(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御情報生成装置と車上装置とを有する列車制御システムであって、
前記制御情報生成装置は、
乗車重量と補正値とを関連付けたデータを予め記憶する記憶部と、
列車のセンサが検出した乗車重量を含むセンシング情報を取得してデータベースへ蓄積するセンシング情報取得部と、
前記センサが検出した乗車重量と同様の乗車重量に関連付けられた補正値を前記記憶部から読み出し、読み出した補正値と前記センシング情報とに基づいて列車を制御する制御情報を生成する制御情報生成部と、
を備え、
前記車上装置は、
前記制御情報を用いて列車の各車両の制御機構を制御するアクチュエータ制御部、
を備える、列車制御システム。
【請求項２】
前記制御情報生成装置は、
前記データベースに蓄積されている過去の正常と判定されたセンシング情報と走行中の列車から取得するセンシング情報とに基づいて、前記走行中の列車及び前記走行中の列車が走行している軌道の少なくとも一方に異常が発生しているか否かを判定するセンシング情報判定部、
を備える、請求項１に記載の列車制御システム。
【請求項３】
前記センシング情報判定部は、
前記データベースに蓄積されている同一車両の検出時期の異なるセンシング情報に基づいて、前記同一車両が示す車両に異常が発生しているか否かを判定する、
請求項２に記載の列車制御システム。
【請求項４】
前記センシング情報判定部は、
前記データベースに蓄積されている同一の走行位置を含むセンシング情報に基づいて、前記走行位置に対応する軌道に異常が発生しているか否かを判定する、
請求項２または請求項３に記載の列車制御システム。
【請求項５】
乗車重量と補正値とを関連付けたデータを予め記憶する記憶部と、
列車のセンサが検出した乗車重量を含むセンシング情報を取得してデータベースへ蓄積するセンシング情報取得部と、
前記センサが検出した乗車重量と同様の乗車重量に関連付けられた補正値を前記記憶部から読み出し、読み出した補正値と前記センシング情報とに基づいて列車を制御する制御情報を生成する制御情報生成部と、
前記データベースに蓄積されている過去の正常と判定されたセンシング情報と走行中の列車から取得するセンシング情報とに基づいて、前記走行中の列車及び前記走行中の列車が走行している軌道の少なくとも一方に異常が発生しているか否かを判定するセンシング情報判定部と、
を備える制御情報生成装置。
【請求項６】
列車のセンサが検出した乗車重量を含むセンシング情報を取得してデータベースへ蓄積し、
前記センサが検出した乗車重量と同様の乗車重量に関連付けられた補正値を記憶部から読み出し、
読み出した補正値と前記センシング情報とに基づいて列車を制御する制御情報を生成し、
前記制御情報を用いて列車の各車両の制御機構を制御する、
ことを含む制御方法。
【請求項７】
コンピュータに、
列車のセンサが検出した乗車重量を含むセンシング情報を取得してデータベースへ蓄積し、
前記センサが検出した乗車重量と同様の乗車重量に関連付けられた補正値を記憶部から読み出し、
読み出した補正値と前記センシング情報とに基づいて列車を制御する制御情報を生成する、
ことを実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、列車制御システム、制御情報生成装置、制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両などの乗客を移送する乗り物では、乗り心地を改善する必要がある。
特許文献１には、関連する技術として、一編成列車の先頭車両か、制御対象車両に対する先行車両の振動を解析し、その解析結果を用いて制御対象車両の振動を制御することにより、制御対象車両の振動を抑制する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２１３１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、一編成列車を構成する各車両に対して、より振動を抑制することのできる技術が求められていた。
【０００５】
そこで、この発明は、上記の課題を解決することのできる列車制御システム、制御情報生成装置、制御方法及びプログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、列車制御システムは、制御情報生成装置と車上装置とを有する列車制御システムであって、前記制御情報生成装置は、乗車重量と補正値とを関連付けたデータを予め記憶する記憶部と、列車のセンサが検出した乗車重量を含むセンシング情報を取得してデータベースへ蓄積するセンシング情報取得部と、前記センサが検出した乗車重量と同様の乗車重量に関連付けられた補正値を前記記憶部から読み出し、読み出した補正値と前記センシング情報とに基づいて列車を制御する制御情報を生成する制御情報生成部と、を備え、前記車上装置は、前記制御情報を用いて列車の各車両の制御機構を制御するアクチュエータ制御部、を備える。
【０００７】
本発明の第２の態様によれば、第１の態様における列車制御システムは、前記制御情報生成装置は、前記データベースに蓄積されている過去の正常と判定されたセンシング情報と走行中の列車から取得するセンシング情報とに基づいて、前記走行中の列車及び前記走行中の列車が走行している軌道の少なくとも一方に異常が発生しているか否かを判定するセンシング情報判定部、を備えてもよい。
【０００８】
本発明の第３の態様によれば、第２の態様における列車制御システムにおいて、前記センシング情報判定部は、前記データベースに蓄積されている同一車両の検出時期の異なるセンシング情報に基づいて、前記同一車両が示す車両に異常が発生しているか否かを判定してもよい。
【０００９】
本発明の第４の態様によれば、第２の態様または第３の態様における列車制御システムにおいて、前記センシング情報判定部は、前記データベースに蓄積されている同一の走行位置を含むセンシング情報に基づいて、前記走行位置に対応する軌道に異常が発生しているか否かを判定してもよい。
【００１０】
本発明の第５の態様によれば、制御情報生成装置は、乗車重量と補正値とを関連付けたデータを予め記憶する記憶部と、列車のセンサが検出した乗車重量を含むセンシング情報を取得してデータベースへ蓄積するセンシング情報取得部と、前記センサが検出した乗車重量と同様の乗車重量に関連付けられた補正値を前記記憶部から読み出し、読み出した補正値と前記センシング情報とに基づいて列車を制御する制御情報を生成する制御情報生成部と、前記データベースに蓄積されている過去の正常と判定されたセンシング情報と走行中の列車から取得するセンシング情報とに基づいて、前記走行中の列車及び前記走行中の列車が走行している軌道の少なくとも一方に異常が発生しているか否かを判定するセンシング情報判定部と、を備える。
【００１１】
本発明の第６の態様によれば、制御方法は、列車のセンサが検出した乗車重量を含むセンシング情報を取得してデータベースへ蓄積し、前記センサが検出した乗車重量と同様の乗車重量に関連付けられた補正値を記憶部から読み出し、読み出した補正値と前記センシング情報とに基づいて列車を制御する制御情報を生成し、前記制御情報を用いて列車の各車両の制御機構を制御する、ことを含む。
【００１２】
本発明の第７の態様によれば、プログラムは、コンピュータに、列車のセンサが検出した乗車重量を含むセンシング情報を取得してデータベースへ蓄積し、前記センサが検出した乗車重量と同様の乗車重量に関連付けられた補正値を記憶部から読み出し、読み出した補正値と前記センシング情報とに基づいて列車を制御する制御情報を生成する、ことを実行させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の実施形態による列車制御システムによれば、一編成列車の各車両に対して、より振動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第一の実施形態による列車制御システムの構成を示す図である。
【図２】本実施形態による制御情報生成装置の構成を示す図である。
【図３】本実施形態による車上装置の構成を示す図である。
【図４】本実施形態による列車制御システムの処理フローを示す図である。
【図５】本発明の第二の実施形態による列車制御システムの構成を示す図である。
【図６】本実施形態による列車制御システムの処理フローを示す図である。
【図７】本発明の第三の実施形態による列車制御システムの構成を示す図である。
【図８】本発明の第四の実施形態による列車制御システムの構成を示す図である。
【図９】本実施形態による列車制御システムの処理フローを示す図である。
【図１０】本実施形態における制御情報の生成を説明するための図である。
【図１１】本発明の第五の実施形態における車両の異常の判定を説明するための図である。
【図１２】本実施形態における軌道の異常の判定を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜第一の実施形態＞
以下、本発明の第一の実施形態による列車制御システム１００の構成について説明する。
本実施形態による列車制御システム１００は、図１に示すように、鉄道システム３に備えられる。
列車制御システム１００は、制御情報生成装置１０、車上装置２０、を備える。
図１は、鉄道システム３と共に、Ａ駅ＳＡ、Ｂ駅ＳＢ、Ｃ駅ＳＣ、Ｄ駅ＳＤを示している。
【００１６】
第１列車１、第２列車２のそれぞれは、センシング情報を取得する各センサを備える。センシング情報は、各センサが各走行位置毎に検出した、列車が搭載している乗客や荷物などの物体の総重量を示す乗車荷重、列車の走行速度、列車の加速度、アクチュエータの変位、アクチュエータの単位時間当たりに変位した速度、アクチュエータの発生した荷重、及び、制御情報を含む情報である。
【００１７】
制御情報生成装置１０は、第１列車１、第２列車２のそれぞれに設けられた各センサが検出したセンシング情報を取得する。制御情報生成装置１０は、取得したセンシング情報をデータベース３０へ蓄積する。制御情報生成装置１０は、センシング情報がどのような編成の列車についての情報であるかがわかるように、各センシング情報にその列車の識別子や車両数などの列車の編成の情報を付与してデータベース３０に蓄積する。
【００１８】
データベース３０は、第１列車１、第２列車２のそれぞれが走行する度に、第１列車１、第２列車２のそれぞれに設けられた各センサが検出したセンシング情報を蓄積する。データベース３０は、第１列車１、第２列車２以外の列車を含めたさまざまな列車に対する過去のセンシング情報を蓄積する。
【００１９】
制御情報生成装置１０は、走行中の各列車の走行位置に対応するセンシング情報について、フーリエ変換をベースとしたスペクトル解析などの手法を用いて周波数解析を行う。制御情報生成装置１０は、周波数解析の結果とデータベース３０に蓄積されている過去のセンシング情報に基づいて、各列車向けの振動を抑制する制御情報を生成する。制御情報は、例えばフィードバック制御やフィードフォワード制御を行うための制御パラメータを含む情報である。制御情報生成装置１０は、生成した制御情報を走行中の各列車（例えば、第１列車１、第２列車２）に送信する。
【００２０】
車上装置２０は、第１列車１、第２列車２のそれぞれに備えられる。車上装置２０は、制御情報生成装置１０から制御情報を受信する。車上装置２０は、受信した制御情報を用いて、自列車の先頭車両に設けられたアクチュエータを制御する。
第一の実施形態による列車制御システム１００は、データベース３０に蓄積された過去のセンシング情報に含まれる振動の実績データを走行中の列車の先頭車両に適用することで、走行中の列車の先頭車両の振動を抑制し、列車の乗り心地を向上する。
【００２１】
次に、本実施形態による制御情報生成装置１０の構成について説明する。
制御情報生成装置１０は、図２に示すように、センシング情報取得部１０１と、制御情報生成部１０２、通信部１０３、制御部１０４、記憶部１０５を備える。
【００２２】
センシング情報取得部１０１は、第１列車１、第２列車２の各センサが検出したセンシング情報を各センサから取得してデータベース３０へ蓄積する。
制御情報生成部１０２は、センシング情報に基づいて、第１列車１、第２列車２のそれぞれを制御する制御情報を生成する。
【００２３】
通信部１０３は、他装置と通信を行う。例えば、通信部１０３は、車上装置２０、データベース３０と無線通信を行う。
制御部１０４は、制御情報生成装置１０が行う処理に必要な種々の制御を行う。例えば、制御部１０４は、通信部１０３が行う情報の送受信を制御する。なお、以下の説明では、制御部１０４が通信部１０３の行う情報の送受信を制御していることを特に記載していない場合であっても、制御部１０４は、通信部１０３の行う情報の送受信を制御している。
【００２４】
記憶部１０５は、制御情報生成装置１０が行う種々の処理に必要な情報を記憶する。例えば、記憶部１０５は、走行中の列車において各センサが検出したセンシング情報を記憶する。
【００２５】
次に、本実施形態による車上装置２０の構成について説明する。
車上装置２０は、図３に示すように、アクチュエータ制御部２０１、通信部２０２、制御部２０３、記憶部２０４、走行位置取得部２０５を備える。
【００２６】
アクチュエータ制御部２０１は、制御情報を用いて列車の各車両の制御機構であるアクチュエータを制御する。
通信部２０２は、他装置と通信を行う。例えば、通信部２０２は、制御情報生成装置１０、データベース３０と無線通信を行う。
【００２７】
制御部２０３は、車上装置２０が行う処理に必要な種々の制御を行う。例えば、制御部２０３は、通信部２０２が行う情報の送受信を制御する。なお、以下の説明では、制御部２０３が通信部２０２の行う情報の送受信を制御していることを特に記載していない場合であっても、制御部２０３は、通信部２０２の行う情報の送受信を制御している。
【００２８】
記憶部２０４は、車上装置２０が行う種々の処理に必要な情報を記憶する。例えば、記憶部２０４は、例えば、走行中の列車において各センサが検出したセンシング情報を記憶する。
走行位置取得部２０５は、車上装置２０を備える列車の走行位置を取得する。走行位置取得部２０５は、例えば、速度センサが示す速度を時間で積分して走行距離を算出することにより、列車の走行位置を取得する。また、走行位置取得部２０５は、ＡＴＯ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｔｒａｉｎ  Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）などの地上子と通信部２０２を介して通信を行い、地上子の位置を基準とした走行距離を算出することにより、列車の走行位置を取得する。
【００２９】
次に、本実施形態による列車制御システム１００が行う処理について説明する。
ここでは、Ａ駅ＳＡとＢ駅ＳＢの間を走行中の第１列車１の振動を抑制する列車制御システム１００が行う図４に示す処理フローについて説明する。
【００３０】
Ａ駅ＳＡとＢ駅ＳＢの間を列車が走行する。
走行中の各列車が備える各センサは、各列車毎のセンシング情報を検出する（ステップＳ１）。また、走行位置取得部２０５は、各列車の走行位置を取得する（ステップＳ２）。
【００３１】
アクチュエータ制御部２０１は、各センサが検出したセンシング情報を取得する。また、アクチュエータ制御部２０１は、走行位置取得部２０５から走行位置を取得する。アクチュエータ制御部２０１は、取得したセンシング情報と走行位置とを対応付けて、記憶部２０４に記録する。アクチュエータ制御部２０１は、例えば、列車が駅に到着する度に、記憶部２０４から前の駅から今の駅までの走行位置に対応付けられたセンシング情報を読み出す。アクチュエータ制御部２０１は、対応付けられたセンシング情報と走行位置とを通信部２０２を介して制御情報生成装置１０に送信する。
【００３２】
センシング情報取得部１０１は、アクチュエータ制御部２０１から通信部１０３を介して対応付けられたセンシング情報と走行位置とを受信する。センシング情報取得部１０１は、対応付けられたセンシング情報と走行位置とをデータベース３０に蓄積する（ステップＳ３）。
なお、上述のステップＳ１〜ステップＳ３の処理は、過去に走行した各列車に対して行われる処理である。
【００３３】
Ａ駅ＳＡからＢ駅ＳＢに向かって走行中の第１列車１が備える制御情報生成部１０２は、Ａ駅ＳＡとＢ駅ＳＢの間の走行位置に対応付けられたセンシング情報をデータベース３０から読み出す。制御情報生成部１０２は、走行中の第１列車１の走行位置に対応するセンシング情報について、周波数解析を行う（ステップＳ４）。例えば、制御情報生成部１０２は、センシング情報に含まれる振動データ（列車の横方向の加速度、列車の上下方向の加速度）について、フーリエ変換をベースとしたスペクトル解析などの手法を用いて周波数解析を行えばよい。
【００３４】
制御情報生成部１０２は、周波数解析の解析結果とデータベース３０に蓄積されている過去のセンシング情報に基づいて、各列車向けの振動を抑制する制御情報を生成する（ステップＳ５）。例えば、制御情報生成部１０２は、センシング情報に含まれる乗車荷重、列車の走行速度、列車の走行方向の加速度、アクチュエータの変位、アクチュエータの単位時間当たりに変位した速度、アクチュエータの発生した荷重のそれぞれの値を用いて周波数解析を実施し、各周波数に対するゲインを決定、補正して振動を抑制する制御情報を生成する。ゲインの補正は、例えば、列車が乗車荷重を検出するセンサを備え、過去の制御実績に基づいて予め定めた各列車の各車両ごとの異なる乗車荷重（空車や満車などの乗車荷重）に対するゲインの補正値を記憶部が記憶する。制御情報生成部１０２は、記憶部から走行中の列車の各車両に該当する乗車荷重のゲインの補正値を読み出す。制御情報生成部１０２は、読み出したゲインの補正値を用いて、各周波数に対して決定したゲインを補正して制御情報を生成する。
制御情報生成部１０２は、生成した制御情報を通信部１０３を介して第１列車１に送信する。
【００３５】
第１列車１が備えるアクチュエータ制御部２０１は、制御情報生成装置１０から通信部２０２を介して制御情報を受信する。第１列車１が備えるアクチュエータ制御部２０１は、受信した制御情報を用いて第１列車１の先頭車両のアクチュエータを制御し（ステップＳ６）、第１列車１の先頭車両における振動を抑制する。
第１列車１が備えるアクチュエータ制御部２０１は、先頭車両と同様に、受信した制御情報を用いて第１列車１の２両目以降の各車両の各アクチュエータを制御し（ステップＳ７）、各車両における振動を抑制する。
なお、制御情報生成装置１０の一部または全部は、振動を抑制する制御対象の列車に備えられてもよい。アクチュエータ制御部２０１が行う第１列車１の２両目以降の車両における振動の抑制は、第１列車１が制御情報生成部１０２を備え、走行中の第１列車１の先頭車両または２両目以降の制御対象の車両に対する先行車両の振動データに基づいて制御情報生成部１０２が生成した制御情報を用いて行われてもよい。また、制御情報生成部１０２は、データベース３０に蓄積されている振動データを用いて制御情報を補正してもよい。なお、制御情報生成装置１０の全部が、振動を抑制する制御対象の列車に備えられている場合、列車制御システム１００は、１つの装置で構成されてもよいし、複数の装置に分散されて構成されてもよい。
【００３６】
また、第１列車１の先頭車両のアクチュエータは、走行中の第１列車１の先頭車両の状態をフィードバックして生成した制御情報を用いて制御されてもよい。アクチュエータ制御部２０１が行う第１列車１の２両目以降の車両における振動の抑制については、走行中の第１列車１の先頭車両または２両目以降の制御対象の車両に対する先行車両の振動データに基づいて、制御情報生成部１０２が制御情報を生成する。そして、制御情報生成部１０２は、データベース３０に蓄積されている振動データを用いて制御情報を補正して制御情報を生成してもよい。
【００３７】
また、制御情報生成部１０２は、データベース３０に蓄積されている振動データとして、制御対象の列車と同様の編成の列車の振動データを用いて制御情報を生成すれば、より精度よく各車両の振動を抑制することができる。
【００３８】
また、制御情報生成装置１０、車上装置２０、データベース３０のそれぞれの間における通信は、例えば、Ａ駅ＳＡ、Ｂ駅ＳＢ、Ｃ駅ＳＣ、Ｄ駅ＳＤなどに設けられた中継装置を介して行われてもよい。
また、各列車は、走行中のセンシング情報を常時データベース３０に送信してもよいし、自列車が備える記憶部に記憶した後、停車時などに記憶したセンシング情報をまとめてデータベース３０に送信してもよい。
【００３９】
また、路面やガイドレールなどの経年変化は、一般的に緩やかであるため、制御情報生成部１０２は、列車が走行する度に制御情報を生成する必要はない。例えば、制御情報生成部１０２は、１日おきに制御情報を生成する。そして、各車両のアクチュエータは、走行時とは異なる過去のタイミングに生成された制御情報を用いて制御されてもよい。
【００４０】
以上、本発明の第一の実施形態による列車制御システム１００の処理フローについて説明した。列車制御システム１００において、センシング情報取得部１０１は、列車のセンサが検出したセンシング情報を取得してデータベース３０へ蓄積する。制御情報生成部１０２は、センシング情報に基づいて、制御対象の列車のそれぞれを制御する制御情報を生成する。アクチュエータ制御部２０１は、制御情報を用いて列車の各車両の制御機構であるアクチュエータを制御する。
このようにすれば、列車制御システム１００は、現在の状態をフィードバックして制御する場合に生じるような制御の遅延が生じず、一編成列車の各車両に対して、精度よく振動を抑制することができる。その結果、列車の乗り心地を良くすることができる。
【００４１】
＜第二の実施形態＞
次に、本発明の第二の実施形態による列車制御システム１００の構成について説明する。
本実施形態による列車制御システム１００は、本発明の第一の実施形態による列車制御システム１００と同様に、制御情報生成装置１０と、車上装置２０と、を備える。ただし、制御情報生成装置１０は、図５に示すように、センシング情報取得部１０１、制御情報生成部１０２、通信部１０３、制御部１０４、記憶部１０５に加えて、さらに、センシング情報判定部１０６を備える。
【００４２】
センシング情報判定部１０６は、データベース３０に蓄積されているセンシング情報と、走行中の第１列車１が取得するセンシング情報とを比較する。センシング情報判定部１０６は、比較結果に基づいて、走行中の車両の異常、または、軌道の異常を判定する。
【００４３】
次に、本実施形態による列車制御システム１００が行う処理について説明する。
ここでは、Ａ駅ＳＡとＢ駅ＳＢの間を走行中の第１列車１の振動を抑制する列車制御システム１００が行う図６に示す処理フローについて説明する。
本発明の第一の実施形態による列車制御システム１００と同様に、ステップＳ１〜ステップＳ３の処理が行われると、ステップＳ４〜ステップＳ７の処理と並行して以下に示す処理が行われる。
【００４４】
センシング情報取得部１０１は、列車のセンサが検出したセンシング情報を、列車と軌道のそれぞれが正常なときのセンシング情報と誤差の範囲内で同一と判定した場合に、そのセンシング情報に正常フラグと付与してデータベース３０に蓄積させる。センシング情報判定部１０６は、データベース３０に蓄積されている正常フラグに基づいて正常と判定されたセンシング情報と、走行中の第１列車１が取得するセンシング情報とを比較し、両センシング情報が同一であるか否かを判定する（ステップＳ８）。
【００４５】
センシング情報判定部１０６は、両センシング情報が同一であると判定した場合（ステップＳ８においてＹＥＳ）、第１列車１は正常であると判定し（ステップＳ９）、処理を終了する。具体的には、センシング情報判定部１０６は、データベース３０から、走行中の列車自体の過去の正常と判定されたセンシング情報または走行中の列車と同種の編成の列車の過去の正常と判定されたセンシング情報を読み出す。センシング情報判定部１０６は、走行中の列車から取得したセンシング情報と、読み出した過去の正常と判定されたセンシング情報における走行中の走行位置に対応するセンシング情報とを比較する。センシング情報判定部１０６は、両センシング情報の差が予め定めた誤差の範囲内である場合、走行中の列車は正常であると判定し、処理を終了する。
【００４６】
センシング情報判定部１０６は、両センシング情報が同一ではないと判定した場合（ステップＳ８においてＮＯ）、両センシング情報が同一ではないと判定した期間が予め定めた期間連続しているか否かを判定する（ステップＳ１０）。
センシング情報判定部１０６は、両センシング情報が同一ではないと判定した期間が予め定めた期間連続していると判定した場合（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、第１列車１に異常が発生していると判定する（ステップＳ１１）。
センシング情報判定部１０６は、両センシング情報が同一ではないと判定した期間が予め定めた期間連続していないと判定した場合（ステップＳ１０においてＮＯ）、両センシング情報が同一ではないと判定した走行位置に対応する軌道に異常が発生していると判定する（ステップＳ１２）。
なお、センシング情報判定部１０６は、第１列車１に異常が発生していると判定した場合、第１列車１に異常が発生している可能性があることを報知する。
また、センシング情報判定部１０６は、軌道に異常が発生していると判定した場合、軌道を管理する管理担当者の携帯端末などに軌道に異常が発生している可能性があることを報知する。
【００４７】
以上、本発明の第二の実施形態による列車制御システム１００の処理フローについて説明した。列車制御システム１００において、センシング情報判定部１０６は、データベース３０に蓄積されているセンシング情報と、走行中の第１列車１が取得するセンシング情報とを比較する。センシング情報判定部１０６は、比較結果に基づいて、走行中の列車の異常、または、軌道の異常を判定する。センシング情報判定部１０６は、第１列車１に異常が発生していると判定した場合、第１列車１に異常が発生している可能性があることを報知する。また、センシング情報判定部１０６は、軌道に異常が発生していると判定した場合、軌道を管理する部署に軌道に異常が発生している可能性があることを報知する。
このようにすれば、列車制御システム１００は、現在の状態をフィードバックして制御する場合に生じるような制御の遅延が生じず、一編成列車の各車両に対して、精度よく振動を抑制すると同時に、走行中の列車の異常、または、軌道の異常を判定することができる。その結果、列車の乗り心地を良くし、かつ、安全に列車を走行させることができる。
【００４８】
＜第三の実施形態＞
次に、本発明の第三の実施形態による列車制御システム１００の構成について説明する。
本実施形態による列車制御システム１００は、本発明の第一の実施形態による列車制御システム１００と同様に、制御情報生成装置１０、車上装置２０を備える。ただし、制御情報生成装置１０は、図７に示すように、センシング情報取得部１０１、制御情報生成部１０２、通信部１０３、制御部１０４、記憶部１０５に加えて、さらに、外乱予測部１０７を備える。
【００４９】
外乱予測部１０７は、制御情報生成部１０２に備えられ、データベース３０に蓄積されているセンシング情報に基づいて、各走行位置において発生する外乱を予め予測する。
制御情報生成部１０２は、列車の速度データを積分して、走行位置を特定する。制御情報生成部１０２は、特定した走行位置に対して外乱予測部１０７が予測した外乱を用いて、制御情報を生成する。
制御情報生成部１０２は、予め定められた各走行位置における速度に基づく列車の速度パターンと、各走行位置における制御情報とから、各時刻における制御情報を生成する。
【００５０】
なお、本実施形態による列車制御システム１００の処理フローは、上述のように、制御情報生成部１０２が外乱予測部１０７が予測した外乱を用いて制御情報を生成することを除いて、図４で示した本発明の第一の実施形態による列車制御システム１００の処理フローと同様である。
【００５１】
以上、本発明の第三の実施形態による列車制御システム１００について説明した。列車制御システム１００において、外乱予測部１０７は、データベース３０に蓄積されているセンシング情報に基づいて、各走行位置において発生する外乱を予め予測する。制御情報生成部１０２は、列車の速度データを積分して、走行位置を特定する。制御情報生成部１０２は、各走行位置に対して外乱予測部１０７が予測した外乱と周波数解析結果を用いて、制御情報を生成する。制御情報生成部１０２は、予め定められた各走行位置における速度に基づく列車の速度パターンと、各走行位置における制御情報とから、各時刻における制御情報を生成する。
このようにすれば、列車制御システム１００は、現在の状態をフィードバックして制御する場合に生じるような制御の遅延が生じず、一編成列車の各車両に対して、外乱による影響を補正することにより精度よく振動を抑制することができる。その結果、列車の乗り心地をより良くすることができる。
【００５２】
＜第四の実施形態＞
次に、本発明の第四の実施形態による列車制御システム１００の構成について説明する。
本実施形態による列車制御システム１００は、本発明の第三の実施形態による列車制御システム１００と同様に、制御情報生成装置１０、車上装置２０を備える。ただし、制御情報生成装置１０は、図８に示すように、センシング情報取得部１０１、制御情報生成部１０２、通信部１０３、制御部１０４、記憶部１０５、外乱予測部１０７に加えて、さらに、バンドパスフィルタ１０８を備える。
【００５３】
バンドパスフィルタ１０８は、制御情報生成部１０２に備えられ、制御対象とする周波数範囲を制限する。
制御情報生成部１０２は、データベース３０からセンシング情報を読み出す。制御情報生成部１０２は、読み出したセンシング情報に含まれる列車の各列車の振動データ（列車の横方向の加速度、列車の上下方向の加速度）を区間毎（例えば、駅間毎）に分割する。バンドパスフィルタ１０８は、制御対象の周波数を制限する。制御情報生成部１０２は、バンドパスフィルタ１０８が限定した制御対象の周波数に対して、周波数解析を行う。制御情報生成部１０２は、区間毎の各走行位置に対して外乱予測部１０７が予測した外乱と周波数解析結果を用いて、制御情報を生成する。制御情報生成部１０２は、予め定められた各走行位置における速度に基づく列車の速度パターンと、各走行位置における制御情報とから、各時刻における制御情報を生成する。
【００５４】
次に、本実施形態による列車制御システム１００が行う処理について説明する。
ここでは、Ａ駅ＳＡとＢ駅ＳＢの間を走行中の第１列車１の振動を抑制する列車制御システム１００が行う図９に示す処理フローについて説明する。
【００５５】
本発明の第一の実施形態による列車制御システム１００と同様に、ステップＳ１〜ステップＳ３の処理が行われると、制御情報生成部１０２は、データベース３０からセンシング情報を読み出す。制御情報生成部１０２は、読み出したセンシング情報に含まれる列車の各列車の振動データ（列車の横方向の加速度、列車の上下方向の加速度）を区間毎（例えば、駅間毎）に分割する（ステップＳ１３）。バンドパスフィルタ１０８は、制御対象の周波数を制限する（ステップＳ１４）。制御情報生成部１０２は、バンドパスフィルタ１０８が限定した制御対象の周波数に対して、周波数解析を行う（ステップＳ４）。制御情報生成部１０２は、例えば、列車の速度データを積分し（図１０の部分（ｂ））、距離に換算して（図１０の部分（ｃ））、走行位置を特定する。制御情報生成部１０２は、列車の各列車の振動データ（図１０の部分（ａ））を区間毎に分割する（図１０の部分（ｄ））。制御情報生成部１０２は、分割した区間毎に周波数解析を行う。制御情報生成部１０２は、区間毎の各走行位置に対して外乱予測部１０７が予測した外乱と周波数解析結果を用いて、制御情報を生成する（図１０の部分（ｅ））。制御情報生成部１０２は、予め定められた各走行位置における速度に基づく列車の速度パターンと、各走行位置における制御情報とから、各時刻における制御情報を生成する。
そして、本発明の第一の実施形態による列車制御システム１００と同様に、ステップＳ５〜ステップＳ７の処理が行われる。
なお、上述の制御情報生成部１０２が行うステップＳ１３の振動データを区間毎に分割する処理は、必ずしも行う必要はない。
【００５６】
以上、本発明の第四の実施形態による列車制御システム１００について説明した。列車制御システム１００において、バンドパスフィルタ１０８は、制御情報生成部１０２に備えられ、制御対象とする周波数範囲を制限する。制御情報生成部１０２は、データベース３０からセンシング情報を読み出す。制御情報生成部１０２は、読み出したセンシング情報に含まれる列車の各列車の振動データを区間毎に分割する。バンドパスフィルタ１０８は、制御対象の周波数を制限する。制御情報生成部１０２は、バンドパスフィルタ１０８が限定した制御対象の周波数に対して、周波数解析を行う。制御情報生成部１０２は、区間毎の各走行位置に対して外乱予測部１０７が予測した外乱と周波数解析結果を用いて、制御情報を生成する。制御情報生成部１０２は、予め定められた各走行位置における速度に基づく列車の速度パターンと、各走行位置における制御情報とから、各時刻における制御情報を生成する。
このようにすれば、列車制御システム１００は、現在の状態をフィードバックして制御する場合に生じるような制御の遅延が生じず、一編成列車の各車両に対して、外乱による影響を補正することにより精度よく振動を抑制することができる。その結果、列車の乗り心地をより良くすることができる。
【００５７】
＜第五の実施形態＞
次に、本発明の第五の実施形態による列車制御システム１００の構成について説明する。
本実施形態による列車制御システム１００は、本発明の第二の実施形態による列車制御システム１００と同様に、制御情報生成装置１０、車上装置２０を備える。ただし、本実施形態によるセンシング情報判定部１０６は、本発明の第二の実施形態によるセンシング情報判定部１０６と異なる。
【００５８】
本実施形態によるセンシング情報判定部１０６は、データベース３０に蓄積されている同一車両の検出時期の異なるセンシング情報同士を比較する。センシング情報判定部１０６は、比較結果に基づいて、その車両の異常を判定する。具体的には、センシング情報判定部１０６は、図１１の部分（ａ）に示す制御情報に対応する各時間における列車の各車両の振動データ（列車の横方向の加速度、列車の上下方向の加速度）の標準値、平均値、偏差を算出し、図１１の部分（ｂ）に示すように、標準値の範囲に入っている場合に、対象の車両は正常であると判定する。また、センシング情報判定部１０６は、各時間における列車の各車両の振動データの標準値、平均値、偏差を算出し、図１１に示すように、標準値の範囲に入っていない場合には、対象の車両に異常が発生していると判定する。
【００５９】
また、本実施形態によるセンシング情報判定部１０６は、データベース３０に蓄積されている同一の走行位置を含むセンシング情報同士を比較する。センシング情報判定部１０６は、比較結果に基づいて、軌道の異常を判定する。具体的には、センシング情報判定部１０６は、図１２の部分（ａ）に示す制御情報に対応する各時間における各車両の振動データを各車両の速度データを用いて図１２の部分（ｂ）、（ｃ）のそれぞれに示すような各走行位置における振動データに変換する。センシング情報判定部１０６は、変換後の振動データについて標準値、平均値、偏差を算出する。センシング情報判定部１０６は、各走行位置における振動データ同士を比較し、図１２の部分（ｂ）、（ｃ）のそれぞれにおける丸印で示すように同一の走行位置において標準値を超える振動データを検出した場合、その走行位置に対応する軌道に異常が発生していると判定する。
なお、センシング情報判定部１０６によるデータベース３０に蓄積されている同一の走行位置を含むセンシング情報同士の比較は、同一車両のセンシング情報同士の比較でも、異なる車両のセンシング情報同士の比較でもよい。
なお、本実施形態によるセンシング情報判定部１０６は、本発明の第二の実施形態によるセンシング情報判定部１０６の処理と並行して上述の処理を行ってもよい。
【００６０】
以上、本発明の第五の実施形態による列車制御システム１００の処理について説明した。列車制御システム１００において、センシング情報判定部１０６は、データベース３０に蓄積されている同一車両の検出時期の異なるセンシング情報同士を比較する。センシング情報判定部１０６は、比較結果に基づいて、その車両の異常を判定する。また、本実施形態によるセンシング情報判定部１０６は、データベース３０に蓄積されている同一軌道となる同一の走行位置を含むセンシング情報同士を比較する。
このようにすれば、列車制御システム１００は、列車の異常、または、軌道の異常を判定することができる。センシング情報判定部１０６は、この判定を列車の走行中に行えば、現在の状態をフィードバックして制御する場合に生じるような制御の遅延が生じず、列車の乗り心地を良くし、かつ、安全に列車を走行させることができる。
【００６１】
なお、本発明の一実施形態における処理フローは、適切な処理が行われる範囲において、処理の順番が入れ替わってもよい。
【００６２】
本発明における記憶部１０５、記憶部２０４、データベース３０のそれぞれは、適切な情報の送受信が行われる範囲においてどこに備えられていてもよい。また、記憶部１０５、記憶部２０４、データベース３０のそれぞれは、適切な情報の送受信が行われる範囲において複数存在しデータを分散して記憶していてもよい。
【００６３】
実施形態について説明したが、上述の制御情報生成装置１０、車上装置２０のそれぞれは内部に、コンピュータシステムを有していてもよい。そして、上述した処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータがそのプログラムを実行するようにしてもよい。
【００６４】
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現してもよい。さらに、上記プログラムは、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるファイル、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【００６５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例であり、発明の範囲を限定しない。これらの実施形態は、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行ってよい。
【符号の説明】
【００６６】
１・・・第１列車
２・・・第２列車
３・・・鉄道システム
１０・・・制御情報生成装置
２０・・・車上装置
３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ・・・データベース
１０１・・・センシング情報取得部
１０２・・・制御情報生成部
１０３、２０２・・・通信部
１０４、２０３・・・制御部
１０５、２０４・・・記憶部
１０６・・・センシング情報判定部
１０７・・・外乱予測部
１０８・・・バンドパスフィルタ
２０１・・・アクチュエータ制御部
２０５・・・走行位置取得部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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