成する場合の例を示す図
【図１０】実施の形態１にかかる運行管理システムの消費電力量予測部、消費電力量判定部、および走行パターン調整部を専用のハードウェアで構成する場合の例を示す図
【図１１】実施の形態２にかかる運行管理システムの走行パターン調整部において走行パターンを調整する処理を示すフローチャート
【図１２】実施の形態２にかかる運行管理システムの消費電力量予測部において消費電力量を予測して走行パターンを調整する列車を決定する処理を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態にかかる運行管理システムおよび消費電力量調整方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる鉄道システム４０の構成例を示す図である。鉄道システム４０は、列車２０−１〜２０−９の運行管理を行う運行管理システム１０と、列車２０−１〜２０−９と、変電所区間Ａにおいて列車２０−３〜２０−７に電力を供給する変電所３０Ａと、変電所区間Ｂにおいて列車２０−１，２０−２，２０−８，２０−９に電力を供給する変電所３０Ｂと、を備える。列車２０−１〜２０−６は図１において右側を進行方向とし、列車２０−７〜２０−９は図１において左側を進行方向とする。
【００１２】
運行管理システム１０は、列車２０−１〜２０−９と無線通信により接続している。また、運行管理システム１０は、変電所３０Ａ，３０Ｂと無線通信または有線通信により接続している。図１の例では、運行管理システム１０は、変電所３０Ａ，３０Ｂと無線通信により接続している。鉄道システム４０において、列車２０−１〜２０−９の走行区間は、変電所３０Ａ，Ｂから電力が供給される範囲である変電所区間Ａ，Ｂで区切られている。鉄道システム４０は、図１では２つの変電所区間のみ示しているが、実際には３つ以上の変電所区間を有している。
【００１３】
鉄道システム４０を運営する鉄道事業者は、電力会社との契約により、各変電所３０Ａ，３０Ｂで使用可能な最大消費電力量である契約電力量が決められている。一例として、変電所３０Ａとの契約電力量は３００ｋＷｈ／３０分、すなわち３０分間で使用可能な消費電力量が３００ｋＷｈとする。また、変電所３０Ｂとの契約電力量は４００ｋＷｈ／３０分、すなわち３０分間で使用可能な消費電力量が４００ｋＷｈとする。
【００１４】
運行管理システム１０は、列車２０−１〜２０−９から各列車の列車ＩＤ（IDentification）、位置、速度、乗車率などの情報を含む列車の運行状態の情報を取得する。また、運行管理システム１０は、変電所３０Ａ，３０Ｂから各変電所における消費電力量の情報を取得する。運行管理システム１０は、各変電所区間Ａ，Ｂにおいて契約電力量で規定されている期間、前述の例では３０分間で消費される電力量を予測する。運行管理システム１０において予測して求められた消費電力量を予測消費電力量とする。
【００１５】
図２は、実施の形態１にかかる運行管理システム１０が変電所区間Ａで求めた予測消費電力量の例を示す図である。運行管理システム１０は、９：００から現在時刻である９：１２までの消費電力量の実績値である電力実績が１７０ｋＷｈの場合に、９：００〜９：３０までの期間の予測消費電力量が３２０ｋＷｈと予測する。変電所区間Ａでは、予測消費電力量が契約電力値を超えることになる。
【００１６】
図３は、実施の形態１にかかる運行管理システム１０が変電所区間Ｂで求めた予測消費電力量の例を示す図である。運行管理システム１０は、９：００から現在時刻である９：１２までの消費電力の実績値である電力実績が２３０ｋＷｈの場合に、９：００〜９：３０までの期間の予測消費電力量が３５０ｋＷｈと予測する。変電所区間Ｂでは、予測消費電力量は契約電力値を超えず、余裕がある状態である。
【００１７】
運行管理システム１０は、変電所区間Ａにおいて予測消費電力量が契約電力量を超えると予測した場合、変電所区間Ａを走行中の列車２０−３〜２０−６のいずれかまたは全てについて、変電所区間Ａおよび変電所区間Ｂにおける走行パターンを調整する。具体的に、運行管理システム１０は、変電所区間Ａを走行中の列車２０−３〜２０−６のいずれかまたは全てについて、変電所区間Ａにおける速度を調整前の走行パターンで指定された速度よりも下げて、変電所区間Ｂにおける速度を調整前の走行パターンで指定された速度よりも上げる。すなわち、運行管理システム１０は、変電所区間Ａでは列車２０−３〜２０−６のダイヤが遅れても予測消費電力量を契約電力量以下にして、変電所区間Ｂで列車２０−３〜２０−６のダイヤの遅れを挽回する制御を行う。これにより、運行管理システム１０は、各変電所区間において契約電力量を遵守しつつ、列車２０−３〜２０−６のダイヤ乱れを抑制することができる。
【００１８】
なお、運行管理システム１０は、実際には、変電所区間Ａを走行中の列車２０−７に対しても同様の処理を行う。運行管理システム１０は、変電所区間Ａにおける速度を調整前の走行パターンで指定された速度よりも下げて、図１において図示しない変電所区間Ａの左側に隣接する変電所区間における速度を調整前の走行パターンで指定された速度よりも上げる処理を行う。
【００１９】
運行管理システム１０の構成について説明する。図４は、実施の形態１にかかる運行管理システム１０の構成例を示すブロック図である。運行管理システム１０は、実績取得部１と、ダイヤ情報記憶部２と、設備情報記憶部３と、消費電力量予測部４と、消費電力量判定部５と、走行パターン調整部６と、走行指令出力部７と、を備える。なお、図１に示す列車２０−１〜２０−９について、区別しない場合は列車２０と称する。また、図１に示す変電所３０Ａ，３０Ｂについて、区別しない場合は変電所３０と称する。
【００２０】
実績取得部１は、列車２０から、列車２０の列車ＩＤ、位置、速度、および乗車率などの情報を含む列車の運行状態の情報を取得する。また、実績取得部１は、変電所３０から、各変電所区間で消費されている電力量である消費電力量の情報を取得する。実績取得部１で取得した列車の運行状態の情報および消費電力量の情報をまとめて実績情報とする。
【００２１】
ダイヤ情報記憶部２は、列車２０が走行する路線上にある図１および図４で図示されていない各駅での列車２０の発着予定時刻、通過時刻、利用番線などの情報を記憶している。また、ダイヤ情報記憶部２は、各列車２０に割り当てられる具体的な列車種別、列車長、各駅の発着予定時刻などの情報を記憶している。また、ダイヤ情報記憶部２は、工事などで一時的に設定される制限速度情報である臨時速度制限情報を記憶している。ダイヤ情報記憶部２に記憶されている情報をまとめてダイヤ情報とする。
【００２２】
設備情報記憶部３は、路線の形状の情報、変電設備の情報、信号設備の情報、列車性能の情報、および列車制御情報などを記憶している。路線の形状の情報とは、例えば、線路の配線、勾配の位置および大きさ、カーブの位置および大きさ、駅の位置などである。変電設備の情報とは、例えば、変電所３０の位置、変電所３０の特性、架線の配線、各変電所３０について電力会社との間の契約電力値の情報などである。信号設備の情報とは、例えば、路線に導入されている信号システムの種別、各信号システムに対応した信号機の位置および構成、制限速度、制御情報などである。信号システムの種別としては、ＡＴＳ（Automatic  Train  Stop）、ＡＴＣ（Automatic  Train  Control）、ＣＢＴＣ（Communications  Based  Train  Control）などがある。列車性能の情報とは、例えば、加速性能、ブレーキ性能、重量、架線からの供給電力をどの程度の効率で利用できるかおよびブレーキ力をどの程度の効率で回生できるかといったモータ特性などである。列車制御情報とは、例えば、信号の状態、制限速度、線路の勾配などによってどのように走行するかを定めた基本制御方針である。ＡＴＯ（Automatic  Train  Operation）のシステムの場合では、駅毎にパラメータとして設定されている。設備情報記憶部３に記憶されている情報をまとめて設備情報とする。
【００２３】
消費電力量予測部４は、実績取得部１で取得された実績情報、ダイヤ情報記憶部２に記憶されているダイヤ情報、および設備情報記憶部３に記憶されている設備情報に基づいて、各列車２０の走行シミュレーションを行い、各変電所区間において、契約電力量で規定された期間に消費される各変電所区間の電力量を予測し、各変電所区間において契約電力量で規定された期間に消費されると予測される電力量である予測消費電力量を求める。消費電力量予測部４は、後述する走行パターン調整部６で走行パターンが変更されている列車については、走行パターン調整部６で変更された走行パターンを用いて走行シミュレーションを行い、各変電所区間において、契約電力量で規定されている期間における予測消費電力量を求める。
【００２４】
消費電力量判定部５は、変電所３０毎に、各変電所区間の予測消費電力量が各変電所区間において規定された消費可能な電力量である契約電力量を超えるか否かを判定する。
【００２５】
走行パターン調整部６は、消費電力量判定部５の判定において予測消費電力量が契約電力量を超える変電所区間がある場合、該当する変電所区間を走行する列車２０について、該当する変電所区間である第１の変電所区間における走行パターン、および、第１の変電所区間を走行する列車が次に走行する変電所区間であって第１の変電所区間に隣接する第２の変電所区間における走行パターンを調整する。走行パターン調整部６における走行パターンの調整方法の詳細については後述する。
【００２６】
走行指令出力部７は、走行パターン調整部６によって走行パターンが調整された列車２０に対して、調整後の走行パターンを含む走行指令を対象の列車２０へ送信する。
【００２７】
つづいて、運行管理システム１０が、列車２０のダイヤ乱れを抑制しつつ、各変電所区間において契約電力量を遵守する消費電力量調整の処理について説明する。図５は、実施の形態１にかかる運行管理システム１０の消費電力量調整の処理を示すフローチャートである。
【００２８】
運行管理システム１０では、まず、実績取得部１が、実績情報として、列車２０から列車の運行状態の情報を取得し、変電所３０から消費電力量の情報を取得する（ステップＳ１）。
【００２９】
消費電力量予測部４は、実績取得部１で取得された実績情報、ダイヤ情報記憶部２に記憶されているダイヤ情報、および設備情報記憶部３に記憶されている設備情報を用いて、各変電所区間において、各変電所区間の契約電力量に基づく期間における消費電力量を予測する（ステップＳ２）。具体的に、消費電力量予測部４は、各変電所区間の契約電力量に基づく期間における予測消費電力量を求める。
【００３０】
消費電力量予測部４は、図２の例では、契約電力量に基づく３０分間の期間のうち、１２分間については既に実績として実績消費電力量１７０ｋＷｈの情報を変電所３０Ａから取得している。そのため、消費電力量予測部４は、実績情報、ダイヤ情報および設備情報に基づいて、残りの１８分間について、変電所区間Ａ内の各列車２０−３〜２０−７が走行する路線、停車する駅、通過する勾配などから消費電力量を予測する。消費電力量予測部４は、現在時刻から１８分間で、変電所区間Ａにおいて１５０ｋＷｈが消費されると予測する。消費電力量予測部４は、実績消費電力量１７０ｋＷｈと予測した１５０ｋＷｈとを併せて予測消費電力量３２０ｋＷｈを求める。
【００３１】
また、消費電力量予測部４は、図３の例では、契約電力量に基づく３０分間の期間のうち、１２分間については既に実績として実績消費電力量２３０ｋＷｈの情報を変電所３０Ｂから取得している。そのため、消費電力量予測部４は、実績情報、ダイヤ情報および設備情報に基づいて、残りの１８分間について、変電所区間Ｂ内の各列車２０−１，２０−２，２０−８，２０−９が走行する路線、停車する駅、通過する勾配などから消費電力量を予測する。消費電力量予測部４は、現在時刻から１８分間で、変電所区間Ｂにおいて１２０ｋＷｈが消費されると予測する。消費電力量予測部４は、実績消費電力量２３０ｋＷｈと予測した１２０ｋＷｈとを併せて予測消費電力量３５０ｋＷｈを求める。
【００３２】
消費電力量判定部５は、消費電力量予測部４で求められた各変電所区間の予測消費電力量が、各変電所区間の契約電力量を超えているか否かを判定する（ステップＳ３）。ここで、消費電力量判定部５は、１つでも予測消費電力量が契約電力量を超えている変電所区間がある場合はステップＳ３：Ｙｅｓ、１つも予測消費電力量が契約電力量を超えている変電所区間がない場合はステップＳ３：Ｎｏとする。消費電力量判定部５は、図１から図３の例の場合、変電所区間Ｂにおいて予測消費電力量３５０ｋＷｈ＜契約電力量４００ｋＷｈであるが、変電所区間Ａにおいて予測消費電力量３２０ｋＷｈ＞契約電力量３００ｋＷｈであることから、予測消費電力量が契約電力量を超えていると判定する（ステップＳ３：Ｙｅｓ）。
【００３３】
消費電力量判定部５において予測消費電力量が契約電力量を超えていると判定した場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、走行パターン調整部６は、予測消費電力量が契約電力量を超えていると判定された変電所区間を走行している列車２０について、列車２０が現在走行している変電所区間および次に走行する変電所区間における走行パターンを調整する（ステップＳ４）。
【００３４】
図６は、実施の形態１にかかる運行管理システム１０の走行パターン調整部６において走行パターンを調整する処理を示すフローチャートである。走行パターン調整部６は、まず、予測消費電力量が契約電力量を超えていると判定された変電所区間を走行している列車２０から、走行パターンを調整する対象の列車２０を選択する（ステップＳ１１）。
【００３５】
図７は、実施の形態１にかかる運行管理システム１０の走行パターン調整部６において走行パターンを調整する列車２０を選択する処理および走行パターンを調整する処理のイメージを示す図である。図１から列車２０−３〜２０−６を抜き出したものであるが、以降の説明を簡単にするため、列車２０−３〜２０−６の各列車間隔は図１の状態から変更している。また、図１では図示していなかった駅を表示している。また、走行パターン調整部６において、実際には、図１に示す列車２０−３〜２０−６と反対方向に走行する列車２０−７も走行パターンを調整する対象となるが、ここでは、説明を簡単にするため、列車２０−３〜２０−６を対象にして説明する。図７において、変電所区間Ａは予測消費電力量が契約電力量を超えている逼迫区間であり、変電所区間Ｂは予測消費電力量が契約電力量を超えていない隣接余裕区間である。図７において、実線の実績より右側の調整前の予測の破線部分が、走行パターン調整部６において走行パターンを調整する対象となる。図７において、点線部分が、走行パターン調整部６によって調整された走行パターンである。
【００３６】
走行パターン調整部６は、変電所区間Ａの列車２０−３〜２０−６について、変電所区間Ａにおける速度を調整前の走行パターンで指定された速度よりも同じ値だけ、例えば、一律に最高速度を３ｋｍ／ｈ下げるような走行パターンに調整することも可能である。ただし、ダイヤ乱れの影響が図７（ａ）で図示しない列車２０−６の左側を走行している列車２０にも波及してしまう可能性がある。なお、図７では、変電所区間Ａが第１の変電所区間、変電所区間Ｂが第２の変電所区間となる。
【００３７】
そのため、走行パターン調整部６は、例えば、後を走行する列車である後続列車との間隔が最も大きい列車２０を、走行パターンを調整する対象の列車２０として選択する（ステップＳ１１）。これは、後続列車との間隔が大きければ、対象の列車２０をゆっくり走らせたとしても後続列車の走行パターンに影響を及ぼさないためである。走行パターン調整部６は、図７（ａ）の例では、後続列車である列車２０−６との間隔が最も大きい列車２０−５の走行パターンを調整する。走行パターン調整部６は、後続列車との間隔が大きい列車２０を選択する場合、図７（ａ）に示すように列車２０−６が駅で停車することを考慮してもよい。走行パターン調整部６は、図７（ｂ）に示すように、列車２０−５の変電所区間Ａ内での最高速度を調整前の走行パターンで指定された速度からΔＶ１下げて、変電所区間Ｂ内での最高速度を調整前の走行パターンで指定された速度から上げるように、列車２０−５の走行パターンを調整する（ステップＳ１２）。走行パターン調整部６は、変電所区間Ａ内で列車２０−５の速度を下げることによって、変電所区間Ａでの消費電力量を下げることができる。走行パターン調整部６は、変電所区間Ｂ内で列車２０−５を回復運転させるように走行パターンを調整する。
【００３８】
または、走行パターン調整部６は、例えば、先を走行する列車である先行列車との間隔が最も小さい列車２０を、走行パターンを調整する対象の列車２０として選択する（ステップＳ１１）。これは、先行列車との間隔が小さい列車２０は、そのまま走行していても先行列車に追いついて、減速を余儀なくされることがあるため、事前に減速しておくことで、先行列車との過接近を避けられるからである。また、現在の先行列車との間隔だけでなく、走行予測結果から、先行列車への過接近に起因する減速が生じている列車２０を選択してもよい。走行パターン調整部６は、図７（ａ）の例では、先行列車である列車２０−３との間隔が最も小さい列車２０−４の走行パターンを調整する。走行パターン調整部６は、図７（ｃ）に示すように、列車２０−４の変電所区間Ａ内での最高速度を調整前の走行パターンで指定された速度からΔＶ２下げて、変電所区間Ｂ内での最高速度を調整前の走行パターンで指定された速度から上げるように、列車２０−４の走行パターンを調整する（ステップＳ１２）。走行パターン調整部６は、変電所区間Ａ内で列車２０−４の速度を下げることによって、変電所区間Ａでの消費電力量を下げることができる。走行パターン調整部６は、変電所区間Ｂ内で列車２０−５を回復運転させるように走行パターンを調整する。
【００３９】
このように、走行パターン調整部６は、第１の変電所区間を走行中の列車２０が複数ある場合、後続列車との間隔が最も大きい列車２０の走行パターンを調整する。または、走行パターン調整部６は、第１の変電所区間を走行中の列車２０が複数ある場合、先行列車との間隔が最も小さい列車２０の走行パターンを調整する。走行パターン調整部６は、第１の変電所区間を走行中の列車２０が１つの場合、第１の変電所区間を走行中の１つの列車２０の走行パターンを調整する。
【００４０】
なお、図７（ｂ）の例では変電所区間Ｂ内での列車２０−５の速度は上がり、図７（ｃ）の例では変電所区間Ｂ内での列車２０−４の速度は上がることから、変電所区間Ｂ内での消費電力量は上がることになる。そのため、運行管理システム１０では、図５のフローチャートに戻って、ステップＳ４で列車２０の走行パターンを調整した後はステップＳ２の処理に戻り、消費電力量予測部４が各変電所区間において消費電力量を予測し（ステップＳ２）、消費電力量判定部５において各変電所区間の予測消費電力量が契約電力量を超えているか否かを判定する処理（ステップＳ３）を繰り返し実施する。
【００４１】
運行管理システム１０では、後続列車との間隔が最も大きい列車２０の走行パターンを調整する場合、列車２０−５の走行パターンを調整していった結果、列車２０−５と列車２０−６との間隔よりも、列車２０−４と列車２０−５との間隔の方が大きくなる可能性がある。そのため、運行管理システム１０では、後続列車との間隔が最も大きい列車２０の走行パターンを調整する場合、列車２０−５と列車２０−４について、交互に走行パターンを調整することも予想される。また、運行管理システム１０では、先行列車との間隔が最も小さい列車２０の走行パターンを調整する場合も同様、列車２０−５と列車２０−４について、交互に走行パターンを調整することも予想される。
【００４２】
このように、運行管理システム１０は、逼迫区間である変電所区間Ａを走行中の列車２０の走行パターンを少しずつ調整することによって、変電所区間Ａを走行中の全ての列車２０の走行パターンを一律に調整する場合と比較して、ダイヤ乱れを抑制しつつ、変電所区間Ａの消費電力量を削減できる。
【００４３】
運行管理システム１０では、ステップＳ２からステップＳ４の処理を繰り返し実施することによって、消費電力量判定部５において予測消費電力量が契約電力量を超えていないと判定した場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、走行指令出力部７は、走行パターン調整部６で走行パターンの調整があったか否かを確認する（ステップＳ５）。走行指令出力部７は、走行パターン調整部６で走行パターンの調整が無かった場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、処理を終了する。走行指令出力部７は、走行パターン調整部６で走行パターンの調整があった場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、走行パターンが調整された対象の列車２０へ、調整された走行パターンを含む走行指令を出力する（ステップＳ６）。なお、ステップＳ５の処理については、消費電力量判定部５で行ってもよい。
【００４４】
走行指令を受け取った列車２０では、走行指令に含まれる走行パターンに従って、列車の走行を行う。なお、走行指令出力部７が列車２０へ出力する走行指令に含まれる走行パターンについては、図７（ｂ），図７（ｃ）に示す走行パターンのように図示された情報であってもよいし、図８に示すように列車位置Ｃから列車位置Ｄまでの範囲は最高速度○○ｋｍ／ｈなどの文字情報であってもよい。図８は、実施の形態１にかかる走行指令出力部７が列車２０へ出力する走行指令の例を示す図である。走行パターンを調整した列車２０の運転手に対して、列車位置で示される範囲毎の最高速度を示すものである。なお、図８の列車位置で示される範囲は、変電所区間よりも小さい範囲である。
【００４５】
このように、運行管理システム１０では、消費電力量予測部４は、さらに走行パターン調整部６で調整された走行パターンを用いて各変電所区間の予測消費電力量を求め、消費電力量判定部５は、各変電所区間の予測消費電力量が契約電力量の範囲内か否かを判定する。そして、走行パターン調整部６は、消費電力量判定部５の判定において予測消費電力量が契約電力量を超える変電所区間が無くなるまで、列車２０の走行パターンを調整する処理を行う。
【００４６】
つづいて、運行管理システム１０のハードウェア構成について説明する。運行管理システム１０において、実績取得部１は、列車２０および変電所３０との間で通信を行うインタフェース回路により実現される。ダイヤ情報記憶部２および設備情報記憶部３は、メモリにより実現される。走行指令出力部７は、列車２０との間で通信を行うインタフェース回路により実現される。消費電力量予測部４、消費電力量判定部５、および走行パターン調整部６は、処理回路により実現される。すなわち、運行管理システム１０は、各変電所区間での消費電力量を予測し、契約電力量を超えるか否かを判定し、予測消費電力量が契約電力量を超える場合に列車２０の走行パターンを調整するための処理回路を備える。処理回路は、専用のハードウェアであってもよいし、メモリに格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Central  Processing  Unit）およびメモリであってもよい。
【００４７】
図９は、実施の形態１にかかる運行管理システム１０の消費電力量予測部４、消費電力量判定部５、および走行パターン調整部６をＣＰＵおよびメモリで構成する場合の例を示す図である。処理回路がＣＰＵ９１およびメモリ９２で構成される場合、消費電力量予測部４、消費電力量判定部５、および走行パターン調整部６の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ９２に格納される。処理回路では、メモリ９２に記憶されたプログラムをＣＰＵ９１が読み出して実行することにより、各機能を実現する。すなわち、運行管理システム１０は、消費電力量予測部４、消費電力量判定部５、および走行パターン調整部６が処理回路により実行されるときに、各変電所区間での消費電力量を予測するステップ、契約電力量を超えるか否かを判定するステップ、予測消費電力量が契約電力量を超える場合に列車２０の走行パターンを調整するステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ９２を備える。また、これらのプログラムは、運行管理システム１０の手順および方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。ここで、ＣＰＵ９１は、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、またはＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）などであってもよい。また、メモリ９２とは、例えば、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable  Programmable  ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically  ＥＰＲＯＭ）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、またはＤＶＤ（Digital  Versatile  Disc）などが該当する。ダイヤ情報記憶部２および設備情報記憶部３を実現するメモリは、メモリ９２と同一であってもよい。
【００４８】
図１０は、実施の形態１にかかる運行管理システム１０の消費電力量予測部４、消費電力量判定部５、および走行パターン調整部６を専用のハードウェアで構成する場合の例を示す図である。処理回路が専用のハードウェアである場合、図１０に示す処理回路９３は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。消費電力量予測部４、消費電力量判定部５、および走行パターン調整部６の各機能を機能別に処理回路９３で実現してもよいし、各機能をまとめて処理回路９３で実現してもよい。
【００４９】
なお、消費電力量予測部４、消費電力量判定部５、および走行パターン調整部６の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、処理回路は、専用のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
【００５０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、運行管理システム１０では、各変電所区間で消費電力量を予測し、予測消費電力量が契約電力量を超える第１の変電所区間がある場合、第１の変電所区間を走行する列車について、第１の変電所区間、および、第１の変電所区間を走行する列車２０が次に走行する変電所区間であって第１の変電所区間に隣接する第２の変電所区間における走行パターンを調整する。具体的に、運行管理システム１０は、第１の変電所区間を走行中の列車について、第１の変電所区間における速度を調整前の走行パターンで指定された速度よりも下げて、第２の変電所区間における速度を調整前の走行パターンで指定された速度よりも上げて走行パターンを調整することとした。これにより、運行管理システム１０は、第１の変電所区間で列車２０の運行が遅れても第２の変電所区間で挽回できることから、ダイヤ乱れを抑制しつつ、規定された電力量の範囲で列車を運行することができる。
【００５１】
なお、運行管理システム１０では、走行パターン調整部６は、第１の変電所区間において予測消費電力量を契約電力量以下にするために第２の変電所区間において予測消費電力量が契約電力量を超えた場合、第２の変電所区間を走行する列車２０が次に走行する変電所区間であって第２の変電所区間に隣接する第３の変電所区間における走行パターンを調整する。第３の変電所区間とは、図１において図示していないが、変電所区間Ｂの右側に隣接する変電所区間である。このように、運行管理システム１０は、２つの変電所区間の調整のみでは予測消費電力量を契約電力量以内にできない場合、３つ以上の変電所区間を対象にして、走行パターンを調整する処理を行うことが可能である。
【００５２】
また、走行パターン調整部６は、第１の変電所区間の前に走行する変電所区間であって第１の変電所区間と隣接する第４の変電所区間を走行中の列車について、第４の変電所区間における速度を調整前の走行パターンで指定された速度よりも上げて、第１の変電所区間における速度を調整前の走行パターンで指定された速度よりも下げて走行パターンを調整してもよい。第４の変電所区間とは、図１において図示していないが、変電所区間Ａの左側に隣接する変電所区間である。運行管理システム１０は、現時点で予測消費電力量は契約電力量を超えていないが、将来的に予測消費電力量が契約電力量を超える変電所区間よりも手前の変電所区間で、速度を調整前の走行パターンで指定された速度よりも上げてもよい。
【００５３】
実施の形態２．
実施の形態２では、運行管理システム１０において、走行パターン調整部６が複数の列車２０の走行パターンを調整し、消費電力量予測部４が最も消費電力量を削減できる列車２０を決定する。実施の形態１と異なる部分について説明する。
【００５４】
実施の形態２において、鉄道システム４０の構成および運行管理システム１０の構成は実施の形態１（図１および図４参照）と同様である。また、実施の形態２において、運行管理システム１０の消費電力量調整の処理を示すフローチャートも実施の形態１（図５参照）と同様であるが、ステップＳ２およびステップＳ４の処理の内容が異なる。
【００５５】
図１１は、実施の形態２にかかる運行管理システム１０の走行パターン調整部６において走行パターンを調整する処理を示すフローチャートである。消費電力量判定部５において予測消費電力量が契約電力量を超えていると判定した場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、走行パターン調整部６は、予測消費電力量が契約電力量を超えていると判定された変電所区間を走行している列車２０について、各列車２０の走行パターンを一律に調整する（ステップＳ２１）。走行パターン調整部６は、変電所区間Ａの列車２０−３〜２０−６について、同じ値だけ、例えば、一律に最高速度を３ｋｍ／ｈ下げるように走行パターンを調整する。
【００５６】
ただし、走行パターン調整部６において、各列車２０に対して一律に最高速度を３ｋｍ／ｈ下げると、ダイヤ乱れの影響が図７（ａ）で図示しない列車２０−６の左側を走行している列車２０にも波及してしまう可能性がある。そのため、実施の形態２では、消費電力量予測部４が、列車２０−３〜２０−６について走行パターンを調整した場合の予測消費電力量を求め、最も消費電力量を削減できる列車２０の調整後の走行パターンを採用する。
【００５７】
図１２は、実施の形態２にかかる運行管理システム１０の消費電力量予測部４において消費電力量を予測して走行パターンを調整する列車２０を決定する処理を示すフローチャートである。消費電力量予測部４は、走行パターン調整部６で調整された１つの列車２０の走行パターンを調整した場合の各変電所区間の予測消費電力量を求める処理を列車２０毎に行う（ステップＳ３１）。すなわち、消費電力量予測部４は、列車２０−３〜２０−６の各々の走行パターンを調整した場合の４通りの処理を行う。
【００５８】
消費電力量予測部４は、列車２０−３〜２０−６の各々の走行パターンを調整した場合の４通りの中から、最も消費電力量を削減できる列車２０の調整後の走行パターンを採用する（ステップＳ３２）。そして、消費電力量予測部４は、他の列車の調整後の走行パターンを破棄する（ステップＳ３３）。消費電力量予測部４は、例えば、列車２０−４の走行パターンを調整したときが最も消費電力量を削減できる場合、列車２０−４だけ走行パターンを調整し、他の列車２０−３，２０−５，２０−６については走行パターンを調整しなかったことにして、各変電所区間の消費電力量を予測して、その結果を消費電力量判定部５へ出力する。消費電力量予測部４は、採用しなかった列車２０−３，２０−５，２０−６の走行パターンについては必要がないため、記録を残すことなく破棄してよい。
【００５９】
実施の形態１では、走行パターン調整部６が、走行パターンを調整する列車２０を選択しているが（ステップＳ１１）、変電所区間内に列車２０の数が多い場合には処理が複雑になり、負荷がかかることが予想される。そのため、実施の形態２では、消費電力量予測部４において、走行パターンを調整する列車２０を決定する処理を行う。消費電力量予測部４では、実施の形態１と比較して消費電力量を予測する処理の演算量は増えるが、最も消費電力量を削減できる場合を決定することができる。
【００６０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、運行管理システム１０では、消費電力量予測部４が、走行パターンを調整する列車２０を決定する処理を行うこととした。この場合においても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。また、運行管理システム１０は、変電所区間内に列車２０の数が多い場合において、最も消費電力量を削減できる列車２０の走行パターンの調整を選択しつつ、走行パターン調整部６で走行パターンを調整する列車２０を選択する処理の負荷を低減することができる。
【００６１】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１  実績取得部、２  ダイヤ情報記憶部、３  設備情報記憶部、４  消費電力量予測部、５  消費電力量判定部、６  走行パターン調整部、７  走行指令出力部、１０  運行管理システム、２０，２０−１〜２０−９  列車、３０，３０Ａ，３０Ｂ  変電所、４０  鉄道システム。
【図１】
2017221304.tif 000003
【図２】
2017221304.tif 000004
【図３】
2017221304.tif 000005
【図４】
2017221304.tif 000006
【図５】
2017221304.tif 000007
【図６】
2017221304.tif 000008
【図７】
2017221304.tif 000009
【図８】
2017221304.tif 000010
【図９】
2017221304.tif 000011
【図１０】
2017221304.tif 000012
【図１１】
2017221304.tif 000013
【図１２】
2017221304.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成28年11月2日(2016.11.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車の運行状態の情報、および列車の走行区間が複数の変電所の各変電所から電力が供給される範囲で区切られた各変電所区間における消費電力量の情報を取得する実績取得部と、
前記実績取得部で取得された情報、各変電所区間を走行する列車のダイヤ情報、および各変電所区間にける設備情報に基づいて、規定された期間に消費される各変電所区間の電力量を予測し、予測消費電力量を求める消費電力量予測部と、
各変電所区間の予測消費電力量が各変電所区間において規定された規定電力量を超えるか否かを判定する消費電力量判定部と、
前記消費電力量判定部の判定において前記予測消費電力量が前記規定電力量を超える第１の変電所区間がある場合、前記第１の変電所区間を走行する列車について、前記第１の変電所区間における走行パターン、および、前記第１の変電所区間を走行する列車が次に走行する変電所区間であって前記第１の変電所区間に隣接する第２の変電所区間における走行パターンを調整する走行パターン調整部と、
調整後の走行パターンを含む走行指令を前記第１の変電所区間を走行中の対象の列車に出力する走行指令出力部と、
を備え、
前記走行パターン調整部は、前記第１の変電所区間を走行中の列車について、前記第１の変電所区間における速度を調整前の走行パターンで指定された速度から下げて、前記第２の変電所区間における速度を調整前の走行パターンで指定された速度から上げて走行パターンを調整する、
ことを特徴とする運行管理システム。
【請求項２】
列車の運行状態の情報、および列車の走行区間が複数の変電所の各変電所から電力が供給される範囲で区切られた各変電所区間における消費電力量の情報を取得する実績取得部と、
前記実績取得部で取得された情報、各変電所区間を走行する列車のダイヤ情報、および各変電所区間にける設備情報に基づいて、規定された期間に消費される各変電所区間の電力量を予測し、予測消費電力量を求める消費電力量予測部と、
各変電所区間の予測消費電力量が各変電所区間において規定された規定電力量を超えるか否かを判定する消費電力量判定部と、
前記消費電力量判定部の判定において前記予測消費電力量が前記規定電力量を超える第１の変電所区間がある場合、前記第１の変電所区間を走行する列車について、前記第１の変電所区間における走行パターン、および、前記第１の変電所区間を走行する列車が次に走行する変電所区間であって前記第１の変電所区間に隣接する第２の変電所区間における走行パターンを調整する走行パターン調整部と、
調整後の走行パターンを含む走行指令を前記第１の変電所区間を走行中の対象の列車に出力する走行指令出力部と、
を備え、
前記走行パターン調整部は、前記第１の変電所区間を走行中の列車が複数ある場合、後を走行する列車である後続列車との間隔が最も大きい列車の走行パターンを調整する、
ことを特徴とする運行管理システム。
【請求項３】
列車の運行状態の情報、および列車の走行区間が複数の変電所の各変電所から電力が供給される範囲で区切られた各変電所区間における消費電力量の情報を取得する実績取得部と、
前記実績取得部で取得された情報、各変電所区間を走行する列車のダイヤ情報、および各変電所区間にける設備情報に基づいて、規定された期間に消費される各変電所区間の電力量を予測し、予測消費電力量を求める消費電力量予測部と、
各変電所区間の予測消費電力量が各変電所区間において規定された規定電力量を超えるか否かを判定する消費電力量判定部と、
前記消費電力量判定部の判定において前記予測消費電力量が前記規定電力量を超える第１の変電所区間がある場合、前記第１の変電所区間を走行する列車について、前記第１の変電所区間における走行パターン、および、前記第１の変電所区間を走行する列車が次に走行する変電所区間であって前記第１の変電所区間に隣接する第２の変電所区間における走行パターンを調整する走行パターン調整部と、
調整後の走行パターンを含む走行指令を前記第１の変電所区間を走行中の対象の列車に出力する走行指令出力部と、
を備え、
前記走行パターン調整部は、前記第１の変電所区間を走行中の列車が複数ある場合、先を走行する列車である先行列車との間隔が最も小さい列車の走行パターンを調整する、
ことを特徴とする運行管理システム。
【請求項４】
列車の運行状態の情報、および列車の走行区間が複数の変電所の各変電所から電力が供給される範囲で区切られた各変電所区間における消費電力量の情報を取得する実績取得部と、
前記実績取得部で取得された情報、各変電所区間を走行する列車のダイヤ情報、および各変電所区間にける設備情報に基づいて、規定された期間に消費される各変電所区間の電力量を予測し、予測消費電力量を求める消費電力量予測部と、
各変電所区間の予測消費電力量が各変電所区間において規定された規定電力量を超えるか否かを判定する消費電力量判定部と、
前記消費電力量判定部の判定において前記予測消費電力量が前記規定電力量を超える第１の変電所区間がある場合、前記第１の変電所区間を走行する列車について、前記第１の変電所区間における走行パターン、および、前記第１の変電所区間を走行する列車が次に走行する変電所区間であって前記第１の変電所区間に隣接する第２の変電所区間における走行パターンを調整する走行パターン調整部と、
調整後の走行パターンを含む走行指令を前記第１の変電所区間を走行中の対象の列車に出力する走行指令出力部と、
を備え、
前記走行パターン調整部は、前記第１の変電所区間を走行中の列車が複数ある場合、各列車について、前記第１の変電所区間における速度を調整前の走行パターンで指定された速度よりも同じ値だけ下げる、
ことを特徴とする運行管理システム。
【請求項５】
列車の運行状態の情報、および列車の走行区間が複数の変電所の各変電所から電力が供給される範囲で区切られた各変電所区間における消費電力量の情報を取得する実績取得部と、
前記実績取得部で取得された情報、各変電所区間を走行する列車のダイヤ情報、および各変電所区間にける設備情報に基づいて、規定された期間に消費される各変電所区間の電力量を予測し、予測消費電力量を求める消費電力量予測部と、
各変電所区間の予測消費電力量が各変電所区間において規定された規定電力量を超えるか否かを判定する消費電力量判定部と、
前記消費電力量判定部の判定において前記予測消費電力量が前記規定電力量を超える第１の変電所区間がある場合、前記第１の変電所区間を走行する列車について、前記第１の変電所区間における走行パターン、および、前記第１の変電所区間を走行する列車が次に走行する変電所区間であって前記第１の変電所区間に隣接する第２の変電所区間における走行パターンを調整する走行パターン調整部と、
調整後の走行パターンを含む走行指令を前記第１の変電所区間を走行中の対象の列車に出力する走行指令出力部と、
を備え、
前記消費電力量予測部は、前記走行パターン調整部で調整された１つの列車の走行パターンを調整した場合の各変電所区間の予測消費電力量を求める処理を列車毎に行い、最も消費電力量を削減できる列車の調整後の走行パターンを採用し、他の列車の調整後の走行パターンを破棄する、
ことを特徴とする運行管理システム。
【請求項６】
列車の運行状態の情報、および列車の走行区間が複数の変電所の各変電所から電力が供給される範囲で区切られた各変電所区間における消費電力量の情報を取得する実績取得部と、
前記実績取得部で取得された情報、各変電所区間を走行する列車のダイヤ情報、および各変電所区間にける設備情報に基づいて、規定された期間に消費される各変電所区間の電力量を予測し、予測消費電力量を求める消費電力量予測部と、
各変電所区間の予測消費電力量が各変電所区間において規定された規定電力量を超えるか否かを判定する消費電力量判定部と、
前記消費電力量判定部の判定において前記予測消費電力量が前記規定電力量を超える第１の変電所区間がある場合、前記第１の変電所区間を走行する列車について、前記第１の変電所区間における走行パターン、および、前記第１の変電所区間を走行する列車が次に走行する変電所区間であって前記第１の変電所区間に隣接する第２の変電所区間における走行パターンを調整する走行パターン調整部と、
調整後の走行パターンを含む走行指令を前記第１の変電所区間を走行中の対象の列車に出力する走行指令出力部と、
を備え、
前記走行パターン調整部は、前記第１の変電所区間の前に走行する変電所区間であって前記第１の変電所区間と隣接する第４の変電所区間を走行中の列車について、前記第４の変電所区間における速度を調整前の走行パターンで指定された速度よりも上げて、前記第１の変電所区間における速度を調整前の走行パターンで指定された速度よりも下げて走行パターンを調整する、
ことを特徴とする運行管理システム。
【請求項７】
前記消費電力量予測部は、さらに前記走行パターン調整部で調整された走行パターンを用いて各変電所区間の予測消費電力量を求め、
前記消費電力量判定部は、各変電所区間の予測消費電力量が規定電力量の範囲内か否かを判定し、
前記走行パターン調整部は、前記消費電力量判定部の判定において予測消費電力量が規定電力量を超える変電所区間が無くなるまで、列車の走行パターンを調整する処理を行う、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の運行管理システム。
【請求項８】
前記走行パターン調整部は、前記第１の変電所区間において予測消費電力量を規定電力量以下にするために前記第２の変電所区間において予測消費電力量が規定電力量を超えた場合、前記第２の変電所区間を走行する列車が次に走行する変電所区間であって前記第２の変電所区間に隣接する第３の変電所区間における走行パターンを調整する、
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の運行管理システム。
【請求項９】
列車の運行管理を行う運行管理システムにおける消費電力量調整方法であって、
実績取得部が、列車の運行状態の情報、および列車の走行区間が複数の変電所の各変電所から電力が供給される範囲で区切られた各変電所区間における消費電力量の情報を取得する取得ステップと、
消費電力量予測部が、前記取得ステップで取得された情報、各変電所区間を走行する列車のダイヤ情報、および各変電所区間にける設備情報に基づいて、規定された期間に消費される各変電所区間の電力量を予測し、予測消費電力量を求める予測ステップと、
消費電力量判定部が、各変電所区間の予測消費電力量が各変電所区間において規定された規定電力量を超えるか否かを判定する判定ステップと、
走行パターン調整部が、前記判定ステップにおける判定において予測消費電力量が規定電力量を超える第１の変電所区間がある場合、前記第１の変電所区間を走行する列車について、前記第１の変電所区間における走行パターン、および、前記第１の変電所区間を走行する列車が次に走行する変電所区間であって前記第１の変電所区間に隣接する第２の変電所区間における走行パターンを調整する調整ステップと、
走行指令出力部が、調整後の走行パターンを含む走行指令を前記第１の変電所区間を走行中の対象の列車に出力する出力ステップと、
を含み、
前記調整ステップにおいて、前記走行パターン調整部は、前記第１の変電所区間を走行中の列車について、前記第１の変電所区間における速度を調整前の走行パターンで指定された速度よりも下げて、前記第２の変電所区間における速度を調整前の走行パターンで指定された速度よりも上げて走行パターンを調整する、
ことを特徴とする消費電力量調整方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の運行管理システムは、列車の運行状態の情報、および列車の走行区間が複数の変電所の各変電所から電力が供給される範囲で区切られた各変電所区間における消費電力量の情報を取得する実績取得部を備える。また、運行管理システムは、実績取得部で取得された情報、各変電所区間を走行する列車のダイヤ情報、および各変電所区間における設備情報に基づいて、規定された期間に消費される各変電所区間の電力量を予測し、予測消費電力量を求める消費電力量予測部を備える。また、運行管理システムは、各変電所区間の予測消費電力量が各変電所区間において規定された規定電力量を超えるか否かを判定する消費電力量判定部を備える。また、運行管理システムは、消費電力量判定部の判定において予測消費電力量が規定電力量を超える第１の変電所区間がある場合、第１の変電所区間を走行する列車について、第１の変電所区間における走行パターン、および、第１の変電所区間を走行する列車が次に走行する変電所区間であって第１の変電所区間に隣接する第２の変電所区間における走行パターンを調整する走行パターン調整部を備える。また、運行管理システムは、調整後の走行パターンを含む走行指令を第１の変電所区間を走行中の対象の列車に出力する走行指令出力部を備える。走行パターン調整部は、第１の変電所区間を走行中の列車について、第１の変電所区間における速度を調整前の走行パターンで指定された速度から下げて、第２の変電所区間における速度を調整前の走行パターンで指定された速度から上げて走行パターンを調整することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
または、走行パターン調整部６は、例えば、先を走行する列車である先行列車との間隔が最も小さい列車２０を、走行パターンを調整する対象の列車２０として選択する（ステップＳ１１）。これは、先行列車との間隔が小さい列車２０は、そのまま走行していても先行列車に追いついて、減速を余儀なくされることがあるため、事前に減速しておくことで、先行列車との過接近を避けられるからである。また、現在の先行列車との間隔だけでなく、走行予測結果から、先行列車への過接近に起因する減速が生じている列車２０を選択してもよい。走行パターン調整部６は、図７（ａ）の例では、先行列車である列車２０−３との間隔が最も小さい列車２０−４の走行パターンを調整する。走行パターン調整部６は、図７（ｃ）に示すように、列車２０−４の変電所区間Ａ内での最高速度を調整前の走行パターンで指定された速度からΔＶ２下げて、変電所区間Ｂ内での最高速度を調整前の走行パターンで指定された速度から上げるように、列車２０−４の走行パターンを調整する（ステップＳ１２）。走行パターン調整部６は、変電所区間Ａ内で列車２０−４の速度を下げることによって、変電所区間Ａでの消費電力量を下げることができる。走行パターン調整部６は、変電所区間Ｂ内で列車２０−４を回復運転させるように走行パターンを調整する。
【手続補正書】
【提出日】平成29年1月30日(2017.1.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車の運行状態の情報、および列車の走行区間が複数の変電所の各変電所から電力が供給される範囲で区切られた各変電所区間における消費電力量の情報を取得する実績取得部と、
前記実績取得部で取得された情報、各変電所区間を走行する列車のダイヤ情報、および各変電所区間における設備情報に基づいて、規定された期間に消費される各変電所区間の電力量を予測し、予測消費電力量を求める消費電力量予測部と、
各変電所区間の予測消費電力量が各変電所区間において規定された規定電力量を超えるか否かを判定する消費電力量判定部と、
前記消費電力量判定部の判定において前記予測消費電力量が前記規定電力量を超える第１の変電所区間がある場合、前記第１の変電所区間を走行する列車について、前記第１の変電所区間における走行パターン、および、前記第１の変電所区間を走行する列車が次に走行する変電所区間であって前記第１の変電所区間に隣接する第２の変電所区間における走行パターンを調整する走行パターン調整部と、
調整後の走行パターンを含む走行指令を前記第１の変電所区間を走行中の対象の列車に出力する走行指令出力部と、
を備え、
前記走行パターン調整部は、前記第１の変電所区間を走行中の列車について、前記第１の変電所区間における速度を調整前の走行パターンで指定された速度から下げて、前記第２の変電所区間における速度を調整前の走行パターンで指定された速度から上げて走行パターンを調整する、
ことを特徴とする運行管理システム。
【請求項２】
前記走行パターン調整部は、前記第１の変電所区間を走行中の列車が複数ある場合、後を走行する列車である後続列車との間隔が最も大きい列車の走行パターンを調整する、
ことを特徴とする請求項１に記載の運行管理システム。
【請求項３】
前記走行パターン調整部は、前記第１の変電所区間を走行中の列車が複数ある場合、先を走行する列車である先行列車との間隔が最も小さい列車の走行パターンを調整する、
ことを特徴とする請求項１に記載の運行管理システム。
【請求項４】
前記走行パターン調整部は、前記第１の変電所区間を走行中の列車が複数ある場合、各列車について、前記第１の変電所区間における速度を調整前の走行パターンで指定された速度よりも同じ値だけ下げる、
ことを特徴とする請求項１に記載の運行管理システム。
【請求項５】
前記消費電力量予測部は、前記走行パターン調整部で調整された１つの列車の走行パターンを調整した場合の各変電所区間の予測消費電力量を求める処理を列車毎に行い、最も消費電力量を削減できる列車の調整後の走行パターンを採用し、他の列車の調整後の走行パターンを破棄する、
ことを特徴とする請求項４に記載の運行管理システム。
【請求項６】
列車の運行状態の情報、および列車の走行区間が複数の変電所の各変電所から電力が供給される範囲で区切られた各変電所区間における消費電力量の情報を取得する実績取得部と、
前記実績取得部で取得された情報、各変電所区間を走行する列車のダイヤ情報、および各変電所区間における設備情報に基づいて、規定された期間に消費される各変電所区間の電力量を予測し、予測消費電力量を求める消費電力量予測部と、
各変電所区間の予測消費電力量が各変電所区間において規定された規定電力量を超えるか否かを判定する消費電力量判定部と、
前記消費電力量判定部の判定において前記予測消費電力量が前記規定電力量を超える第１の変電所区間がある場合、前記第１の変電所区間を走行する列車について、前記第１の変電所区間における走行パターン、および、前記第１の変電所区間を走行する列車が次に走行する変電所区間であって前記第１の変電所区間に隣接する第２の変電所区間における走行パターンを調整する走行パターン調整部と、
調整後の走行パターンを含む走行指令を前記第１の変電所区間を走行中の対象の列車に出力する走行指令出力部と、
を備え、
前記走行パターン調整部は、前記第１の変電所区間の前に走行する変電所区間であって前記第１の変電所区間と隣接する第４の変電所区間を走行中の列車について、前記第４の変電所区間における速度を調整前の走行パターンで指定された速度よりも上げて、前記第１の変電所区間における速度を調整前の走行パターンで指定された速度よりも下げて走行パターンを調整する、
ことを特徴とする運行管理システム。
【請求項７】
前記消費電力量予測部は、さらに前記走行パターン調整部で調整された走行パターンを用いて各変電所区間の予測消費電力量を求め、
前記消費電力量判定部は、各変電所区間の予測消費電力量が規定電力量の範囲内か否かを判定し、
前記走行パターン調整部は、前記消費電力量判定部の判定において予測消費電力量が規定電力量を超える変電所区間が無くなるまで、列車の走行パターンを調整する処理を行う、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の運行管理システム。
【請求項８】
前記走行パターン調整部は、前記第１の変電所区間において予測消費電力量を規定電力量以下にするために前記第２の変電所区間において予測消費電力量が規定電力量を超えた場合、前記第２の変電所区間を走行する列車が次に走行する変電所区間であって前記第２の変電所区間に隣接する第３の変電所区間における走行パターンを調整する、
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の運行管理システム。
【請求項９】
列車の運行状態の情報、および列車の走行区間が複数の変電所の各変電所から電力が供給される範囲で区切られた各変電所区間における消費電力量の情報を取得する実績取得部と、
前記実績取得部で取得された情報、各変電所区間を走行する列車のダイヤ情報、および各変電所区間における設備情報に基づいて、規定された期間に消費される各変電所区間の電力量を予測し、予測消費電力量を求める消費電力量予測部と、
各変電所区間の予測消費電力量が各変電所区間において規定された規定電力量を超えるか否かを判定する消費電力量判定部と、
前記消費電力量判定部の判定において前記予測消費電力量が前記規定電力量を超える変電所区間がある場合、前記規定電力量を超える変電所区間を走行する列車について、前記規定電力量を超える変電所区間における速度を調整前の走行パターンで指定された速度よりも下げて、前記規定電力量を超える変電所区間と隣接し、かつ、前記規定電力量を超える変電所区間の前に走行する変電所区間または次に走行する変電所区間における速度を調整前の走行パターンで指定された速度よりも上げて走行パターンを調整する走行パターン調整部と、
調整後の走行パターンを含む走行指令を対象の列車に出力する走行指令出力部と、
を備えることを特徴とする運行管理システム。
【請求項１０】
列車の運行管理を行う運行管理システムにおける消費電力量調整方法であって、
実績取得部が、列車の運行状態の情報、および列車の走行区間が複数の変電所の各変電所から電力が供給される範囲で区切られた各変電所区間における消費電力量の情報を取得する取得ステップと、
消費電力量予測部が、前記取得ステップで取得された情報、各変電所区間を走行する列車のダイヤ情報、および各変電所区間における設備情報に基づいて、規定された期間に消費される各変電所区間の電力量を予測し、予測消費電力量を求める予測ステップと、
消費電力量判定部が、各変電所区間の予測消費電力量が各変電所区間において規定された規定電力量を超えるか否かを判定する判定ステップと、
走行パターン調整部が、前記判定ステップにおける判定において予測消費電力量が規定電力量を超える第１の変電所区間がある場合、前記第１の変電所区間を走行する列車について、前記第１の変電所区間における走行パターン、および、前記第１の変電所区間を走行する列車が次に走行する変電所区間であって前記第１の変電所区間に隣接する第２の変電所区間における走行パターンを調整する調整ステップと、
走行指令出力部が、調整後の走行パターンを含む走行指令を前記第１の変電所区間を走行中の対象の列車に出力する出力ステップと、
を含み、
前記調整ステップにおいて、前記走行パターン調整部は、前記第１の変電所区間を走行中の列車について、前記第１の変電所区間における速度を調整前の走行パターンで指定された速度よりも下げて、前記第２の変電所区間における速度を調整前の走行パターンで指定された速度よりも上げて走行パターンを調整する、
ことを特徴とする消費電力量調整方法。
【国際調査報告】
2017221304.tif 000015
2017221304.tif 000016
2017221304.tif 000017
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