(57)【要約】      （修正有）【課題】各列車の回生電力の使用状況を可視化して、回生電力を有効活用した運行計画の作成を支援する。【解決手段】列車運行管理システム１０は、列車のダイヤ情報をもとに、所定時刻に対する列車位置を出力する列車制御装置１０１と、列車位置における列車の走行パターンから、少なくとも列車が力行か回生かを示す駆動状態を出力する駆動状態判定装置１０２と、駆動状態に応じて区別された描画線種を用いて、列車の表示する描画装置１０３と、を備える。【選択図】図１
2015036286.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車のダイヤ情報をもとに、所定時刻に対する列車位置を出力する列車制御装置と、
前記列車位置における該列車の走行パターンから、少なくとも該列車が力行か回生かを示す駆動状態を出力する駆動状態判定装置と、
前記駆動状態に応じて区別された描画線種を用いて、該列車の軌跡を表示する描画装置と、
を備えることを特徴とする、列車運行管理システム。
【請求項２】
前記駆動状態判定装置は、
前記列車位置における該列車の走行パターンから、少なくとも該列車が力行か回生かを示す予測駆動状態を推定し、
一の列車の予測駆動状態が回生であると推定された場合、所定区間内に存在する列車のうち、一の列車以外の他の列車の加速中の列車数と減速中の列車数に応じて、前記一の列車の駆動装置が回生中か停止中かを出力する
ことを特徴とする、請求項１に記載の列車運行管理システム。
【請求項３】
前記駆動状態判定装置は、
一の列車の予測駆動状態が回生であると推定され、
前記他の列車の加速中の列車数が減速中の列車数より小さい場合に、前記予測駆動状態が回生である一の列車の駆動状態を停止と出力し、
前記他の列車の加速中の列車数が減速中の列車数より大きい場合に、前記予測駆動状態が回生である一の列車の駆動状態を回生と出力する
ことを特徴とする、請求項２に記載の列車運行管理システム。
【請求項４】
前記列車位置における該列車の走行パターンから、列車の消費電力を算出する電力算出装置を備える
ことを特徴とする、請求項１に記載の列車運行管理システム。
【請求項５】
前記描画装置は、
前記消費電力に応じて区別された描画線種を用いて、前記列車の軌跡を表示する
ことを特徴とする、請求項４に記載の列車運行管理システム。
【請求項６】
前記電力算出装置は、
前記列車位置における該列車の速度とノッチに対応する列車出力特性から、該列車の駆動に要求される要求電力を算出する
ことを特徴とする、請求項４に記載の列車運行管理システム。
【請求項７】
前記電力算出装置は、
一の列車の前記要求電力が負である場合、所定区間内に存在する列車の要求電力の合計値に応じて、前記一の列車の消費電力を算出する
ことを特徴とする、請求項６に記載の列車運行管理システム。
【請求項８】
前記電力算出装置は、
一の列車の前記要求電力が負であり、
所定区間内に存在する列車の要求電力の合計値が正である場合に、前記一の列車の消費電力を該一の列車の要求電力とし、
所定区間内に存在する列車の要求電力の合計値が負である場合に、前記一の列車と他の列車の総要求電力が０となるように前記一の列車の消費電力を算出する
ことを特徴とする、請求項７に記載の列車運行管理システム。
【請求項９】
前記電力算出装置は、
前記列車の消費電力から、該列車を含む路線の総使用電力を算出し、
前記描画装置は、
前記列車の消費電力に応じて区別された該列車の軌跡とともに、前記路線の総使用電力の履歴を表示する
ことを特徴とする、請求項５に記載の列車運行管理システム。
【請求項１０】
前記電力算出装置は、
前記列車の要求電力と変電所の容量とから生成された等価回路を用いて各列車の消費電力を算出し、
前記描画装置は、
前記列車の消費電力に応じて区別された該列車の軌跡とともに、前記変電所の消費電力に応じて区別された線図を表示する
ことを特徴とする、請求項５に記載の列車運行管理システム。
【請求項１１】
列車運行シミュレーション方法であって、
列車のダイヤ情報をもとに、所定時刻に対する列車位置を出力する第１のステップと、
前記列車位置における該列車の走行パターンから、少なくとも該列車が力行か回生かを示す駆動状態を出力する第２のステップと、
前記駆動状態に応じて区別された描画線種を用いて、該列車の軌跡を表示する第３のステップと、
を含むことを特徴とする、列車運行シミュレーション方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、列車運行をシミュレーションする列車運行管理システム及び列車運行シミュレーション方法に適用して好適なるものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の環境問題やエネルギー問題の深刻化により、省エネルギー化を実現する技術が重要視されている。その一つとして、ブレーキ作動時に発生する回生電力の有効活用が注目されている。電気鉄道において、回生電力は架線に供給されて、他列車の力行に活用される。しかし、回生電力発生時に力行車両が不在の場合には、回生電力の消費先がなく、発生した回生電力を活用することができないこととなる。列車の運行時に回生電力を有効に活用するためには、列車の力行タイミングと列車の回生タイミングとが一致するように列車の運行計画を作成する必要がある。
【０００３】
例えば、特許文献１では、き電区間ごとに回生電力の使用率を表示して、回生電力を有効に活用する運行計画の作成を支援する列車ダイヤ作成支援装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１７０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１では、回生電力が有効に活用されない場合も考えられるが、個々の列車の回生と力行の状態を判別することが困難なため、運行計画の見直しが必要な列車を特定することができないという問題があった。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、各列車の回生電力の使用状況を可視化して、回生電力を有効活用した運行計画の作成を支援することが可能な列車運行管理システム及び列車運行シミュレーション方法を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる課題を解決するために本発明においては、列車のダイヤ情報をもとに、所定時刻に対する列車位置を出力する列車制御装置と、前記列車位置における該列車の走行パターンから、少なくとも該列車が力行か回生かを示す駆動状態を出力する駆動状態判定装置と、前記列車の駆動状態に応じて区別された描画線種を用いて、該列車の軌跡を表示する描画装置と、を備えることを特徴とする、列車運行管理システムが提供される。
【０００７】
かかる構成によれば、列車のダイヤ情報をもとに所定時刻に対する列車位置を特定し、列車の走行パターンから少なくとも該列車が力行か回生かを示す駆動状態を判定し、該駆動状態に応じて区別された描画線種を用いて列車の軌跡を表示する。これにより、列車の軌跡を表示するダイヤ上に各列車の回生電力の使用状況を可視化して、回生電力を有効に活用できる運行計画の作成を容易にすることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、各列車の回生電力の使用状況を可視化して、回生電力を有効活用した運行計画の作成を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る列車運行管理システムの構成を示すブロック図である。
【図２】同実施形態にかかる列車制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】同実施形態にかかる駆動状態判定装置の構成を示すブロック図である。
【図４】同実施形態にかかる走行パターンの一例を示す概念図である。
【図５】同実施形態にかかる回生失効予測装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】同実施形態にかかる描画装置の構成を示すブロック図である。
【図７】同実施形態にかかる描画パターンテーブルの一例を示す図表である。
【図８】同実施形態にかかる描画情報の一例を示す図表である。
【図９】同実施形態にかかる描画画面に表示される描画情報の一例である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る列車運行管理システムの構成を示すブロック図である。
【図１１】同実施形態にかかる電力算出装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】同実施形態にかかる列車出力特性の一例を示す概念図である。
【図１３】同実施形態にかかる電力補正装置の動作を示すフローチャートである。
【図１４】同実施形態にかかる描画装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】同実施形態にかかる描画パターンの一例を示す概念図である。
【図１６】同実施形態にかかる描画画面に表示される描画情報の一例である。
【図１７】本発明の第３の実施形態に係る列車運行管理システムの構成を示すブロック図である。
【図１８】同実施形態にかかる描画装置の構成を示すブロック図である。
【図１９】同実施形態にかかる描画画面に表示される描画情報の一例である。
【図２０】本発明の第４の実施形態に係る列車運行管理システムの構成を示すブロック図である。
【図２１】同実施形態にかかる電力算出装置の構成を示すブロック図である。
【図２２】同実施形態にかかる等価回路の一例である。
【図２３】同実施形態にかかる描画装置の構成を示すブロック図である。
【図２４】同実施形態にかかる描画画面に表示される描画情報の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００１１】
（１）第１の実施の形態
（１−１）列車運行管理システムの構成
図１に示すように、本実施形態にかかる列車運行管理システム１０は、列車制御装置１０１、駆動状態判定装置１０２及び描画装置１０３から構成される。
【００１２】
列車制御装置１０１は、ＣＰＵおよびメモリ等の情報処理資源を備えている。ＣＰＵは、演算処理装置として機能し、メモリに記憶されているプログラムや演算パラメータ等にしたがって、列車制御装置１０１の動作を制御する。また、列車制御装置１０１は、キーボード、スイッチやポインティングデバイス、マイクロフォン等の情報入力装置と、モニタディスプレイやスピーカ等の情報出力装置とを備えている。
【００１３】
列車制御装置１０１は、入力される時刻１０４に基づいて、走行中の列車位置１０５を出力する。列車制御装置１０１は、列車位置１０５を駆動状態判定装置１０２及び描画装置１０３に提供する。
【００１４】
駆動状態判定装置１０２及び描画装置１０３も、列車制御装置１０１と同様のハードウェア構成を有しているため、詳細な説明は省略する。
【００１５】
駆動状態判定装置１０２は、駆動状態判定装置１０２に提供された列車位置１０５に基づいて、各列車の駆動状態を判定し、列車が力行中か回生中かを示す駆動状態１０６を出力する。駆動状態判定装置１０２は、駆動状態１０６を描画装置１０３に提供する。
【００１６】
描画装置１０３は、列車制御装置１０１から提供された列車位置１０５と、駆動状態判定装置１０２に提供された駆動状態１０６とに基づいて、時刻と位置を軸とするグラフ上に列車の運行軌跡及び列車の駆動状態を描画する。
【００１７】
なお、本実施の形態では、列車運行管理システム１０に列車制御装置１０１、駆動状態判定装置１０２及び描画装置１０３が備えられている構成としたが、上記ハードウェア構成を有する１台の装置に、列車制御装置１０１、駆動状態判定装置１０２及び描画装置１０３の機能を実行させるプログラムを備える構成としてもよい。
【００１８】
（１−２）各装置の構成
次に、図２を参照して、列車制御装置１０１の構成について説明する。図２に示すように、列車制御装置１０１は、列車位置推定装置２０１及びダイヤ情報２０２を備える。
【００１９】
列車位置推定装置２０１は、入力された時刻１０４に対する走行中の列車の列車位置１０５を出力する。ダイヤ情報２０３には、列車毎に時刻と位置の対応が規定されており、例えば、列車が各駅に停車する時刻や発車する時刻が規定されている。
【００２０】
列車位置推定装置２０１は、入力された時刻１０４について、当該時刻１０４に対応する走行中の列車の列車位置１０５を出力して、駆動状態判定装置１０２に提供する。
【００２１】
次に、図３を参照して、駆動状態判定装置１０２の構成について説明する。図３に示すように、駆動状態判定装置１０２は、駆動状態予測装置３０１、回生失効予測装置３０２及び走行パターン３０３から構成される。
【００２２】
駆動状態予測装置３０１は、駆動状態判定装置１０２から提供された列車位置１０５を参照して、各列車の走行パターン３０３に対して、回生電力が理想的環境下で実現可能な駆動状態を示す予測駆動状態３０４を出力する。
【００２３】
走行パターン３０３は、図４に示すように、位置に対する速度及びノッチの情報を保持している。ノッチとは、列車を加速させる段階を示す。列車の駆動状態としては、力行、回生、停止の３つの状態が定義されている。ノッチが正の場合は力行、ノッチが負の場合は回生、ノッチが０または停車の場合は停止の状態を示す。
【００２４】
駆動状態予測装置３０１は、入力された列車位置１０５と、列車位置１０５に対応するノッチから、列車位置１０５における列車の駆動状態が、力行か、回生か、停止か示す予測駆動状態３０４を出力する。駆動状態予測装置３０１は、予測駆動状態３０４を回生失効予測装置３０２に提供する。
【００２５】
回生失効予測装置３０２は、駆動状態予測装置３０１から出力された予測駆動状態３０４が回生である場合に、余剰な回生電力が発生するかを判定する。そして、回生失効予測装置３０２は、余剰な回生電力が発生すると予測された場合には、列車の駆動状態を停止として駆動状態１０６を出力する。回生失効予測装置３０２は、出力した駆動状態１０６を描画装置１０３に提供する。
【００２６】
図５を参照して、回生失効予測装置３０２の具体的な動作について説明する。図５に示すように、回生失効予測装置３０２は、まず、ある列車に対する予測駆動状態３０４が回生か否かを判定する（Ｓ１０１）。
【００２７】
そして、ステップＳ１０１において、予測駆動状態３０３が回生であると判定された場合には、ステップＳ１０２以降の処理を実行し、余剰な回生電力が発生しているかを判定する。一方、ステップＳ１０１において、予測駆動状態３０３が回生ではないと判定された場合には、入力された予測駆動状態３０３を駆動状態１０６として出力する（Ｓ１０６）。
【００２８】
ステップＳ１０１において、予測駆動状態３０３が回生である場合には、他列車の状態に応じて回生の可否が決定される。具体的に、回生失効予測装置３０２は、自列車位置から基準距離ｘ０の範囲にある力行列車数Ｎｐをカウントする（Ｓ１０２）。さらに、回生失効予測装置３０２は、自列車位置から基準距離ｘ０の範囲にある回生列車数Ｎｒをカウントする（Ｓ１０３）。なお、基準距離ｘ０は、電力の到達範囲を目安として、路線の架線抵抗などの情報から予め設定される。
【００２９】
そして、回生失効予測装置３０２は、ステップＳ１０２でカウントした力行列車数Ｎｐが、ステップＳ１０３でカウントした回生列車数Ｎｒより小さいかを判定する（Ｓ１０４）。
【００３０】
ステップＳ１０４において、力行列車数Ｎｐが回生列車数Ｎｒより小さいと判定された場合には、回生電力が余剰となり、本列車の回生電力の活用見込が低いため、駆動状態１０６を停止として出力する（Ｓ１０５）。
【００３１】
一方、ステップＳ１０４において、力行列車数Ｎｐが回生列車数Ｎｒより大きいと判定された場合には、本列車の回生電力の活用見込が高いため、予測駆動状態３０３をそのまま駆動状態１０６として出力する（Ｓ１０６）。
【００３２】
次に、図６を参照して、描画装置１０３の構成について説明する。図６に示すように、描画装置１０３は、描画パターン決定装置６０１、描画情報作成装置６０２及び描画画面６０３から構成される。
【００３３】
描画パターン決定装置６０１は、駆動状態判定装置１０２から提供された駆動状態１０６に応じた色と線種含む描画線種５０４を出力する。描画パターン決定装置６０１は、図７に示す描画パターンテーブル６０１０を有し、当該テーブルを参照して、駆動状態１０６に対応する描画線種５０４を選択する。
【００３４】
描画パターンテーブル６０１０には、列車の駆動状態を２次元グラフに描画するための線種の情報が格納されている。描画パターンテーブル６０１０は、例えば、図７に示すように、駆動状態欄６０１１、色欄６０１２、太さ欄６０１３及び線種６０１４から構成されている。駆動状態欄６０１１には、列車の駆動状態を示す情報が格納され、駆動状態としては、力行、回生、停止などが例示できる。色欄６０１２、太さ欄６０１３及び線種６０１４には、駆動状態に対応して描画される線種の色、太さ、線種の情報が格納される。
【００３５】
描画パターン決定装置６０１は、例えば、駆動状態が力行の場合には、描画パターンテーブル６０１０の駆動状態欄６０１１が力行であるエントリを参照し、色は灰、太さ２ｐｔ、線種が線である描画線種５０４を選択する。また、駆動状態１０６が回生の場合には、描画パターンテーブル６０１０の駆動状態欄６０１１に回生が格納されているエントリを参照し、色は黒、太さ２ｐｔ、線種が線である描画線種５０４を選択する。また、駆動状態１０６が停止の場合には、描画パターンテーブル６０１０の駆動状態６０１１が停止であるエントリを参照し、色は黒、太さ１ｐｔ、線種が点線である描画線種５０４を選択する。描画パターン決定装置６０１は、選択した描画線種５０４の描画の線種情報６０４を描画情報作成装置６０２に提供する。
【００３６】
描画情報作成装置６０２は、入力される時刻１０４と、列車制御装置１０１から提供された列車位置１０５と、描画パターン決定装置６０１から提供される線種情報６０４とから、２次元グラフの作成に必要なデータ配列を描画情報６０５として描画画面６０３に出力する。
【００３７】
描画情報６０５には、ｘ軸を時刻、ｙ軸を位置とし、列車の駆動状態を異なる線種で示した２次元グラフを作成するための情報が格納されている。描画情報６０５は、図８に示すように、ｘ座標欄６０５１、ｙ座標欄６０５２、色欄６０５３、太さ欄６０５４及び線種欄６０５５から構成される。ｘ座標欄６０５１には、時刻１０４の情報が格納され、ｙ座標欄６０５２には、列車位置１０５の情報が格納される。また、色欄６０５３、太さ欄６０５４及び線種欄６０５５には、列車の駆動状態を描画するための線種の色、太さ、線種の情報が格納される。
【００３８】
図８では、ある列車について、２次元グラフの時刻１及び位置１において描画される線種の色は灰、太さ２ｐｔ、線種は線、時刻２及び位置２において描画される線種の色は黒、太さ１ｐｔ、線種は点線、時刻３及び位置３において描画される線種の色は黒、太さ２ｐｔ、線種は線であることがわかる。
【００３９】
描画画面６０３は、描画情報作成装置６０２から提供された描画情報６０５を、グラフ描画ソフトウェアなどを用いて、表示画面上に２次元グラフを描画する。描画画面６０３により描画された２次元グラフにより、列車の軌跡及び駆動状態を可視化される。
【００４０】
図９に、描画画面６０３に描画される描画情報６０５の一例を示す。図９に示すように、描画情報６０５は、横軸を時刻、縦軸を位置とする２次元グラフ上に各列車の軌跡が表示され、さらに、各軌跡は列車の駆動状態に応じて異なる線種で表示される。
【００４１】
例えば、図９では、列車Ａについて、駅Ｄから駅Ａへの運行軌跡が表示され、駅Ｄと駅Ｃとの間の駆動状態は力行、停止、駅Ｃと駅Ｂとの間の駆動状態は力行、停止、回生、駅Ｂと駅Ａとの間の駆動状態は力行、停止、回生であることがわかる。また、列車Ｂについて、駅Ａから駅Ｄへの運行軌跡が表示され、駅Ａと駅Ｂとの間の駆動状態は力行、停止、回生、駅Ｂと駅Ｃとの間の駆動状態は力行、停止、駅Ｃと駅Ｄとの間の駆動状態は力行、停止、回生であることがわかる。また、列車Ｃ及び列車Ｄについても、それぞれ運行軌跡と駆動状態とが２次元グラフ上に表示される。
【００４２】
このように、図９の２次元グラフ上で各列車の運行軌跡が駆動状態に応じて異なる線種で表示されるため、回生電力の使用状況を容易に把握することが可能となる。
【００４３】
（１−３）本実施の形態の効果
以上のように、本実施の形態によれば、列車の軌跡を表示するダイヤ上に各列車の回生電力の使用状況を可視化して、回生電力を有効に活用できる運行計画の作成を容易にすることができる。
【００４４】
（２）第２の実施の形態
本実施の形態は、第１の実施の形態と同様に、２次元グラフに列車の運行軌跡が描画されるが、列車の消費電力に応じて運行軌跡の線種の色調を変更する点で第１の実施の形態と異なる構成となっている。以下、第１の実施の形態と同様の構成については詳細な説明を省略し、第１の実施の形態と異なる構成について詳細に説明する。
【００４５】
（２−１）列車運行管理システムの構成
図１０に示すように、本実施形態にかかる列車運行管理システム１１は、列車制御装置１０１、電力算出装置１００１及び描画装置１００３から構成される。
【００４６】
列車制御装置１０１、電力算出装置１００１及び描画装置１００３のハードウェア構成は、第１の実施の形態の列車制御装置１０１と同様のため詳細な説明は省略する。また、列車制御装置１０１は、第１の実施の形態と同様のため、詳細な説明は省略する。
【００４７】
電力算出装置１００は、列車制御装置１０１から出力された列車位置１０５に基づいて、走行中の列車の消費電力を算出する。電力算出装置１００は、算出した列車消費電力１００２を描画装置１００３に提供する。
【００４８】
描画装置１００３は、列車制御装置１０１から提供された列車位置１０５と、電力算出装置１００から提供された列車消費電力１００２とに基づいて、時刻と位置を軸とするグラフ上に列車の運行軌跡及び列車の消費電力を描画する。
【００４９】
（２−２）各装置の構成
次に、図１１を参照して、電力算出装置１００１の構成について説明する。図１１に示すように、電力算出装置１００１は、駆動状態算出装置１１０１、要求電力算出装置１１０２、電力補正装置１１０３、走行パターン３０３及び駆動特性１１０６から構成される。
【００５０】
駆動状態算出装置１１０１は、列車の位置に対して、速度とノッチを規定した走行パターン情報１１０４に基づいて、各列車の列車位置１０５に対応するノッチ１１０５及び速度１１０６を算出する。
【００５１】
要求電力算出装置１１０２は、速度とノッチに対応する列車出力特性１１０９に基づいて、各列車の要求電力１１１０を算出する。列車出力特性１１０９は、図１２に示すように、ノッチ毎に速度に対応する引張力を保持している。したがって、要求電力算出装置１１０２は、列車出力特性１１０１を参照して、ノッチと速度に応じた引張力を決定し、該引張力と速度の積を要求電力１１１０として出力する。
【００５２】
電力補正装置１１０３は、他列車の要求電力を考慮して回生電力の活用の可否を判定し、要求された回生電力に対して、実際に使用可能な回生電力を算出する。
【００５３】
図１３を参照して、電力補正装置１１０３の具体的な動作について説明する。図１３に示すように、電力補正装置１１０３は、他列車の要求電力が正か負かを判定する（Ｓ２０１）。
【００５４】
ステップＳ２０１において、列車の要求電力が正であると判定された場合には、当該列車は力行状態であるため、要求電力をそのまま消費電力１００２として出力する。
【００５５】
一方、ステップＳ２０１において、列車の電力が負であると判定された場合には、車両は回生状態であり、他の列車の状況によっては、要求された電力が出力されない可能性があるため、ステップＳ２０２以降の処理を実行する。
【００５６】
電力補正装置１１０３は、対象となる列車（自列車）位置から基準となる距離ｘ０の範囲にある列車の電力合計値（総要求電力Ｗ）を算出する（Ｓ２０２）。
【００５７】
そして、電力補正装置１１０３は、ステップＳ２０２において算出した総要求電力Ｗが正か負かを判定する（Ｓ２０３）。
【００５８】
ステップＳ２０３において、総要求電力Ｗが正であると判定された場合には、回生電力はすべて活用可能となるため、要求電力をそのまま消費電力１００２として出力する（Ｓ２０５）。
【００５９】
一方、ステップＳ２０３において、総要求電力Ｗが負であると判定された場合には、総要求電力Ｗが０となるように算出した自列車の電力を消費電力として出力する（Ｓ２０４）。総要求電力Ｗが負である場合とは、力行電力よりも回生電力が多い状態であるため、回生電力が余剰となる。この場合、力行電力と回生電力が釣り合うように回生電力を絞り込む必要がある。このため、総要求電力Ｗが０となるように自列車の電力を逆算し、逆算した自列車の電力を消費電力１００２として出力する。
【００６０】
次に、図１４を参照して、描画装置１００３の構成について説明する。図１４に示すように、描画装置１００３は、描画パターン決定装置１４０１、描画情報作成装置６０２及び描画画面６０３から構成される。描画情報作成装置６０２及び描画画面６０３は、第１の実施の形態と同様のため、詳細な説明は省略する。
【００６１】
描画パターン決定装置１４０１は、電力算出装置１００１から出力される消費電力１００２を入力として、消費電力１００２に対応する描画パターンを決定し、描画パターンの線種情報６０４を描画情報作成装置６０２に提供する。
【００６２】
描画パターン決定装置１４０１は、図１５に示すように、消費電力に対して、描画色の基本成分である青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の色強度及び太さが予め規定された描画パターンを保持している。描画パターン決定装置１４０１は、図１５に示す描画パターンを参照して、入力された消費電力１００２に対応する線種の色及び太さを決定する。
【００６３】
そして、描画情報作成装置６０２は、入力される時刻１０４と、列車制御装置１０１から提供された列車位置１０５と、描画パターン決定装置６０１から提供される線種情報６０４とから、２次元グラフの作成に必要なデータ配列を描画情報６０５として描画画面６０３に出力する。
【００６４】
描画情報６０５には、ｘ軸を時刻、ｙ軸を位置とし、列車の消費電力を異なる線種で示した２次元グラフを作成するための情報が格納されており、描画画面６０３は、描画情報作成装置６０２から提供された描画情報６０５を、グラフ描画ソフトウェアなどを用いて、表示画面上に２次元グラフを描画する。
【００６５】
図１６に描画画面６０３に表示される描画情報６０５の一例を示す。図１６に示すように、描画画面６０３には、横軸を時刻、縦軸を位置とする２次元グラフ上に各列車の軌跡が表示され、さらに、各軌跡は列車の消費電力に応じて異なる線種で表示される。
【００６６】
例えば、図１６では、列車Ａについて、駅Ｄから駅Ａへの運行軌跡が表示され、駅Ｄと駅Ｃとの間、駅Ｃと駅Ｂとの間、駅Ｂと駅Ａとの間の消費電力は、それぞれプラスからマイナスに移行していることがわかる。また、列車Ｂについて、駅Ａから駅Ｄへの運行軌跡が表示され、駅Ａと駅Ｂとの間、駅Ｂと駅Ｃとの間、駅Ｃと駅Ｄと間の消費電力、それぞれプラスからマイナスに移行していることがわかる。また、列車Ｃ及び列車Ｄについても、それぞれ運行軌跡と消費電力とが２次元グラフ上に表示される。
【００６７】
（２−３）本実施の形態の効果
以上のように、本実施の形態によれば、各列車の運行軌跡が消費電力に応じて異なる色調で表示されるため、各列車の力行および回生時の電力を定量的に認識することが可能となる。これにより、列車間の回生電力と力行電力の不均衡を定量把握することが可能となり、より高精度に運行計画の修正案の作成が可能となる。
【００６８】
（３）第３の実施の形態
本実施の形態は、第２の実施の形態と同様に、２次元グラフに列車の消費電力に応じて異なる色調の線種で運行軌跡が描画されるが、さらに、路線全体の総消費電力の履歴が表示される点で第２の実施の形態と異なる構成となっている。以下、第２の実施の形態と同様の構成については詳細な説明は省略し、第２の実施の形態と異なる構成について詳細に説明する。
【００６９】
（３−１）列車運行管理システムの構成
図１７に示すように、本実施形態にかかる列車運行管理システム１２は、列車制御装置１０１、電力算出装置１００１、電力集計装置１７０１及び描画装置１７０３から構成される。
【００７０】
列車制御装置１０１、電力算出装置１００１、電力集計装置１７０１及び描画装置１７０３のハードウェア構成は、第１の実施の形態の列車制御装置１０１と同様のため詳細な説明は省略する。また、列車制御装置１０１及び電力算出装置１００１は、第２の実施の形態と同様のため詳細な説明は省略する。
【００７１】
電力集計装置１７０１は、電力算出装置１１０１から提供される列車消費電力１００２を集計して、走行中のすべての路線総電力１７０２を算出する。電力集計装置１７０１は、算出した路線総電力１７０２を描画装置１７０３に提供する。
【００７２】
描画装置１７０３は、列車制御装置１０１から提供された列車位置１０５と、電力算出装置１００から提供された列車消費電力１００２とに基づいて、時刻と位置を軸とするグラフ上に列車の運行軌跡及び列車の消費電力を描画し、さらに、時刻１０４と路線総電力１７０２とに基づいて、路線全体の総消費電力の履歴を描画する。
【００７３】
（３−２）各装置の構成
次に、図１８を参照して、描画装置１７０３の構成について説明する。図１８に示すように、描画装置１７０３は、描画パターン決定装置１４０１、描画情報作成装置６０２、描画情報作成装置１８０１及び描画画面１８０３から構成される。描画パターン決定装置１４０１及び描画情報作成装置６０２は、第２の実施の形態と同様のため、詳細な説明は省略する。
【００７４】
描画情報作成装置１８０１は、時刻１０４と路線総電力１７０２とから、時刻をｘ座標、路線総電力をｙ座標のデータ配列を作成し、描画情報１８０２として描画画面１８０３に出力する。
【００７５】
描画画面１８０３は、描画情報作成装置６０２から提供された各列車の消費電力に関する描画情報６０５を２次元グラフに描画するとともに、描画情報作成装置１８０１から提供された路線全体の総消費電力に関する描画情報１８０２を２次元グラフに描画する。
【００７６】
図１９に描画画面１８０３に表示される描画情報６０５及び描画情報１８０２の一例を示す。図１９に示すように、描画画面１８０３には、横軸を時刻、縦軸を位置とする２次元グラフ上に各列車の運行軌跡が消費電力に応じて異なる色調で表示され、さらに、横軸を時刻、縦軸を路線総電力とする２次元グラフが表示される。なお、図１９に示す総消費電力を示す２次元グラフには、電力使用上限の目標値Ｐ０の値を表示させてもよい。
【００７７】
（３−３）本実施の形態の効果
以上のように、本実施の形態によれば、各列車の消費電力を示す運行軌跡とともに、路線全体の総消費電力の履歴を表示させることができる。これにより、列車間の回生電力と力行電力の不均衡を定量把握するという第２の実施の形態の効果に加え、列車の総消費電力を容易に把握して、電力削減が必要な時間帯を特定することが可能となる。
【００７８】
（４）第４の実施の形態
本実施の形態は、第２の実施の形態と同様に、２次元グラフに列車の消費電力に応じて異なる色調の線種で運行軌跡が描画されるが、運行軌跡に加えて変電所の消費電力も表示される点で第２の実施の形態と異なる構成となっている。以下、第２の実施の形態と同様の構成については詳細な説明は省略し、第２の実施の形態と異なる構成について詳細に説明する。
【００７９】
（４−１）列車運行管理システムの構成
図２０に示すように、本実施形態にかかる列車運行管理システム１３は、列車制御装置１０１、電力算出装置２００１及び描画装置２００３から構成される。
【００８０】
列車制御装置１０１、電力算出装置２００１及び描画装置２００３のハードウェア構成は、第１の実施の形態の列車制御装置１０１と同様のため詳細な説明は省略する。また、列車制御装置１０１は、第２の実施の形態と同様のため詳細な説明は省略する。
【００８１】
電力算出装置２００１は、各列車の消費電力を算出するとともに、変電所の消費電力も算出する。電力算出装置２００１は、算出した列車消費電力１００２及び変電所消費電力２００２を描画装置２００３に提供する。
【００８２】
描画装置２００３は、列車制御装置１０１から提供された列車位置１０５と、電力算出装置１００から提供された列車消費電力１００２とに基づいて、時刻と位置を軸とするグラフ上に列車の運行軌跡及び列車の消費電力を描画し、さらに、グラフ上に変電所の消費電力を描画する。
【００８３】
（４−２）各装置の構成
図２１を参照して、電力算出装置２００１の構成について説明する。図２１に示すように、電力算出装置２００１は、駆動状態算出装置１１０１、要求電力算出装置１１０２、等価回路演算装置２１０１、走行パターン３０３及び変電所特性２１０２から構成される。駆動状態算出装置１１０１及び要求電力算出装置１１０２は、第２の実施の形態と同様のため、詳細な説明は省略する。
【００８４】
等価回路演算装置２１０１は、変電所を電圧源、き電線と列車を抵抗とし、列車の位置に応じて抵抗値を変更することで、電気鉄道の電気回路を模擬的に生成する。図２２は、等価回路演算装置２１０１により生成される等価回路の一例を示す。等価回路演算装置２１０１は、図２２に示す等価回路を電気回路の法則に基づいて解くことにより、各列車と各変電所の電流及び電圧を算出する。そして、等価回路演算装置２１０１は、算出した各列車と各変電所の電流及び電圧から、各列車及び各変電所の消費電力を算出する。
【００８５】
次に、図２３を参照して、描画装置２００３の構成について説明する。図２３に示すように、描画装置２００３は、描画パターン決定装置１４０１、描画パターン決定装置２３０１、描画情報作成装置２３０３、描画画面６０３および変電所位置データ２３０４から構成される。描画パターン決定装置１４０１及び描画画面６０３は、第２の実施の形態と同様のため、詳細な説明は省略する。
【００８６】
描画パターン決定装置２３０１は、変電所の消費電力を描画するための描画パターンから、変電所の消費電力に対応する描画パターンを決定し、描画パターンの線種情報２３０２を描画情報作成装置２３０３に提供する。変電所の消費電力に対応する描画パターンは、図１５に示した列車の消費電力に対応する描画パターンと同様である。
【００８７】
描画情報作成装置２３０３は、第２の実施の形態と同様に、列車の軌跡については、描画パターン決定装置１４０１から提供された線種情報６０４を用いて描画情報１０９を作成する。また、描画情報作成装置２３０３は、変電所の消費電力について、描画パターン決定装置２３０１から提供された線種情報２３０２を用いて描画情報１０９に追加する。具体的に、描画情報作成装置２３０３は、２次元グラフにおいて、ｘ座標を時刻とし、ｙ座標を変電所位置データ２３０４から取得した変電所位置情報２３０５が示す変電所の位置とし、変電所の消費電力に対応する線種を描画情報として出力する。
【００８８】
図２４に描画画面６０３に表示される描画情報１０９の一例を示す。図２４に示すように、描画画面６０３には、横軸を時刻、縦軸を位置とする２次元グラフ上に各列車の軌跡が表示され、さらに、各軌跡は列車の消費電力に応じて異なる線種で表示される。さらに描画画面６０３には、変電所の消費電力が、その消費電力に応じて異なる線種で表示される。図２４では、駅Ｂと駅Ｃとの間に位置する変電所の消費電力が、時刻の経過とともにどのように変化するかがわかる。
【００８９】
（４−３）本実施の形態の効果
以上のように、本実施の形態によれば、各列車の運行軌跡が消費電力に応じて異なる色調で表示されるとともに、変電所の消費電力が表示される。これにより、回生電力活用の変動によりどの変電所の電力が変動したかを容易に把握することができ、特定の変電所の電力削減を目的とするなど、変電所の消費電力を考慮した運行計画の作成が容易となる。
【符号の説明】
【００９０】
１０、１１、１２、１３  列車運行管理システム
１０１    列車制御装置
１０２    駆動状態判定装置
１０３    描画装置
２０１    列車位置推定装置
３０１    駆動状態予測装置
３０２    回生失効予測装置
６０１    描画パターン決定装置
６０２    描画情報作成装置
６０３    描画画面
【図１】
2015036286.tif 000003
【図２】
2015036286.tif 000004
【図３】
2015036286.tif 000005
【図４】
2015036286.tif 000006
【図５】
2015036286.tif 000007
【図６】
2015036286.tif 000008
【図７】
2015036286.tif 000009
【図８】
2015036286.tif 000010
【図９】
2015036286.tif 000011
【図１０】
2015036286.tif 000012
【図１１】
2015036286.tif 000013
【図１２】
2015036286.tif 000014
【図１３】
2015036286.tif 000015
【図１４】
2015036286.tif 000016
【図１５】
2015036286.tif 000017
【図１６】
2015036286.tif 000018
【図１７】
2015036286.tif 000019
【図１８】
2015036286.tif 000020
【図１９】
2015036286.tif 000021
【図２０】
2015036286.tif 000022
【図２１】
2015036286.tif 000023
【図２２】
2015036286.tif 000024
【図２３】
2015036286.tif 000025
【図２４】
2015036286.tif 000026