(57)【要約】  管轄範囲内の列車の識別情報および遅延時間を受信する遅延時間受信部（３１）と、遅延時間に基づいて走行制御の対象の列車である対象列車を特定し、各列車の識別情報を用いて、走行方向に対する各列車の走行順を判定し、走行順から、対象列車の前を走行する列車である先行列車、および対象列車の後を走行する列車である後続列車を特定し、対象列車が次に走行する走行区間において通常走行時に設定されている通常走行時間、対象列車の遅延時間、先行列車の遅延時間、および後続列車の遅延時間を用いて、対象列車の走行区間における目標走行時間を算出する目標走行時間算出部（３２）と、目標走行時間を対象列車に送信する目標走行時間送信部（３３）と、を備える。
2019244307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管轄範囲内の列車の識別情報および遅延時間を受信する遅延時間受信部と、
前記遅延時間に基づいて走行制御の対象の列車である対象列車を特定し、各列車の識別情報を用いて、走行方向に対する各列車の走行順を判定し、前記走行順から、前記対象列車の前を走行する列車である先行列車、および前記対象列車の後を走行する列車である後続列車を特定し、前記対象列車が次に走行する走行区間において通常走行時に設定されている通常走行時間、前記対象列車の遅延時間、前記先行列車の遅延時間、および前記後続列車の遅延時間を用いて、前記対象列車の前記走行区間における目標走行時間を算出する目標走行時間算出部と、
前記目標走行時間を前記対象列車に送信する目標走行時間送信部と、
を備えることを特徴とする運転時隔制御装置。
【請求項２】
列車に搭載される運転時隔制御装置であって、
管轄範囲内の列車の識別情報および遅延時間を受信する遅延時間受信部と、
前記運転時隔制御装置が搭載される列車を走行制御の対象の列車である対象列車とし、各列車の識別情報を用いて、走行方向に対する各列車の走行順を判定し、前記走行順から、前記対象列車の前を走行する列車である先行列車、および前記対象列車の後を走行する列車である後続列車を特定し、前記対象列車が次に走行する走行区間において通常走行時に設定されている通常走行時間、前記対象列車の遅延時間、前記先行列車の遅延時間、および前記後続列車の遅延時間を用いて、前記対象列車の前記走行区間における目標走行時間を算出する目標走行時間算出部と、
前記目標走行時間を前記対象列車に送信する目標走行時間送信部と、
を備えることを特徴とする運転時隔制御装置。
【請求項３】
前記目標走行時間算出部は、前記通常走行時間に対して、前記対象列車の遅延時間を減算し、前記先行列車の遅延時間および前記後続列車の遅延時間のうち大きい方の遅延時間に重み係数を乗算した値を加算して、前記目標走行時間を算出する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の運転時隔制御装置。
【請求項４】
前記目標走行時間算出部は、前記通常走行時間に対して、前記対象列車の遅延時間に第１の重み係数を乗算した値を減算し、前記先行列車の遅延時間および前記後続列車の遅延時間のうち大きい方の遅延時間に第２の重み係数を乗算した値を加算して、前記目標走行時間を算出する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の運転時隔制御装置。
【請求項５】
前記走行区間は、前記対象列車が停車している第１の停車駅と前記対象列車が次に停車する第２の停車駅との間の区間であり、
前記通常走行時間は、前記第１の停車駅と前記第２の停車駅との間において通常走行時に設定されている駅間走行時間である、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の運転時隔制御装置。
【請求項６】
前記遅延時間は、各列車が最後に出発した駅において運行ダイヤで設定されている出発時刻と実際の出発時刻との差分の時間である、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の運転時隔制御装置。
【請求項７】
遅延時間受信部が、管轄範囲内の列車の識別情報および遅延時間を受信する第１のステップと、
目標走行時間算出部が、前記遅延時間に基づいて走行制御の対象の列車である対象列車を特定し、各列車の識別情報を用いて、走行方向に対する各列車の走行順を判定し、前記走行順から、前記対象列車の前を走行する列車である先行列車、および前記対象列車の後を走行する列車である後続列車を特定し、前記対象列車が次に走行する走行区間において通常走行時に設定されている通常走行時間、前記対象列車の遅延時間、前記先行列車の遅延時間、および前記後続列車の遅延時間を用いて、前記対象列車の前記走行区間における目標走行時間を算出する第２のステップと、
目標走行時間送信部が、前記目標走行時間を前記対象列車に送信する第３のステップと、
を含むことを特徴とする運転時隔制御方法。
【請求項８】
列車に搭載される運転時隔制御装置における運転時隔制御方法であって、
遅延時間受信部が、管轄範囲内の列車の識別情報および遅延時間を受信する第１のステップと、
目標走行時間算出部が、前記運転時隔制御装置が搭載される列車を走行制御の対象の列車である対象列車とし、各列車の識別情報を用いて、走行方向に対する各列車の走行順を判定し、前記走行順から、前記対象列車の前を走行する列車である先行列車、および前記対象列車の後を走行する列車である後続列車を特定し、前記対象列車が次に走行する走行区間において通常走行時に設定されている通常走行時間、前記対象列車の遅延時間、前記先行列車の遅延時間、および前記後続列車の遅延時間を用いて、前記対象列車の前記走行区間における目標走行時間を算出する第２のステップと、
目標走行時間送信部が、前記目標走行時間を前記対象列車に送信する第３のステップと、
を含むことを特徴とする運転時隔制御方法。
【請求項９】
前記第２のステップにおいて、前記目標走行時間算出部は、前記通常走行時間に対して、前記対象列車の遅延時間を減算し、前記先行列車の遅延時間および前記後続列車の遅延時間のうち大きい方の遅延時間に重み係数を乗算した値を加算して、前記目標走行時間を算出する、
ことを特徴とする請求項７または８に記載の運転時隔制御方法。
【請求項１０】
前記第２のステップにおいて、前記目標走行時間算出部は、前記通常走行時間に対して、前記対象列車の遅延時間に第１の重み係数を乗算した値を減算し、前記先行列車の遅延時間および前記後続列車の遅延時間のうち大きい方の遅延時間に第２の重み係数を乗算した値を加算して、前記目標走行時間を算出する、
ことを特徴とする請求項７または８に記載の運転時隔制御方法。
【請求項１１】
前記走行区間は、前記対象列車が停車している第１の停車駅と前記対象列車が次に停車する第２の停車駅との間の区間であり、
前記通常走行時間は、前記第１の停車駅と前記第２の停車駅との間において通常走行時に設定されている駅間走行時間である、
ことを特徴とする請求項７から１０のいずれか１つに記載の運転時隔制御方法。
【請求項１２】
前記遅延時間は、各列車が最後に出発した駅において運行ダイヤで設定されている出発時刻と実際の出発時刻との差分の時間である、
ことを特徴とする請求項７から１１のいずれか１つに記載の運転時隔制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、列車の運転時隔を制御する運転時隔制御装置および運転時隔制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、列車の運行管理として、運行ダイヤに対して列車の遅延が発生した場合、遅延が発生した列車の走行時間、駅出発時間などを制御して、乗客の輸送効率の低下を抑制することが行われている。特許文献１には、運行管理装置が、運行ダイヤ、各列車の位置情報などに基づいて、制御対象列車、制御対象列車の先行列車、および制御対象列車の後続列車の遅延時間を算出し、乗客の輸送効率の低下を防ぐため、制御対象列車に対して、駅出発抑止、走行速度低下といった走行抑止を行う技術が開示されている。特定の列車間で運転時隔が大きくなると乗客の輸送効率が低下するため、特許文献１に記載の運行管理装置は、先行列車および後続列車の遅延時間も考慮して制御対象列車の走行抑止を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−４３２６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の運行管理装置による制御では、乗客の輸送効率の低下を抑制することはできるが、運行ダイヤに対する遅延を回復させることができない、という問題があった。【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、列車の遅延が発生した場合において、乗客の輸送効率の低下を抑制しつつ運行ダイヤに対する遅延を回復させることが可能な運転時隔制御装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の運転時隔制御装置は、管轄範囲内の列車の識別情報および遅延時間を受信する遅延時間受信部を備える。また、運転時隔制御装置は、遅延時間に基づいて走行制御の対象の列車である対象列車を特定し、各列車の識別情報を用いて、走行方向に対する各列車の走行順を判定し、走行順から、対象列車の前を走行する列車である先行列車、および対象列車の後を走行する列車である後続列車を特定し、対象列車が次に走行する走行区間において通常走行時に設定されている通常走行時間、対象列車の遅延時間、先行列車の遅延時間、および後続列車の遅延時間を用いて、対象列車の走行区間における目標走行時間を算出する目標走行時間算出部を備える。また、運転時隔制御装置は、目標走行時間を対象列車に送信する目標走行時間送信部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、運転時隔制御装置は、列車の遅延が発生した場合において、乗客の輸送効率の低下を抑制しつつ運行ダイヤに対する遅延を回復させることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る運行管理システムの構成例を示す図
【図２】実施の形態１に係る運転時隔制御装置の構成例を示すブロック図
【図３】列車に遅延が発生した場合において、列車の走行制御をしないときの乗客数の変化を示す図
【図４】実施の形態１に係る運転時隔制御装置において遅延が発生した対象列車に対して走行制御を行う動作を示すフローチャート
【図５】実施の形態１に係る運転時隔制御装置が備える処理回路をプロセッサおよびメモリで構成する場合の例を示す図
【図６】実施の形態１に係る運転時隔制御装置が備える処理回路を専用のハードウェアで構成する場合の例を示す図
【図７】実施の形態２に係る運行管理システムの構成例を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施の形態に係る運転時隔制御装置および運転時隔制御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。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る運行管理システム１００の構成例を示す図である。運行管理システム１００は、列車１４，１５，１６と、運転時隔制御装置３０と、無線基地局４０と、を備える。
【００１１】
列車１４〜１６は、各々図示しない車上装置およびＡＴＯ（Automatic  Train  Operation）を備える。車上装置は、設定された駅間の走行時間に基づいて自列車の位置と自列車の目標速度との関係を示すランカーブを生成する。ＡＴＯは、生成されたランカーブに従って、自列車の走行を制御する。列車１４〜１６は、駅を出発するごとに、駅出発時に遅延時間を計測し、運転時隔制御装置３０に対して識別情報および遅延時間を送信する。識別情報は、各列車の運行時に設定されている列車番号である。同一の列車編成であっても、異なる時間帯に運行されている場合、列車の識別情報すなわち列車番号は異なる。遅延時間は、各列車番号の列車が出発した駅において運行ダイヤで設定されている出発時刻と実際の出発時刻との差分の時間である。遅延時間については、特定の地点、例えば特定の地上子を通過した時の通常運行時に設定されている通過時刻と実際の通過時刻との差分の時間としてもよい。列車１４〜１６は、遅延が発生していない場合も遅延時間を０として、識別情報および遅延時間を送信する。図１において、図の左側から右側の方向を列車１４〜１６の走行方向とする。なお、図１では、駅２５，２６の２つの駅のみ示しているが、実際には駅２５の左側および駅２６の右側にも１つ以上の駅が存在するものとする。
【００１２】
無線基地局４０は、地上に設置され、列車１４〜１６と運転時隔制御装置３０との間の通信を中継する。無線基地局４０は、運転時隔制御装置３０との間の通信については、無線通信であってもよいし、有線通信であってもよい。無線基地局４０は、列車１４〜１６との間の通信については無線通信で行うが、列車１４〜１６に設置された図示しない車上子と地上に設置された地上子とを用いた通信など既存の他の通信方式を用いてもよい。
【００１３】
運転時隔制御装置３０は、管轄範囲内にある列車１４〜１６において遅延が発生した場合に、乗客の輸送効率の低減を抑制しつつ、運行ダイヤを回復させる制御を行う。実施の形態１において、運転時隔制御装置３０は、地上に設置された設備である。運転時隔制御装置３０は、例えば、図示しない拠点装置などに設置されていてもよいし、単独の設備として設置されていてもよい。
【００１４】
運転時隔制御装置３０の構成について説明する。図２は、実施の形態１に係る運転時隔制御装置３０の構成例を示すブロック図である。運転時隔制御装置３０は、遅延時間受信部３１と、目標走行時間算出部３２と、目標走行時間送信部３３と、を備える。
【００１５】
遅延時間受信部３１は、無線基地局４０を介して、運転時隔制御装置３０の管轄範囲内の列車から、管轄範囲内の列車の識別情報および遅延時間を受信する。図２では、識別情報を列車ＩＤ（Identification）と記載している。遅延時間受信部３１は、受信した識別情報および遅延時間を目標走行時間算出部３２に出力する。なお、遅延時間受信部３１は、受信した識別情報および遅延時間を保持していてもよい。この場合、遅延時間受信部３１は、各列車から次の駅の出発時に送信された識別情報および遅延時間を受信したときは、保持していた遅延時間を更新する。遅延時間受信部３１は、各列車の遅延時間を保持する場合、初期値として遅延が発生していないことを示す０を保持しておく。
【００１６】
目標走行時間算出部３２は、各列車の遅延時間に基づいて走行制御の対象の列車である対象列車を特定する。目標走行時間算出部３２は、例えば、列車の遅延時間が予め設定された閾値以上の場合、当該列車で遅延が発生していると判定し、当該列車を対象列車とする。目標走行時間算出部３２は、図１の例では、列車１５を対象列車とする。目標走行時間算出部３２は、各列車の識別情報を用いて、各列車の走行方向に対する各列車の走行順を判定する。目標走行時間算出部３２は、識別情報すなわち列車番号は運行ダイヤにおいて予め設定されていることから、列車番号によって列車の前後関係すなわち走行方向に対する走行順を判定することができる。目標走行時間算出部３２は、判定した走行順から、対象列車の前を走行する列車である先行列車、および対象列車の後を走行する列車である後続列車を特定する。目標走行時間算出部３２は、図１の例では、列車１４を先行列車とし、列車１６を後続列車とする。目標走行時間算出部３２は、対象列車が次に走行する走行区間において通常走行時に設定されている通常走行時間、対象列車の遅延時間、先行列車の遅延時間、および後続列車の遅延時間を用いて、対象列車の走行区間における目標走行時間を算出する。すなわち、目標走行時間算出部３２は、通常走行時間および３列車の遅延時間を用いて、目標走行時間を算出する。走行区間は、対象列車が停車している第１の停車駅と対象列車が次に停車する第２の停車駅との間の区間である。通常走行時間は、第１の停車駅と第２の停車駅との間において通常走行時に設定されている駅間走行時間である。目標走行時間算出部３２における目標走行時間の算出方法の詳細については後述する。目標走行時間算出部３２は、対象列車の識別情報とともに、算出した目標走行時間を目標走行時間送信部３３に出力する。
【００１７】
目標走行時間送信部３３は、対象列車の識別情報を用いて、目標走行時間算出部３２で算出された目標走行時間を、無線基地局４０を介して対象列車に送信する。目標走行時間送信部３３は、予め規定された周期ごとに目標走行時間を送信してもよいし、目標走行時間算出部３２から取得した都度、目標走行時間を送信してもよい。なお、目標走行時間送信部３３は、目標走行時間算出部３２から取得した識別情報および目標走行時間を保持していてもよい。この場合、目標走行時間送信部３３は、目標走行時間算出部３２から同じ識別情報の対象列車について次の目標走行時間を取得したときは、保持していた目標走行時間を更新する。
【００１８】
ここで、列車に遅延が発生した場合の乗客の輸送効率の推移について説明する。図３は、列車に遅延が発生した場合において、列車の走行制御をしないときの乗客数の変化を示す図である。図３では、遅延列車のみで遅延が発生し、先行列車および後続列車で遅延が発生していない例を示している。一般的に、遅延が発生していない運行ダイヤに基づく通常運転の状態では、列車間の間隔すなわち運転時隔は、連続する運転時隔において運転時隔毎に大きな差異が出ないように運行ダイヤが設定されている。これは、運転間隔に大きな差異があると、列車によって乗客の混雑の程度が大きく変わってしまい、乗客の多い列車で乗降時間が増大し、列車が遅延し易くなるためである。図３に示すように、遅延列車５５のみが遅延し、先行列車５４および後続列車５６で遅延が発生していない場合、先行列車５４と遅延列車５５との間の運転時隔が開き過ぎ、駅２６において待ち乗客数が列車遅延前よりも増えてしまう。一方、後続列車５６と遅延列車５５との間の運転時隔は狭まり過ぎ、駅２５において待ち乗客数が列車遅延前よりも減ることになる。遅延列車５５は、駅２６に到着すると、多くの乗客を乗せる必要があるため、乗降時間が増大し、さらに遅延が大きくなり、ダイヤ乱れが増大する。このような場合、先行列車５４を遅延させることで、先行列車５４と遅延列車５５との間の運転時隔を狭めることができるため、ダイヤ乱れの増大を抑制することが可能である。一方で、通常運行可能な先行列車５４も遅延させてしまうことから、ダイヤ乱れが広範囲の列車に及ぶ可能性がある。
【００１９】
そのため、実施の形態１において、運転時隔制御装置３０は、管轄範囲内にある列車において遅延が発生した場合に、乗客の輸送効率の低減を抑制しつつ、運行ダイヤを回復させるように、遅延列車の走行制御を行う。
【００２０】
実施の形態１において、運転時隔制御装置３０の目標走行時間算出部３２は、実際には、運転時隔制御装置３０の管轄範囲内を走行する１以上の列車を対象列車として、対象列車の目標走行時間を算出する。図１では列車１４〜１６のみを示しているが、列車１４の右側に図示しない列車１３が存在し、列車１６の左側に図示しない列車１７が存在することを想定する。この場合、目標走行時間算出部３２は、列車１４が遅延している場合、列車１４を対象列車とし、列車１３を先行列車とし、列車１５を後続列車として、対象列車すなわち列車１４の目標走行時間を算出することができる。また、目標走行時間算出部３２は、列車１６が遅延している場合、列車１６を対象列車とし、列車１５を先行列車とし、列車１７を後続列車として、対象列車すなわち列車１６の目標走行時間を算出することができる。なお、目標走行時間算出部３２は、先行列車が存在しない場合は先行列車の遅延時間を０として扱ってもよい。例えば、始発の営業開始列車には、先行列車は存在しない。また、目標走行時間算出部３２は、後続列車が存在しない場合は後続列車の遅延時間を０として扱ってもよい。例えば、終電の営業終了列車には、後続列車は存在しない。このように、各列車は、対象列車にも、先行列車にも、後続列車にもなり得る。ただし、対象列車、先行列車、および後続列車の組み合せに係わらず、目標走行時間算出部３２での対象列車の目標走行時間の算出方法は同じである。そのため、以降の説明では、図１に示すように、対象列車が列車１５、先行列車が列車１４、後続列車が列車１６の場合を例にして説明する。
【００２１】
運転時隔制御装置３０の具体的な動作について説明する。図４は、実施の形態１に係る運転時隔制御装置３０において遅延が発生した対象列車に対して走行制御を行う動作を示すフローチャートである。運転時隔制御装置３０において、遅延時間受信部３１は、無線基地局４０を介して、運転時隔制御装置３０の管轄範囲内の列車１４〜１６から、識別情報および遅延時間を受信する（ステップＳ１１）。遅延時間受信部３１は、受信した識別情報および遅延時間を目標走行時間算出部３２に出力する。
【００２２】
目標走行時間算出部３２は、遅延時間受信部３１から取得した識別情報および遅延時間から、管轄範囲内の列車１４〜１６において遅延が発生しているか否かを判定する（ステップＳ１２）。目標走行時間算出部３２は、前述のように、遅延時間が予め設定された閾値以上の場合、遅延が発生していると判定する。目標走行時間算出部３２は、閾値未満の遅延時間については許容する。目標走行時間算出部３２は、遅延が発生している列車がないと判定した場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、処理を終了する。目標走行時間算出部３２は、遅延が発生している列車があると判定した場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、遅延が発生していると判定した列車を走行制御の対象の対象列車とする。目標走行時間算出部３２は、図１の例では、列車１５で遅延が発生していると判定し、列車１５を対象列車とする。
【００２３】
目標走行時間算出部３２は、各列車の識別情報を用いて、各列車の走行方向に対する各列車の走行順を判定する（ステップＳ１３）。目標走行時間算出部３２は、図１に示すように、走行方向に対して列車１４、列車１５、列車１６の順で走行していると判定する。目標走行時間算出部３２は、判定した走行順から、対象列車すなわち列車１５の前を走行する先行列車、および対象列車すなわち列車１５の後を走行する後続列車を特定する（ステップＳ１４）。目標走行時間算出部３２は、図１に示すように、列車１４を先行列車とし、列車１６を後続列車とする。
【００２４】
目標走行時間算出部３２は、対象列車すなわち列車１５が次に走行する走行区間における目標走行時間を、式（１）および式（２）を用いて算出する（ステップＳ１５）。
【００２５】
ｔｃ（ｉ），ｓ（ｊ）＝ｔｔｍｐ      （ｔｔｍｐ≧ｔｒｓ（ｊ））
＝ｔｒｓ（ｊ）  （ｔｔｍｐ＜ｔｒｓ（ｊ））  …（１）
【００２６】
ｔｔｍｐ＝ｔｎｓ（ｊ）−ｄｔｃ（ｉ），ｓ（ｊ）＋ｋ×ｍａｘ（ｄｔｃ（ｉ−１），（ｓ＋ｊ），ｄｔｃ（ｉ＋１），ｓ（ｊ−１））  …（２）
【００２７】
式（１）および式（２）において、ｃ（ｉ）は、列車を示し、ｉによって列車の走行順が示される。ｉの値が小さいほど走行方向に対して前方向にある列車を示す。ｃ（ｉ）を対象列車（列車１５）とすると、ｃ（ｉ−１）は先行列車（列車１４）となり、ｃ（ｉ＋１）は後続列車（列車１６）となる。また、ｓ（ｊ）は、駅を示し、ｊによって駅の並びが示される。ｊの値が小さいほど走行方向に対して後方向にある駅を示す。また、ｔｔｍｐは、目標走行時間算出部３２での計算上必要な目標走行時間である。また、ｔｃ（ｉ），ｓ（ｊ）は、ｃ（ｉ）で示される列車すなわち対象列車の、駅ｓ（ｊ）から駅ｓ（ｊ＋１）間の目標走行時間である。また、ｔｎｓ（ｊ）は、運行ダイヤ上で設定された、通常運転時の駅ｓ（ｊ）から駅ｓ（ｊ＋１）間の通常走行時間である。また、ｔｒｓ（ｊ）は、駅ｓ（ｊ）から駅ｓ（ｊ＋１）間で規定された最速走行時間である。目標走行時間ｔｃ（ｉ），ｓ（ｊ）および通常走行時間ｔｎｓ（ｊ）は、最速走行時間ｔｒｓ（ｊ）以上となる。また、ｄｔｃ（ｉ），ｓ（ｊ）は、ｃ（ｉ）で示される列車がｓ（ｊ）で示される駅を出発する際に発生した遅延時間である。また、ｋは、隣接する列車の遅延時間に対して、目標走行時間を算出する際に使用する重み係数である。なお、０＜ｋ＜１とする。式（２）の第３項は、０＜ｋ＜１にすることによって公比がｋの等比数列をイメージしており、対象列車が駅を出発する毎に式（２）によって目標走行時間を更新することで、第３項が０に収束していくことが想定される。ｋについては、固定値としてもよいし、対象列車、先行列車、および後続列車の遅延時間などを用いて目標走行時間算出部３２が演算により求めてもよい。
【００２８】
目標走行時間算出部３２は、式（１）の上段に示すように、計算上必要な目標走行時間ｔｔｍｐが最速走行時間ｔｒｓ（ｊ）より長い場合、目標走行時間ｔｃ（ｉ），ｓ（ｊ）を計算上必要な目標走行時間ｔｔｍｐとする。また、目標走行時間算出部３２は、式（１）の下段に示すように、計算上必要な目標走行時間ｔｔｍｐが最速走行時間ｔｒｓ（ｊ）より短い場合、目標走行時間ｔｃ（ｉ），ｓ（ｊ）を最速走行時間ｔｒｓ（ｊ）より速くできないことから、目標走行時間ｔｃ（ｉ），ｓ（ｊ）を最速走行時間ｔｒｓ（ｊ）とする。
【００２９】
目標走行時間算出部３２は、式（２）に示すように、通常運転時の通常走行時間ｔｎｓ（ｊ）に対して、対象列車の遅延時間ｄｔｃ（ｉ），ｓ（ｊ）を減算し、先行列車の遅延時間ｄｔｃ（ｉ−１），（ｓ＋ｊ）および後続列車の遅延時間ｄｔｃ（ｉ＋１），ｓ（ｊ−１）のうち大きい方の遅延時間ｍａｘ（ｄｔｃ（ｉ−１），（ｓ＋ｊ），ｄｔｃ（ｉ＋１），ｓ（ｊ−１））に重み係数を乗算した値を加算して、計算上必要な目標走行時間ｔｔｍｐを算出する。目標走行時間算出部３２は、このように式（１）および式（２）を用いることで、遅延の増大を防ぐため、対象列車の遅延を回復しつつ、先行列車または後続列車の遅延時間に応じてゆっくりとした目標走行時間ｔｃ（ｉ），ｓ（ｊ）を算出することができる。
【００３０】
目標走行時間算出部３２は、目標走行時間を算出した対象列車の識別情報、および算出した目標走行時間を目標走行時間送信部３３に出力する。目標走行時間送信部３３は、対象列車の識別情報を用いて、目標走行時間算出部３２で算出された目標走行時間を、無線基地局４０を介して対象列車すなわち列車１５に送信する（ステップＳ１６）。
【００３１】
目標走行時間を取得した対象列車すなわち列車１５は、目標走行時間を用いてランカーブを生成し、ランカーブに従って走行する。
【００３２】
なお、目標走行時間算出部３２は、式（２）において、先行列車および後続列車の遅延時間についての第３項に重み係数ｋを用いていたが、対象列車の遅延時間の第２項にも重み係数を用いてもよい。第２項に重み係数を用いた式を式（３）に示す。
【００３３】
ｔｔｍｐ＝ｔｎｓ（ｊ）−ｌ×ｄｔｃ（ｉ），ｓ（ｊ）＋ｋ×ｍａｘ（ｄｔｃ（ｉ−１），（ｓ＋ｊ），ｄｔｃ（ｉ＋１），ｓ（ｊ−１））  …（３）
【００３４】
式（３）において、ｌは、対象列車の遅延時間に対する重み係数である。目標走行時間算出部３２は、例えば、走行時間ｔｎｓ（ｊ）に対する対象列車の遅延時間ｄｔｃ（ｉ），ｓ（ｊ）の比から演算によりｌを求める。ｌを第１の重み係数と称し、ｋを第２の重み係数と称することがある。目標走行時間算出部３２は、式（３）に示すように、通常運転時の通常走行時間ｔｎｓ（ｊ）に対して、対象列車の遅延時間ｄｔｃ（ｉ），ｓ（ｊ）に第１の重み係数を乗算した値を減算し、先行列車の遅延時間ｄｔｃ（ｉ−１），（ｓ＋ｊ）および後続列車の遅延時間ｄｔｃ（ｉ＋１），ｓ（ｊ−１）のうち大きい方の遅延時間ｍａｘ（ｄｔｃ（ｉ−１），（ｓ＋ｊ），ｄｔｃ（ｉ＋１），ｓ（ｊ−１））に第２の重み係数を乗算した値を加算して、計算上必要な目標走行時間ｔｔｍｐを算出する。目標走行時間算出部３２は、このように式（１）および式（３）を用いることで、遅延の増大を防ぐため、対象列車の遅延を回復しつつ、先行列車または後続列車の遅延時間に応じてゆっくりとした目標走行時間ｔｃ（ｉ），ｓ（ｊ）を算出することができる。
【００３５】
つづいて、運転時隔制御装置３０のハードウェア構成について説明する。運転時隔制御装置３０において、遅延時間受信部３１および目標走行時間送信部３３は通信装置である。目標走行時間算出部３２は、処理回路により実現される。処理回路は、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサおよびメモリであってもよいし、専用のハードウェアであってもよい。
【００３６】
図５は、実施の形態１に係る運転時隔制御装置３０が備える処理回路をプロセッサおよびメモリで構成する場合の例を示す図である。処理回路がプロセッサ９１およびメモリ９２で構成される場合、運転時隔制御装置３０の処理回路の各機能は、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プロセッサ９１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、処理回路は、運転時隔制御装置３０の処理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、運転時隔制御装置３０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。
【００３７】
ここで、プロセッサ９１は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、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、またはＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）などであってもよい。また、メモリ９２には、例えば、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable  Programmable  ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（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。
【００３８】
図６は、実施の形態１に係る運転時隔制御装置３０が備える処理回路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構成される場合、図６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。運転時隔制御装置３０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。
【００３９】
なお、運転時隔制御装置３０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。
【００４０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、運転時隔制御装置３０において、目標走行時間算出部３２は、遅延が発生して走行制御の対象となる対象列車に対して、対象列車が次に走行する走行区間において通常走行時に設定されている通常走行時間、対象列車の遅延時間、先行列車の遅延時間、および後続列車の遅延時間を用いて、対象列車の走行区間における目標走行時間を算出する。これにより、運転時隔制御装置３０は、列車の遅延が発生した場合において、乗客の輸送効率の低下を抑制しつつ運行ダイヤに対する遅延を回復させることができる。また、運転時隔制御装置３０は、対象列車の走行区間での走行速度を変更させることで、列車が連続する状態を回避させ、遅延発生時の列車の省エネ運転にも寄与することできる。
【００４１】
実施の形態２．
実施の形態１では、運転時隔制御装置３０が地上に設置された場合について説明した。実施の形態２では、各列車が運転時隔制御装置３０を搭載する。実施の形態１と異なる部分について説明する。
【００４２】
図７は、実施の形態２に係る運行管理システム１０１の構成例を示す図である。運行管理システム１０１は、列車１４ａ，１５ａ，１６ａと、無線基地局４０と、を備える。列車１４ａ〜１６ａは、各々図１に示す実施の形態１の列車１４〜１６に対して、さらに運転時隔制御装置３０を備える。運転時隔制御装置３０は、各列車に搭載される。
【００４３】
実施の形態２において、運転時隔制御装置３０の遅延時間受信部３１は、地上に設置された無線基地局４０を介して、自装置が搭載されている列車以外の列車から、識別情報および遅延時間を受信する。遅延時間受信部３１は、自装置が搭載されている列車から、有線通信または無線通信によって、識別情報および遅延時間を受信する。すなわち、遅延時間受信部３１は、実施の形態１のときと同様、運転時隔制御装置３０の管轄範囲内の列車から、管轄範囲内の列車の識別情報および遅延時間を受信する。
【００４４】
実施の形態２において、運転時隔制御装置３０の目標走行時間算出部３２は、実施の形態１のときと同様の方法で、目標走行時間を算出する。ただし、目標走行時間算出部３２は、運転時隔制御装置３０すなわち自装置が搭載された列車を対象列車として、対象列車の目標走行時間を算出する。すなわち、実施の形態２において、目標走行時間算出部３２は、１つの列車の目標走行時間のみを算出する。目標走行時間算出部３２は、例えば、自装置が搭載された列車の遅延時間が予め設定された閾値以上の場合、自装置が搭載された列車で遅延が発生していると判定し、自装置が搭載された列車を走行制御の対象の列車である対象列車とする。目標走行時間算出部３２は、各列車の識別情報を用いて、各列車の走行方向に対する各列車の走行順を判定する。目標走行時間算出部３２は、判定した走行順から、対象列車の前を走行する列車である先行列車、および対象列車の後を走行する列車である後続列車を特定する。目標走行時間算出部３２は、図７の例において列車１５ａが対象列車の場合、列車１４ａを先行列車とし、列車１６ａを後続列車とする。目標走行時間算出部３２は、対象列車が次に走行する走行区間において通常走行時に設定されている通常走行時間、対象列車の遅延時間、先行列車の遅延時間、および後続列車の遅延時間を用いて、対象列車の走行区間における目標走行時間を算出する。すなわち、目標走行時間算出部３２は、通常走行時間および３列車の遅延時間を用いて、目標走行時間を算出する。目標走行時間算出部３２における目標走行時間の算出方法は前述の通りである。目標走行時間算出部３２は、対象列車の識別情報とともに、算出した目標走行時間を目標走行時間送信部３３に出力する。
【００４５】
実施の形態２において、運転時隔制御装置３０の目標走行時間送信部３３は、自装置が搭載されている列車に、有線通信または無線通信によって目標走行時間を送信する。
【００４６】
以上説明したように、本実施の形態によれば、運転時隔制御装置３０において、目標走行時間算出部３２は、運転時隔制御装置３０が搭載された１つの列車の目標走行時間のみを算出する。すなわち、各列車において、自列車の目標走行時間を算出する。これにより、運転時隔制御装置３０は、実施の形態１と比較して、目標走行時間を算出する際の処理負荷を低減することができる。
【００４７】
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】
【００４８】
１４〜１６  列車、２５，２６  駅、３０  運転時隔制御装置、３１  遅延時間受信部、３２  目標走行時間算出部、３３  目標走行時間送信部、４０  無線基地局、１００，１０１  運行管理システム。
【図１】
2019244307.tif 000003
【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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【手続補正書】
【提出日】令和2年7月7日(2020.7.7)
【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】
管轄範囲内の列車の識別情報および遅延時間を受信する遅延時間受信部と、
前記遅延時間に基づいて走行制御の対象の列車である対象列車を特定し、各列車の識別情報を用いて、走行方向に対する各列車の走行順を判定し、前記走行順から、前記対象列車の前を走行する列車である先行列車、および前記対象列車の後を走行する列車である後続列車を特定し、前記対象列車が次に走行する走行区間において通常走行時に設定されている通常走行時間、前記対象列車の遅延時間、前記先行列車の遅延時間、および前記後続列車の遅延時間を用いて、前記対象列車の前記走行区間における目標走行時間を算出する目標走行時間算出部と、
前記目標走行時間を前記対象列車に送信する目標走行時間送信部と、
を備え、
前記目標走行時間算出部は、前記通常走行時間に対して、前記対象列車の遅延時間を減算し、前記先行列車の遅延時間および前記後続列車の遅延時間のうち大きい方の遅延時間に重み係数を乗算した値を加算して、前記目標走行時間を算出する、
ことを特徴とする運転時隔制御装置。
【請求項２】
管轄範囲内の列車の識別情報および遅延時間を受信する遅延時間受信部と、
前記遅延時間に基づいて走行制御の対象の列車である対象列車を特定し、各列車の識別情報を用いて、走行方向に対する各列車の走行順を判定し、前記走行順から、前記対象列車の前を走行する列車である先行列車、および前記対象列車の後を走行する列車である後続列車を特定し、前記対象列車が次に走行する走行区間において通常走行時に設定されている通常走行時間、前記対象列車の遅延時間、前記先行列車の遅延時間、および前記後続列車の遅延時間を用いて、前記対象列車の前記走行区間における目標走行時間を算出する目標走行時間算出部と、
前記目標走行時間を前記対象列車に送信する目標走行時間送信部と、
を備え、
前記目標走行時間算出部は、前記通常走行時間に対して、前記対象列車の遅延時間に第１の重み係数を乗算した値を減算し、前記先行列車の遅延時間および前記後続列車の遅延時間のうち大きい方の遅延時間に第２の重み係数を乗算した値を加算して、前記目標走行時間を算出する、
ことを特徴とする運転時隔制御装置。
【請求項３】
列車に搭載される運転時隔制御装置であって、
管轄範囲内の列車の識別情報および遅延時間を受信する遅延時間受信部と、
前記運転時隔制御装置が搭載される列車を走行制御の対象の列車である対象列車とし、各列車の識別情報を用いて、走行方向に対する各列車の走行順を判定し、前記走行順から、前記対象列車の前を走行する列車である先行列車、および前記対象列車の後を走行する列車である後続列車を特定し、前記対象列車が次に走行する走行区間において通常走行時に設定されている通常走行時間、前記対象列車の遅延時間、前記先行列車の遅延時間、および前記後続列車の遅延時間を用いて、前記対象列車の前記走行区間における目標走行時間を算出する目標走行時間算出部と、
前記目標走行時間を前記対象列車に送信する目標走行時間送信部と、
を備え、
前記目標走行時間算出部は、前記通常走行時間に対して、前記対象列車の遅延時間を減算し、前記先行列車の遅延時間および前記後続列車の遅延時間のうち大きい方の遅延時間に重み係数を乗算した値を加算して、前記目標走行時間を算出する、
ことを特徴とする運転時隔制御装置。
【請求項４】
列車に搭載される運転時隔制御装置であって、
管轄範囲内の列車の識別情報および遅延時間を受信する遅延時間受信部と、
前記運転時隔制御装置が搭載される列車を走行制御の対象の列車である対象列車とし、各列車の識別情報を用いて、走行方向に対する各列車の走行順を判定し、前記走行順から、前記対象列車の前を走行する列車である先行列車、および前記対象列車の後を走行する列車である後続列車を特定し、前記対象列車が次に走行する走行区間において通常走行時に設定されている通常走行時間、前記対象列車の遅延時間、前記先行列車の遅延時間、および前記後続列車の遅延時間を用いて、前記対象列車の前記走行区間における目標走行時間を算出する目標走行時間算出部と、
前記目標走行時間を前記対象列車に送信する目標走行時間送信部と、
を備え、
前記目標走行時間算出部は、前記通常走行時間に対して、前記対象列車の遅延時間に第１の重み係数を乗算した値を減算し、前記先行列車の遅延時間および前記後続列車の遅延時間のうち大きい方の遅延時間に第２の重み係数を乗算した値を加算して、前記目標走行時間を算出する、
ことを特徴とする運転時隔制御装置。
【請求項５】
前記走行区間は、前記対象列車が停車している第１の停車駅と前記対象列車が次に停車する第２の停車駅との間の区間であり、
前記通常走行時間は、前記第１の停車駅と前記第２の停車駅との間において通常走行時に設定されている駅間走行時間である、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の運転時隔制御装置。
【請求項６】
前記遅延時間は、各列車が最後に出発した駅において運行ダイヤで設定されている出発時刻と実際の出発時刻との差分の時間である、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の運転時隔制御装置。
【請求項７】
遅延時間受信部が、管轄範囲内の列車の識別情報および遅延時間を受信する第１のステップと、
目標走行時間算出部が、前記遅延時間に基づいて走行制御の対象の列車である対象列車を特定し、各列車の識別情報を用いて、走行方向に対する各列車の走行順を判定し、前記走行順から、前記対象列車の前を走行する列車である先行列車、および前記対象列車の後を走行する列車である後続列車を特定し、前記対象列車が次に走行する走行区間において通常走行時に設定されている通常走行時間、前記対象列車の遅延時間、前記先行列車の遅延時間、および前記後続列車の遅延時間を用いて、前記対象列車の前記走行区間における目標走行時間を算出する第２のステップと、
目標走行時間送信部が、前記目標走行時間を前記対象列車に送信する第３のステップと、
を含み、
前記第２のステップにおいて、前記目標走行時間算出部は、前記通常走行時間に対して、前記対象列車の遅延時間を減算し、前記先行列車の遅延時間および前記後続列車の遅延時間のうち大きい方の遅延時間に重み係数を乗算した値を加算して、前記目標走行時間を算出する、
ことを特徴とする運転時隔制御方法。
【請求項８】
遅延時間受信部が、管轄範囲内の列車の識別情報および遅延時間を受信する第１のステップと、
目標走行時間算出部が、前記遅延時間に基づいて走行制御の対象の列車である対象列車を特定し、各列車の識別情報を用いて、走行方向に対する各列車の走行順を判定し、前記走行順から、前記対象列車の前を走行する列車である先行列車、および前記対象列車の後を走行する列車である後続列車を特定し、前記対象列車が次に走行する走行区間において通常走行時に設定されている通常走行時間、前記対象列車の遅延時間、前記先行列車の遅延時間、および前記後続列車の遅延時間を用いて、前記対象列車の前記走行区間における目標走行時間を算出する第２のステップと、
目標走行時間送信部が、前記目標走行時間を前記対象列車に送信する第３のステップと、
を含み、
前記第２のステップにおいて、前記目標走行時間算出部は、前記通常走行時間に対して、前記対象列車の遅延時間に第１の重み係数を乗算した値を減算し、前記先行列車の遅延時間および前記後続列車の遅延時間のうち大きい方の遅延時間に第２の重み係数を乗算した値を加算して、前記目標走行時間を算出する、
ことを特徴とする運転時隔制御方法。
【請求項９】
列車に搭載される運転時隔制御装置における運転時隔制御方法であって、
遅延時間受信部が、管轄範囲内の列車の識別情報および遅延時間を受信する第１のステップと、
目標走行時間算出部が、前記運転時隔制御装置が搭載される列車を走行制御の対象の列車である対象列車とし、各列車の識別情報を用いて、走行方向に対する各列車の走行順を判定し、前記走行順から、前記対象列車の前を走行する列車である先行列車、および前記対象列車の後を走行する列車である後続列車を特定し、前記対象列車が次に走行する走行区間において通常走行時に設定されている通常走行時間、前記対象列車の遅延時間、前記先行列車の遅延時間、および前記後続列車の遅延時間を用いて、前記対象列車の前記走行区間における目標走行時間を算出する第２のステップと、
目標走行時間送信部が、前記目標走行時間を前記対象列車に送信する第３のステップと、
を含み、
前記第２のステップにおいて、前記目標走行時間算出部は、前記通常走行時間に対して、前記対象列車の遅延時間を減算し、前記先行列車の遅延時間および前記後続列車の遅延時間のうち大きい方の遅延時間に重み係数を乗算した値を加算して、前記目標走行時間を算出する、
ことを特徴とする運転時隔制御方法。
【請求項１０】
列車に搭載される運転時隔制御装置における運転時隔制御方法であって、
遅延時間受信部が、管轄範囲内の列車の識別情報および遅延時間を受信する第１のステップと、
目標走行時間算出部が、前記運転時隔制御装置が搭載される列車を走行制御の対象の列車である対象列車とし、各列車の識別情報を用いて、走行方向に対する各列車の走行順を判定し、前記走行順から、前記対象列車の前を走行する列車である先行列車、および前記対象列車の後を走行する列車である後続列車を特定し、前記対象列車が次に走行する走行区間において通常走行時に設定されている通常走行時間、前記対象列車の遅延時間、前記先行列車の遅延時間、および前記後続列車の遅延時間を用いて、前記対象列車の前記走行区間における目標走行時間を算出する第２のステップと、
目標走行時間送信部が、前記目標走行時間を前記対象列車に送信する第３のステップと、
を含み、
前記第２のステップにおいて、前記目標走行時間算出部は、前記通常走行時間に対して、前記対象列車の遅延時間に第１の重み係数を乗算した値を減算し、前記先行列車の遅延時間および前記後続列車の遅延時間のうち大きい方の遅延時間に第２の重み係数を乗算した値を加算して、前記目標走行時間を算出する、
ことを特徴とする運転時隔制御方法。
【請求項１１】
前記走行区間は、前記対象列車が停車している第１の停車駅と前記対象列車が次に停車する第２の停車駅との間の区間であり、
前記通常走行時間は、前記第１の停車駅と前記第２の停車駅との間において通常走行時に設定されている駅間走行時間である、
ことを特徴とする請求項７から１０のいずれか１つに記載の運転時隔制御方法。
【請求項１２】
前記遅延時間は、各列車が最後に出発した駅において運行ダイヤで設定されている出発時刻と実際の出発時刻との差分の時間である、
ことを特徴とする請求項７から１１のいずれか１つに記載の運転時隔制御方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の運転時隔制御装置は、管轄範囲内の列車の識別情報および遅延時間を受信する遅延時間受信部を備える。また、運転時隔制御装置は、遅延時間に基づいて走行制御の対象の列車である対象列車を特定し、各列車の識別情報を用いて、走行方向に対する各列車の走行順を判定し、走行順から、対象列車の前を走行する列車である先行列車、および対象列車の後を走行する列車である後続列車を特定し、対象列車が次に走行する走行区間において通常走行時に設定されている通常走行時間、対象列車の遅延時間、先行列車の遅延時間、および後続列車の遅延時間を用いて、対象列車の走行区間における目標走行時間を算出する目標走行時間算出部を備える。また、運転時隔制御装置は、目標走行時間を対象列車に送信する目標走行時間送信部を備える。目標走行時間算出部は、通常走行時間に対して、対象列車の遅延時間を減算し、先行列車の遅延時間および後続列車の遅延時間のうち大きい方の遅延時間に重み係数を乗算した値を加算して、目標走行時間を算出することを特徴とする。
【国際調査報告】
2019244307.tif 000010
2019244307.tif 000011