(57)【要約】      （修正有）【課題】従来にない、強風時の車両の走行速度決定方法を提供する。【解決手段】走行中の車両において、常にまたは定期的に風速を測定する第１工程と、任意の時刻（ｔ＝０）から所定時間さかのぼった時刻（ｔ＝−Ｔ）から当該任意の時刻（ｔ＝０）までの風速の推移から当該任意の時刻以降（ｔ＞０）の風速Ｗtを推定し、推定された風速（Ｗt）に基づき、前記任意の時刻（ｔ＝０）以降の車両の走行速度（Ｖ）を決定する第２工程と、により、車両の走行速度を決定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行中の車両において、常にまたは定期的に風速を測定する第１工程と、
任意の時刻（ｔ＝０）から所定時間さかのぼった時刻（ｔ＝−Ｔ）から当該任意の時刻（ｔ＝０）までの風速の推移から当該任意の時刻以降（ｔ＞０）の風速Ｗtを推定し、推定された風速（Ｗt）に基づき、前記任意の時刻（ｔ＝０）以降の車両の走行速度（Ｖ）を決定する第２工程と、
を有することを特徴とする車両の走行速度決定方法。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の走行速度決定方法であって、
出発点から目的点に向かって走行中の列車において用いられ、
前記第1工程において、測定された風速が予め定められた規制値（ｒ）を超過したか否かを判別し、
前記第２工程における任意の時刻（ｔ＝０）が、前記風速が予め定められた規制値を超過した時の時刻であり、
前記第２工程において、前記風速が規制値（ｒ）を超えた時に列車がいる地点から前記目的点までの距離（Ｌ）と、列車の速度（Ｖ）と、予め定められた、列車速度が（Ｖ）の時の危険風速ｃｒ（Ｖ）と、を用いて、風速が規制値（ｒ）を超えた時に列車がいる地点から目的点に到達するまでに必要な時間（Ｌ／Ｖ）内に、前記推定された風速（Ｗt）が前記危険風速ｃｒ（Ｖ）を超える確率が最も小さくなるような列車速度Ｖを算出し、当該列車速度Ｖを、前記風速が規制値（ｒ）を超えた時に列車がいる地点から前記目的点までの列車速度と決定することを特徴とする、車両の走行速度決定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行速度決定方法に関する。より具体的には、列車に代表される車両に対しての、強風時における速度の決定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両、例えば列車を安全に運行するために強風時における列車の運行管理方法が種々開発されている。例えば、特許文献１や２に開示されているように、本願出願人も過去に当該開発を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４８３７６２３号公報
【特許文献２】特開２００８−２７５５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１や２をはじめ従来からの運行管理方法は、列車が走行する場所近傍に風速計を設置し、当該風速計にて風速を定点計測し、強風が発生した場合、最終的には列車を予め定められた速度で徐行させるか、もしくは停止させるか、のどちらかが行われるものであった。このような運行管理方法は、列車の安全な運行を行う上では何ら問題はないが、本願発明者らは、従来とはまったく異なる視点から強風時の列車の速度を決定することで、列車の安全な運行を実現することを試み、本願発明を完成させた。すなわち、本願発明は、従来にない、強風時の列車の走行速度決定方法を提供することを主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための本願発明は、車両の走行速度決定方法であって、走行中の車両において、常にまたは定期的に風速を測定する第１工程と、任意の時刻（ｔ＝０）から所定時間さかのぼった時刻（ｔ＝−Ｔ）から当該任意の時刻（ｔ＝０）までの風速の推移から当該任意の時刻以降（ｔ＞０）の風速Ｗtを推定し、推定された風速（Ｗt）に基づき、前記任意の時刻（ｔ＝０）以降の車両の走行速度（Ｖ）を決定する第２工程と、を有することを特徴とする。
【０００６】
また、上記の発明にあっては、出発点から目的点に向かって走行中の列車において用いられ、前記第１工程において、測定された風速が予め定められた規制値（ｒ）を超過したか否かを判別し、前記第２工程における任意の時刻（ｔ＝０）が、前記風速が予め定められた規制値を超過した時の時刻であり、前記第２工程において、前記風速が規制値（ｒ）を超えた時に列車がいる地点から前記目的点までの距離（Ｌ）と、列車の速度（Ｖ）と、予め定められた、列車速度が（Ｖ）の時の危険風速ｃｒ（Ｖ）と、を用いて、風速が規制値（ｒ）を超えた時に列車がいる地点から目的点に到達するまでに必要な時間（Ｌ／Ｖ）内に、前記推定された風速（Ｗt）が前記危険風速ｃｒ（Ｖ）を超える確率が最も小さくなるような列車速度Ｖを算出し、当該列車速度Ｖを、前記風速が規制値（ｒ）を超えた時に列車がいる地点から前記目的点までの列車速度と決定してもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本願発明の車両の走行速度決定方法は、走行中の車両において風速を計測し、車両で計測された風速に基づき走行速度を決定しているので、風速を定点計測していた従来の方法と比べて、風速の変化をより詳細に、よりリアルタイムに把握することができる。
【０００８】
さらにまた、本願の走行速度決定方法にあっては、風速が予め定められた規制値（ｒ）を超えた場合において、過去の風速からこの後の風速を予測し、当該予測結果から目的点までの最適な列車速度を算出しているので、風速が予め定められた規制値（ｒ）を超えた場合、従来の方法と同様、車両を徐行させたり、停止させたりすることもあるが、逆に速度を上げて目的点まで走りきることも選択肢として考えられるようになり、この考え方は、従来にはないまったく新しい概念となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態にかかる車両の走行速度決定方法を実施する際の状況の一例を説明するための図。
【図２】本実施形態にかかる車両の走行速度決定方法のフロー図
【図３】時刻ｔ＝−Ｔから時刻ｔ＝０までに測定された風速を示す図。
【図４】風速の推定を行った結果の一例を示す図
【図５】式「Ｐ（ｍａｘ0≦t≦L/VＷt≧ｃｒ（Ｖ））」を計算した場合における危険風速ｃｒ（Ｖ）に達する確率と列車の速度（Ｖ）との関係の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本願発明の実施形態にかかる車両の走行速度決定方法について図面を用いて詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態にかかる車両の走行速度決定方法を実施する際の状況の一例を説明するための図である。
【００１２】
図２は、本実施形態にかかる車両の走行速度決定方法のフロー図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態にかかる車両の走行速度決定方法は、例えば、出発点であるＡ駅から目的点であるＢ駅まで走行する列車の速度を決定する場合に用いられる。なお、本実施形態にかかる車両の走行速度決定方法は、図１に示すような状況において用いられることに限定されることはなく、列車以外の車両、例えば自動車などに適用することも可能である。
【００１４】
図１に示す状況において、本実施形態にかかる車両の速度決定方法にあっては、図２に示すように、出発点であるＡ駅から目的点であるＢ駅まで走行中の列車において、常にまたは定期的に風速が測定され、当該測定される風速が予め定められた規制値（ｒ）を超過したか否かを判別する第１工程Ｓ１が行われる。
【００１５】
ここで、風速の測定にあっては特に限定されることはなく、従来公知の種々の風速測定手段を採用することができ、具体的には、風速計（例えば、三杯式風速計、プロペラ型風速計、超音波風速計）などを設置してもよいし、リモートセンシング（例えば、ドップラーレーダー、ドップラーライダー）で風速を面的に測定してもよい。これらの風速測定手段は地上に設置してもよいし、走行中の列車に設置してもよい。風速を測定するタイミングについても特に限定されることはなく、走行中の列車上において常時測定をしてもよく、地上の風速測定手段で所定の間隔をおいて、例えば１秒毎など定期的に測定してもよい。
【００１６】
また、規制値（ｒ）については特に限定されることはなく、列車の安全な走行の観点から適宜設定可能であるが、例えば、Ａ駅からＢ駅まで走行する列車の制限速度における危険風速の６０％の風速としてもよい。
【００１７】
そして、本実施形態にかかる車両の走行速度決定方法にあっては、走行中の列車にて測定される風速が予め定められた規制値（ｒ）を超過したか否かを判断し、超過していない場合には、引き続き風速の測定が行われる。一方で、走行中の列車にて測定される風速が予め定められた規制値（ｒ）を超過した場合には、そのタイミングにて第２工程Ｓ２に移行する。
【００１８】
なお、本実施形態にかかる車両の走行速度決定方法にあっては、前記第１工程Ｓ１から後述する第２工程へ移行するタイミングについては特に限定されることはなく、任意のタイミング、例えばＡ駅を出発後所定の時間が経過したタイミングとしてもよい。
【００１９】
図１および図２に示すように、本実施形態にかかる車両の走行速度決定方法にあっては、第２工程において、走行中の列車にて測定される風速が予め定められた規制値（ｒ）を超過した時の時刻をｔ＝０とする。なお、本実施形態を説明するにあたり、当該時刻ｔ＝０の時の列車の位置を地点Ｃとする（図１参照）。
【００２０】
そして、第２工程においては、当該時刻（ｔ＝０）から所定時間さかのぼった時刻（ｔ＝−Ｔとする）から、当該時刻（ｔ＝０）までの風速の推移から、当該時刻（ｔ＝０）以降（ｔ＞０）の風速Ｗtを推定することが行われる。
【００２１】
図３は、時刻ｔ＝−Ｔから時刻ｔ＝０までに測定された風速を示す図である。図３に示すように、時刻ｔ＝−Ｔから時刻ｔ＝０までに測定された風速の推移から、時刻ｔ＝０以降（グラフの右側の部分）を推定することとなる。
【００２２】
ここで、本実施形態にかかる車両の走行速度決定方法にあっては、測定される風速が予め定められた規制値（ｒ）を超過した時の時刻以降（ｔ＞０）の風速を推定する具体的な方法については、特に限定することはなく、種々の統計学上の計算式を任意に選択して用いることができる。
【００２３】
例えば、風速がブラウン運動で記述されると仮定して、走行中の列車にて測定される風速が予め定められた規制値（ｒ）を超過した時の時刻以降（ｔ＞０）の風速を推定することもできる。
【００２４】
具体的には、１秒間にｎ個の測定記録があるとすると、−Ｔ≦ｔ≦０の間にはｎＴ個の測定記録があることになる。このｎＴ個の測定記録から分散を計算しｖ2とおく。
そこで、推定する風速Ｗt（ｔ＞０）を、
Ｗt＝Ｗ0＋（ｖ／√Ｔ）Ｂt
と推定する。ここで、Ｂtはブラウン運動である。
【００２５】
図４は、上記ブラウン運動に基づく風速の推定を行った結果の一例を示す図である。
【００２６】
図４において、ｔ＞０の部分に記載されている斜線部分が推定される風速（Ｗt）であり、色の濃い部分ほど、その確率が高いことを示している。
【００２７】
次いで、本実施形態にかかる車両の走行速度決定方法にあっては、推測された風速（Ｗt）に基づき、走行中の列車にて測定される風速が予め定められた規制値（ｒ）を超過した時の時刻以降（ｔ＞０）の列車の走行速度（Ｖ）を決定する。
【００２８】
本実施形態にかかる車両の走行速度決定方法にあっては、列車の走行速度（Ｖ）を決定する方法については特に限定することはないが、例えば以下の計算により決定してもよい。すなわち、走行中の列車にて測定される風速が予め定められた規制値（ｒ）を超過した時の時刻（ｔ＝０）の時の列車の位置（地点Ｃ）から目的点Ｂまでの距離をＬとし、当該地点Ｃから目的点Ｂまで速度Ｖで走行した場合、目的点Ｂに到達する時間はＬ／Ｖであり、また、速度Ｖで走行する列車の危険風速をｃｒ（Ｖ）とすると、前記推定されたＷtを用いて、
Ｐ（ｍａｘ0≦t≦L/VＷt≧ｃｒ（Ｖ））
を最小とするＶを求めることにより、走行中の列車にて測定される風速が予め定められた規制値（ｒ）を超過した時の時刻以降（ｔ＞０）の列車の走行速度（Ｖ）を決定してもよい。
【００２９】
図５は、上記式「Ｐ（ｍａｘ0≦t≦L/VＷt≧ｃｒ（Ｖ））」を計算した場合における危険風速ｃｒ（Ｖ）に達する確率と列車の走行速度（Ｖ）との関係の一例を示す図である。
【００３０】
図５に示すように、上記式を計算すると、列車の走行速度Ｖに対応する危険風速ｃｒ（Ｖ）に達する確率が算出されることとなり、危険風速ｃｒ（Ｖ）に達する確率が最も小さくなる速度Ｖによって列車を走行させることにより、転覆などの危険を回避することが可能となる。
【００３１】
このような本実施形態にかかる車両の走行速度決定方法によれば、従来の方法と異なり、車両上で測定された風速に基づき、未来の走行速度をその都度決定することが可能となる。また、従来の方法にあっては、風速が規制値を超えた場合には、予め定められた速度で徐行もしくは停止を選択するのみであったが、本実施形態にかかる車両の走行速度決定方法によれば、目的点までの距離（時間）と未来の風速の推定との結果から、「このままの速度で走行する」「速度を上げて走行する」などの選択も可能となる。
【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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