(57)【要約】【課題】運転士の認知負荷を増加させることなく、運転士に必要な情報を与えることができる走行支援装置を提供する。【解決手段】入力パラメータＤＢ１１に記憶される入力パラメータを用いてランカーブ作成装置１２によって作成されたランカーブデータと、そのランカーブデータが作成された時点に対応する、操作履歴ＤＢ２３に記憶される操作履歴データとの一致度合を表す操作傾向データが、操作傾向作成装置３１によって作成され、操作傾向ＤＢ３２に記憶される。この操作傾向データに基づいて、ランカーブ作成装置１２によって作成されたランカーブデータの中から、ランカーブデータと操作履歴データとの一致度合が予め定める基準よりも低い操作項目に関係するデータが抽出され、抽出されたデータを表すガイダンス情報がガイダンス作成装置７１によって作成される。【選択図】図１
2015137035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車の運転士に、前記列車の運転操作に関するガイダンス情報を提示して、前記列車の走行を支援する走行支援装置であって、
前記列車の推奨される走行挙動を示すランカーブの作成に用いられる入力パラメータを記憶する入力パラメータデータベースと、
前記入力パラメータデータベースに記憶される入力パラメータを用いて、前記ランカーブを表すランカーブデータを作成するランカーブ作成装置と、
前記ランカーブ作成装置によって作成された前記ランカーブデータを、前記ランカーブデータが作成された時点における前記列車の状況を表す列車情報とともに、ランカーブ履歴データとして記憶するランカーブ履歴データベースと、
前記列車の操作履歴を表す操作履歴データを、前記運転士毎に記憶する操作履歴データベースと、
予め定める操作項目毎に、前記ランカーブデータと、前記ランカーブデータが作成された時点に対応する前記操作履歴データとの一致度合を表す操作傾向データを作成する操作傾向作成装置と、
前記操作傾向作成装置によって作成された前記操作傾向データを、前記運転士および予め定める区間毎に記憶する操作傾向データベースと、
前記ガイダンス情報を作成するガイダンス作成装置とを備え、
前記ガイダンス作成装置は、
前記操作傾向データベースに記憶される前記操作傾向データに基づいて、前記ランカーブ作成装置によって作成された前記ランカーブデータの中から、前記ランカーブデータと前記操作履歴データとの一致度合が、予め定める基準よりも低い操作項目に関係するデータを抽出し、抽出したデータを表す前記ガイダンス情報を作成することを特徴とする走行支援装置。
【請求項２】
前記ランカーブ履歴データベースに記憶される前記ランカーブ履歴データに基づいて、前記ランカーブ履歴データに含まれる運行条件毎に、代表となるランカーブ傾向データを作成するランカーブ傾向作成装置と、
前記ランカーブ傾向作成装置によって作成された前記ランカーブ傾向データを記憶するランカーブ傾向データベースとを備え、
前記ガイダンス作成装置は、
前記ランカーブ傾向データと、前記ランカーブ作成装置によって作成された前記ランカーブデータとを比較して、内容が一致しない操作項目を抽出し、抽出した操作項目の前記ランカーブデータを表す前記ガイダンス情報を作成することを特徴とする請求項１に記載の走行支援装置。
【請求項３】
前記予め定める区間における前記ランカーブ履歴データと前記操作履歴データとを比較して、運転士毎に操作内容の特徴を表す特徴点データを作成する特徴点作成装置と、
前記特徴点作成装置によって作成された前記特徴点データを記憶する特徴点データベースとを備え、
前記ガイダンス作成装置は、
前記列車が停車している期間中に、前記特徴点データベースに記憶される前記特徴点データに基づいて、運転士が不得意とすると判断される操作内容を抽出し、抽出した操作内容が、次に前記列車が停車すると予定される位置までの区間の前記ランカーブデータに含まれ、かつ、前記抽出した操作内容の出現数が、予め定める閾値よりも多いと判断されると、前記抽出した操作内容に対応する前記ランカーブデータを表す前記ガイダンス情報を作成することを特徴とする請求項１または２に記載の走行支援装置。
【請求項４】
前記特徴点データの操作内容の時間変化を分析し、前記操作内容の時間変化量に基づいて、前記操作内容が、改善、悪化、および現状維持のいずれの状態にあるかを表す理解度データを作成する理解度作成装置と、
前記理解度作成装置によって作成された前記理解度データを記憶する理解度データベースとを備え、
前記ガイダンス作成装置は、
予め定められる期間以上にわたって、前記理解度データが、前記操作内容が現状維持の状態にあると判断される場合、前記操作内容を、前記ガイダンス情報の作成対象から除外することを特徴とする請求項３に記載の走行支援装置。
【請求項５】
前記入力パラメータを修正する入力データ修正装置を備え、
前記入力データ修正装置は、
前記理解度データベースに記憶される前記理解度データを全ての運転士にわたって分析し、分析された全ての前記理解度データの数に対し、予め定める閾値を超える数の前記理解度データが、前記操作内容が現状維持の状態にあると判断される場合、前記ランカーブ作成装置によって作成される前記ランカーブデータの内容が、前記操作履歴データの内容に近づくように、前記入力パラメータを修正することを特徴とする請求項４に記載の走行支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、列車の運転操作を案内するガイダンス情報を運転士に提示して、列車の走行を支援する走行支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道システムでは、安全、正確および快適な列車の運行を実現するために、列車が駅間をどのように走行するかを示す走行計画が立案される。走行計画は、ランカーブ図を用いて表現されることが多い。ランカーブ図とは、列車の位置と速度および時刻との関係を、ランカーブと呼ばれる曲線によって図示したものである。
【０００３】
列車の運転士は、立案された走行計画を表すランカーブに列車の走行を追随させるように、列車の運転操作を行う。運転士の運転操作を補助するものとして、走行支援装置が提案されている。
【０００４】
たとえば、特許文献１には、走行支援装置として機能する列車運転支援システムが開示される。列車運転支援システムは、地上基地に据付けられた支援データ作成装置と、列車に搭載された支援データ出力装置とで構成される。支援データ作成装置は、各種情報から、ランカーブである列車運転曲線と、運転操作指示および客用車内案内などのデータとを作成する。支援データ出力装置は、支援データ作成装置によって作成されたランカーブに基づいて、各地点において、運転操作指示および客用車内案内を、ディスプレイに表示したり、音声として出力したりする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１０５０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
鉄道システムにおいて、列車の運転士は、運転を担当する路線が決められていることが多い。運転士は、日々、同じ路線の列車を運行することによって、路線の特徴および様々な状況下での知見を深めることができる。
【０００７】
特許文献１に開示される列車運転支援システムは、支援データ作成装置によって作成された運転操作指示を全て、運転士に提示して、ガイダンスを行うことを想定している。しかし、運転士が当該装置を繰返し使用すると、運転士は次第にガイダンスの提示内容を熟知するので、ガイダンス機能そのものの利用頻度が低下することが考えられる。
【０００８】
運転士がガイダンスの提示内容を熟知している場合、改めて、ガイダンスの内容を表示したり、音声指示として出力したりしても、操作の改善効果は殆ど得られない。また、ガイダンスに関する視覚または聴覚シグナルが、前方方向への注意などを阻害し、他の状況判断を妨げるおそれがある。また、ガイダンス内に、運転士が必要とする情報と、必要としない情報とが混在する場合、運転士が必要な情報のみを見つけ出すための認知負荷が増加する。認知負荷の増加によって、運転士が適切な状況判断および運転操作を行うことができなくなるおそれがある。
【０００９】
また、特許文献１に開示される列車運転支援システムでは、ランカーブは、ダイヤの乱れなどがない平常時の運行を前提に作成される。したがって、ダイヤの乱れなどの理由によって、作成されたランカーブの通りに列車が走行できない場合には、ランカーブを適用することができない。ダイヤの乱れが生じた場合には、運転士が状況と経験とに基づいて操作内容を判断する必要があるので、運転士の負担が増大するという問題が生じる。
【００１０】
ダイヤの乱れが生じた場合などの複雑な状況における運転を補助するものとして、状況に応じて、現在時刻から次駅までのランカーブを動的に作成し、運転士に提示する走行支援装置が考えられる。しかし、運転士に提示される情報の中に、運転士が必要とする情報と、必要としない情報とが混在する場合、運転士が必要な情報のみを見つけ出すための認知負荷が増加し、適切な状況判断および運転操作ができなくなるおそれがある。
【００１１】
本発明の目的は、運転士の認知負荷を増加させることなく、運転士に必要な情報を与えることができる走行支援装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の走行支援装置は、列車の運転士に、前記列車の運転操作に関するガイダンス情報を提示して、前記列車の走行を支援する走行支援装置であって、前記列車の推奨される走行挙動を示すランカーブの作成に用いられる入力パラメータを記憶する入力パラメータデータベースと、前記入力パラメータデータベースに記憶される入力パラメータを用いて、前記ランカーブを表すランカーブデータを作成するランカーブ作成装置と、前記ランカーブ作成装置によって作成された前記ランカーブデータを、前記ランカーブデータが作成された時点における前記列車の状況を表す列車情報とともに、ランカーブ履歴データとして記憶するランカーブ履歴データベースと、前記列車の操作履歴を表す操作履歴データを、前記運転士毎に記憶する操作履歴データベースと、予め定める操作項目毎に、前記ランカーブデータと、前記ランカーブデータが作成された時点に対応する前記操作履歴データとの一致度合を表す操作傾向データを作成する操作傾向作成装置と、前記操作傾向作成装置によって作成された前記操作傾向データを、前記運転士および予め定める区間毎に記憶する操作傾向データベースと、前記ガイダンス情報を作成するガイダンス作成装置とを備え、前記ガイダンス作成装置は、前記操作傾向データベースに記憶される前記操作傾向データに基づいて、前記ランカーブ作成装置によって作成された前記ランカーブデータの中から、前記ランカーブデータと前記操作履歴データとの一致度合が、予め定める基準よりも低い操作項目に関係するデータを抽出し、抽出したデータを表す前記ガイダンス情報を作成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の走行支援装置によれば、ランカーブ作成装置によって作成されたランカーブデータと、そのランカーブデータが作成された時点に対応する操作履歴データとの一致度合を表す操作傾向データが、操作傾向作成装置によって作成され、操作傾向データベースに記憶される。この操作傾向データに基づいて、ランカーブデータの中から、ランカーブデータと操作履歴データとの一致度合が予め定める基準よりも低い操作項目に関係するデータが、ガイダンス作成装置によって抽出され、抽出されたデータを表すガイダンス情報が作成される。
【００１４】
これによって、ランカーブの指示通りに運転できている部分については、ガイダンス情報の提示を省略し、ランカーブの指示通りに運転できていない部分についてのみガイダンス情報を提示することが可能となる。したがって、運転士の認知負荷を増加させることなく、運転士に必要な情報を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施の形態である走行支援装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】ランカーブ履歴ＤＢ１３に記憶されるランカーブデータ１４の一例を模式的に示す図である。
【図３】操作傾向ＤＢ３２に記憶される操作傾向データ３３の一例を模式的に示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態である走行支援装置２の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態である走行支援装置３の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態である走行支援装置４の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第５の実施の形態である走行支援装置５の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態である走行支援装置１の構成を示すブロック図である。本実施の形態の走行支援装置１は、列車の推奨される走行挙動を示すランカーブに基づいて、列車の運転操作を案内するガイダンス情報を作成し、作成したガイダンス情報を運転士に提示することによって、列車の走行を支援する。ここで、列車は、１つまたは複数の車両で構成される。複数の車両で構成される場合、複数の車両が連結されて１編成を構成する。
【００１７】
走行支援装置１は、入力パラメータデータベース（以下「入力パラメータＤＢ」という）１１、ランカーブ作成装置１２、ランカーブ履歴データベース（以下「ランカーブ履歴ＤＢ」という）１３、車両制御装置２１、個人識別装置２２、操作履歴データベース（以下「操作履歴ＤＢ」という）２３、操作傾向作成装置３１、操作傾向データベース（以下「操作傾向ＤＢ」という）３２、ガイダンス作成装置７１およびガイダンス表示装置７２を備えて構成される。
【００１８】
入力パラメータＤＢ１１、ランカーブ履歴ＤＢ１３、操作履歴ＤＢ２３および操作傾向ＤＢ３２は、たとえばハードディスクドライブ（Hard Disk Drive；略称：ＨＤＤ）装置または半導体メモリなどの記憶装置によって実現される。ガイダンス表示装置２０は、たとえば液晶ディスプレイによって実現される。
【００１９】
走行支援装置１は、不図示の中央演算処理装置（Central Processing Unit；略称：ＣＰＵ）と、不図示の書き込み可能なＲＡＭ（Random Access Memory）などのメモリとを備える。メモリは、走行支援装置１の制御プログラムを記憶する。ＣＰＵが、メモリに記憶されている制御プログラムを実行することによって、走行支援装置１を構成するランカーブ作成装置１２、車両制御装置２１、個人識別装置２２、操作傾向作成装置３１およびガイダンス作成装置７１の各機能が実現される。
【００２０】
入力パラメータＤＢ１１は、列車の推奨される走行挙動を示すランカーブの作成に用いられる入力パラメータを記憶する。入力パラメータは、たとえば、列車の現在のダイヤを示すダイヤ情報、列車の性能を示す列車性能情報、および列車が走行する路線に関する情報である路線関連情報である。路線関連情報は、たとえば、路線の制限速度、勾配、カーブの位置および曲率半径などの情報を含む。
【００２１】
ランカーブ作成装置１２は、列車の現在位置から、次に停車する駅までのランカーブを表すランカーブデータを作成、具体的には算出する。ランカーブ作成装置１２は、入力パラメータＤＢ１１に記憶されている路線関連情報などの入力パラメータを用いて、たとえば組合せ最適化演算処理によって、ランカーブデータを算出する。ここで、組合せ最適化演算処理とは、消費電力量および操作性などの複数の指標を総合して、最適となる解を選択する演算処理をいう。入力パラメータＤＢ１１には、前述の路線関連情報などの他に、ランカーブ作成装置１２における組合せ最適化演算処理に用いられる目的関数、制約条件などの入力パラメータも記憶されている。
【００２２】
ランカーブ作成装置１２によって作成されたランカーブデータは、そのランカーブデータが作成された時点における列車の状況を表す列車情報とともに、ランカーブ履歴データとして、ランカーブ履歴ＤＢ１３に記憶される。列車情報は、たとえば、ランカーブデータが作成された日時、具体的には列車の運転日時を表す運転日時情報、およびランカーブデータが作成された時点における列車の運行条件を表す運行条件情報を含む。
【００２３】
図２は、ランカーブ履歴ＤＢ１３に記憶されるランカーブデータ１４の一例を模式的に示す図である。ランカーブデータ１４は、そのランカーブデータを識別するための識別情報として、ランカーブが作成された区間を示す区間情報１５、運転日時情報１６、および運転士を示す運転士情報１７を含む。区間情報１５、運転日時情報１６および運転士情報１７は、前述の列車情報である。
【００２４】
ランカーブデータ１４は、区間情報１５、運転日時情報１６および運転士情報１７によって識別されて管理される。区間情報１５は、各駅間の区間を識別するために各駅間の区間に与えられる識別子である。運転士情報１７は、運転士を識別するために運転士個人に与えられる識別子である。
【００２５】
ランカーブデータは、区間情報１５、運転日時情報１６および運転士情報１７の他に、運行条件情報１８を含む。運行条件情報１８は、前述の列車情報である。運行条件情報１８は、たとえば、ランカーブデータが作成された時点の気象を示す気象情報１８ａ、および列車の乗車率を示す乗車率情報１８ｂを含む。したがって、ランカーブデータは、区間情報１５、運転日時情報１６および運転士情報１７だけでなく、気象情報１８ａおよび乗車率情報１８ｂなどの運行条件情報１８を識別情報として、データを検索することが可能である。運行条件情報１８は、気象情報１８ａおよび乗車率情報１８ｂ以外に、列車の運行に関係する他の情報を含んでもよい。
【００２６】
ランカーブ作成装置１２によって算出されたランカーブデータは、ランカーブ履歴データ１９として、ランカーブ履歴ＤＢ１３に記憶される。ランカーブ履歴データ１９は、列車の位置を示す位置情報１９ａ、列車の速度を示す速度情報１９ｂ、各区間の所要時間を示す所要時間情報１９ｃ、および各区間における制御内容を示す制御内容情報１９ｄを含む。
【００２７】
また、列車の走行中にダイヤが乱れ、ランカーブデータが再度作成された場合には、再度作成されたランカーブデータが、ランカーブ履歴ＤＢ１３に記憶されていたランカーブデータに上書きされて、ランカーブ履歴ＤＢ１３に記憶される。
【００２８】
たとえば、前駅の位置をＰ１とし、ランカーブデータが再度作成された時点における列車の位置（以下「再作成時の位置」という場合がある）をＰ２とし、次駅の位置をＰ３とする。この場合、前駅の位置Ｐ１から再作成時の位置Ｐ２までの間は、先に作成されたランカーブデータがランカーブ履歴ＤＢ１３に記憶され、再作成時の位置Ｐ２から次駅の位置Ｐ３までの間は、再作成で新たに作成されたランカーブデータがランカーブ履歴ＤＢ１３に記憶される。このとき、再作成時の位置Ｐ２から次駅の位置Ｐ３までの間のデータは、ランカーブデータの再作成が実行されたことを示す識別子と併せて記憶される。
【００２９】
ランカーブデータの再々作成が実行された場合も同様に、新たに作成されたデータと、再々作成が実行されたことを示す識別子とが、ランカーブ履歴ＤＢ１３に記憶されているデータに上書きされて、ランカーブ履歴ＤＢ１３に記憶される。
【００３０】
図１に戻って、車両制御装置２１は、列車の操作履歴を表す操作履歴データを収集し、収集した操作履歴データを操作履歴ＤＢ２３に与える。操作履歴情報は、ランカーブ作成装置１２によって算出されるランカーブデータと同等の内容を有しており、列車の位置、走行距離、速度、所要時間、制御内容、時刻などの情報で構成される。個人識別装置２２は、運転士の個人識別情報を収集し、収集した個人識別情報を操作履歴ＤＢ２３に与える。個人識別情報は、運転士個人に割り当てられ、運転士を識別する情報である。
【００３１】
操作履歴ＤＢ２３は、車両制御装置２１から与えられた操作履歴データと、個人識別装置２２から与えられた運転士の個人識別情報とを組み合わせて記憶する。すなわち、操作履歴データは、運転士毎に分類されて、操作履歴ＤＢ２３に記憶される。本実施の形態では、操作履歴データは、運転区間毎、および運転士毎に分類されて、操作履歴ＤＢ２３に記憶される。
【００３２】
操作傾向作成装置３１は、運転区間および運転士毎に、ランカーブデータと、そのランカーブデータが作成された時点に対応する操作履歴データとを比較し、ランカーブデータと操作履歴データとの一致度合を評価する。評価結果は、一致度合データとして操作傾向データに含まれる。評価は、列車の運転制御に関する操作項目毎に行われる。したがって、運転制御の種類分の操作項目が設けられる。たとえば、制御を開始するタイミングに関する操作項目では、制御開始時刻がランカーブデータに比べて、「早い」、「適切」、または「遅い」という相対的な評価が実行される。この他にも、線路の勾配部分の前後における操作などの路線情報に関連する評価、および制限速度との差などの運用上の制約に関連した評価を行う。
【００３３】
ランカーブ作成装置１２から出力されるランカーブデータは、演算時のダイヤの乱れなどの状況によって内容が変更される。本実施の形態の走行支援装置１のように、操作履歴データとランカーブデータとを比較するとき、操作が一致している区間または時間を特定するのではなく、制御操作の種類毎に評価を行うことによって、実際の操作と異なる制御パターンのランカーブデータが算出されていた場合においても、同様に評価を行うことができる。
【００３４】
操作傾向作成装置３１は、運行条件情報１８の分類毎に、ランカーブデータと操作履歴データとの一致度合を表す操作傾向データを作成、具体的には算出する。操作傾向作成装置３１によって算出された操作傾向データは、操作傾向ＤＢ３２に記憶される。
【００３５】
図３は、操作傾向ＤＢ３２に記憶される操作傾向データ３３の一例を模式的に示す図である。操作傾向データ３３は、その操作傾向データを識別するための識別情報として、運転士を示す運転士情報３４、および操作パターンを示す操作パターン情報３５とを含む。操作傾向データ３３は、運転士情報３４および操作パターン情報３５によって識別されて管理される。
【００３６】
運転士情報３４は、運転士を識別するために運転士個人に与えられる識別子である。操作パターン情報３５は、運転士の運転操作のパターンを示す情報である。操作傾向ＤＢ３２は、運転士ひとりにつき、複数の操作パターン情報３５を記憶可能である。
【００３７】
運行条件特徴情報３６は、操作傾向データのもとになる操作履歴データに対応する運転操作が行われた時点の列車の運行条件の特徴を表す情報である。運行条件特徴情報３６は、たとえば、操作傾向データのもとになる操作履歴データに対応する運転操作が行われた時点の気象を示す気象情報３６ａ、および列車の乗車率を示す乗車率情報３６ｂを含む。運行条件特徴情報３６は、気象情報３６ａおよび乗車率情報３６ｂ以外に、列車の運行条件の特徴を表す他の情報を含んでもよい。運行条件特徴情報３６に含まれる情報の種類は、図２に示す運行条件情報１８に含まれる情報と同等のものである。
【００３８】
操作傾向データ３３は、ランカーブデータと操作履歴データとの一致度合の評価結果を表す一致度合データ３７を含む。一致度合データ３７としては、操作傾向作成装置３１によって算出されたデータが記憶される。一致度合データ３７は、操作項目を示す項目データ３７ａ、および一致度合の評価結果を示す傾向データ３７ｂを含む。運転士に提示されたランカーブデータに対する制御時間の長短、制御開始タイミングの早い、遅いなどの操作の特徴が、制御操作の操作項目毎に算出され、傾向データ３７ｂとして操作傾向ＤＢ３２に記憶される。
【００３９】
図１に戻って、ガイダンス作成装置７１は、ランカーブ作成装置１２によって算出されたランカーブデータと、操作傾向ＤＢ３２に記憶されている操作傾向データとから、列車の運転操作に関するガイダンス情報を作成する。ガイダンス作成装置７１は、具体的には以下のようにしてガイダンス情報を作成する。
【００４０】
ガイダンス作成装置７１は、個人識別装置２２から与えられる運転士の個人識別情報と、現在の気象情報および乗車率情報などの情報とに基づいて、操作傾向ＤＢ３２から、当該運転士が現在と同様の運行条件のときに実行した運転操作に対応する操作傾向データを抽出する。次に、ガイダンス作成装置７１は、抽出した操作傾向データの中から、ランカーブデータと実際の運転操作との一致度合が、予め定める基準よりも低い操作項目を抽出する。
【００４１】
予め定める基準は、たとえば、前述の一致度合データ３７の傾向データ３７ｂが「適切」であることである。この場合、一致度合データ３７の操作項目３７ａのうち、傾向データ３７ｂが「適切」よりも低い評価である「非常に早い」、「長い」の操作項目が抽出される。
【００４２】
次いで、ガイダンス作成装置７１は、ランカーブ作成装置１２によって算出されたランカーブデータの中から、抽出した操作項目に関係する制御データを抽出し、抽出した制御データを表すガイダンス情報を作成する。たとえば、「加速時間」は適切であるが、「加速開始」操作が早い運転士の場合、ランカーブが加速制御を指示する個所が近付いたときに、加速開始を遅らせるようなガイダンス情報を作成する。このとき、加速時間に対するガイダンス情報は作成されない。
【００４３】
ガイダンス表示装置７２は、ガイダンス作成装置７１によって作成されたガイダンス情報を表示する。走行支援装置１は、ガイダンス表示装置７２に代えて、ガイダンス情報を音声情報として出力する音声ガイダンス出力装置を備えていてもよい。ガイダンス情報を提示可能な装置であればよい。ガイダンス情報の提示手段としては、文字情報の表示、グラフもしくはアイコンなどの図形情報の表示、音声情報、またはこれら手段の組み合わせが挙げられる。
【００４４】
以上のように本実施の形態の走行支援装置１によれば、ランカーブ作成装置１２によって作成されたランカーブデータと、そのランカーブデータが作成された時点に対応する操作履歴データとの一致度合を表す操作傾向データが、操作傾向作成装置３１によって作成され、操作傾向ＤＢ３２に記憶される。この操作傾向データに基づいて、ランカーブデータの中から、ランカーブデータと操作履歴データとの一致度合が予め定める基準よりも低い操作項目に関係するデータが、ガイダンス作成装置７１によって抽出され、抽出されたデータを表すガイダンス情報が作成される。このようにして作成されたガイダンス情報が、ガイダンス表示装置７２に表示される。
【００４５】
これによって、ランカーブの指示通りに運転できている部分については、ガイダンス情報の提示を省略し、ランカーブの指示通りに運転できていない部分についてのみガイダンス情報を提示することが可能となる。したがって、運転士にとって不要な情報の提示を抑制することができるので、ガイダンス情報に対する運転士の認知負荷を減らすことができる。換言すれば、運転士の認知負荷を増加させることなく、運転士に必要な情報を与えることができる。
【００４６】
＜第２の実施の形態＞
図４は、本発明の第２の実施の形態である走行支援装置２の構成を示すブロック図である。本実施の形態の走行支援装置２は、前述の第１の実施の形態の走行支援装置１と構成が類似しているので、同一の構成については同一の参照符号を付して、共通する説明を省略する。
【００４７】
本実施の形態の走行支援装置２は、第１の実施の形態の走行支援装置１の構成に、さらにランカーブ傾向作成装置４１およびランカーブ傾向データベース（以下「ランカーブ傾向ＤＢ」という）４２を加えた構成を有する。具体的には、走行支援装置２は、入力パラメータＤＢ１１、ランカーブ作成装置１２、ランカーブ履歴ＤＢ１３、車両制御装置２１、個人識別装置２２、操作履歴ＤＢ２３、操作傾向作成装置３１、操作傾向ＤＢ３２、ランカーブ傾向作成装置４１、ランカーブ傾向ＤＢ４２、ガイダンス作成装置７１およびガイダンス表示装置７２を備えて構成される。
【００４８】
ランカーブ作成装置１２が作成するランカーブデータに含まれる制御内容は、ランカーブデータの作成時のダイヤの乱れなどの状況によって内容が変わり得る。通常と異なる制御内容をガイダンス情報として運転士に提示する場合、ガイダンス情報の提示方法としては、２通りの方法が存在する。一つは、制御内容に関する全てのガイダンス情報を提示する方法である。もう一つは、既知の制御内容に関するガイダンス情報に対する差分情報、すなわち既知の制御内容に関するガイダンス情報を除いた残りのガイダンス情報のみを提示する方法である。
【００４９】
この中で、全てのガイダンス情報を提示する方法は、運転士が未経験者でも制御内容の理解ができるという利点があるが、その反面、提示される情報量が多くなるという欠点がある。列車の運転制御のように、日々運転操作を実行し、操作を熟知している運転士に対しては、差分情報のみを提示する方法の方が望ましい。そこで、本実施の形態では、走行支援装置２は、前述のようにランカーブ傾向作成装置４１およびランカーブ傾向ＤＢ４２を備える。
【００５０】
ランカーブ傾向作成装置４１は、ランカーブ履歴ＤＢ１３に記憶されているランカーブデータから、運行条件情報１８が類似するものを抽出し、該当する運行条件における代表的なランカーブデータを、代表となるランカーブ傾向データとして作成する。代表となるランカーブデータの作成方法としては、全てのデータの平均値をとる方法、およびデータの中から平均値に近いものを抽出する方法などが挙げられる。
【００５１】
ランカーブ傾向ＤＢ４２には、ランカーブ傾向作成装置４１によって作成されたランカーブ傾向データが記憶される。ランカーブ傾向データの内容は、ランカーブ履歴ＤＢ１３に記憶されるランカーブ履歴データの内容と同等である。具体的には、ランカーブ傾向データは、列車の位置を示す位置情報、列車の速度を示す速度情報、各区間の所要時間を示す所要時間情報、列車の制御内容を示す制御内容情報を含む。
【００５２】
本実施の形態では、ガイダンス作成装置７１は、ランカーブ作成装置１２によって作成されたランカーブデータと、ランカーブ傾向ＤＢ４２に記憶されているランカーブ傾向データとから、ガイダンス情報を作成する。
【００５３】
ガイダンス作成装置７１は、現在の運行条件情報、具体的には現在の気象条件を表す気象条件情報、および乗車率を表す乗車率情報などの情報に基づいて、ランカーブ傾向ＤＢ４２から、現在の運行条件と同様の運行条件におけるランカーブ傾向データを収集する。
【００５４】
次に、ガイダンス作成装置７１は、収集したランカーブ傾向データと、ランカーブ作成装置１２によって作成されたランカーブデータとを比較し、操作内容およびタイミングなどの内容が一致しない操作項目があるか否かを判断する。ガイダンス作成装置７１は、内容が一致しない操作項目があると判断すると、内容が一致しない操作項目を抽出し、抽出した操作項目のランカーブデータを表すガイダンス情報を作成する。
【００５５】
以上のように本実施の形態によれば、ガイダンス作成装置７１は、ランカーブ傾向ＤＢ４２に記憶されているランカーブ傾向データと、ランカーブ作成装置１２によって作成されたランカーブデータとを比較して、内容が一致しない操作項目を抽出し、抽出した操作項目のランカーブデータを表すガイダンス情報を作成する。
【００５６】
すなわち、本実施の形態では、通常のガイダンス情報の内容と異なる操作項目の有無が判断され、内容が異なる操作項目があると判断されると、その操作項目のランカーブデータを表すガイダンス情報が作成される。
【００５７】
これによって、たとえば操作を熟知する運転士に対しては、ランカーブデータのうち、内容が一致しない操作項目の部分のみを表すガイダンス情報を提示することができるので、少ない情報量で効果的にガイダンス情報の内容を伝達することができる。
【００５８】
本実施の形態の走行支援装置２は、運行条件の中に「ダイヤの乱れの有無」の項目を設け、ダイヤの乱れが発生したときに作成されるランカーブデータを表すランカーブ傾向データを作成するように構成されてもよい。
【００５９】
この場合、走行支援装置２は、操作傾向ＤＢ３２に記憶されるデータから、当該運転士が、ダイヤの乱れが発生したときの運転をガイダンスの内容通りに実行できていると判断されると、ガイダンス情報として提供する内容を、通常時の運転方法との差異に関する情報ではなく、ダイヤの乱れが発生したときの運転に移行する旨を伝えることに留めるように構成される。
【００６０】
＜第３の実施の形態＞
図５は、本発明の第３の実施の形態である走行支援装置３の構成を示すブロック図である。本実施の形態の走行支援装置３は、前述の第１および第２の実施の形態の走行支援装置１，２と構成が類似しているので、同一の構成については同一の参照符号を付して、共通する説明を省略する。
【００６１】
本実施の形態の走行支援装置３は、第２の実施の形態の走行支援装置２の構成に、さらに特徴点作成装置５１および特徴点データベース（以下「特徴点ＤＢ」という）５２を加えた構成を有する。具体的には、走行支援装置３は、入力パラメータＤＢ１１、ランカーブ作成装置１２、ランカーブ履歴ＤＢ１３、車両制御装置２１、個人識別装置２２、操作履歴ＤＢ２３、操作傾向作成装置３１、操作傾向ＤＢ３２、ランカーブ傾向作成装置４１、ランカーブ傾向ＤＢ４２、特徴点作成装置５１、特徴点ＤＢ５２、ガイダンス作成装置７１およびガイダンス表示装置７２を備えて構成される。
【００６２】
運転士は、列車の走行中、列車の前方の安全を注視する義務がある。走行中の過度な情報提示は、運転士の列車前方の注意に要する認知負荷を増加させるおそれがあり、望ましくない。
【００６３】
そこで、本実施の形態では、走行支援装置３は、列車が駅に停車している間に、次駅間の運転操作に関するガイダンス情報の提示を行う。このとき、停車中の短い期間の中で、次駅間の運転操作の内容を詳細に伝えることは困難である。したがって、本実施の形態の走行支援装置３は、作成したランカーブデータから、特徴点を抽出し、気をつけるべき点に関するランカーブデータを表すガイダンス情報のみ、提示するように構成される。
【００６４】
特徴点作成装置５１は、予め定める区間において、操作履歴ＤＢ２３に記憶されている操作履歴データと、ランカーブ履歴ＤＢ１３に記憶されているランカーブ履歴データとを比較して、各運転士の操作の特徴を抽出し、運転士毎に操作内容の特徴を表す特徴点データを作成する。本実施の形態では、予め定める区間は、駅と駅との間（以下「駅間」という場合がある）に限ったものではなく、列車が走行する路線の全区間である。
【００６５】
前述のように、操作傾向作成装置３１は、各駅間における、操作履歴データとランカーブデータとを比較する。これに対し、特徴点作成装置５１は、駅間によらず、全区間にわたって操作履歴データとランカーブデータとを比較して、総合的な評価を行う。
【００６６】
特徴点作成装置５１による操作の分析は、路線全体の操作内容を対象とする。制御操作毎に設けられた項目について、ガイダンス内容と実際の操作との比較評価が実行される。評価内容は、操作傾向作成装置３１と同様の内容とする。
【００６７】
特徴点作成装置５１による分析結果は、各運転士の操作の特徴を表す特徴点データとして、特徴点ＤＢ５２に記憶される。
【００６８】
本実施の形態では、ガイダンス作成装置７１は、特徴点ＤＢ５２に記憶される特徴点データと、ランカーブ作成装置１２によって作成されたランカーブデータとから、ガイダンス情報を作成する。
【００６９】
具体的には、ガイダンス作成装置７１は、列車が停車している期間中に、特徴点ＤＢ５２に記憶される特徴点データに基づいて、運転士が不得意とすると判断される操作内容を抽出する。ガイダンス作成装置７１は、抽出した操作内容が、次に列車が停車すると予定される位置までの区間、たとえば次駅までの区間のランカーブデータに含まれ、かつ、抽出した操作内容の出現数が、予め定める閾値よりも多いと判断されると、抽出した操作内容に対応するランカーブデータを表すガイダンス情報を作成する。
【００７０】
たとえば、ガイダンス作成装置７１は、特徴点データと、ランカーブデータおよび路線情報とを比較し、ランカーブデータの中に、運転士が不得意とすると判断される操作内容に対応するものがあれば、その内容に対応したガイダンス情報を作成する。たとえば「加速開始」のタイミングが早いと判定された運転士に対しては、次区間の運転で加速制御の出現回数が多い場合、加速開始のタイミングに注意する旨のガイダンス情報の提示を行う。
【００７１】
本実施の形態によれば、単に運転士が不得意とする操作項目を提示するだけでなく、次駅間のランカーブの内容を考慮した注意喚起を実現することができる。また、本実施の形態によれば、列車が停車している間という短い期間においても、効果的にガイダンス情報を提示することができる。
【００７２】
＜第４の実施の形態＞
図６は、本発明の第４の実施の形態である走行支援装置４の構成を示すブロック図である。本実施の形態の走行支援装置４は、前述の第１〜第３の実施の形態の走行支援装置１〜３と構成が類似しているので、同一の構成については同一の参照符号を付して、共通する説明を省略する。
【００７３】
本実施の形態の走行支援装置３は、第２の実施の形態の走行支援装置２の構成に、さらに理解度作成装置６１および理解度データベース（以下「理解度ＤＢ」という）６２を加えた構成を有する。
【００７４】
具体的には、走行支援装置４は、入力パラメータＤＢ１１、ランカーブ作成装置１２、ランカーブ履歴ＤＢ１３、車両制御装置２１、個人識別装置２２、操作履歴ＤＢ２３、操作傾向作成装置３１、操作傾向ＤＢ３２、ランカーブ傾向作成装置４１、ランカーブ傾向ＤＢ４２、特徴点作成装置５１、特徴点ＤＢ５２、理解度作成装置６１、理解度ＤＢ６２、ガイダンス作成装置７１およびガイダンス表示装置７２を備えて構成される。図６では記載を省略するが、本実施の形態では、特徴点ＤＢ５２は、理解度作成装置６１に接続される。
【００７５】
ランカーブ作成装置１２では、ランカーブデータを作成する上で考慮すべき項目が定式化されており、これらの式を用いてランカーブデータが算出されている。
【００７６】
運転士が列車の運転操作を判断するときの判断基準は多岐に渡り、また、状況によって判断基準の優先度も変化し得る。ランカーブデータを算出する数式が、それらの判断基準を全て考慮することは困難である。したがって、状況によっては、運転士が、走行支援装置が提示するガイダンス情報の内容を不適切と判断し、これを破棄、あるいは部分的に利用する場合も起こり得る。
【００７７】
そこで、本実施の形態では、走行支援装置４は、理解度作成装置６１および理解度ＤＢ６２を備える。理解度作成装置６１は、操作履歴ＤＢ２３に記憶されている操作履歴データと、ランカーブ履歴ＤＢ１３に記憶されているランカーブ履歴データとを比較して、当該運転士の操作の特徴がどのように変化しているかを抽出する。
【００７８】
前述のように、特徴点作成装置５１は、全区間の操作履歴データとランカーブデータとを比較する。これに対し、理解度作成装置６１は、特徴点作成装置５１によって算出される特徴点データの時間変化を定量的に分析する。
【００７９】
理解度作成装置６１による理解度の分析は、特徴点データの項目毎に実行され、各操作内容が、改善、悪化、現状維持のいずれの状態にあるかを表すデータが算出される。理解度作成装置６１によって算出されたデータは、理解度データとして、理解度データベース（以下「理解度ＤＢ」という）６２に記憶される。
【００８０】
すなわち、理解度作成装置６１は、特徴点データの操作内容の時間変化を分析し、操作内容の時間変化量に基づいて、操作内容が、改善、悪化、および現状維持のいずれの状態にあるかを表す理解度データを作成する。このようにして理解度作成装置６１によって作成された理解度データが、理解度ＤＢ６２に記憶される。
【００８１】
本実施の形態では、ガイダンス作成装置７１は、予め定められる期間以上にわたって、理解度データが、操作内容が現状維持の状態にあると判断される場合、その操作内容をガイダンス情報の作成対象から除外する。
【００８２】
具体的には、ガイダンス作成装置７１は、理解度ＤＢ６２に記憶された運転士の理解度データと、操作傾向ＤＢ３２に記憶された操作傾向データ、または、特徴点ＤＢ５２に記憶された特徴点データとを組み合わせ、操作内容が不得意であるにも拘らず、理解度が長期間「現状維持」となっている操作項目を抽出する。
【００８３】
ガイダンス作成装置７１は、抽出した操作項目の操作内容について、運転士はガイダンス情報の内容を理解しているが、運転士の判断によって、敢えてガイダンス情報に沿った操作を採用していないと判断し、ガイダンス情報の作成対象から除外する。
【００８４】
以上のように本実施の形態によれば、ガイダンス作成装置７１は、予め定められる期間以上にわたって、理解度データが、操作内容が現状維持の状態にあると判断される場合、その操作内容をガイダンス情報の作成対象から除外する。
【００８５】
これによって、走行支援装置４が、運転士の判断と異なるガイダンス情報を繰り返し提示することを抑制することができる。特に、運転士がガイダンス情報を部分的に利用している場合は、利用している操作内容のみをガイダンス情報の作成対象と判定することができるので、有用な情報と不要な情報とが混在することを防ぎ、運転士のガイダンス情報の理解における認知負荷を軽減することができる。
【００８６】
＜第５の実施の形態＞
図７は、本発明の第５の実施の形態である走行支援装置５の構成を示すブロック図である。本実施の形態の走行支援装置５は、前述の第１〜第４の実施の形態の走行支援装置１〜４と構成が類似しているので、同一の構成については同一の参照符号を付して、共通する説明を省略する。
【００８７】
本実施の形態の走行支援装置３は、第２の実施の形態の走行支援装置２の構成に、さらに入力データ修正装置８１を加えた構成を有する。具体的には、走行支援装置５は、入力パラメータＤＢ１１、ランカーブ作成装置１２、ランカーブ履歴ＤＢ１３、車両制御装置２１、個人識別装置２２、操作履歴ＤＢ２３、操作傾向作成装置３１、操作傾向ＤＢ３２、ランカーブ傾向作成装置４１、ランカーブ傾向ＤＢ４２、特徴点作成装置５１、特徴点ＤＢ５２、理解度作成装置６１、理解度ＤＢ６２、ガイダンス作成装置７１、ガイダンス表示装置７２および入力データ修正装置８１を備えて構成される。
【００８８】
入力パラメータＤＢ１１に記憶されている入力パラメータの中には、組合せ最適化演算処理の目的関数パラメータなどの、ランカーブデータの出力調整用として用いられるものが存在する。これらの入力パラメータは、走行支援装置の設計時に値が決定され、設計者が設定値のメンテナンスを行うまでの間、継続して同じ値が用いられる。
【００８９】
実際の列車の運行においては、設計時に理想とされた運転方法が、時間とともに変化することがある。たとえば、従来、ダイヤの乱れを無くすことを最優先として操作が行われてきたが、電力使用量の削減要求を受け、省エネルギー化を実現する操作方法が推奨されることがある。このような状況下で、走行支援装置のガイダンス情報の内容が、ダイヤの乱れの発生抑制を実現するためのものであり続けるならば、運転士がガイダンス情報を利用しなくなるおそれがある。
【００９０】
そこで、本実施の形態の走行支援装置５は、入力データ修正装置８１を備える。入力データ修正装置８１は、理解度ＤＢ６２に記憶される理解度データを全ての運転士にわたって分析する。入力データ修正装置８１は、分析された全ての理解度データの数に対し、予め定める閾値を超える数の理解度データが、操作内容が現状維持の状態にあると判断される場合、ランカーブ作成装置１２によって作成されるランカーブデータの内容が、操作履歴ＤＢ２３に記憶される操作履歴データの内容に近づくように、入力パラメータＤＢ１１に記憶される入力パラメータを修正する。予め定める閾値は、たとえば、運転士の総数の半数よりも大きい数となるように設定される。
【００９１】
具体的には、入力データ修正装置８１は、理解度ＤＢ６２に記憶される理解度データを利用して、全運転士の理解度を分析し、大多数の運転士の操作で、「現状維持」となっており、理解度が悪化していると判断される操作項目があれば、その操作項目を抽出する。次に、入力データ修正装置８１は、抽出した操作項目について、実際の操作履歴の内容に近づくように、入力パラメータＤＢ１１に記憶されている入力パラメータを修正する。
【００９２】
以上のように本実施の形態によれば、入力データ修正装置８１によって、入力パラメータＤＢ１１に記憶されている入力パラメータが修正される。これによって、ガイダンス情報の内容を、修正された入力パラメータに対応するように修正することができる。
【００９３】
したがって、たとえば走行支援装置５が導入された後に、運転士の操作の判断基準が変更された場合に、特別な操作を行うことなく、ガイダンス情報の内容を修正することができる。換言すれば、適切な内容のガイダンス情報を継続して提示することができる。また、入力パラメータの変更を行う必要が無いので、メンテナンスに要する時間およびコストを削減することができる。
【００９４】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせることが可能である。また、各実施の形態の任意の構成要素を適宜、変更または省略することが可能である。
【符号の説明】
【００９５】
１〜５  走行支援装置、１１  入力パラメータＤＢ、１２  ランカーブ作成装置、１３  ランカーブ履歴ＤＢ、２１  車両制御装置、２２  個人識別装置、２３  操作履歴ＤＢ、３１  操作傾向作成装置、３２  操作傾向データベース、４１  ランカーブ傾向作成装置、４２  ランカーブ傾向ＤＢ、５１  特徴点作成装置、５２  特徴点ＤＢ、６１  理解度作成装置、６２  理解度ＤＢ、７１  ガイダンス作成装置、７２  ガイダンス表示装置、８１  入力データ修正装置。
【図１】
2015137035.tif 000003
【図２】
2015137035.tif 000004
【図３】
2015137035.tif 000005
【図４】
2015137035.tif 000006
【図５】
2015137035.tif 000007
【図６】
2015137035.tif 000008
【図７】
2015137035.tif 000009