(57)【要約】【課題】運行ダイヤ乱れ時の運行予測精度を向上することと、運転整理提案の提示順序を運用に即したものにすることにより、正常運行へ回復するための運転整理業務の効率化を図ることができる運行管理システムにおける運転整理装置を提供する。【解決手段】ダイヤ乱れ時に指令員が運転整理装置２に入力した内容（制御予定）を、当該内容を受けた運行管理装置３による信号設備４の制御結果としての列車の運行状況を待つことなく、予測シミュレーション機能に取り込むことにより、予測シミュレーションの精度向上及び運転整理提案１３の早期提案を図ることができる。また、運転整理装置２が提示する運転整理提案１５に対し、指令員が承認１７、不承認２２した履歴に基づいて、運転整理提案１５の提示順序と複数の運転整理提案内の主案の選択とを自動調整することにより、実際の運用に即した運転整理提案の提示を行うことができる。【選択図】図１
2008222004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号設備状況と、運行状況と、第１計画ダイヤとに基づいて運行予測を行う予測シミュレーション機能と、当該予測シミュレーション機能による運行予測結果に基づいて運転整理提案を行う運転整理提案機能とを有する運転整理装置を備え、前記運転整理装置に入力された入力内容に基づいて変更される第２計画ダイヤを有する運行管理装置が当該第２計画ダイヤに基づいて運行管理を行う運行管理システムにおいて、
前記入力内容を、前記第１計画ダイヤの変更を通じて前記予測シミュレーション機能及び前記運転整理提案機能に直接取り込まれることを特徴とする運行管理システムにおける運転整理装置。
【請求項２】
請求項１記載の運行管理システムにおける運転整理装置において、
同一提案要因に対し複数の前記運転整理提案を提示する場合に、その内の一つの前記運転整理提案を主案としその他の前記運転整理提案を代案として提示することを特徴とする運行管理システムにおける運転整理装置。
【請求項３】
請求項２記載の運行管理システムにおける運転整理装置において、
前記運転整理提案について実際に選択し採用された履歴に基づいて、前記運転整理提案を前記主案又は前記代案として定める際に適用される選択基準としての優先度を自動調整することを特徴とする運行管理システムにおける運転整理装置。
【請求項４】
請求項１記載の運行管理システムにおける運転整理装置において、
複数の前記運転整理提案を提示する場合に、提案要因ごとに優先度の高い順序で提示することを特徴とする運行管理システムにおける運転整理装置。
【請求項５】
請求項３記載の運行管理システムにおける運転整理装置において、
同一の前記提案要因に対し複数の前記運転整理提案をする場合に、前記運転整理提案についてされた承認又は不承認の履歴に基づいて、前記運転整理提案の提示順序を自動調整することを特徴とする運行管理システムにおける運転整理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、列車の運転整理と信号設備等を制御する運行管理とを司る運行管理システムに備わり、例えば列車の運行のようなダイヤ乱れ時に指令員の運転整理業務を支援する運転整理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
列車運行管理システムは、指令員が運転整理入力を行う運転整理装置と、その運転整理入力内容が送信されて計画ダイヤに基づいて信号機やポイント等の運行設備を制御する運行管理装置とを備えたシステムである。列車ダイヤが正常なときには、運行管理装置が列車の運行に合わせて自動で信号機等の設備を制御している。列車ダイヤは天候不良、人身事故、車両又は信号設備の故障等で乱れることがあるが、列車運行管理システムは、そうした列車ダイヤが乱れた状況に対応可能に構成されていなければならない。このようなダイヤの乱れが生じたときには、通常、指令員が列車の運行管理業務として計画ダイヤの変更を伴う運転整理を行う。
【０００３】
指令員が運転整理装置に運転整理入力を行うと、運転整理装置がその運転整理入力内容を運行管理装置に送信する。運行管理装置は、その運転整理入力内容に基づいて運行管理装置内の計画ダイヤを変更し、その計画ダイヤに基づいて信号等の設備の制御を行う。運転整理装置は、信号設備状況、運行状況及び運行管理装置内の計画ダイヤに基づいて運行予測を行い、更に運行予測結果に基づいて運転整理提案を指令員に提示する。
【０００４】
予め定められた駅発着の計画時刻を含む運行計画データと実際の駅発着時刻を含む運行実績データとに基づいて、列車毎に駅発着の準備が整う時刻を予測し、各列車の出発準備完了時刻における列車間隔と列車内の乗客数及び駅の乗客数とを算出し、算出された列車間隔と列車内の乗客数と駅の乗客数に基づいて各列車に対する運転指示を判断することによって、運転整理を行うことで、列車ダイヤが乱れた時点から列車間隔と予想乗客数を考慮して、個々の列車に乗客を効率よく輸送させる運転整理装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
また、運転実績を作成する処理部と、運転状況の乱れを回復するための提案を作成する処理部と、提案内容に沿って操作を実行する処理部と、操作内容をデータベースに格納する処理部と、データベースに格納されたデータを参照する処理部と、データベースに格納されたデータをもとに運転整理案を作成するための知識を入力する処理部と、作成した知識を評価する処理部等を含む処理装置と入力装置、表示装置、及びデータベースなどを記憶する記憶装置から構成され、エキスパート、ＫＥ共に負荷の少ない知識獲得支援システムが提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００６−１４３０８８号公報（段落０００９）
【特許文献２】特開平７−１８２１７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
運転整理装置に備わる従来の予測シミュレーション機能では、信号設備状況、運行状況及び運行管理装置内の計画ダイヤに基づいて運行予測が行われている。そのため、列車ダイヤ乱れを回復するために、指令員が運転整理を行ったとき、実際に運転整理により運行管理装置内と運転整理装置内の計画ダイヤが変更されたあとに、運転整理内容が予測シミュレーションに反映されていた。
【０００７】
従って、例えば、列車の遅延、運休、増発等のような複数個の運転整理項目を運転指示として一括入力する場合などでは、実際に運行管理装置内と運転整理装置内の計画ダイヤの変更が完了するまで時間がかかり、それまで、予測シミュレーション機能と運転整理提案機能は、運転整理入力内容を考慮したシミュレーション予測や運転整理提案をすることができない。
【０００８】
また、従来の運転整理提案機能において、予測シミュレーション機能で予測された予測ダイヤでは、優等列車の追い越しや駅停車時間の確保等の観点から運行上の支障が生じることがある。即ち、優等列車が待避線のないところで普通列車を追い越すなどの出入り競合や駅停車時間が十分取れないという支障が生じることがある。運転整理提案機能では、こうした支障を提案要因として、それに対応してダイヤを修正した運転整理提案を指令員に提示する。ある一つの同一提案要因に対し複数提案がある場合には、予め決められた観点での提案が主案として提示されるようにしていたので、事前に主案か代案かを設定しておく必要があった。従って、運行管理システムの適用路線が異なると、主案か代案かの設定を適用路線に合わせて設定し直す必要があった。
【０００９】
更に、従来の運転整理提案機能における運転整理案の提示順序は、提案要因毎に予め決められた優先度で、また、同じ優先度であれば提案要因発生時刻の早い順で提示する等、予め決められた順序とされている。したがって、指令員への運転整理提案の提示順序については、事前に設定しておく必要があった。その結果、運行管理システムの適用路線が異なると、その優先度を適用路線に合わせて設定し直す必要があった。
【００１０】
そこで、ダイヤ乱れ時には、指令員が運転整理装置に入力した内容（制御予定）を予測シミュレーション機能に取り込むことにより、運行管理装置による制御結果としての運行状況のみに基づいた予測シミュレーションに対し、予測シミュレーションの精度向上を図る点で解決すべき課題がある。
【００１１】
また、運転整理装置が提示する運転整理提案に対し、指令員が承認、不承認した履歴を基に、運転整理提案の提示順序と複数提案内の主案の選択を自動調整することにより、運行管理システムを実際に運用している運用内容に即した運転整理提案の提示を行う点で解決すべき課題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、この発明による運行管理システムにおける運転整理装置は、信号設備状況と、運行状況と、第１計画ダイヤとに基づいて運行予測を行う予測シミュレーション機能と、当該予測シミュレーション機能による運行予測結果に基づいて運転整理提案を行う運転整理提案機能とを有する運転整理装置を備え、前記運転整理装置に入力された入力内容に基づいて変更される第２計画ダイヤを有する運行管理装置が当該第２計画ダイヤに基づいて運行管理を行う運行管理システムにおいて、前記入力内容を、前記第１計画ダイヤの変更を通じて前記予測シミュレーション機能及び前記運転整理提案機能に直接取り込むことを特徴とする。
【００１３】
この運行管理システムにおける運転整理装置によれば、運転指令員が運転整理装置へ入力した入力内容は、運行管理装置内の第２計画ダイヤの変更が完了して運行管理装置による制御結果としての運行状況が求められるのを待つことなく、先取りして、第１計画ダイヤの変更を通じて予測シミュレーション機能及び運転整理提案機能に直接取り込まれる。指令員による入力内容は直ちに予測シミュレーション機能で利用され、予測シミュレーション機能によって得られた予測結果は直ちに運転整理提案機能で利用される。したがって、指令員に運転整理提案が提示される際に、運行管理装置による制御結果としての運行状況が求められるまでに要する時間の分だけ短縮可能となる。即ち、運転整理内容が予測シミュレーションにおいて早い時期に反映されることになる。
【００１４】
この運行管理システムにおける運転整理装置において、前記運転整理装置は、同一提案要因に対し複数の前記運転整理提案をする場合に、その内の一つの前記運転整理提案を主案としその他の前記運転整理提案を代案として提示することができる。この運転整理装置によれば、運転整理提案は主案と代案とに区別して提示されるので、指令員は、採用の可能性が高い主案からチェックすることができ、実際の運用に則した効率的な運転管理業務を遂行し、ダイヤ乱れ時の正常運行への回復を早めることができる。
【００１５】
主案と代案とを提示する運行管理システムにおける運転整理装置において、前記運転整理提案について実際に選択し採用された履歴に基づいて、前記運転整理提案を前記主案又は前記代案として定める際に適用される選択基準としての優先度を自動調整することができる。運転整理提案については実際に選択し採用された履歴に基づいて優先度が自動調整されるので、指令員が最初にチェックする主案が採用される可能性が高くなり、実際の運用により則した効率的な運転管理業務を行い、ダイヤ乱れ時の正常運行への回復を一層早めることができる。
【００１６】
この運行管理システムにおける運転整理装置において、複数の前記運転整理提案を提示する場合に、提案要因ごとに優先度をつけて、その優先度の高い順序で運転整理提案を指令員に提示することができる。この運転整理装置によれば、指令員は、提案要因ごとに優先度の高い順序で運転整理提案をチェック可能であるので、複数の提案要因があるときに、実際の運用に則した効率的な運転管理業務を遂行し、ダイヤ乱れ時の正常運行への回復を早めることができる。
【００１７】
この運行管理システムにおける運転整理装置において、前記運転整理装置は、同一の前記提案要因に対し複数の前記運転整理提案をする場合に、前記運転整理提案についてされた承認又は不承認の履歴に基づいて、前記運転整理提案の提示順序を自動調整することが好ましい。この運転整理装置によれば、指令員は、提案要因ごとに優先度が自動調整されるので、常に提案要因ごとに採用の高い順序で運転整理提案をチェック可能である。したがって、複数の提案要因があるときに、実際の運用により則した効率的な運転管理業務を遂行し、ダイヤ乱れ時の正常運行への回復を一層早めることができる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明に係る運行管理システムにおける運転整理装置によれば、入力内容が予測シミュレーション機能及び運転整理提案機能に直接取り込まれるので、指令員に運転整理提案が提示される際に、運行管理装置内の第２計画ダイヤの変更が完了して運行管理装置による制御結果としての運行状況が求められるまでに要する時間の分だけ短縮され、運転整理内容が予測シミュレーションにおいて早い時期に反映されることになる。そして、ダイヤ乱れ時の運行予測精度を向上することができ、更に運転整理提案の提示順序を運用に即したものにすることにより、正常運行へ早期回復するための運転整理業務の効率化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明による運行管理システムにおける運転整理装置の実施形態について説明する。
【実施例１】
【００２０】
本発明による運転整理装置を含む運行管理システムの一実施形態の構成を図１に示す。運行管理システム１は、列車の運行管理システムとして適用されており、運転整理装置２と運行管理装置３とで構成されている。運行管理システム１は、列車の運行を制御するための信号機やポイントを含む信号設備４に対して制御情報２０を送信することで、当該信号設備４を制御する。また、運行管理システム１では、運行管理装置３には信号設備４から信号設備状況１９が入力され、制御結果をチェックする。
【００２１】
運転整理装置２は、マンマシンインタフェース７を介し、列車の運転管理をするための指令を発する指令員８に運行状況（列車追跡情報等）、運行管理装置３の状態、運転整理提案等を提示する。指令員８は、マンマシンインタフェース７を介し、提示された提案に対し、運転整理装置２に、承認１７或いは不承認２２を入力する。運転整理装置２は、予測シミュレーション機能９、運転整理提案機能１０、予測定数５、運転整理知識６及び第１計画ダイヤ１１を備えている。予測定数５は駅間の所要時間等の定数であり、運転整理知識６は、例えば、後述するような、運転予測に際して生じ得る支障を回避する知識や鉄道会社等の運行管理組織毎に提案の優先度等を記憶している。計画ダイヤは、各駅での列車の着発時刻の計画である。
【００２２】
予測シミュレーション機能９は、予測定数５、第１計画ダイヤ１１、及び運行管理装置３からの情報である列車の運行状況１８に基づいて列車の運行予測を行い、その運行予測の結果としての予測ダイヤ１２を作成し、作成した予測ダイヤ１２を運転整理提案機能１０に渡す。指令員は、スジ画面に表示された予測ダイヤ１２を見ることができる。予測ダイヤ１２は、ダイヤ乱れ時に生じる不都合な事象としての支障をも含み得るダイヤであり、そうした場合には、不都合を修正されるべきダイヤである。
【００２３】
運転整理提案機能は、予測シミュレーション機能９が予測した予測ダイヤ１２に基づいて、更に運転整理知識６、第１計画ダイヤ１１及び運転整理情報１４を参照して、支障を回避し得る一つ又は複数の運転整理提案１３を作成し、作成した運転整理提案１３をマンマシンインタフェース７を介して指令員８に提案１５として提示する。
【００２４】
列車が計画ダイヤ通りに運行されている場合は、運行管理装置３が信号設備４を自動制御するので、運転整理装置２から指令員８への提案１５の提示や、指令員８が運転整理入力を行うことは殆ど無く、指令員８はほぼ運転整理装置２の監視がメイン業務となる。
【００２５】
次に、天候不良、人身事故、車両又は信号設備４の故障等で列車ダイヤが乱れた時の運転整理の流れを示す。予測シミュレーション機能９は、ダイヤ乱れ後の列車運行の予測ダイヤ１２を作成する。運転整理提案機能１０は、予測ダイヤ１２をチェックし、運転整理知識６内の運転整理ルールの条件部に合致する提案、即ち、列車運行上で支障が生じない運転整理提案を列挙する。同じ条件部を持つ複数の運転整理ルールがある場合は、運転整理ルールに設定された優先度の最も高い運転整理提案を主案とし、その他の運転整理提案を代案とする。マンマシンインタフェース７は、運転整理提案を順序優先度の高い順序で列挙して指令員８に提示する。
【００２６】
指令員８は、提示された順に運転整理提案１５を確認し、採用する場合は承認１７を運転整理装置２に入力する。運転整理装置２は、承認１７された運転整理提案の内容を運行管理装置３に送信し、運行管理装置３内の第２計画ダイヤ２１を変更する。運行管理装置３は、変更された第２計画ダイヤ２１に基づいて信号設備４に制御情報２０を送信する。
この際、運行管理装置３はこのダイヤ変更の最終的な妥当性チェックを行う。運行管理装置３は運転整理情報１４を受付拒否する場合があり、ダイヤ変更が妥当でなければ第２計画ダイヤは更新されない。
【００２７】
指令員８は、運転整理提案１５を採用しない場合には、不承認２２を運転整理装置２に入力する。運転整理装置２は、不承認１７された提案内容を運行管理装置３に送信することはない。
【００２８】
次に、同一提案要因に対する複数提案に対応する運転整理ルールの優先度の調整処理のフロー図を図２に示す。
【００２９】
同一提案要因に対する複数の運転整理提案がある場合には、処理５０でこれらの運転整理提案を列挙する。処理５１で、これら複数の運転整理提案を、対応する運転整理ルールに従い、優先度の高い順にソートする。処理５２で、優先度の最も高い運転整理提案を主案として指令員に提示する。処理５３で、主案以外の運転整理提案を代案として指令員に提示する。判断５４で、指令員が運転整理提案を承認したかどうかをチェックする。承認された運転整理提案については、処理５５で優先度が上げられる。
【００３０】
次に、提案要因が複数存在する場合のそれら提案要因の順序優先度の調整処理のフロー図を図３に示す。処理７０で、予測ダイヤをチェックし、発生した提案要因を列挙する。処理７１では、処理７０で列挙された提案要因を順序優先度の高い順にソートする。処理７２では、処理７１でソートされた提案要因の順序で、対応する運転整理提案を指令員に提示する。判断７３で、指令員が運転整理提案を承認したかどうかをチェックする。承認された提案がある場合、処理７４で、対応する提案要因の順序優先度を上げる。不承認された提案がある場合、処理７５で、対応する提案要因の順序優先度を下げる。
【００３１】
本発明による列車運行管理において、運転整理装置２の予測シミュレーション機能について更に詳細に説明する。図４（ａ）は、待避変更提案の例としてのスジ画面を示す図であって、Ｘ駅において普通列車（Ｂレ）に遅延が発生した場合のダイヤ予測を示している。計画ダイヤでは、普通列車（Ｂレ）は、次のＹ駅で後続の優等列車（Ａレ）の通過を待つために待避することになっていたところ、この計画を履行しようとするときの予測ダイヤでは、普通列車（Ｂレ）が遅れてＸ駅を発車したのでは、この遅延と列車速度差に起因して、Ｘ駅とＹ駅との中間点Ｄにおいて、優等列車（Ａレ）と出入競合するという列車運行上の矛盾（支障、即ち、提案要因）が発生するダイヤとなる。
【００３２】
運転整理知識６には、順序の自動決定ルールとして、次の（１）〜（３）等がある。
（１）前駅の出発順序と自駅の到着順序は一致する。
上記の例の場合、Ｘ駅での出発の順序が普通列車（Ｂレ）、優等列車（Ａレ）の順であれば、Ｙ駅での到着順序も普通列車（Ｂレ）、優等列車（Ａレ）の順でなければならない。さもなければ、Ｘ駅とＹ駅との間で列車同士の出入競合ということになる。
（２）同一番線使用列車同士は着順と発順が同一である。
上記の例の場合、Ｘ駅とＹ駅とは、どちらも待避線を有しているので、必ずしも該当しないが、仮に、Ｘ駅で待避線がなく、普通列車（Ｂレ）と優等列車（Ａレ）とは同じ番線を使用するのであれば、両列車の着順と発順が逆になることはない。
（３）同一番線を使用しない相前後する列車同士は優先度が高い列車から出発する。
上記の例の場合、仮にＹ駅で普通列車（Ｂレ）が優等列車（Ａレ）の追い越し又は通過待ちをするのであれば、普通列車（Ｂレ）が待避線に入り優等列車（Ａレ）が本線に入ることで同一番線を使用せず、優先度が高い優等列車（Ａレ）が先に出発する。
【００３３】
図２に示す運転整理提案機能１０では、運転整理知識６からの情報としての順序の自動決定ルールに基づいて次のような提案予測を行い、これを運転整理提案１３として指令員に提案１５をする。即ち、運転整理提案は、図４（ｂ）に示すように、普通列車（Ｂレ）はＸ駅で優等列車（Ａレ）が先に出発するまで待避を継続する提案である。優等列車（Ａレ）がＸ駅を出発した後、普通列車（Ｂレ）がＸ駅を出発する。提案１５は、このような列車の出発順序変更を行った場合の提案ダイヤとしてスジ画面上に自動的に表示される。指令員がこの提案１５を承認１７すれば、この提案１５に従って第１及び第２計画ダイヤが変更され、運行管理装置３は、この変更された計画ダイヤ２１に従って信号設備４に制御情報２０を出力する。
【００３４】
図５は、刻々と変化する列車の運転状況から、後運用も含めた運行予測の例を示す図である。破線で示すダイヤは当初の計画ダイヤであり、この計画ダイヤに対して、実績ダイヤとしてＸ駅での普通列車（Ｂレ）に若干の遅れと、優等列車（Ａレ）に大幅な遅れがあるものとする。そこで、予測ダイヤとして、普通列車（Ｂレ）は、優等列車（Ａレ）がＸ駅を出発した現在からＹ駅までの予測される所要時間（基準運転時分）に更に続行時隔時分を加えた時間の間、Ｙ駅での待避を続行する。その後、予測ダイヤとしては、更に、普通列車（Ｂレ）のＺ駅への到着と、Ｚ駅での最小折返時分と、普通列車（Ｃレ）としての折り返し運転ダイヤ（Ｙ駅で停車時間は最小停車時分）とが表示される。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
上記したように、この発明である運行管理システムの説明として、列車の運行管理についての実施形態を取り挙げて説明したが、本発明は、列車の運行管理のみならず、バスなどの乗り物の運行計画の乱れやプラントの運転状況の乱れ、工場内での物流の乱れ等を回復するための回復計画を提案するためのシステムエキスパートシステムとして、運転整理案を作成するためのシステムとしても実施し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明による運行管理システムの一実施例の構成を示す図である。
【図２】本発明による運行管理システムにおける、同一提案要因に対する複数提案に対応する運転整理ルールの代案優先度の調整処理のフロー図を示す。
【図３】本発明による運行管理システムにおける、提案要因の順序優先度の調整処理のフロー図を示す。
【図４】本発明による運行管理システムを列車の運行管理に適用したときの、予測シミュレーション機能における待避変更提案の一例を示す図である。
【図５】本発明による運行管理システムを列車の運行管理に適用したときの、刻々と変化する列車の運転状況から後運用も含めた運行予測の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  運行管理システム        ２  運転整理装置
３  運行管理装置            ４  信号設備
５  予測定数                ６  運転整理知識
７  マンマシンインタフェース      ８  指令員
９  予測シミュレーション機能
１０  運転整理提案機能
１１  計画ダイヤ          １２  予測ダイヤ
１３  運転整理提案        １４  運転整理情報
１５  提案
１７  承認入力            １８  運行状況
１９  信号設備状況        ２０  制御情報
２１  運行管理装置内の計画ダイヤ
２２  不承認入力
【図１】
2008222004.tif 000003
【図２】
2008222004.tif 000004
【図３】
2008222004.tif 000005
【図４】
2008222004.tif 000006
【図５】
2008222004.tif 000007