(57)【要約】  列車が運転曲線より低い速度で走行する場合でも、列車が指定された時刻通りに駅に到着するよう列車の円滑な走行を実現することを課題とする。この課題を解決するために、列車の計画ダイヤと、先行列車と後続列車との間の最小運転時隔と、各列車の運転曲線と、を記憶する記憶部と、列車の運行に遅延が発生すると、後続の列車が所定の駅を出発する出発予測時刻、及び、前記所定の駅の次の駅に到着する到着予測時刻を前記計画ダイヤ及び前記最小運転時隔に基づいて求める処理と、前記到着予測時刻と前記出発予測時刻との差分時間を求め、前記後続の列車が前記運転曲線で走行した場合の走行時間が前記差分時間となるよう、または、前記運転曲線で走行した場合の平均速度が駅間を前記差分時間で走行した場合の平均速度となるように前記運転曲線を補正する処理と、補正した前記運転曲線に関する情報を提供する処理と、を実行する演算処理部と、を備える。
2015166727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め計画された列車の計画ダイヤと、先行列車と後続列車との間に必要な時間間隔である最小運転時隔と、各列車が走行可能な制限速度と列車位置との関係を示した運転曲線と、を記憶する記憶部と、
列車の運行に遅延が発生すると、後続の列車が所定の駅を出発する出発予測時刻、及び、前記所定の駅の次の駅に到着する到着予測時刻を前記計画ダイヤ及び前記最小運転時隔に基づいて求める処理と、前記到着予測時刻と前記出発予測時刻との差分時間を求め、前記後続の列車が前記運転曲線で走行した場合の走行時間が前記差分時間となるよう、または、前記運転曲線で走行した場合の平均速度が駅間を前記差分時間で走行した場合の平均速度となるように前記運転曲線を補正する処理と、補正した前記運転曲線から求められる制限速度を前記後続の列車へ提供する処理と、を実行する演算処理部と、
を備える列車運転支援システム。
【請求項２】
請求項１において、
前記記憶部には、各駅間で許容可能な列車数の最大値である駅間最大列車数、または、各駅間の走行で許容可能な速度の最低値である駅間最低速度、が記憶されており、
前記演算処理部は、前記後続の列車の運行予測の結果、前記駅間最大列車数を超えるか、または、前記駅間平均速度を下回る場合には、前記出発予測時刻を変更することを特徴とする列車運転支援システム。
【請求項３】
請求項１において、
前記運転曲線は、少なくとも各列車の加減速性能を記憶する列車性能情報と、少なくとも路線の勾配、曲率を記憶する路線情報と、に基づいて列車ごと、及び、走行区間ごとに求められることを特徴とする列車運転支援システム。
【請求項４】
請求項１において、
前記演算処理部は、制限速度の対象となる制限速度範囲の開始駅と制限速度範囲の終了駅の情報を前記後続の列車へ提供することを特徴とする列車運転支援システム。
【請求項５】
請求項４において、
前記演算処理部は、さらに出発駅における前記出発予測時刻、または、到着駅における前記到着予測時刻に関する情報を前記後続の列車へ提供することを特徴とする列車運転支援システム。
【請求項６】
請求項１において、
前記演算処理部は、制限速度として最高速度に対する差分値、出発予測時刻として計画した出発時刻との差分値、到着予測時刻として計画した到着時刻との差分値、のうちいずれかを前記後続の列車へ提供することを特徴とする列車運転支援システム。
【請求項７】
請求項１において、
前記演算処理部は、予め定められた周期に従って周期的に情報を提供することを特徴とする列車運転支援システム。
【請求項８】
請求項１において、
前記演算処理部は、前記出発予測時刻と前記到着予測時刻を用いて列車の平均速度を計算し、前記記憶部に保持する平均速度と制限速度の対応情報を用いて、当該平均速度に対応する制限速度を計算することを特徴とする列車運転支援システム。
【請求項９】
請求項１において、
前記演算処理部は、前記出発予測時刻と前記到着予測時刻を用いて列車の走行時間を計算し、前記記憶部に保持する走行時間と制限速度の対応情報を用いて、当該走行時間に対応する制限速度を計算することを特徴とする列車運転支援システム。
【請求項１０】
請求項１において、
列車上に設けられ前記演算処理部が提供する情報を表示する車上装置と、前記列車の運行を管理する運行管理装置と、からなり、
前記演算処理部及び前記記憶部は、前記車上装置または前記運行管理装置内に備えられることを特徴とする列車運転支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、列車の運転を支援する運転支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特許文献１がある。この公報には、列車に対して基準運転時分より作成した制限速度を与える方法が記載されている。基準運転時分より作成した制限速度を与える方法として、特許文献１の段落００２２に駅間の基準走行時間を用いることが示されている。【０００３】
列車の実際の運行情報をダイヤに反映した予測ダイヤを作成する方法について、特許文献２の段落００２７〜００２８に、運転曲線情報を基に初期値を作成し、実際の運行遅れを反映して予測した時刻を示すことが記載されている。そして特許文献２の段落００２９に列車に対して予測パターン情報として位置と速度の関係を与えることが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２５５１２６号公報
【特許文献２】特開２０１０−３６７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
列車の運行は予め作成されたダイヤに従って行われるが、実際の運行では駅の乗客乗降に伴う駅停車時間の増加などによって、遅れなどが生じることがある。【０００６】
列車が駅を遅れて出発した場合、後続の列車が駅に到着する時刻は、先行列車と後続列車との間に必要な時間間隔を示した情報である運転時隔を用いて計算することが出来る。そして前出の走行時間は路線の勾配や曲線について列車の性能で走行可能な位置と速度の関係から求めた情報であるため、後続の列車が駅に到着する時刻について、到着時刻と手前の駅を出発した時刻の時間差が前出の走行時間以上となれば後続列車は前出の計算した到着時刻を守ることが出来ると判定できる。  しかし前出の時間差が前出の走行時間より大きい場合の後続列車は、前出の運転曲線より低い速度で走行し、かつ指定された走行時間通りに駅に到着する必要がある。【０００７】
ここで、駅間の列車の基準となる基準走行時間は、列車の性能と列車が走行する路線の勾配や曲線の情報から、実施可能な走行状態を位置と速度の関係に示した運転曲線図を作成し、当該グラフから駅間の走行時間を基準走行時間として求めることが知られている  
しかし、特許文献１では、駅間の基準走行時間を制限速度として列車に与えることはできるが、基準走行時間より遅い時間で走行する場合については何ら考慮されていない。【０００８】
また、特許文献２は列車に予測パターンとして位置と速度の対応を与える方法を示している。運転時隔と予測パターンとの関連については、考慮されていない。  また、鉄道における列車の安全な走行を行う手段として、例えばＡＴＳ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｔｒａｉｎ  Ｓｔｏｐ）やＡＴＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｔｒａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）など既存の信号装置を用いることが知られている。ＡＴＳやＡＴＣは列車の走行する進路を一つ以上の閉そく区間にて管理し、ひとつの閉そく区間に最大でひとつの列車が存在するよう制御を行うことにより、列車の衝突を防止する方法である。このため列車が次の閉そく区間から次の閉そく区間に走行する場合、先行する列車との間隔が小さく次の閉そく区間を先行する列車が抜けていない状態では、列車は次の閉そく区間に入ることを許可されずに閉そく区間境界手前で停止する。そして列車は次の閉そく区間に入ることが許可された後に再加速して走行を続ける。このようにＡＴＳやＡＴＣなどの信号装置は、列車の速度を制限速度以下に保つことで列車の衝突防止を目的とする。【０００９】
この制限速度は、他の列車との位置関係や、路線の曲線や勾配の情報に従って定める。列車の運転曲線は制限速度に従った走行を前提としているため、制限速度の上限で走行した場合の走行時間の最小値を求めることができる。しかし列車が前出の運転曲線より低い速度で走行し走行時間が増加した場合、列車の速度は制限速度以下であること以外の制約条件は無い。このため列車に与える指定された走行時間について、走行時間に対応する列車の速度を信号装置から得ることはできない。【００１０】
遅延等によって先行する列車が駅を遅れて出発した場合、後続の列車は基準走行時間に対応する速度より低い速度で走行しなければ、先行列車との運転時隔を保つことができない場合がある。【００１１】
ここで、上記に挙げた従来技術では、列車が運転曲線より低い速度で走行することが求められる場合においても、それに対応する制限速度を列車に提供することができない。このような場合に、基準走行時間に対応する速度を制限速度として列車に与えると、先行列車が進行方向の閉そく区間をぬける前に、手前の信号機に到達することとなり、結果、信号機によって閉そく区間への進入を禁止され駅間で停止しなければならない可能性がある。【００１２】
そうすると、列車は出発のため再加速をしなければならず消費するエネルギーが増加し、あるいは、駅間での停止によって指定された時刻通りに駅に到着することができないおそれがあった。【００１３】
本発明の目的は、列車が運転曲線より低い速度で走行する場合でも、列車が指定された時刻通りに駅に到着するよう列車の円滑な走行を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明は、予め計画された列車の計画ダイヤと、先行列車と後続列車との間に必要な時間間隔である最小運転時隔と、各列車が走行可能な制限速度と列車位置との関係を示した運転曲線と、を記憶する記憶部と、列車の運行に遅延が発生すると、後続の列車が所定の駅を出発する出発予測時刻、及び、前記所定の駅の次の駅に到着する到着予測時刻を前記計画ダイヤ及び前記最小運転時隔に基づいて求める処理と、前記到着予測時刻と前記出発予測時刻との差分時間を求め、前記後続の列車が前記運転曲線で走行した場合の走行時間が前記差分時間となるよう、または、前記運転曲線で走行した場合の平均速度が駅間を前記差分時間で走行した場合の平均速度となるように前記運転曲線を補正する処理と、補正した前記運転曲線から求められる制限速度を前記後続の列車へ提供する処理と、を実行する演算処理部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は上記の手段を取ることにより、列車運行に遅れが生じた場合に、列車が運転曲線より低い速度で走行する場合でも、列車が指定された時刻通りに駅に到着するよう列車の円滑な走行を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の装置構成を示した図である。
【図２】本発明の制限速度作成情報作成装置の構成を示した図である。
【図３】本発明の運転曲線を示した図である。
【図４】本発明の制限速度に従った運転曲線を示した図である。
【図５】本発明の制限速度作成情報の内容の例である。
【図６】本発明の制限速度作成情報の内容の別の例である。
【図７】本発明の列車出発時機作成情報の内容例である。
【図８】本発明の列車出発時機作成装置の処理を説明するフローチャートの例である。
【図９】本発明のダイヤ情報に保持する内容の例である。
【図１０】本発明の列車着発管理装置が管理する内容の例である。
【図１１】本発明の列車運行予測装置が管理する内容の別の例である。
【図１２】本発明の列車出発時機作成装置を持たない場合の制限速度作成情報の内容の例である。
【図１３】本発明の列車出発時機作成装置を持たない場合の制限速度作成情報の内容の別の例である。
【図１４】本発明の列車出発時機作成装置を持たない場合の装置構成を示した図である。
【図１５】本発明の列車出発時機作成装置を持たない場合の制限速度作成情報作成装置の構成を示した図である。
【図１６】本発明の制限速度作成情報の内容として走行時間と制限速度の対応を保持する例である。
【図１７】本発明の制限速度作成情報の内容として走行時間と制限速度の対応を保持する別の例である。
【図１８】本発明の列車出発時機作成装置を持たない場合の制限速度作成情報の内容として走行時間と制限速度の対応を保持する例である。
【図１９】本発明の列車出発時機作成装置を持たない場合の制限速度作成情報の内容として走行時間と制限速度の対応を保持する別の例である。
【図２０】本発明の制限速度作成装置の処理を説明するフローチャートの例である。
【図２１】本発明の列車出発時機作成情報として走行時間を用いる場合の列車出発時機作成情報の内容例である。
【図２２】本発明の列車出発時機作成情報として走行時間を用いる場合の列車出発時機作成装置の処理を説明するフローチャートの例である。
【図２３】本発明の情報表示装置に表示する内容を示した例である。
【図２４】本発明の情報表示装置に表示する別の内容を示した例である。
【図２５】本発明の情報表示装置に表示する別の内容を示した例である。
【図２６】本発明の情報表示装置に表示する別の内容を示した例である。
【図２７】本発明の情報表示装置に表示する別の内容を示した例である。
【図２８】本発明の列車出発時機作成装置を持たない場合の制限速度作成情報作成装置の別の構成を示した図である。
【図２９】本発明の走行時間を用いる制限速度作成装置の処理を説明するフローチャートの例である。
【図３０】本発明の駅間の列車数最大値と閉そく区間数の関係を示した例である。
【図３１】本発明の駅間の列車数最大値と閉そく区間数の関係を示した別の例である。
【図３２】本発明の路線を区間で表し区間番号で管理する例である。
【図３３】本発明の路線を区間で表し区間の開始位置と終了位置で管理する例である。
【図３４】本発明の伝送情報の内容と伝送タイミングを示した例である。
【図３５】本発明の伝送情報で制限速度の設定を示した例である。
【図３６】本発明の伝送情報で複数の制限速度を送る例である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、実施例を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１８】
本実施例では、運行予測情報に基づいて列車に制限速度を与える運行管理装置について説明する。【００１９】
図１は、本実施例の運行管理装置の構成図の例である。列車１０１は路線１０３を走行する際に、情報伝送装置２０１より伝送情報２０２を受け取り、情報表示装置１０２に表示する。【００２０】
運行管理装置３０１は情報送信装置３０８より情報伝送装置２０１に伝送情報２０２を送信する。伝送情報２０２は列車運行予測装置３０３と制限速度作成装置３０４より受ける。列車運行予測装置３０３は列車着発管理装置３０９の出力とダイヤ情報３０２と列車出発時機作成装置３０６の出力を用いて処理を行い、計算結果である列車運行予測情報を列車出発時機作成装置３０６と制限速度作成装置３０４と情報送信装置３０８に出力する。列車出発時機作成装置３０６は列車運行予測装置３０３より受けた列車運行予測情報について、列車出発時機作成情報３０７を用いて処理を行い、結果を列車運行予測装置３０３にフィードバックする。制限速度作成装置３０４は列車運行予測装置３０３より受けた列車運行予測情報について、制限速度作成情報３０５を用いて処理を行い、計算結果である制限速度情報を情報送信装置３０８に出力する。【００２１】
このうち列車１０１は情報表示装置１０２に表示した制限速度情報に従って手動もしくは自動で走行する。手動もしくは自動で走行する方法は公知であるため、説明を省略する。
また情報伝送装置２０１及び情報送信装置３０８は、例えば無線ＬＡＮや公衆携帯電話回線、ＬＣＸケーブルを用いた通信等の公知の手段である。【００２２】
なお図には記載していないが、列車１０１は信号装置による制御を行う。信号装置は例えばＡＴＳやＡＴＣなど公知の装置である。【００２３】
また、運行管理装置のハードウェア構成としては、図示しないＣＰＵ、メモリ、不揮発性記憶媒体、及びこれらを接続するバスを備えている。ＣＰＵは、不揮発性記憶媒体からプログラムをメモリに転送し、このプログラムを実行する。実行するプログラムとしては、オペレーティングシステム（ＯＳ）や、ＯＳ上で動作するアプリケーションプログラムを例示できる。メモリは、ＣＰＵが動作するための一時的な記憶領域であり、例えば、不揮発性記憶媒体から転送されたＯＳやアプリケーションプログラムを格納する。不揮発性記憶媒体は、情報の記憶媒体であり、ＯＳ、アプリケーションプログラム、デバイスドライバ、及びＣＰＵ１０１を動作させるためのプログラムを保存し、プログラムの実行結果も保存する。不揮発性記憶媒体としては、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）やソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、及びフラッシュメモリを例示できる。また、不揮発性記憶媒体１０９には、取り外しが容易な外部記憶媒体を用いてもよい。このような外部記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤやＤＶＤなどの光ディスク、ＵＳＢメモリやコンパクトフラッシュ（登録商標）などのフラッシュメモリを利用することができる。【００２４】
図１では、ＣＰＵが実行するプログラムや不揮発性記憶媒体，メモリに格納される情報を機能ブロック図として表している。  運行管理装置３０１が持つダイヤ情報３０２の例を図９に示す。ここでは路線１０３に少なくとも４つを越える駅５０３―０〜５０３−３があり、その間を３つの列車１０１―１〜１０１−３が走行する場合について説明する。ダイヤ情報３０２は各駅５０３―０〜５０３−３における各列車１０１―１〜１０１−３の出発計画時刻５０１―０１〜５０１―３３と到着計画時刻５０２―０１〜５０２―３３の時刻値と、各駅５０３―０〜５０３―３の間の駅間距離５０４―０１〜５０４―３３と、運転時隔として駅５０３―２における先行列車の出発から後続列車の到着までの時間間隔の最小値を表す発着時隔５０５―２を保持する。ここでは３つの列車１０１―１〜１０１−３の駅５０３―２における到着計画時刻と出発計画時刻の差は、発着時隔５０５―２を超えるとする。ここで、もし先行列車と後続列車との間隔が発着時隔以下となるような運行をした場合には、先行列車が進行方向の閉そく区間をぬける前に、手前の信号機に到達し、結果、後続列車が信号機によって閉そく区間への進入を禁止され駅間で停止してしまうおそれがある。尚、先行列車と後続列車との間に必要な時間間隔を示した情報である運転時隔は、運転曲線図から作成することができる。【００２５】
列車着発管理装置３０９が管理する列車の着発時刻情報の例を図１０に示す。ここでは各駅５０３―０〜５０３―３における実際の出発時刻である出発実時刻６０１―０１〜６０１―３３と、実際の到着時刻である到着実時刻６０２―０１〜６０２―３３を管理する。出発実時刻６０１―０１〜６０１―３３と到着実時刻６０２―０１〜６０２―３３は初期状態では空白であり、当該駅で当該列車が出発あるいは到着する毎に、図１０の当該欄に当該時刻情報で上書きされる。時刻情報として例えば運行管理装置３０１が持つ時計を用いる。【００２６】
列車運行予測装置３０３は、図９に示すダイヤ情報３０２に対して、図１０に示す列車着発管理装置３０９が管理する列車の着発時刻情報である出発実時刻６０１―０１〜６０１―３３と到着実時刻６０２―０１〜６０２―３３を反映して、列車運行予測情報を作成する。列車運行予測情報の例を図１１に示す。ここでは各駅における各列車の出発予測時刻である出発予測時刻７０１―１１〜７０１―２３と、到着予測時刻である到着予測時刻７０２―０１〜７０２―３３を作成する。出発予測時刻７０１―０１〜７０１―３３と到着予測時刻７０２―０１〜７０２―３３は初期状態では出発計画時刻５０１―０１〜５０１―３３と到着計画時刻５０２―０１〜５０２―３３と同じであり、該当する出発実時刻６０１―０１〜６０１―３３と到着実時刻６０２―０１〜６０２―３３に時刻が上書きされる時点で空欄になる。運行予測情報は少なくとも図１０に示す出発実時刻６０１―０１〜６０１―３３あるいは到着実時刻６０２―０１〜６０２―３３が上書きされる毎に作成を行う。【００２７】
ここで、図１０に示す駅５０３―２を列車１０１―１が実際に出発した時刻である出発実時刻６０１―２１が、ダイヤ情報３０２に保持する出発計画時刻５０１―２１より時間幅ｄｔだけ遅れた場合について説明する。ここで出発実時刻６０１―２１は、列車１０１―２の駅５０３―１出発計画時刻５０１―１２より早い時刻とする。【００２８】
出発計画時刻５０１―２１に対する出発実時刻６０１―２１の遅れ時間幅ｄｔが確定するのは出発実時刻６０１―２１時点であるが、例えば作業者の経験や統計などによる予測値として出発実時刻６０１―２１時点より以前に定めても良い。【００２９】
まず時間幅ｄｔは次式（１）で計算できる。【００３０】
ｄｔ  ＝  ６０１―２１  −  ５０１―２１  ・・・式（１）
列車１０１―１は駅５０３―２を時間幅ｄｔだけ遅れたので、駅５０３―３の到着予測時刻７０２―３１は到着計画時刻５０２―３１より次式（２）で計算できる。【００３１】
７０２―３１  ＝  ５０２―３１  ＋  ｄｔ  ・・・式（２）
列車１０１―２について、駅５０３―１の出発予測時刻７０１―１２は出発計画時刻５０１―１２をそのまま適用する。これより７０１―１２は次式（３）となる。【００３２】
７０１―１２  ＝  ５０１―１２  ・・・式（３）
また列車１０１―２の駅５０３―２の到着予測時刻７０２―２２は、各列車の到着計画時刻と出発計画時刻の差は発着時隔５０５―２を超えることより、列車１０１―２の到着計画時刻と、先行する列車である列車１０１―１の駅５０３―２における出発実績時刻に発着時隔５０５―２を加えた時刻のうち、大きい方の時刻値が設定可能な時刻となる。これより７０２―２２は、次式（４）で計算できる。【００３３】
７０２―２２  ＝  ＭＡＸ（５０２―２２，  ６０１―２１  ＋  ５０５―２）
＝  ＭＡＸ（５０２―２２，  ５０１―２１  ＋  ｄｔ  ＋５０５―２）  ・・・式（４）
列車１０１―２の駅５０３―２の出発予定時刻７０１―２２以降についても、同様の計算で求めることが出来る。この手順を繰り返すことで、列車運行予測装置３０３は列車運行予測情報を作成する。このように各列車の到着時刻を、先行する列車の出発時刻と発着時隔を用いて計算することができる。【００３４】
列車出発時機作成装置３０６は、列車運行予測装置３０３が作成した列車運行予測情報について、列車出発時機作成情報３０７を用いて、列車の出発時機を作成する。列車出発時機作成情報３０７の例を図７に示す。ここでは駅間の列車数最大値として４列車、最低速度として４５ｋｍ／ｈの情報を保持する。
駅間の列車数最大値は、公知のＡＴＳやＡＴＣなどの信号装置の制御内容と閉そく数によって定まる。例えば信号装置の制御で駅間の閉そく区間全てに同時に列車が存在出来る場合の例を図３０に示す。路線１０３に閉そく区間１０４−１〜１０４−６があり、この閉そく区間１０４−１〜１０４−６の全てに同時に列車が存在出来る場合、列車は最大で列車１０１−１〜１０１−６が在線するので、駅間の列車数最大値は閉そく区間数と等しくなる。また信号装置の制御で駅間の閉そく区間のひとつ置きに同時に列車が存在出来る場合、の例を、図３１に示す。路線１０３に閉そく区間１０４−１〜１０４−６があり、この閉そく区間１０４−１〜１０４−６のひとつ置きに同時に列車が存在出来る場合、列車は最大で列車１０１−１〜１０１−３が在線するので、駅間の列車数最大値は閉そく区間数の半分と等しくなる。【００３５】
列車出発時機作成装置３０６の処理フローを図８に示す。処理１００１より開始し、処理１００２で全列車の各駅間について出発予測時刻７０１―１１〜７０１―２３と到着予測時刻７０２―２１〜７０２―３３を取得し、処理１００３で各列車各駅間について手前駅の出発予測時刻７０１―１１〜７０１―２３時点における駅間在線列車数と、駅間の平均速度を求める。【００３６】
前出の出発実時刻６０１―２１が、ダイヤ情報３０２に保持する出発計画時刻５０１―２１より時間幅ｄｔだけ遅れた場合では、出発実時刻６０１―２１は、列車１０１―２の駅５０３―１出発計画時刻５０１―１２より早い時刻なので、出発計画時刻５０１―１２を含む駅間在線列車数は全て０本となる。また駅間の平均速度Ｖは、駅間距離５０４―１２〜５０４―２３と出発予測時刻７０１―１１〜７０１―２３と到着予測時刻７０２―２１〜７０２―３３より次式（５）で計算できる。【００３７】
Ｖ  ＝  走行時間  ／  駅間距離
＝  （次駅の到着予測時刻  −  手前駅の出発予測時刻）／  駅間距離  ・・・式（５）
これより列車１０１―２の駅５０３―１と駅５０３―２間における平均速度Ｖ２１２は次式（６）で計算できる。【００３８】
Ｖ２１２  ＝  （７０２―２２  −  ７０１―１２  ）／  ５０４―１２  ・・・式（６）
ここでは列車１０１―２の駅５０３―１と駅５０３―２間における平均速度Ｖ２１２について、計算結果が４０ｋｍ／ｈとする。【００３９】
次に処理１００４で計算した駅間在線列車数が駅間最大列車数より大きいこと、もしくは計算した平均速度Ｖが最低速度より小さいことの判定を行う。図７より駅間の列車数最大値として４列車、最低速度として４５ｋｍ／ｈであるのに対し、計算した駅間在線列車数は０本、平均速度Ｖ２１２は４０ｋｍ／ｈのため、処理１００４の条件を満たす。【００４０】
処理１００４の条件を満たした場合、処理１００５で当該列車の手前駅出発時刻予測値を繰り下げる。そして当該列車の手前駅出発時刻予測値以降の発予測時刻を再計算し、再計算箇所の計算済フラグをクリアする。【００４１】
ここでは前出の平均速度Ｖ２１２について、Ｖ２１２が４５ｋｍ／ｈと等しくするために手前駅の出発予測時刻７０１―１２を時間幅ｄｔ２だけ繰り下げるとする。これより７０１―１２は次式（７）で計算できる。【００４２】
７０１―１２  ＝  ７０１―１２  ＋  ｄｔ２
＝  ５０１―１２  ＋  ｄｔ２  ・・・式（７）
これにより平均速度Ｖ２１２は最低速度４５ｋｍ／ｈを満たすので、処理１００３に戻って平均速度を再計算し、処理１００４で判定すると条件を満たさないため、処理１００６に入る。処理１００６は当該個所について計算済みを管理するフラグをセットする。そして処理１００７で全列車全駅間について同様の処理を行い、全てについて計算済みとなると処理１００８で終了となる。【００４３】
この処理の結果、運行予測情報は列車出発時機作成情報３０７に示された駅間の列車最大本数以下であることと、平均速度が最低速度以上であることを確認できる。
この運行予測情報について、制限速度作成装置３０４は、制限速度作成情報３０５を用いて、列車１０１に与える制限速度情報を作成する。【００４４】
制限速度作成情報３０５の内容例を図５に示す。運行予測情報は出発予測時刻７０１―１１〜７０１―２３と到着予測時刻７０２―２１〜７０２―３３と駅間距離５０４―１２〜５０４―２３を持つので、式（５）より平均速度Ｖを計算できる。これに対して列車は制限速度に従った運転を行うので、制限速度作成情報３０５は平均速度と制限速度の対応テーブルを持つ。【００４５】
制限速度作成情報３０５を作成する制限速度作成情報作成装置４０１について、図２に構成例を示す。制限速度作成情報作成装置４０１は列車性能情報４０２と路線情報４０３を用いて制限速度作成情報３０５を作成する。【００４６】
列車性能情報４０２は、例えば列車の加速性能や減速性能、最高速度、トンネル形状に応じた走行抵抗等の情報を持つ。【００４７】
路線情報４０３は、例えば路線の勾配や曲率、トンネル形状と区間等の情報を持つ。【００４８】
列車性能情報４０２の内容と、路線情報４０３の内容より運転曲線図を作成することができる。【００４９】
制限速度作成情報作成装置４０１は、列車性能情報４０２と路線情報４０３を用いて、制限速度を設定して、制限速度に応じた運転曲線図を作成する。この例を図３に示す。前述した運転曲線４１１の作成方法に加えて、制限速度４１２―１〜４１２―３に従った運転曲線を作成する。例えば制限速度４１２―２に従った運転曲線４１３―２を、図４に示す。制限速度４１２―２に従った運転曲線４１３―２を作成することで、制限速度４１２―２に従って走行する際の走行時間を得ることが出来る。同様の手順を全ての制限速度について実施することで、制限速度に対応する走行時間を得ることが出来る。走行時間は式（５）を用いることで平均速度を計算することが出来る。これを制限速度４１２―１〜４１２―３それぞれについて対応する平均速度を求ることで、平均速度の変化に対する制限速度の値の変化を計算することができるため、任意の平均速度に対応する制限速度を計算することができる。これを繰り返すことで、図２に示す制限速度作成情報作成装置４０１は、平均速度と制限速度の対応情報である図５の制限速度作成情報３０５を作成することが出来る。【００５０】
制限速度作成装置３０４は、作成した図５の制限速度作成情報３０５を用いて、列車１０１に与える伝送情報２０２として制限速度を作成する。例えば前出の列車１０１―２の駅５０３―１と駅５０３―２間における平均速度Ｖ２１２が４５ｋｍ／ｈとなる式（７）の場合では、図５より平均速度４５ｋｍ／ｈに対応する制限速度は５５ｋｍ／ｈとなるので、列車１０１に対する伝送情報２０２として制限速度５５ｋｍ／ｈを情報送信装置３０８及び情報伝送装置２０１を介して送る。【００５１】
伝送情報２０２の内容例を以下に示す。図１より伝送情報２０２は制限速度と列車運行予測装置３０３が作成する列車運行予測情報を入力とする。また列車運行予測情報は図１１より各駅各列車について出発予測時刻と到着予測時刻を持つ。これより伝送情報２０２は、制限速度と制限速度範囲の始点と終点、制限速度範囲の始点となる駅と当該駅の出発予測時刻、制限速度範囲の終点となる駅と当該駅の到着予測時刻が対象となる。このうち制限速度範囲の始点より列車の進行方向手前側となる駅と、当該駅の出発予測時刻、及び制限速度範囲の終点より列車の進行方向側となる駅と、当該駅の到着予測時刻を、出発時機情報と呼ぶ。【００５２】
これらのことより、列車１０１―２に与える伝送情報２０２は、対象となる列車である列車１０１の列車番号、制限速度５５ｋｍ／ｈ、制限速度の設定範囲として制限速度の始点となる駅５０３―１と制限速度の終点となる駅５０３―２、出発時機情報として制限速度範囲の始点より列車の進行方向手前側となる駅５０３―１の駅名と出発予測時刻７０１―１２を持つ出発予測時刻、制限速度範囲の終点より列車の進行方向側となる駅５０３―２の駅名と到着予測時刻７０２―２２を持つ到着予測時刻を送る。これを式（８）に示す。【００５３】
伝送情報２０２  ＝  「列車番号」「制限速度」「制限速度の始点駅」「制限速度の終点駅」「出発時機情報」
＝  「列車番号」「制限速度」「制限速度の始点駅」「制限速度の終点駅」「出発駅名」「出発予測時刻」「到着駅名」「到着予測時刻」
＝  「列車１０１―２の列車番号」「制限速度５５ｋｍ／ｈ」「制限速度開始駅５０３―１」「制限速度終了駅５０３―２」「駅５０３―１の駅名」「出発予測時刻７０１―１２」「駅５０３―２の駅名」「到着予測時刻７０２―２２」    ・・・式（８）
式（８）の伝送情報２０２は、出発実時刻６０１―２１を検出した以降に出力を行う。出発実時刻６０１―２１は、列車１０１―２の駅５０３―１における出発計画時刻５０１―１２より早い時刻としているので、列車１０１―２は駅５０３―１を出発する以前に、駅５０３―１と５０３―２の間の制限速度５５ｋｍ／ｈ、制限速度開始駅５０３―１、制限速度狩猟駅５０３―２、出発予測時刻７０１―１２、到着予測時刻７０２―２２の情報を得る。これにより列車１０１―２は駅５０３―１を出発予測時刻７０１―１２に従って出発し、駅５０３―１と５０３―２の間を制限速度に従った走行を行い、駅５０３―２に到着予測時刻７０２―２２に従って到着することが出来る。式（８）の伝送情報２０２について、列車１０１―２の列車番号を１１Ｍ、制限速度を５５ｋｍ／ｈ、制限速度範囲の始点となる駅をＡＢＣ駅、制限速度範囲の終点となる駅をＤＥＦ駅、制限速度範囲始点より列車の進行方向手前側となるＡＢＣ駅の出発予測時刻を１３：５０：００、の終点より列車の進行方向側となるＤＥＦ駅の到着予測時刻を１５：５４：３０とし、また出発実時刻６０１―２１を１３：４５：００とする場合の伝送内容例と伝送タイミングを、図３４に示す。【００５４】
式（８）について、伝送情報２０２として送る情報は式（８）の内容全てである場合と、一部の場合がある。例えば出発予測時刻７０１―１２以前の時刻では、列車が駅を出発していないため、伝送情報２０２は出発予測時刻のみ、もしくは出発予測時刻と制限速度だけ、あるいは制限速度だけでもよい。また出発予測時刻７０１―１２以降かつ到着予測時刻７０２―２２以前の時刻では、列車が走行中のため、伝送情報２０２は制限速度だけ、もしくは制限速度と到着予測時刻だけでもよい。また到着予測時刻７０２―２２以降の時刻では、伝送情報２０２は到着予測時刻だけでもよい。これらを式（９）〜（１３）に示す。【００５５】
伝送情報２０２  ＝  「列車番号」「出発駅」「出発予測時刻」  ・・・式（９）
伝送情報２０２  ＝  「列車番号」「制限速度」「制限速度開始駅」「制限速度終了駅」「出発駅」「出発予測時刻」    ・・・式（１０）
伝送情報２０２  ＝  「列車番号」「制限速度」「制限速度開始駅」「制限速度終了駅」    ・・・式（１１）
伝送情報２０２  ＝  「列車番号」「制限速度」「制限速度開始駅」「制限速度終了駅」「到着駅」「到着予測時刻」  ・・・式（１２）
伝送情報２０２  ＝  「列車番号」「到着駅」「到着予測時刻」  ・・・式（１３）
また、式（９）〜（１３）について、伝送内容例と伝送タイミングを、図３４に示す。図３４において、例えば式（９）における制限速度は不要な情報のため、伝送情報２０２では空欄を送っても良いし、当該個所の欄を詰めて送っても良い。【００５６】
図３４に示す式（８）〜（１３）の伝送情報２０２の内容は、図３４の伝送タイミングの時間範囲において、伝送タイミングの条件を満たした時点に１回あるいは規定回数だけ送っても良い。また、例えば公知施術であるＡＴＣ装置の周期伝送と同様に、同じ情報を一定時間間隔で送り、情報が変化した場合は変化した後の情報を同様に送っても良い。この場合、図３４に示す式（１０）の内容を１３：５０：００以前に例えば１秒周期で送り、１３：５０：００以降は１３：５４：３０まで式（１２）の内容を同様に１秒周期で送り、１３：５４：３０以降は式（１３）の内容を同様に１秒周期で送っても良い。【００５７】
式（１０）〜（１２）に示す制限速度開始駅及び制限速度終了駅の代わりに、制限速度を与える条件として、各列車個別に区間ごと、各列車個別に開始位置と終了位置を与えても良い、また列車を限定せずに駅間ごと、列車を限定せずに区間ごと、列車を限定せずに開始位置と終了位置を与えてもよい。図１に示す路線１０３を区間１０５−１〜１０５―４で表し、それぞれを区間番号１０６−１〜１０６―４で管理する例を、図３２に示す。【００５８】
また図１に示す路線１０３を区間１０５−１〜１０５―４で表し、それぞれの境界を位置１０７−１〜１０７―５で管理する例を、図３３に示す。位置１０７−１〜１０７―５は、例えば路線１０３の基準位置からの距離を持つ。ここで駅間はひとつ以上複数の連続する駅間を表す開始駅と終了駅でよい。また区間は予め定めた区間の番号で指定して良いし、当該区間の開始位置及び終了位置で指定しても良い。前出の式（１１）に示した伝送情報２０２として列車番号と制限速度と制限速度開始駅と制限速度終了駅を送る場合について、これらを式（１４）〜（１８）に示す。【００５９】
式（１０）及び式（１２）についても同様である。【００６０】
伝送情報２０２  ＝  「列車番号」「制限速度」「制限速度区間番号」  ・・・式（１４）
伝送情報２０２  ＝  「列車番号」「制限速度」「制限速度開始位置」「制限速度終了位置」  ・・・式（１５）
伝送情報２０２  ＝  「全列車共通フラグ」「制限速度」「制限速度開始駅」「制限速度終了駅」  ・・・式（１６）
伝送情報２０２  ＝  「全列車共通フラグ」「制限速度」「制限速度区間番号」  ・・・式（１７）
伝送情報２０２  ＝  「全列車共通フラグ」「制限速度」「制限速度開始位置」「制限速度終了位置」    ・・・式（１８）
式（１４）〜（１８）について、各列車個別及び列車を限定せずに区間１０６―３として４５６を送る場合、各列車個別及び列車を限定せずに開始位置１０７―３として７８．９ｋｍと終了位置１０７―５として８９．０ｋｍを送る場合の伝送内容例を図３５に示す。【００６１】
以上の式（８）〜（１８）では伝送情報２０２の中にひとつの制限速度と設定範囲を与える場合について示したが、ひとつの伝送情報２０２の中に複数の制限速度と設定範囲を与える場合は、制限速度と対応する設定範囲の組の数と、制限速度と対応する設定範囲の組を複数個保持すれば良い。例えば式（１４）について２組の制限速度と設定範囲を与える場合の例を、図３６に示す。【００６２】
式（８）、（１０）〜（１２）、（１４）〜（１８）に示した制限速度の内容について
別の例を以下に示す。制限速度として上記手順で作成した制限速度の代わりに、制限速度から制限速度の対象となる駅間の最高速度を引いた値、あるいは制限速度から制限速度の対象となる区間の最高速度を引いた値を送ってもよい。前出の式（１１）に示した伝送情報２０２として列車番号と制限速度と制限速度開始駅と制限速度終了駅を送る場合について、列車番号が１１Ｍ、制限速度が５５ｋｍ／ｈ、駅間の最高速度が１００ｋｍ／ｈ、区間の最高速度が９０ｋｍ／ｈ、制限速度開始駅をＡＢＣ駅、制限速度終了駅をＤＥＦ駅の場合を式（１９）〜（２０）に示す。【００６３】
伝送情報２０２  ＝  「列車番号」「制限速度  −  駅間の最高速度」「制限速度開始駅」「制限速度終了駅」
＝  「１１Ｍ」「−４５ｋｍ／ｈ」「ＡＢＣ駅」「ＤＥＦ駅」  ・・・式（１９）
伝送情報２０２  ＝  「列車番号」「制限速度  −  区間の最高速度」「制限速度開始駅」「制限速度終了駅」
＝  「１１Ｍ」「−４０ｋｍ／ｈ」「ＡＢＣ駅」「ＤＥＦ駅」  ・・・式（２０）
式（８）〜（１０）に示した出発予測時刻の内容について、別の例を以下に示す。出発予測時刻として式（７）に示した繰り下げ時間幅ｄｔ２を反映した出発予測時刻７０１―１２を送っても良いし、式（７）に示した繰り下げ時間幅ｄｔ２と反映前の式（３）の出発予測時刻７０１―１２を送っても良い。また繰り下げ時間幅ｄｔ２だけを送っても良いし、式（７）に示した繰り下げ時間幅ｄｔ２を反映した出発予測時刻７０１―１２と出発計画時刻５０１―１２との時間差を送っても良い。前出の式（９）に示した伝送情報２０２として列車番号と出発駅と出発予測時刻を送る場合について、列車番号が１１Ｍ、出発駅がＡＢＣ駅、式（７）の出発予測時刻７０１―１２が１３：５２：３０、繰り下げ時間幅ｄｔ２が００：０２：３０、式（３）の出発予測時刻７０１―１２が１３：５０：００、出発計画時刻５０１―１２が１３：５０：００の場合を式（２１）〜（２４）に示す。【００６４】
伝送情報２０２  ＝  「列車番号」「出発駅」「式（７）の出発予測時刻７０１―１２」
＝  「１１Ｍ」「ＡＢＣ駅」「１３：５２：３０」  ・・・式（２１）
伝送情報２０２  ＝  「列車番号」「出発駅」「繰り下げ時間幅ｄｔ２」「式（３）の出発予測時刻７０１―１２」
＝  「１１Ｍ」「ＡＢＣ駅」「００：０２：３０」「１３：５０：００」  ・・・式（２２）
伝送情報２０２  ＝  「列車番号」「出発駅」「繰り下げ時間幅ｄｔ２」
＝  「１１Ｍ」「ＡＢＣ駅」「００：０２：３０」  ・・・式（２３）
伝送情報２０２  ＝  「列車番号」「出発駅」「式（７）の出発予測時刻７０１―１２  −  出発計画時刻５０１―１２」
＝  「１１Ｍ」「ＡＢＣ駅」「００：０２：３０」  ・・・式（２４）
式（８）、（１２）〜（１３）に示した到着予測時刻の内容について、別の例を以下に示す。到着予測時刻として到着予測時刻７０２―２２と到着計画時刻５０２―２２との時間差を送っても良い。【００６５】
前出の式（１３）に示した伝送情報２０２として列車番号と到着駅と到着予測時刻を送る場合について、列車番号が１１Ｍ、到着駅がＤＥＦ駅、到着予測時刻７０２―２２が１５：５４：３０、到着計画時刻５０２―２２が１５：５３：３０の場合を式（２５）に示す。【００６６】
伝送情報２０２  ＝  「列車番号」「到着駅」「到着予測時刻７０２―２２  −  到着計画時刻５０２―２２」
＝  「１１Ｍ」「ＤＥＦ駅」「００：０１：００」  ・・・式（２５）
列車１０１は受け取った伝送情報２０２に含まれる制限速度５５ｋｍ／ｈを情報表示装置１０２に表示し、制限速度に従った走行を行う。【００６７】
この制限速度に従った列車１０１の走行は、運行予測情報を基に制限速度作成装置３０４が作成した情報である。運行予測情報は列車出発時機作成情報３０７に示された駅間の列車最大本数以下であることと、平均速度が最低速度以上であることが確認されているので、制限速度に従った列車１０１の走行も、駅間の列車最大本数以下、かつ平均速度が最低速度以上となる。【００６８】
情報伝送装置２０１を介して情報表示装置１０２に表示する情報について説明する。表示する手段は、例えばディスプレイによる表示、あるいはスピーカを用いた音声案内にて、受け取った情報を表す公知の装置である。【００６９】
情報表示装置１０２は伝送情報２０２に含まれる情報として、制限速度作成装置３０４の作成した制限速度情報、列車運行予測装置３０３が作成した運行予測情報として出発予測時刻と到着予測時刻を受け取るので、制限速度情報と出発予測時刻と到着予測時刻を表示することが出来る。【００７０】
表示の例として、図２３に制限速度をディスプレイに表示する場合を示す。図２３は例えば受け取った到着予測時刻が示す時刻まで表示を行うことで、出発前及び走行中の列車に制限速度を表示する。【００７１】
別の例として、図２４に制限速度情報をディスプレイに図で表示する場合を示す。表示する内容は例えば図４に示した制限速度４１２―２に従った運転曲線４１３―２である。情報伝送装置２０１は運転曲線４１１の内容を保持して、運転曲線４１１の領域内かつ制限速度４１２―２より低い速度の範囲を表示することで、制限速度に従った走行を図示する。【００７２】
別の例として、図２５に制限速度と到着予測時刻をディスプレイに表示する場合を示す。図２５は例えば受け取った出発予測時刻以降かつ受け取った到着予測時刻以前の時刻において表示を行うことで、走行中の列車に制限速度情報及び到着予測時刻を表示する。別の例として、図２６に駅出発時刻と制限速度をディスプレイに表示する場合を示す。図２６は例えば受け取った出発予測時刻が示す時刻まで表示を行うことで、出発前の列車に出発時刻と制限速度を表示する。別の例として、図２７に駅出発時刻と制限速度と駅到着時刻をディスプレイに表示する場合を示す。図２７は例えば受け取った出発予測時刻が示す時刻まで表示を行うことで、出発前の列車に出発時刻と制限速度と到着時刻を表示する。【００７３】
なお図２３〜図２７の表示は、全ての情報を一度に表示しても良いし、各情報を切り替えて表示しても良い。また各情報について、「制限速度」などの情報名と「５５ｋｍ／ｈ」などの情報内容を同時に表示しても良いし、情報名と情報内容を例えば一定時間周期で切り替えて表示しても良い。【００７４】
これにより、運行管理装置３０１は、運行予測情報の出発予測時刻及び到着予測時刻に従った列車の出発及び到着と、駅間の列車最大本数以下、かつ平均速度が最低速度以上となる列車１０１の運転が可能となる。【００７５】
通常の走行では駅出発時の加速にエネルギーを消費し、駅停車時の減速でエネルギーの一部を回生する機能を有する。ここで駅間での停止が発生すると、駅出発の加速、停止での減速、停止からの再加速、駅停止の減速を行うことになり、消費エネルギーが倍近くになる。例えば全ての列車が平均一回の駅間での停止をする状態で本方式を適用し駅間での停止の発生を全て回避すると、全体での消費エネルギーは約半分に低減することが出来る。
また本方式により駅間での停止を回避することで、走行中の列車に発生する加減速度の変化頻度を最小限にすることが出来る。これにより乗り心地を向上することが出来る。
【実施例２】
【００７６】
本実施例では、運行予測情報に基づいて列車に制限速度を与える方法として、列車出発時機作成情報及び列車出発時機作成装置を持たない運行管理装置について説明する。
装置構成を図１４に示す。【００７７】
列車１０１は路線１０３を走行する際に、情報伝送装置２０１より伝送情報２０２を受け取り、情報表示装置１０２に表示する。【００７８】
運行管理装置３０１は情報送信装置３０８より情報伝送装置２０１に伝送情報２０２を送信する。伝送情報２０２は列車運行予測装置３０３と制限速度作成装置３０４より受ける。列車運行予測装置３０３は列車着発管理装置３０９の出力とダイヤ情報３０２と制限速度作成装置３０４の出力を用いて処理を行い、計算結果である列車運行予測情報を制限速度作成装置３０４と情報送信装置３０８に出力する。制限速度作成装置３０４は列車運行予測装置３０３より受けた列車運行予測情報について、制限速度作成情報３０５を用いて処理を行い、計算結果のうち制限速度情報を情報送信装置３０８に出力し、列車運行予測情報を列車運行予測装置３０３にフィードバックする。【００７９】
このうち列車１０１、情報表示装置１０２、情報伝送装置２０１、ダイヤ情報３０２、列車運行予測装置３０３、情報送信装置３０８、列車着発管理装置３０９は実施例１と同じである。【００８０】
制限速度作成装置３０４が用いる制限速度作成情報３０５を作成する制限速度作成情報作成装置４０１の構成例を図１５に示す。制限速度作成情報作成装置４０１は列車性能情報４０２と路線情報４０３と制限速度最低速度情報４０４を用いて制限速度作成情報３０５を作成する。このうち列車性能情報４０２と路線情報４０３は実施例１と同じである。【００８１】
制限速度作成情報作成装置４０１は、列車性能情報４０２と路線情報４０３を用いて、制限速度を設定して、制限速度最低速度情報４０４より高い制限速度に応じた運転曲線図を作成する。制限速度最低速度情報４０４は、例えば５５ｋｍ／ｈの情報を持つ。制限速度最低速度情報４０４を用いて、制限速度作成情報作成装置４０１は制限速度最低速度情報４０４の値より高い制限速度に対して、図３〜図４に示す実施例１と同じ手順により平均速度を計算し、平均速度と制限速度の対応を制限速度作成情報３０５に保持する。制限速度作成情報３０５の例を、図１２に示す。制限速度最低速度情報４０４が５５ｋｍ／ｈのため、作成した制限速度作成情報３０５は、制限速度５５ｋｍ／ｈの場合より低い制限速度の情報を持たない。【００８２】
制限速度作成装置３０４は、作成した図１２の制限速度作成情報３０５を用いて、列車１０１に与える制限速度を作成する。例えば前出の列車１０１―２の駅５０３―１と駅５０３―２間における平均速度Ｖ２１２が４５ｋｍ／ｈとなる式（７）の場合では、図５より平均速度４５ｋｍ／ｈに対応する制限速度は５５ｋｍ／ｈとなるので、列車１０１に制限速度として５５ｋｍ／ｈを情報送信装置３０８及び情報伝送装置２０１を介して送る。【００８３】
制限速度５５ｋｍ／ｈを受け取った列車１０１の処理以降は、実施例１と同じである。【００８４】
制限速度作成装置３０４において制限速度最低速度情報４０４より低い平均速度に対応する制限速度を求める場合について説明する。例えば前出の列車１０１―２の駅５０３―１と駅５０３―２間における平均速度Ｖ２１２が４０ｋｍ／ｈの場合、図１２の制限速度作成情報３０５の平均速度には対応する値が無いので、制限速度作成装置３０４は図１２の制限速度作成情報３０５の保持する平均速度のうち、最も低い平均速度を用いて駅出発予測時刻を再計算する。実施例１の式（７）より、平均速度Ｖ２１２は手前駅の出発予測時刻７０１―１２を時間幅ｄｔ２だけ繰り下げるとＶ２１２が４５ｋｍ／ｈと等しくなるので、手前駅の出発予測時刻７０１―１２の内容を式（７）の値に変更し、列車運行予測情報を列車運行予測装置３０３にフィードバックする。【００８５】
これにより平均速度が図１２の制限速度作成情報３０５の値より低い場合についても、列車に与える制限速度を制限速度最低速度情報４０４より高い値にすることが可能となる。【００８６】
これにより、運行管理装置３０１は、運行予測情報の出発予測時刻及び到着予測時刻に従った列車の出発及び到着と、平均速度が最低速度以上となる列車１０１の運転が可能となる。
【実施例３】
【００８７】
本実施例では、平均速度から制限速度を計算する制限速度作成装置３０４が用いる制限速度作成情報３０５について、保持するデータ量を少なくする方法について図を用いて説明する。【００８８】
装置の全体構成を図１に示す。図１において制限速度作成装置３０４と制限速度作成情報３０５を除く装置の実施事項及び情報の内容は、全て実施例１と同じである。【００８９】
制限速度作成情報３０５の作成において、制限速度４１２―１〜４１２―３に対応する運転曲線を計算して平均速度を計算する際に、計算の丸め誤差や四捨五入などによって、異なる平均速度に対応する制限速度の値が同じである場合が生じる。例えば図５に示す制限速度作成情報３０５の場合、平均速度８４ｋｍ／ｈと８３ｋｍ／ｈに対応する制限速度は、共に９９ｋｍ／ｈである。同様に平均速度８２〜８０ｋｍ／ｈに対応する制限速度は全て９８ｋｍ／ｈである。【００９０】
ここで制限速度作成情報３０５に保持する情報として、異なる平均速度に同じ制限速度が対応する場合では、平均速度が最も低い値と対応する制限速度のみを保持する。これにより前出の平均速度８４ｋｍ／ｈと８３ｋｍ／ｈに対応する制限速度９９ｋｍ／ｈについては、平均速度８３ｋｍ／ｈと対応する制限速度９９ｋｍ／ｈの関係のみを保持する。同様に平均速度８２〜８０ｋｍ／ｈに対応する制限速度９８ｋｍ／ｈについては、平均速度８０ｋｍ／ｈと対応する制限速度９８ｋｍ／ｈの関係のみを保持する。これにより図５に示す制限速度作成情報３０５の内容は、図６に示す内容になり、保持するデータ量を少なくすることが出来る。【００９１】
図６に示す制限速度作成情報３０５を用いて制限速度作成装置３０４が平均速度から制限速度を計算する際の手順を、図２０に示す。処理２００１より開始し、処理２００２で出発予測時刻と到着予測時刻から平均速度を計算する。処理２００３で計算した平均速度に対応する制限速度作成情報３０５に保持する平均速度を取得する。そして処理２００４で平均速度の取得可否を判定する。例えば計算した平均速度が８４ｋｍ／ｈの場合、図６に示す制限速度作成情報３０５に同じ値は無いので、条件不成立となる。条件不成立の場合、処理２００５で図６の制限速度作成情報３０５の平均速度について、計算した平均速度未満、かつ最も大きな値を取得した平均速度とする。平均速度が８４ｋｍ／ｈの場合、処理２００５により平均速度は８４ｋｍ／ｈ未満かつ最も大きな値である８３ｋｍ／ｈとなる。次に処理２００６で取得した平均速度に対応する制限速度を取得する。平均速度は８３ｋｍ／ｈなので、対応する制限速度は図６より９９ｋｍ／ｈとなる。そして処理２００７で終わりとなる。【００９２】
この手順による出発予測時刻と到着予測時刻から計算した平均速度８４ｋｍ／ｈに対応する制限速度９９ｋｍ／ｈは、実施例１で用いた図５に示す制限速度作成情報３０５に記載された平均速度８４ｋｍ／ｈに対応する制限速度９９ｋｍ／ｈと同じ内容である。【００９３】
これにより、運行管理装置３０１は、運行予測情報の出発予測時刻及び到着予測時刻に従った列車の出発及び到着と、駅間の列車最大本数以下、かつ平均速度が最低速度以上となる列車１０１の運転が可能となる。
【実施例４】
【００９４】
本実施例では、制限速度を計算する制限速度作成装置３０４が用いる制限速度作成情報３０５について、駅間の走行時間と制限速度の対応を保持する方法について図を用いて説明する。【００９５】
装置の全体構成を図１に示す。図１において制限速度作成装置３０４、制限速度作成情報３０５、列車出発時機作成装置３０６、列車出発時機作成情報３０７を除く装置の実施事項及び情報の内容は、全て実施例１と同じである。【００９６】
列車出発時機作成装置３０６は、列車運行予測装置３０３が作成した列車運行予測情報について、列車出発時機作成情報３０７を用いて、列車の出発時機を作成する。列車出発時機作成情報３０７の例を図２１に示す。ここでは駅間の列車数最大値として４列車、最大走行時間として１２０秒の情報を保持する。列車出発時機作成装置３０６の処理フローを図２２に示す。処理３００１より開始し、処理３００２で全列車の各駅間について出発予測時刻７０１―１１〜７０１―２３と到着予測時刻７０２―２１〜７０２―３３を取得し、処理３００３で各列車各駅間について手前駅の出発予測時刻７０１―１１〜７０１―２３時点における駅間在線列車数と、駅間の走行時間を求める。【００９７】
前出の出発実時刻６０１―２１が、ダイヤ情報３０２に保持する出発計画時刻５０１―２１より時間幅ｄｔだけ遅れた場合では、出発実時刻６０１―２１は、列車１０１―２の駅５０３―１出発計画時刻５０１―１２より早い時刻なので、出発計画時刻５０１―１２を含む駅間在線列車数は全て０本となる。また駅間の走行時間Ｔは、出発予測時刻７０１―１１〜７０１―２３と到着予測時刻７０２―２１〜７０２―３３より次式（３１）で計算できる。【００９８】
Ｔ  ＝  走行時間  
＝  （次駅の到着予測時刻  −  手前駅の出発予測時刻）  ・・・式（３１）
これより列車１０１―２の駅５０３―１と駅５０３―２間における走行時間Ｔ２１２は次式（３２）で計算できる。【００９９】
Ｔ２１２  ＝  （７０２―２２  −  ７０１―１２  ）  ・・・式（３２）
ここでは列車１０１―２の駅５０３―１と駅５０３―２間における走行時間Ｔ２１２について、計算結果が１５０秒とする。【０１００】
次に処理３００４で計算した駅間在線列車数が駅間最大列車数より大きいこと、もしくは計算した走行時間Ｔが最大走行時間より大きいことの判定を行う。図２１より駅間の列車数最大値として４列車、最大走行時間として１２０秒であるのに対し、計算した駅間在線列車数は０本、走行時間Ｔ２１２は１５０秒のため、処理３００４の条件を満たす。
処理３００４の条件を満たした場合、処理３００５で当該列車の手前駅出発時刻予測値を繰り下げる。そして当該列車の手前駅出発時刻予測値以降の発予測時刻を再計算し、再計算箇所の計算済フラグをクリアする。【０１０１】
ここでは前出の走行時間Ｔ２１２について、Ｔ２１２が１２０秒と等しくするために手前駅の出発予測時刻７０１―１２を時間幅ｄｔ２だけ繰り下げるとする。これより７０１―１２は次式（３３）で計算できる。【０１０２】
７０１―１２  ＝  ７０１―１２  ＋  ｄｔ２
＝  ５０１―１２  ＋  ｄｔ２  ・・・式（３３）
これにより走行時間Ｔ２１２は最大走行時間１２０秒を満たすので、処理３００３に戻って平均速度を再計算し、処理３００４で判定すると条件を満たさないため、処理３００６に入る。処理３００６は当該個所について計算済みを管理するフラグをセットする。そして処理３００７で全列車全駅間について同様の処理を行い、全てについて計算済みとなると処理３００８で終了となる。【０１０３】
この処理の結果、運行予測情報は列車出発時機作成情報３０７に示された駅間の列車最大本数以下であることと、走行時間が最大走行時間以下であることを確認できる。【０１０４】
制限速度作成情報３０５の内容例を図１８に示す。運行予測情報は出発予測時刻７０１―１１〜７０１―２３と到着予測時刻７０２―２１〜７０２―３３を持つので、式（３１）より走行時間Ｔを計算できる。これに対して列車は制限速度に従った運転を行うので、制限速度作成情報３０５は走行時間と制限速度の対応テーブルを持つ。【０１０５】
制限速度作成情報３０５を作成する制限速度作成情報作成装置４０１について、図２に構成例を示す。制限速度作成情報作成装置４０１は列車性能情報４０２と路線情報４０３を用いて制限速度作成情報３０５を作成する。【０１０６】
列車性能情報４０２と路線情報４０３の内容は、実施例１と同じである。【０１０７】
制限速度作成情報作成装置４０１は、列車性能情報４０２と路線情報４０３を用いて、制限速度を設定して、制限速度に応じた運転曲線図を作成する。この例を図３に示す。前述した運転曲線４１１の作成方法に加えて、制限速度４１２―１〜４１２―３に従った運転曲線を作成する。例えば制限速度４１２―２に従った運転曲線４１３―２を、図４に示す。制限速度４１２―２に従った運転曲線４１３―２を作成することで、制限速度４１２―２に従って走行する際の走行時間を得ることが出来る。同様の手順を全ての制限速度について実施することで、制限速度に対応する走行時間を得ることが出来る。これを繰り返すことで、図２に示す制限速度作成情報作成装置４０１は、走行時間と制限速度の対応情報である図１６の制限速度作成情報３０５を作成することが出来る。【０１０８】
制限速度作成装置３０４は、作成した図１６の制限速度作成情報３０５を用いて、列車１０１に与える制限速度を作成する。例えば前出の列車１０１―２の駅５０３―１と駅５０３―２間における走行時間Ｔ２１２が１２０秒となる式（３２）の場合では、図１６より走行時間１２０秒に対応する制限速度は５５ｋｍ／ｈとなるので、列車１０１に制限速度として５５ｋｍ／ｈを情報送信装置３０８及び情報伝送装置２０１を介して送る。【０１０９】
列車１０１は受け取った制限速度５５ｋｍ／ｈを情報表示装置１０２に表示し、制限速度に従った走行を行う。【０１１０】
この制限速度に従った列車１０１の走行は、運行予測情報を基に制限速度作成装置３０４が作成した情報である。運行予測情報は列車出発時機作成情報３０７に示された駅間の列車最大本数以下であることと、走行時間が最大走行時間以下であることが確認されているので、制限速度に従った列車１０１の走行も、駅間の列車最大本数以下、かつ走行時間が最大走行時間以下となる。【０１１１】
これにより、運行管理装置３０１は、運行予測情報の出発予測時刻及び到着予測時刻に従った列車の出発及び到着と、駅間の列車最大本数以下、かつ走行時間が最大走行時間以下となる列車１０１の運転が可能となる。
【実施例５】
【０１１２】
本実施例では、制限速度を計算する制限速度作成装置３０４が用いる制限速度作成情報３０５について、駅間の走行時間と制限速度の対応を保持し、かつ運行予測情報に基づいて列車に制限速度を与える方法として、列車出発時機作成情報及び列車出発時機作成装置を持たない運行管理装置について説明する。【０１１３】
装置構成を図１４に示す。図１４の各装置は、制限速度作成装置３０４及び制限速度作成情報３０５を除き、実施例２で示した処理を行う。【０１１４】
制限速度作成装置３０４が用いる制限速度作成情報３０５を作成する制限速度作成情報作成装置４０１の構成例を図１５に示す。制限速度作成情報作成装置４０１は列車性能情報４０２と路線情報４０３と制限速度最大走行時間情報４０５を用いて制限速度作成情報３０５を作成する。このうち列車性能情報４０２と路線情報４０３は実施例１と同じである。【０１１５】
制限速度最大走行時間情報４０５は例えば図２１に示す最大走行時間として１２０秒の情報を持つ。これにより制限速度作成情報作成装置４０１は、走行時間が最大で１２０秒となる制限速度作成情報３０５を作成する。制限速度作成情報３０５の例を、図１８に示す。制限速度最大走行時間情報４０５が１２０秒のため、作成した制限速度作成情報３０５は、走行時間１２０秒に対応する制限速度５５ｋｍ／ｈの場合より低い制限速度の情報を持たない。【０１１６】
制限速度作成装置３０４は、作成した図１８の制限速度作成情報３０５を用いて、列車１０１に与える制限速度を作成する。例えば前出の式（３２）に示された列車１０１―２の駅５０３―１と駅５０３―２間における走行時間Ｔ２１２が１２０秒である場合では、図１８より走行時間１２０秒に対応する制限速度は５５ｋｍ／ｈとなるので、列車１０１に制限速度として５５ｋｍ／ｈを情報送信装置３０８及び情報伝送装置２０１を介して送る。【０１１７】
制限速度５５ｋｍ／ｈを受け取った列車１０１の処理以降は、実施例１と同じである。【０１１８】
制限速度作成装置３０４において制限速度最大走行時間情報４０５より長い走行時間に対応する制限速度を求める場合について説明する。例えば前出の列車１０１―２の駅５０３―１と駅５０３―２間における走行時間Ｔ２１２が２００秒の場合、図１８の制限速度作成情報３０５の走行時間には対応する値が無いので、制限速度作成装置３０４は図１８の制限速度作成情報３０５の保持する走行時間のうち、最も長い走行時間を用いて駅出発予測時刻を再計算する。実施例５の式（３３）より、走行時間Ｔ２１２は手前駅の出発予測時刻７０１―１２を時間幅ｄｔ２だけ繰り下げるとＴ２１２が１２０秒と等しくなるので、手前駅の出発予測時刻７０１―１２の内容を式（３３）の値に変更し、列車運行予測情報を列車運行予測装置３０３にフィードバックする。【０１１９】
これにより走行時間が図１８の制限速度作成情報３０５の値より長い場合についても、列車に与える制限速度を制限速度最低速度情報４０４より高い値にすることが可能となる。【０１２０】
これにより、運行管理装置３０１は、運行予測情報の出発予測時刻及び到着予測時刻に従った列車の出発及び到着と、走行時間が最大走行時間以下となる列車１０１の運転が可能となる。
【実施例６】
【０１２１】
本実施例では、制限速度を計算する制限速度作成装置３０４が用いる制限速度作成情報３０５について、駅間の走行時間と制限速度の対応を保持し、かつ保持するデータ量を少なくする方法について図を用いて説明する。【０１２２】
装置の全体構成を図１４に示す。図１４において制限速度作成装置３０４と制限速度作成情報３０５を除く装置の実施事項及び情報の内容は、全て実施例６と同じである。
制限速度作成情報３０５の作成において、制限速度４１２―１〜４１２―３に対応する運転曲線を計算して走行時間を計算する際に、計算の丸め誤差や四捨五入などによって、異なる走行時間に対応する制限速度の値が同じである場合が生じる。例えば図１６に示す制限速度作成情報３０５の場合、走行時間９１秒と９２秒に対応する制限速度は、共に９９ｋｍ／ｈである。同様に走行時間９３〜９５秒に対応する制限速度は全て９８ｋｍ／ｈである。【０１２３】
ここで制限速度作成情報３０５に保持する情報として、異なる走行時間に同じ制限速度が対応する場合では、走行時間が最も低い値と対応する制限速度のみを保持する。これにより前出の走行時間９１秒と９２秒に対応する制限速度９９ｋｍ／ｈについては、走行時間９２秒と対応する制限速度９９ｋｍ／ｈの関係のみを保持する。同様に走行時間９３〜９５秒に対応する制限速度９８ｋｍ／ｈについては、走行時間９５秒と対応する制限速度９８ｋｍ／ｈの関係のみを保持する。これにより図１６に示す制限速度作成情報３０５の内容は、図１７に示す内容になり、保持するデータ量を少なくすることが出来る。【０１２４】
図１７に示す制限速度作成情報３０５を用いて制限速度作成装置３０４が走行時間から制限速度を計算する際の手順を、図２９に示す。処理４００１より開始し、処理４００２で出発予測時刻と到着予測時刻から走行時間を計算する。処理４００３で計算した平均速度に対応する制限速度作成情報３０５に保持する走行時間を取得する。そして処理４００４で走行時間の取得可否を判定する。例えば計算した走行時間が９４秒の場合、図１７に示す制限速度作成情報３０５に同じ値は無いので、条件不成立となる。条件不成立の場合、処理４００５で図１７の制限速度作成情報３０５の走行時間について、計算した走行時間以上、かつ最も小さな値を取得した走行時間とする。走行時間が９４秒の場合、処理４００５により走行時間は９４秒以上かつ最も小さな値である９５秒となる。次に処理４００６で取得した走行時間に対応する制限速度を取得する。走行時間は９４秒なので、対応する制限速度は図１７より９８ｋｍ／ｈとなる。そして処理４００７で終わりとなる。【０１２５】
この手順による出発予測時刻と到着予測時刻から計算した走行時間９４秒に対応する制限速度９８ｋｍ／ｈは、実施例５で用いた図１６に示す制限速度作成情報３０５に記載された走行時間９４秒に対応する制限速度９８ｋｍ／ｈと同じ内容である。【０１２６】
これにより、運行管理装置３０１は、運行予測情報の出発予測時刻及び到着予測時刻に従った列車の出発及び到着と、駅間の列車最大本数以下、かつ平均速度が最低速度以上となる列車１０１の運転が可能となる。【０１２７】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。  
【符号の説明】
【０１２８】
１０１、１０１―１〜１０１―６  列車
１０２  情報表示装置
１０３  路線
１０４−１〜１０４−６  閉そく区間
１０５−１〜１０５−４  区間
１０６−１〜１０６−４  区間番号
１０７−１〜１０７−５  位置
２０１  情報伝送装置
２０２  伝送情報
３０１  運行管理装置
３０２  ダイヤ情報
３０３  列車運行予測装置
３０４  制限速度作成装置
３０５  制限速度作成情報
３０６  列車出発時機作成装置
３０７  列車出発時機作成情報
３０８  情報送信装置
３０９  列車着発管理装置
４０１  制限速度作成情報作成装置
４０２  列車性能情報
４０３  路線情報
４０４  制限速度最低速度情報
４０５  制限速度最大走行時間情報
４１１  運転曲線
４１２―１〜４１２―３  制限速度
４１３―２  制限速度４１２―２に従った運転曲線
５０１―０１〜５０１―３３  出発計画時刻
５０２―０１〜５０２―３３  到着計画時刻
５０３―０〜５０３―４  駅
５０４―０１〜５０４―２３  駅間距離
５０５―２  駅―２における発着時隔
６０１―０１〜６０１―３３  出発実時刻
６０２―０１〜６０２―３３  到着実時刻
７０１―０１〜７０１―３３  出発予測時刻
７０２―０１〜７０２―３３  到着予測時刻
１００１〜１００８  列車出発時機作成装置の処理フロー
２００１〜２００７  制限速度作成装置の処理フロー
３００１〜３００８  列車出発時機作成情報に最大走行時間を用いる列車出発時機作成装置の処理フロー
４００１〜４００７  列車出発時機作成情報に最大走行時間を用いる制限速度作成装置の処理フロー
【図１】
2015166727.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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2015166727.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
2015166727.tif 000032
【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
2015166727.tif 000038
【国際調査報告】
2015166727.tif 000039
2015166727.tif 000040
2015166727.tif 000041
2015166727.tif 000042