(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の規制速度を評価する移動体の規制速度評価システムであって、
前記移動体が移動する路面上の積雪の密度及び／又は含水率を測定して性状情報として出力する性状測定手段と、
前記移動体が路面上を移動するときに雪の舞上りが発生する走行速度と前記性状情報との相関関係を相関関係情報として記憶する相関関係情報記憶手段と、
前記性状測定手段が測定した前記性状情報と、前記相関関係情報記憶手段が記憶する前記相関関係情報とに基づいて、雪の舞上り状況に応じた前記移動体の規制速度を評価する規制速度評価手段と、
を備える移動体の規制速度評価システム。
【請求項２】
請求項１に記載の移動体の規制速度評価システムにおいて、
前記移動体の現在の走行速度が前記規制速度を超過しているか否かを判定する速度超過判定手段を備えること、
を特徴とする移動体の規制速度評価システム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の移動体の規制速度評価システムにおいて、
前記規制速度評価手段が評価した前記規制速度を前記移動体の運転者及び／又は指令者に告知する規制速度告知手段を備えること、
を特徴とする移動体の規制速度評価システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、移動体の規制速度を評価する移動体の規制速度評価システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
降積雪地域を車両が高速走行すると、軌道上の積雪が舞上り車両に付着する。付着した雪は走行中に成長し、自重又は振動などにより落下し、軌道上のバラストを飛散させ、車両の破損や沿線の家屋への被害をもたらすことがある。雪の舞上りの発生原因には、列車の走行にともなって発生する空気の流れ（列車風）によって積雪表面の雪粒子を動かす現象と、列車の通過時に発生する圧力勾配にともなって積雪表層が剥離し飛散する現象とがある。散水の影響を殆ど受けていない乾き雪が表面に露出しているときには、地吹雪のように粒子単位で雪が飛散する。一方、散水によって積雪が変質している濡れ雪ときには、列車通過時に発生する車両床下の圧力変動（圧力変動時の急激な気圧の降下）によって積雪表層が塊状に剥離して飛散する。積雪層内に発生する圧力勾配は、列車通過時に発生する車両床下の圧力変動時の急速な気圧の降下が原因となり発生し、積雪層内の圧力勾配が大きくなるほど雪の舞上りが発生しやすくなる。
【０００３】
東海道新幹線では、降雪時に軌道上を散水して列車の走行によって発生する雪の舞上りを抑制するとともに、沿線の気象条件や軌道内の積雪状況に応じて段階的な速度規制（運転規制）を実施している。例えば、東海道新幹線では、天候状態が小雪であって積雪状態が線路のバラストが見えるときには列車の速度を170km/hに規制しており、天候状態が小雪であって積雪状態が線路のバラストが見えないときには列車の速度を120km/hに規制している。
【０００４】
従来の列車着雪監視装置は、走行中の車両の床下の雪が付着しやすい箇所を撮影する高速撮像部と、この高速撮像部が撮像した静止画像を監視センタに送信する回線端末部と、この回線端末部からの静止画像に基づいて着雪量を数値化して画面上に表示する着雪モニタ部などを備えている（例えば、特許文献１参照）。このような従来の列車着雪監視装置では、監視センタ内の着雪モニタ部に表示される着雪量を監視員が監視して、雪の舞上りを抑制し車両への着雪を防止するために、列車を適切な規制速度まで減速するように列車に指令している。
【０００５】
【特許文献１】特開平5-11069号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような従来の列車着雪監視装置では、着雪量を監視員が目視で確認し、監視員の過去の経験から列車の規制速度を評価し決定する必要があり、各監視員の評価にばらつきがあり列車の規制速度を客観的に精度よく決定することができない問題点がある。このため、列車の規制速度を不当に低く設定した場合には、列車が遅延し安定輸送を図ることができない問題点がある。また、従来の列車着雪監視装置では、雪を舞い上げながら列車が走行しているときには、走行中の車両の着雪状況を高速撮像部によって正確に撮影することができず、着雪量を表示することができない問題点がある。
【０００７】
この発明の課題は、移動体の規制速度を高精度に判定して遅延時間の短縮化を図り安全走行に貢献することができる移動体の規制速度評価システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項１の発明は、移動体（Ｖ）の規制速度を評価する移動体の規制速度評価システムであって、前記移動体が移動する路面（Ｒ）上の積雪（Ｓ）の密度及び／又は含水率を測定して性状情報として出力する性状測定手段（２）と、前記移動体が路面上を移動するときに雪の舞上りが発生する走行速度と前記性状情報との相関関係を相関関係情報として記憶する相関関係情報記憶手段（４ｃ）と、前記性状測定手段が測定した前記性状情報と、前記相関関係情報記憶手段が記憶する前記相関関係情報とに基づいて、雪の舞上り状況に応じた前記移動体の規制速度を評価する規制速度評価手段（４ｄ）とを備える移動体の規制速度評価システム（１）である。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の移動体の規制速度評価システムにおいて、前記移動体の現在の走行速度が前記規制速度を超過しているか否かを判定する速度超過判定手段（６ｆ）を備えることを特徴とする移動体の規制速度評価システムである。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の移動体の規制速度評価システムにおいて、前記規制速度評価手段が評価した前記規制速度を前記移動体の運転者及び／又は指令者に告知する規制速度告知手段（６ｅ）を備えることを特徴とする移動体の規制速度評価システムである。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によると、移動体の規制速度を高精度に判定して遅延時間の短縮化を図り安全走行に貢献することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について詳しく説明する。
図１は、この発明の実施形態に係る移動体の規制速度評価システムの構成図である。
図１に示す軌道Ｒは、車両Ｖが走行する通路（線路）である。軌道Ｒは、例えば、図１に示すように、降積雪地域に沿って敷設されており、図１に示すように区間Ｒ1，…，ＲNに区画されている。堆積物Ｓは、車両Ｖが走行する軌道Ｒ上に降り積もった物体であり、例えば積雪などである。車両Ｖは、軌道Ｒに沿って移動する移動体であり、高速で走行する新幹線車両などである。
【００１６】
規制速度評価システム１は、車両Ｖの規制速度を評価するシステムである。規制速度評価システム１は、軌道Ｒ上の堆積物Ｓの性状を測定し、この堆積物Ｓの性状に基づいて車両Ｖの適正な規制速度（制限速度）を評価し、この適正な規制速度を車両Ｖの運転者及び／又は指令者に告知する。規制速度評価システム１は、図１に示すように、性状測定装置２と、通信装置３と、規制速度評価装置４と、中央指令装置５と、規制速度告知装置６などを備えている。
【００１７】
性状測定装置２は、堆積物Ｓの性状を測定する手段である。性状測定装置２は、図１に示すように、区間Ｒ1，…，ＲNにそれぞれ配置されており、区間Ｒ1，…，ＲN毎に堆積物Ｓの密度及び／又は含水率などの性状を測定する。性状測定装置２は、例えば、堆積物Ｓ内を透過する電磁波信号などの電波を受信してこの電磁波信号の減衰量(電波の強さ)を連続的に自動で測定し、堆積物Ｓの含水率などを測定する。性状測定装置２は、例えば、全地球測位システム(Global Positioning System(GPS))のGPS衛星から発信されるGPS信号を堆積物Ｓに透過させてこのGPS信号の減衰量に基づいて堆積物Ｓの含水率を測定する。性状測定装置２は、堆積物Ｓの性状に関する密度及び／又は含水率などに関する情報を性状情報として通信装置３に出力する。
【００１８】
通信装置３は、性状測定装置２、規制速度評価装置４、中央指令装置５及び規制速度告知装置６の間で種々の情報を送受信する手段であり、これらを相互に通信可能なように接続する電気通信回線などである。通信装置３は、例えば、図１に示す各区間Ｒ1，…，ＲNの性状測定装置２が出力する性状情報を規制速度評価装置４に送信したり、規制速度評価装置４が出力する規制速度情報を中央指令装置５及び規制速度告知装置６に送信したりする。
【００１９】
図２は、この発明の実施形態に係る規制速度評価システムの規制速度評価装置の構成図である。
規制速度評価装置４は、車両Ｖの規制速度を評価する手段である。規制速度評価装置４は、例えば、沿線の雪質を指標として効率的な運転規制を実施するために、車両走行時の雪の舞上り状況に応じた規制速度を評価し適切な規制速度として設定する。規制速度評価装置４は、図２に示すように、性状情報入力部４ａと、性状情報記憶部４ｂと、相関関係情報記憶部４ｃと、規制速度評価部４ｄと、規制速度情報記憶部４ｅと、規制速度情報出力部４ｆと、プログラム記憶部４ｇと、給電部４ｈと、制御部４ｉなどを備えている。
【００２０】
性状情報入力部４ａは、性状測定装置２が出力する性状情報を入力する手段である。性状情報入力部４ａは、通信装置３を通じて入力する性状情報を制御部４ｉに出力する。
【００２１】
性状情報記憶部４ｂは、性状測定装置２の測定結果を記憶する手段である。性状情報記憶部４ｂは、性状情報入力部４ａから入力した性状情報を記憶するメモリである。性状情報記憶部４ｂは、図１に示す区間Ｒ1，…，ＲN毎に堆積物Ｓの性状情報を記憶しており、堆積物Ｓの堆積量及び／又は性状が変化したときには過去の性状情報を更新するために最新の性状情報が記憶される。
【００２２】
図３は、この発明の実施形態に係る規制速度評価システムの相関関係情報記憶部のデータ構造を模式的に示す図であり、図３（Ａ）は積雪の密度と規制速度との相関関係を示す図であり、図３（Ｂ）は積雪の含水率と規制速度との相関関係を示す図である。
図２に示す相関関係情報記憶部４ｃは、堆積物Ｓの性状と規制速度との相関関係を記憶する手段である。相関関係情報記憶部４ｃは、堆積物Ｓが積雪であるときにこの積雪の密度及び／又は含水率と車両Ｖの規制速度との相関関係を記憶するメモリである。相関関係情報記憶部４ｃは、例えば、図３（Ａ）に示すように、積雪の密度と規制速度との相関関係を表す積雪密度−規制速度曲線Ｃ1を相関関係情報としてデータベース化して記憶したり、図３（Ｂ）に示すように積雪の含水率と規制速度との相関関係を表す積雪含水率−規制速度曲線Ｃ2を相関関係情報としてデータベース化して記憶したりする。ここで、図３（Ａ）（Ｂ）に示す横軸は車両Ｖの規制速度であり、図３（Ａ）に示す縦軸は積雪の密度であり、図３（Ｂ）に示す縦軸は積雪の含水率であり、積雪の密度及び含水率が大きくなるほど車両Ｖの規制速度が高くなっている。
【００２３】
図２に示す規制速度評価部４ｄは、車両Ｖが移動する軌道Ｒ上の堆積物Ｓの性状に基づいて、この車両Ｖの規制速度を評価する手段である。規制速度評価部４ｄは、性状測定装置２の測定結果と相関関係情報とに基づいて規制速度を評価する。規制速度評価部４ｄは、例えば、堆積物Ｓが積雪であるときにこの積雪の密度及び／又は含水率などの雪質に基づいて規制速度を評価する。規制速度評価部４ｄは、例えば、図３に示すように、積雪密度−規制速度曲線Ｃ1及び／又は積雪含水率−規制速度曲線Ｃ2を参照して、積雪の密度及び／又は含水率に対応する規制速度を推定する。規制速度評価部４ｄは、評価後の規制速度を規制速度情報として制御部４ｉに出力する。
【００２４】
図２に示す規制速度情報記憶部４ｅは、規制速度評価部４ｄの評価結果を記憶する手段である。規制速度情報記憶部４ｅは、評価後の規制速度を規制速度情報として記憶するメモリである。規制速度情報記憶部４ｅは、図１に示す区間Ｒ1，…，ＲN毎に規制速度情報を記憶しており、堆積物Ｓの堆積量及び／又は性状が変化したときには過去の規制速度情報を更新するために最新の規制速度情報が記憶される。
【００２５】
図２に示す規制速度情報出力部４ｆは、規制速度評価部４ｄの評価結果を出力する手段である。規制速度情報出力部４ｆは、中央指令装置５及び規制速度告知装置６に通信装置３を通じて評価後の規制速度情報を出力する。
【００２６】
プログラム記憶部４ｇは、車両Ｖの規制速度を評価するための規制速度評価プログラムを記憶する手段である。プログラム記憶部４ｇは、情報記録媒体から読み取った規制速度評価プログラムや、電気通信回線を通じて取り込まれた規制速度評価プログラムなどを記憶するメモリである。
【００２７】
給電部４ｈは、規制速度評価装置４に電力を供給する手段である。給電部４ｈは、例えば、規制速度評価装置４に着脱自在に装着され交換可能な電源装置であり、電力の供給が困難な山岳地域などに規制速度評価装置４が存在するときに設置される。
【００２８】
制御部４ｉは、規制速度評価装置４の種々の動作を制御する手段(中央処理部(CPU))である。制御部４ｉは、プログラム記憶部４ｇから規制速度評価プログラムを読み出して規制速度評価装置４のコンピュータに所定の処理を指令し実行させる。制御部４ｉは、例えば、性状情報記憶部４ｂに性状情報の記録を指令したり、性状情報記憶部４ｂから性状情報を読み出したり、相関関係情報記憶部４ｃから相関関係情報を読み出したり、規制速度評価部４ｄに規制速度の評価を指令したり、規制速度情報記憶部４ｅに規制速度情報の記録を指令したり、規制速度情報記憶部４ｅから規制速度情報を読み出したり、規制速度情報出力部４ｆに規制速度情報の出力を指令したり、給電部４ｈに電力の供給を指令したりする。制御部４ｉには、図２に示すように、性状情報入力部４ａ、性状情報記憶部４ｂ、相関関係情報記憶部４ｃ、規制速度評価部４ｄ、規制速度情報記憶部４ｅ、規制速度情報出力部４ｆ、プログラム記憶部４ｇ及び給電部４ｈが図示しない通信手段によって相互に通信可能なように接続されている。
【００２９】
図１に示す中央指令装置５は、車両Ｖの運行状況を管理する手段である。中央指令装置５は、車両Ｖの運行を円滑に進めるための運転指令及び業務指令を行う。中央指令装置５は、例えば、図１に示す各区間Ｒ1，…，ＲNの性状測定装置２の測定結果及び規制速度評価装置４の評価結果を常時把握してダイヤの乱れを正常に戻すために、各路線の駅及びこの路線を走行する車両Ｖに性状情報及び規制速度情報を伝達する。中央指令装置５は、規制速度評価部４ｄが評価した規制速度を車両Ｖの指令者に告知する規制速度告知部を備えており、図１に示すように車両Ｖが区間Ｒ1，…，ＲNを順次通過するときに、各区間Ｒ1，…，ＲNに車両Ｖが進入する直前に各区間Ｒ1，…，ＲNの規制速度を指令員に告知する。中央指令装置５は、中央制御所などに設置されており、交通機関の運行状況に関する運行管理情報を車両Ｖに送信する。
【００３０】
図４は、この発明の実施形態に係る規制速度評価システムの規制速度告知装置の構成図である。
図１に示す規制速度告知装置６は、規制速度評価部４ｄが評価した規制速度を車両Ｖの運転者に告知する手段である。規制速度告知装置６は、図１に示すように、車両Ｖが区間Ｒ1，…，ＲNを順次通過するときに、各区間Ｒ1，…，ＲNに車両Ｖが進入する直前に各区間Ｒ1，…，ＲNの規制速度を運転者に告知し、規制速度以下で車両Ｖを走行させて、車両Ｖの走行によって発生する堆積物Ｓの舞上りを抑制させる。規制速度告知装置６は、図４に示すように、規制速度情報入力部６ａと、規制速度情報記憶部６ｂと、現在位置検出部６ｃと、速度検出部６ｄと、規制速度告知部６ｅと、速度超過判定部６ｆと、ブレーキ動作指令部６ｇと、制御部６ｈなどを備えている。
【００３１】
規制速度情報入力部６ａは、規制速度評価装置４が出力する規制速度情報が入力する手段である。規制速度情報入力部６ａは、通信装置３を通じて入力する規制速度情報を制御部６ｈに出力する。
【００３２】
規制速度情報記憶部６ｂは、規制速度評価装置４の評価結果を記憶する手段である。規制速度情報記憶部６ｂは、図２に示す規制速度情報記憶部４ｅと同様に、図１に示す各区間Ｒ1，…，ＲNの規制速度情報を記憶しており、堆積物Ｓの堆積量及び／又は性状が変化したときには過去の規制速度情報を更新するために最新の規制速度情報が記憶される。
【００３３】
現在位置検出部６ｃは、車両Ｖの現在位置を検出する手段である。現在位置検出部６ｃは、軌道Ｒ側の特定地点に設置された自動列車停止装置(Automatic Train Stop(ATS))のATS地上子と、このATS地上子との間で相互に情報を送受信するために車両Ｖ側に設置されたATS車上子と、このATS車上子からの信号を受信するATS受信機などを備えている。現在位置検出部６ｃは、ATS受信機の出力信号などに基づいて車両Ｖの現在位置を演算し、この演算結果を現在位置情報（絶対位置情報）として制御部６ｈに出力する。
【００３４】
速度検出部６ｄは、車両Ｖの速度を検出する手段である。速度検出部６ｄは、例えば、車両Ｖの車輪の回転数に応じたパルス信号を発生する速度発電機などである。速度検出部６ｄは、例えば、車輪の１回転毎に所定数のパルス信号を発生して車両Ｖの速度を検出し、この検出結果を速度情報として制御部６ｈに出力する。
【００３５】
規制速度告知部６ｅは、規制速度を告知する手段である。規制速度告知部６ｅは、例えば、各区間Ｒ1，…，ＲNの規制速度を表示画面上に順次表示する表示装置、規制速度を音声で告知する音声発生装置又は沿線の信号装置などである。
【００３６】
速度超過判定部６ｆは、車両Ｖの規制速度の超過を判定する手段である。速度超過判定部６ｆは、速度検出部６ｄが検出した車両Ｖの現在の速度情報と、規制速度情報記憶部６ｂが記憶する規制速度情報とに基づいて、車両Ｖの現在の速度が各区間Ｒ1，…，ＲNの規制速度を超過しているか否かを判定する。速度超過判定部６ｆは、判定結果を速度超過情報として制御部６ｈに出力する。
【００３７】
ブレーキ動作指令部６ｇは、車両Ｖが規制速度を超過したときに、超過速度を運転者に通知及び／又は車両Ｖのブレーキ装置に動作を指令する手段である。ブレーキ動作指令部６ｇは、速度超過判定部６ｆの判定結果に基づいて、超過速度を運転者に通知及び／又は車両Ｖのブレーキ装置を動作させる。ブレーキ動作指令部６ｇは、例えば、各区間Ｒ1，…，ＲNを通過する車両Ｖが各区間Ｒ1，…，ＲNの規制速度を超過したときに、超過速度を運転者に通知及び／又は車両Ｖのブレーキ装置を動作させて車両Ｖの速度を規制速度以下に低下させる。
【００３８】
制御部６ｈは、規制速度告知装置６の種々の動作を制御する手段(中央処理部(CPU))である。制御部６ｈは、例えば、規制速度情報記憶部６ｂに規制速度情報の記録を指令したり、規制速度情報記憶部６ｂから規制速度情報を読み出したり、速度超過判定部６ｆに車両Ｖの速度超過を判定させたり、規制速度告知部６ｅに規制速度を告知させたり、ブレーキ動作指令部６ｇにブレーキ動作を指令させたりする。制御部６ｈには、図４に示すように、規制速度情報入力部６ａ、規制速度情報記憶部６ｂ、現在位置検出部６ｃ、速度検出部６ｄ、規制速度告知部６ｅ、速度超過判定部６ｆ及びブレーキ動作指令部６ｇが図示しない通信手段によって相互に通信可能なように接続されている。
【００３９】
次に、この発明の実施形態に係る移動体の規制速度評価システムの動作を説明する。
図５は、この発明の実施形態に係る移動体の規制速度評価システムの動作を説明するためのフローチャートである。
図５に示すステップ（以下、Ｓという）１００において、規制速度評価システム１が性状測定処理を実行する。その結果、図１に示す規制速度評価システム１が性状測定装置２に堆積物Ｓの性状の測定を指令し、性状測定装置２が各区間Ｒ1，…，ＲNの堆積物Ｓの性状を測定する。
【００４０】
Ｓ２００において、規制速度評価システム１が規制速度評価処理を実行する。その結果、規制速度評価システム１が規制速度評価装置４に車両Ｖの規制速度の評価を指令し、性状測定装置２の測定結果に基づいて規制速度評価装置４が車両Ｖの規制速度を評価し設定する。
【００４１】
Ｓ３００において、規制速度評価システム１が規制速度告知処理を実行する。その結果、規制速度評価システム１が規制速度告知装置６に車両Ｖの運転者に規制速度の告知を指令し、規制速度評価装置４の評価結果に基づいて規制速度告知装置６が車両Ｖの運転者に規制速度を告知する。
【００４２】
次に、この発明の実施形態に係る移動体の規制速度評価システムによる性状測定処理について説明する。
図６は、この発明の実施形態に係る移動体の規制速度評価システムによる性状測定処理を説明するためのフローチャートである。
図６に示すＳ１１０において、性状測定装置２が性状測定を開始する。図１に示すように、例えば、軌道Ｒに沿って配置された性状測定装置２が各区間Ｒ1，…，ＲNの積雪の密度及び／又は含水率の測定を開始する。
【００４３】
Ｓ１２０において、性状測定装置２が性状情報を出力する。各区間Ｒ1，…，ＲNの堆積物Ｓの性状情報を性状測定装置２が規制速度評価装置４に通信装置３を通じて出力する。
【００４４】
次に、この発明の実施形態に係る移動体の規制速度評価システムによる規制速度評価処理について説明する。
図７は、この発明の実施形態に係る移動体の規制速度評価システムによる規制速度評価処理を説明するためのフローチャートである。
図７に示すＳ２１０において、規制速度評価装置４が性状情報を記録する。性状測定装置２から通信装置３を通じて性状情報入力部４ａに性状情報が入力すると、この性状情報を制御部４ｉが性状情報記憶部４ｂに出力し、性状情報記憶部４ｂがこの性状情報を記録する。
【００４５】
Ｓ２２０において、規制速度評価装置４が相関関係情報を読み出す。相関関係情報記憶部４ｃから制御部４ｉが相関関係情報を読み出して、この相関関係情報を規制速度評価部４ｄに出力する。
【００４６】
Ｓ２３０において、規制速度評価装置４が性状情報を読み出す。性状情報記憶部４ｂから制御部４ｉが性状情報を読み出して、この性状情報を規制速度評価部４ｄに出力する。
【００４７】
Ｓ２４０において、規制速度評価装置４が規制速度の評価を開始する。規制速度評価部４ｄに規制速度の評価を制御部４ｉが指令すると規制速度評価部４ｄが規制速度の評価を開始する。その結果、例えば、図３に示すような積雪密度−規制速度曲線Ｃ1及び／又は積雪含水率−規制速度曲線Ｃ2を規制速度評価部４ｄが参照して、積雪の密度及び／又は含水率と対応する規制速度を求め、規制速度情報を制御部４ｉに出力する。
【００４８】
Ｓ２５０において、規制速度評価装置４が規制速度情報を記録する。規制速度評価部４ｄから規制速度情報が制御部４ｉに入力すると、この規制速度情報を制御部４ｉが規制速度情報記憶部４ｅに出力し、規制速度情報記憶部４ｅがこの規制速度情報を記録する。
【００４９】
Ｓ２６０において、規制速度評価装置４が規制速度情報を出力する。各区間Ｒ1，…，ＲNの規制速度情報を中央指令装置５及び規制速度告知装置６に規制速度評価装置４が通信装置３を通じて出力する。
【００５０】
次に、この発明の実施形態に係る移動体の規制速度評価システムによる規制速度告知処理について説明する。
図８は、この発明の実施形態に係る移動体の規制速度評価システムによる規制速度告知処理を説明するためのフローチャートである。
図８に示すＳ３１０において、規制速度告知装置６が規制速度情報を記録する。中央指令装置５又は規制速度評価装置４から通信装置３を通じて規制速度情報入力部６ａに規制速度情報が入力すると、この規制速度情報を制御部６ｈが規制速度情報記憶部６ｂに出力し、規制速度情報記憶部６ｂがこの規制速度情報を記録する。
【００５１】
Ｓ３２０において、規制速度告知装置６が車両Ｖの速度の検出を開始する。速度検出部６ｄに車両Ｖの速度の検出開始を制御部６ｈが指令すると、例えば速度発電機が出力するパルス信号に基づいて速度検出部６ｄが車両Ｖの速度を検出し速度情報を制御部６ｈに出力する。
【００５２】
Ｓ３３０において、規制速度告知装置６が車両Ｖの現在位置の検出を開始する。現在位置検出部６ｃに車両Ｖの現在位置の検出開始を制御部６ｈが指令すると、例えばATS車上子が出力する絶対位置情報に基づいて現在位置検出部６ｃが車両Ｖの絶対位置を検出する。そして、次のATS地上子に車両Ｖが到達するまで速度検出部６ｄが出力するパルス信号を現在位置検出部６ｃが積算して車両Ｖの現在位置を検出し、現在位置情報を制御部６ｈに出力する。
【００５３】
Ｓ３４０において、規制速度告知装置６が規制速度情報を読み出す。現在位置検出部６ｃが車両Ｖの現在位置を検出すると、規制速度情報記憶部６ｂが記憶する規制速度情報を制御部６ｈが参照して、車両Ｖが現在走行している区間Ｒ1，…，ＲNの規制速度情報を読み出す。例えば、図１に示すように、車両Ｖが区間Ｒ1を現在走行している場合であって、この区間Ｒ1に規制速度が設定されているときには、この区間Ｒ1の規制速度情報を制御部６ｈが読み出す。
【００５４】
Ｓ３５０において、規制速度告知装置６が車両Ｖの運転者に規制速度を告知するか否かを判断する。車両Ｖの現在位置情報に基づいていずれの区間Ｒ1，…，ＲNを車両Ｖが現在走行しているか制御部６ｈが判断し、現在走行している区間Ｒ1，…，ＲNに規制速度が設定されているか否かを制御部６ｈが判断する。速度規制が設定されているときにはＳ３６０に進み、速度規制が設定されていないときには一連の処理を終了する。
【００５５】
Ｓ３６０において、規制速度告知装置６が規制速度を告知する。規制速度告知部６ｅに規制速度の告知を制御部６ｈが指令すると、例えば図１に示す車両Ｖが区間Ｒ1に進入する直前に規制速度告知部６ｅがこの区間Ｒ1の規制速度を画面上に表示したり、音声で案内したり、沿線の信号装置で指示したりする。
【００５６】
Ｓ３７０において、車両Ｖが規制速度を超過したか否かを規制速度告知装置６が判断する。例えば、図１に示すように、区間Ｒ1の規制速度を超えてこの区間Ｒ1を車両Ｖが走行しているときには、車両Ｖの走行によって積雪などの堆積物Ｓが舞上るおそれがある。このため、車両Ｖが規制速度を超過しているか否かを判定するように速度超過判定部６ｆに制御部６ｈが指令し、規制速度情報及び速度情報に基づいて車両Ｖの現在の速度が規制速度を超過したか否かを速度超過判定部６ｆが判定し、この判定結果を制御部６ｈに出力する。車両Ｖが規制速度を超過しているときにはＳ３８０に進み、車両Ｖが規制速度以下であるときには一連の処理を終了する。
【００５７】
Ｓ３８０において、規制速度告知装置６がブレーキ動作を指令する。車両Ｖが規制速度を越えて走行しているときには、ブレーキ動作指令部６ｇに動作指令開始を制御部６ｈが指令する。その結果、車両Ｖの速度が規制速度以下に低下するまで車両Ｖのブレーキ装置が作動し、車両Ｖの走行によって発生する積雪などの舞上りが抑制される。
【００５８】
この発明の実施形態に係る移動体の規制速度評価システムには、以下に記載するような効果がある。
(1) この実施形態では、車両Ｖが移動する軌道Ｒ上の堆積物Ｓの性状に基づいて、この車両Ｖの規制速度を規制速度評価部４ｄが評価する。このため、車両Ｖの規制速度を高精度に判定して規制速度が必要以上に低く設定されてしまうのを防ぎ、最適な規制速度を設定することによって遅延時間の短縮化を図り安全走行に貢献することができる。
【００５９】
(2) この実施形態では、堆積物Ｓが積雪であるときにこの積雪の雪質に基づいて規制速度評価部４ｄが規制速度を評価する。このため、雪の舞上り現象が雪質に依存することに着目して、雪質を指標とする速度規制を実施し、車両Ｖの規制速度を超えた走行によって発生する雪の舞上りを抑制するとともに、車両Ｖへの着雪を可能な限り抑制することができる。
【００６０】
(3) この実施形態では、積雪の密度及び／又は含水率に基づいて規制速度評価部４ｄが規制速度を評価する。このため、雪の舞上り現象と密接に関連する密度及び／又は含水率などを考慮して、効率的な安全走行を実現することができる。
【００６１】
(4) この実施形態では、堆積物Ｓの性状と規制速度との相関関係を相関関係情報記憶部４ｃが相関関係情報として記憶し、性状測定装置２の測定結果とこの相関関係情報とに基づいて規制速度評価部４ｄが規制速度を評価する。このため、例えば、積雪の密度及び／又は含水率と規制速度との相関関係を予め記憶しておくことによって、積雪の密度及び／又は含水率に基づいて規制速度を簡単に評価し設定することができる。
【００６２】
(5) この実施形態では、規制速度評価部４ｄが評価した規制速度を規制速度告知部６ｅが車両Ｖの運転者及び／又は指令者に告知する。このため、運転者の視覚による主観的な判断によって車両Ｖの速度を必要以上に規制し運転遅延が発生するのを防ぐことができるとともに、運転者に注意を喚起し車両Ｖの安全走行を図ることができる。
【実施例】
【００６３】
次に、この発明の実施例について説明する。
図９は、雪の舞上り試験装置の構成図である。
車両走行時に発生する雪の舞上り現象と軌道上の積雪の密度及び含水率（物理的性状）との関係を調べるために、車両床下模型及び台車模型を製作し高速回転円盤を用いて雪の舞上りの再現試験を実施した。図９に示す雪の舞上り試験装置１０は、新幹線車両などの高速車両が積雪上を通過するときに発生する雪の舞上り現象を模擬する試験装置である。雪の舞上り試験装置１０は、回転軸回りに回転する回転円盤１０ａと、雪試料Ｓ1を収容する収容部１０ｂと、収容部１０ｂ内の雪試料Ｓ1を支持する透水性の支持部１０ｃと、雪試料Ｓ1内の圧力を測定する圧力センサ１０ｄと、収容部１０ｂを開閉する開閉蓋１０ｅと、圧力センサ１０ｄから所定距離だけ離して収容部１０ｂ外に設置された圧力センサ１０ｆなどを備えている。雪の舞上り試験装置１０は、収容部１０ｂと対向する側の回転円盤１０ａの下面に模型２０を装着可能である。模型２０は、実際の鉄道車両の車両床下及び台車を模擬（縮小）したポリスチレン製の試験体であり、実際の鉄道車両の縮尺1/5で製作されている。
【００６４】
先ず、雪の舞上り試験装置１０に模型２０を装着して、密度と含水率とを変化させて雪試料Ｓ1を収容部１０ｂ内に収容し開閉蓋１０ｅを閉めた。次に、半径2500mmの回転円盤１０ａを回転させて、回転円盤１０ａの速度を６段階に変化させ速度が設定値に達すると同時に開閉蓋１０ｅを矢印方向に開き、収容部１０ｂ内の雪試料Ｓ1の舞上りの有無を確認した。
【００６５】
図１０は、走行速度と雪試料の密度との関係を示すグラフである。
図１０に示すように、回転円盤１０ａの速度(走行速度)を50,75,100,125,150,175km/hの６段階に変化させて、密度が42〜138kg/m3の間の26種類の雪試料(含水率が0〜30%)Ｓ1の舞上りの有無を確認した。その結果、図１０に示すように、雪試料Ｓ1の密度が50kg/m3以下のときには、走行速度が100km/h程度で雪の舞上りが発生しており、雪試料Ｓ1の密度の増加に伴って雪の舞上りが発生する走行速度が大きくなる傾向を示した。その結果、雪試料Ｓ1の密度と雪の舞上りが発生するときの走行速度との間には相関関係があり、雪試料Ｓ1の密度を測定することによって、雪の舞上りが発生するときの走行速度を推定可能であることが確認された。
【００６６】
図１１は、走行速度と雪試料の含水率との関係を示すグラフである。
図１１に示すように、回転円盤１０ａの速度(走行速度)を50,75,100,125,150,175km/hの６段階に変化させて、含水率が0〜28%の間の16種類の雪試料(密度が70〜100 kg/m3)Ｓ1の舞上りの有無を確認した。その結果、図１１に示すように、雪試料Ｓ1の含水率が10%程度のときには、走行速度が75km/h程度で雪の舞上りが発生しており、雪試料Ｓ1の含水率の増加に伴って雪の舞上りが発生する走行速度が大きくなる傾向を示した。その結果、雪試料Ｓ1の含水率と雪の舞上りが発生するときの走行速度との間には相関関係があり、雪試料Ｓ1の含水率を測定することによって、雪の舞上りが発生するときの走行速度を推定可能であることが確認された。
【００６７】
以上の結果から雪の舞上りは、積雪の状況とともに積雪の雪質に依存することが実験的研究によって明らかになった。また、列車が走行する際に同程度の積雪深上を走行した場合には、積雪の密度が大きいほど雪の舞上りが生じ難く、含水率が高いほど雪の舞い上がりが生じ難いことが確認された。
【００６８】
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、車両Ｖが鉄道車両である場合を例に挙げて説明したが、路面上を走行する自動車又は航空機などの他の移動体についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、堆積物Ｓとして雪を例に挙げて説明したが、海岸線に沿って敷設された軌道Ｒ上に堆積した砂などの他の堆積物についてもこの発明を適用することができる。この場合には、砂の舞上りを抑制して、転てつ機などに砂が詰まり転換不良が発生するのを抑制することができる。さらに、この実施形態では、堆積物Ｓの性状として密度及び／又は含水率を測定する場合を例に挙げて説明したが、堆積物Ｓの粒径、硬度、形状などの他の性状を測定して規制速度を評価することもできる。
【００６９】
(2) この実施形態では、GPS信号を利用して堆積物Ｓの含水率を測定する場合を例に挙げて説明したが、測定方法を限定するものではない。例えば、遠心分離機によって積雪内部から水を分離して含水率を測定する方法、雪試料の相変化に要する熱量を計測し雪試料全量に対する氷の量を定めて含水率を測定する方法、雪試料の誘電率を測定して含水率を測定する方法などを利用することもできる。また、この実施形態では、車両Ｖ側の速度超過判定部６ｆによって規制速度を超過したか否かを判断しているが、車両Ｖの速度情報を車両Ｖから通信装置３を通じて中央指令装置５に出力し、中央指令装置５が規制速度を超過したか否かを判断して車両Ｖのブレーキ装置を作動するように車両Ｖに指令することもできる。さらに、この実施形態では、規制速度評価装置４と中央指令装置５とを通信装置３によって接続しているが、規制速度評価装置４と中央指令装置５とを一体にすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】この発明の実施形態に係る移動体の規制速度評価システムの構成図である。
【図２】この発明の実施形態に係る規制速度評価システムの規制速度評価装置の構成図である。
【図３】この発明の実施形態に係る規制速度評価システムの相関関係情報記憶部のデータ構造を模式的に示す図であり、（Ａ）は積雪の密度と規制速度との相関関係を示す図であり、（Ｂ）は積雪の含水率と規制速度との相関関係を示す図である。
【図４】この発明の実施形態に係る規制速度評価システムの規制速度告知装置の構成図である。
【図５】この発明の実施形態に係る移動体の規制速度評価システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】この発明の実施形態に係る移動体の規制速度評価システムによる性状測定処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】この発明の実施形態に係る移動体の規制速度評価システムによる規制速度評価処理を説明するためのフローチャートである。
【図８】この発明の実施形態に係る移動体の規制速度評価システムによる規制速度告知処理を説明するためのフローチャートである。
【図９】雪の舞上り試験装置の構成図である。
【図１０】走行速度と雪試料の密度との関係を示すグラフである。
【図１１】走行速度と雪試料の含水率との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７１】
１  規制速度評価システム
２  性状測定装置
３  通信装置
４  規制速度評価装置
４ｃ  相関関係情報記憶部
４ｄ  規制速度評価部
５  中央指令装置
６  規制速度告知装置
６ｅ  規制速度告知部
Ｖ  車両（移動体）
Ｓ  堆積物
Ｒ  軌道（路面）
Ｒ1，…，ＲN  区間
【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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