(57)【要約】【課題】列車の運行データを利用して回生電力の発生箇所を管理することができる回生電力発生箇所モニタリング装置を提供する。【解決手段】データ入力手段２１に入力された列車１からの最新の運行データの速度と、直前データ用キャッシュ２３に一回分保存された直前（１回前）の運行データの速度を、発生箇所抽出手段２２で比較し、直前の運行データの速度よりも最新の運行データの速度が落ちている運行データを抽出して、回生電力発生箇所データベース２５に保存し、データ検索端末４によって特定の検索条件で検索して抽出するものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運行中の列車の速度および位置情報を所定時間間隔毎に収集した運行データを入力するデータ入力手段と、前記データ入力手段から入力された運行データを一回分保存した直前データ用キャッシュと、前記直前データ用キャッシュに保存された直前の運行データの速度よりも前記データ入力手段から入力された最新の運行データの速度が落ちている運行データを抽出する発生箇所抽出手段と、前記発生箇所抽出手段で抽出された運行データを回生電力発生箇所データベースに投入保存するデータ投入手段と、前記回生電力発生箇所データベースに保存された運行データから特定の検索条件で検索した運行データを抽出するデータ検索手段を備えていることを特徴とする回生電力発生箇所モニタリング装置。
【請求項２】
前記発生箇所抽出手段は直前の運行データの速度よりも最新の運行データの速度が設定値以上落ちている運行データを抽出することを特徴とする請求項１に記載の回生電力発生箇所モニタリング装置。
【請求項３】
前記設定値は軌道の勾配の程度に応じて複数個設定されていることを特徴とする請求項２に記載の回生電力発生箇所モニタリング装置。
【請求項４】
前記データ検索手段は前記回生電力発生箇所データベースに保存されている運行データの特定の時間帯の運行データを検索して抽出することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の回生電力発生箇所モニタリング装置。
【請求項５】
前記データ検索手段は前記回生電力発生箇所データベースに保存されている運行データの特定の列車の運行データを検索して抽出することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の回生電力発生箇所モニタリング装置。
【請求項６】
前記データ検索手段は前記回生電力発生箇所データベースに保存されている運行データの特定の区間の運行データを検索して抽出することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の回生電力発生箇所モニタリング装置。
【請求項７】
前記データ検索手段は前記回生電力発生箇所データベースに保存されている運行データの特定の進行方向の運行データを検索して抽出することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の回生電力発生箇所モニタリング装置。
【請求項８】
前記データ検索手段は前記回生電力発生箇所データベースに保存されている運行データの特定の速度範囲の運行データを検索して抽出することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の回生電力発生箇所モニタリング装置。
【請求項９】
前記データ検索手段は請求項４から８に記載の検索条件のいずれか複数個を組み合わせることによって絞り込んだ運行データを検索して抽出することを特徴とする請求項４から８のいずれか１項に記載の回生電力発生箇所モニタリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鉄道分野における大量の運行データを元に回生電力の発生している箇所をモニタリングする回生電力発生箇所モニタリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、鉄道分野においても省エネ化が進んでいる。省エネに向けては、列車がブレーキをかけた際に発生する回生電力の再利用が始まっている。例えば、発生した回生電力を他の列車の動力に提供したり、蓄電池に蓄積して列車および駅の電気設備等に供給を行っている。回生電力の発生量を見て供給電力の制御を実施するため、鉄道車両の回生電力検知回路が提案されている。（例えば、特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−２５７７４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の鉄道車両の回生電力検知回路においては、回生電力検知回路の構成が複雑なうえ回生電力の発生を検知するのみであり、回生電力の発生箇所を管理していないため、回生電力の発生の原因が、運行計画において列車の間隔に無理があるのか、地理的な問題なのか等の原因を掴めないという課題があった。
【０００５】
この発明は以上のような課題を解決するためになされたもので、複雑な検知回路を使用することなく、列車の運行データを利用して回生電力の発生箇所を管理することができる回生電力発生箇所モニタリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る回生電力発生箇所モニタリング装置は、運行中の列車の速度および位置情報を所定時間間隔毎に収集した運行データを入力するデータ入力手段と、前記データ入力手段から入力された運行データを一回分保存した直前データ用キャッシュと、前記直前データ用キャッシュに保存された直前の運行データの速度よりも前記データ入力手段から入力された最新の運行データの速度が落ちている運行データを抽出する発生箇所抽出手段と、前記発生箇所抽出手段で抽出された運行データを回生電力発生箇所データベースに投入保存するデータ投入手段と、前記回生電力発生箇所データベースに保存された運行データから特定の検索条件で検索した運行データを抽出するデータ検索手段を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、運行中の列車の速度および位置情報を所定時間間隔毎に収集した運行データを入力するデータ入力手段と、前記データ入力手段から入力された運行データを一回分保存した直前データ用キャッシュと、前記直前データ用キャッシュに保存された直前の運行データの速度よりも前記データ入力手段から入力された最新の運行データの速度が落ちている運行データを抽出する発生箇所抽出手段と、前記発生箇所抽出手段で抽出された運行データを回生電力発生箇所データベースに投入保存するデータ投入手段と、前記回生電力発生箇所データベースに保存された運行データから特定の検索条件で検索した運行データを抽出するデータ検索手段を備えているため、複雑な検知回路を使用することなく、列車の運行データを利用して回生電力の発生箇所を管理することができる回生電力発生箇所モニタリング装置を得ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１における回生電力発生箇所モニタリング装置を示す概略構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１における回生電力発生箇所モニタリング装置の動作を説明するフロー図である。
【図３】この発明の実施の形態１における回生電力発生箇所モニタリング装置の列車から送付される運行データを説明する説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１における回生電力発生箇所モニタリング装置の回生電力発生箇所データベースを説明する説明図である。
【図５】この発明の実施の形態２における回生電力発生箇所モニタリング装置を示す概略構成図である。
【図６】この発明の実施の形態２における回生電力発生箇所モニタリング装置の動作を説明するフロー図である。
【図７】この発明の実施の形態３における回生電力発生箇所モニタリング装置を示す概略構成図である。
【図８】この発明の実施の形態３における回生電力発生箇所モニタリング装置の動作を説明するフロー図である。
【図９】この発明の実施の形態３における回生電力発生箇所モニタリング装置の発生箇所精度向上手段の設定値を説明する説明図である。
【図１０】この発明の実施の形態４における回生電力発生箇所モニタリング装置のデータ検索端末を示す概略構成図である。
【図１１】この発明の実施の形態４における回生電力発生箇所モニタリング装置のデータ検索端末の動作を説明するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の形態について説明するが、各図において同一、または相当部分については同一符号を付して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における回生電力発生箇所モニタリング装置を示す概略構成図、図２はこの発明の実施の形態１における回生電力発生箇所モニタリング装置の動作を説明するフロー図、図３はこの発明の実施の形態１における回生電力発生箇所モニタリング装置の列車から送付される運行データを説明する説明図、図４はこの発明の実施の形態１における回生電力発生箇所モニタリング装置の回生電力発生箇所データベースを説明する説明図である。
【００１０】
図１において、運行中の列車１の運行データは無線通信等によって運行データ管理サーバ２に送信され、運行データ管理サーバ２のデータ入力手段２１に入力される。入力された運行データは例えば図３に示すように、データを収集した時分秒と列車番号と列車の進行方向と列車の位置（基準点からの距離）および列車の速度を含むデータであり、年月日は運行データ管理サーバ２で付与される。図３では、列車番号Ａ００１と列車番号Ｂ１００によって１秒間隔で収集した運行データがデータ入力手段２１に入力された場合を示している。なお、図３の参考欄は説明のために設けたものである。
【００１１】
運行データ管理サーバ２には、データ入力手段２１に入力された運行データから回生電力発生箇所の運行データを抽出する発生箇所抽出手段２２と、データ入力手段２１に入力された運行データの直前データを一回分保存する直前データ用キャッシュ２３と、発生箇所抽出手段２２で抽出された運行データを保存する回生電力発生箇所データベース２５と、直前データ用キャッシュ２３および回生電力発生箇所データベース２５に運行データを投入するデータ投入手段２４が設けられている。なお、運行データ管理サーバ２には、データ入力手段２１に入力された全ての運行データを保存するデータベースも別途設けられているが、本件発明に直接関係するものではないため、図示を省略している。また、回生電力発生箇所データベース２５に保存された運行データを使用して、通信ネットワーク３を経由したデータ検索端末４により回生電力発生箇所の管理に必要な運行データが目的に応じた検索条件によって検索されて抽出される。
【００１２】
次に、運行データ管理サーバ２の各手段の動作について、図２にもとづき説明する。
ステップ１０１において、データ入力手段２１が列車１から送付された最新の運行データを受け取ると、ステップ１０２において、発生箇所抽出手段２２は、直前データ用キャッシュ２３に保存されている同一列車の直前（１回前）の運行データの速度と、データ入力手段２１に入力された最新の運行データの速度を比較する。具体的には、直前の運行データの速度から最新の運行データの速度を減算した速度差が正の値であれば速度が落ちていることとなる。ステップ１０３において、発生箇所抽出手段２２で比較した結果、速度が落ちていればステップ１０４に進み、速度が落ちていなければステップ１０５に進む。
【００１３】
ステップ１０４において、データ投入手段２４はデータ入力手段２１が列車１から受け取った最新の運行データを回生電力発生箇所データベース２５に投入保存する。また、ステップ１０５において、データ投入手段２４はデータ入力手段２１が列車１から受け取った最新の運行データを直前データ用キャッシュ２３に入替保存する。ステップ１０６において、次のデータが有るか確認して有ればステップ１０１に戻り、無ければ終了する。以上のようにステップ１０１からステップ１０６の動作は列車１から運行データが１秒毎に送られてくる限り繰り返えされる。なお、上記説明では列車１から運行データが１秒毎に送られてくる場合について説明したが、１秒ごとに限定されるものではなく、所定時間間隔毎に運行データが送られてくるようになっていればよい。
【００１４】
以上のようにして回生電力発生箇所データベース２５に保存された回生電力の発生可能性のある運行データは、例えば図４に示すデータ構成であり、右端部分に発生箇所抽出手段２２で比較した際の速度差が付与されている。図４に示す回生電力発生箇所データベース２５に保存された運行データは、図３に示す列車１から送付された運行データの内の回生電力の発生可能性のある運行データのみとなっている。このため、データ検索端末４によって速やかに回生電力発生箇所の抽出が可能である。
【００１５】
なお、上記動作説明においては、データ入力手段２１に入力された運行データから直接的に回生電力発生箇所データベース２５を作成する場合について説明したが、回生電力発生箇所データベース２５がリアルタイム性を要求されない用途で使用される場合には、全ての運行データを保存したデータベースの運行データから上記説明と同様にして回生電力発生箇所データベース２５を作成してもよく、同様である。
【００１６】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２における回生電力発生箇所モニタリング装置を示す概略構成図、図６はこの発明の実施の形態２における回生電力発生箇所モニタリング装置の動作を説明するフロー図である。上記実施の形態１では、発生箇所抽出手段２２は、直前（１回前）の運行データの速度よりも最新の運行データの速度が落ちているものを抽出する場合について説明したが、例えば速度差が小さい場合には回生電力が発生していない場合が考えられる。このため実施の形態２では回生電力発生箇所の抽出精度を向上する場合について説明する。
【００１７】
図５において、運行データ管理サーバ２には発生箇所抽出手段２２に所定の設定値を与える発生箇所精度向上手段２６が設けられている。この発生箇所精度向上手段２６には回生電力が発生しだす速度差を予め求めて設定値としており、以下の説明では設定値が２の場合について説明する。なお、他の部分の構成については実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
【００１８】
次に、実施の形態２の各手段の動作について、図６にもとづき説明する。
ステップ１０１において、データ入力手段２１が列車１から送付された最新の運行データを受け取ると、ステップ１０２において、発生箇所抽出手段２２は、直前データ用キャッシュ２３に保存されている同一列車の直前（１回前）の運行データの速度と、データ入力手段２１に入力された最新の運行データの速度を比較する。このときステップ２０２で示すように発生箇所精度向上手段２６に設定されている設定値が発生箇所抽出手段２２に入力される。具体的には、直前の運行データの速度から最新の運行データの速度を減算した速度差が設定値の２以上速度が落ちていれば回生電力が発生していることとなる。ステップ２０３において、発生箇所抽出手段２２で比較した結果、設定値以上速度が落ちていればステップ１０４に進み、設定値以上速度が落ちていなければステップ１０５に進む。なお、以降の動作については、上記実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
【００１９】
以上のように、実施の形態２においては、実施の形態１よりも精度よく回生電力の発生箇所を抽出して回生電力発生箇所データベース２５に保存することができる。
【００２０】
実施の形態３．
図７はこの発明の実施の形態３における回生電力発生箇所モニタリング装置を示す概略構成図、図８はこの発明の実施の形態３における回生電力発生箇所モニタリング装置の動作を説明するフロー図、図９はこの発明の実施の形態３における回生電力発生箇所モニタリング装置の発生箇所精度向上手段の設定値を説明する説明図である。上記実施の形態２では、発生箇所精度向上手段２６に設定値が１個設けられている場合について説明したが、軌道が水平に設置されていれば実施の形態２で精度向上が図れるが、実際には軌道に勾配がある場合がある。実施の形態３では軌道の一部に勾配がある場合の精度向上について説明する。
【００２１】
発生箇所精度向上手段２６には、図９に示すように軌道の勾配の程度に応じて５個の設定値が適用区間対応で設けられている。発生箇所精度向上手段２６は、図７の構成図および図８のステップ３０２に示すように、データ入力手段２１から最新の運行データの位置と進行方向を入手して、図９に示す５個の設定値の内のどの設定値を使用するか決定して決定した設定値を発生箇所抽出手段２２に入力するように構成されている。なお、他の部分の構成および動作については上記実施の形態２と同様であるため説明を省略する。
【００２２】
以上のように構成することで、発生箇所抽出手段２２でさらに精度よく回生電力発生箇所の運行データを抽出することができる。なお、図９では発生箇所精度向上手段２６に設定値が勾配の程度に応じて５個設けられている場合について説明したが、設定値は５個に限定されるものではなく、また、設定値の値は実際の適用区間で予め求めた設定値にすればよく、整数である必要もない。
【００２３】
実施の形態４．
図１０はこの発明の実施の形態４における回生電力発生箇所モニタリング装置のデータ検索端末を示す概略構成図、図１１はこの発明の実施の形態４における回生電力発生箇所モニタリング装置のデータ検索端末の動作を説明するフロー図である。上記実施の形態１では、データ検索端末４については簡単な説明のみであったので、実施の形態４で詳細に説明する。
【００２４】
図１０において、データ検索端末４には、時間帯検索手段４１と列車番号検索手段４２と位置区間検索手段４３と進行方向検索手段４４と速度範囲検索手段４５、および、これらのデータ検索手段で検索して抽出した運行データを表示する検索結果表示手段４６が設けられている。時間帯検索手段４１は、特定の時間帯の開始時間と終了時間を検索条件に指定して、回生電力発生箇所データベース２５の図４に示す時分秒のデータを検索して、特定の時間帯内の運行データを抽出するものである。列車番号検索手段４２は、特定の列車番号を検索条件に指定して、回生電力発生箇所データベース２５の図４に示す列車番号のデータを検索して、特定の列車番号の運行データを抽出するものである。位置区間検索手段４３は、特定の区間の開始位置と終了位置を検索条件に指定して、回生電力発生箇所データベース２５の図４に示す位置のデータを検索して、特定の区間内の運行データを抽出するものである。進行方向検索手段４４は、特定の進行方向を検索条件に指定して、回生電力発生箇所データベース２５の図４に示す進行方向のデータを検索して、特定の進行方向の運行データを抽出するものである。速度範囲検索手段４５は、特定の速度範囲の上限速度と下限速度を検索条件に指定して、回生電力発生箇所データベース２５の図４に示す速度のデータを検索して、特定の速度範囲の運行データを抽出するものである。
【００２５】
次に図１１にもとづき動作を説明する。ステップ４０１において、特定の検索条件を指定する。このとき１個のデータ検索手段の検索条件のみ指定しても良いし、複数個のデータ検索手段の検索条件を指定して組み合わせて絞り込むなど、目的に応じた運行データが得られるように特定の検索条件を指定する。ステップ４０２において、指定された検索条件で回生電力発生箇所データベース２５を検索して、検索条件にヒットした運行データを抽出する。ステップ４０３において、検索結果表示手段４６の画面に検索結果を画面表示する。この画面表示は抽出された運行データをそのまま表示しても良いし、目的に応じて見やすいように、例えば路線図の該当部分の色を変えるなどして表示しても良い。
【００２６】
なお、この発明は、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たり、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１  列車、２  運行データ管理サーバ、３  通信ネットワーク、４  データ検索端末、２１  データ入力手段、２２  発生箇所抽出手段、２３  直前データ用キャッシュ、２４  データ投入手段、２５  回生電力発生箇所データベース、２６  発生箇所精度向上手段、４１  時間帯検索手段、４２  列車番号検索手段、４３  位置区間検索手段、４４  進行方向検索手段、４５  速度範囲検索手段、４６  検索結果表示手段
【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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