(57)【要約】      （修正有）【課題】都市軌道交通の交差点において、路面電車、自動車、歩行者等の進路競合が発生した際の、非優先側の車両に対する影響を軽減する運行管理システムを提供する。【解決手段】列車の位置を検出し、走行する区間のダイヤ情報に従って運行管理する運行管理システムにおいて、列車の位置とダイヤ情報から、周期的に現示を切り替える交通信号を列車が通過する交通信号通過時刻を算出し、交通信号の現示を切り替える周期を変更させる指令を送出することにより、交通信号通過時刻に交通信号を進行現示にさせる。【選択図】図１
2017045343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車の位置を検出し、走行する区間のダイヤ情報に従って運行管理する運行管理システムにおいて、
前記列車の位置と前記ダイヤ情報から、周期的に現示を切り替える交通信号を前記列車が通過する交通信号通過時刻を算出し、
前記交通信号の前記現示を切り替える周期を変更させる指令を送出することにより、前記交通信号通過時刻に前記交通信号を進行現示にさせることを特徴とする運行管理システム。
【請求項２】
請求項１の運行管理システムであって、
前記周期を変更しなければ、前記交通信号通過時刻に前記交通信号が進行以外を現示する場合、
前記交通信号通過時刻から前記交通信号が次に前記進行現示を行うまでの信号待ち時間を計算し、
前記列車が前記交通信号を通過するまでの前記交通信号の前記周期を短縮させる指令を送出し、短縮させたそれぞれの前記周期の時間と、元の前記周期の時間の差分の絶対値を周期短縮時間差分とし、前記列車が前記交通信号を通過するまでの前記周期短縮時間差分の合計時間を、前記信号待ち時間と略同一にし、
前記列車が前記交通信号を通過したのち、前記周期の時間を伸長させる指令を送出し、元の前記周期の時間に戻すことを特徴とする運行管理システム。
【請求項３】
請求項２の運行管理システムであって、
前記周期の時間を伸長させる指令を送出し、元の前記周期の時間に戻す場合、
伸長させるそれぞれの前記周期の時間と、元の前記周期の時間の差分の絶対値を周期短縮時間戻し差分とし、前記周期短縮時間戻し差分の合計時間を前記信号待ち時間と略同一にすることを特徴とする運行管理システム。
【請求項４】
請求項３の運行管理システムであって、
前記周期短縮時間差分の前記周期間の変化率が正であり、
前記周期短縮時間戻し差分の前記周期間の変化率が負である
ことを特徴とする運行管理システム。
【請求項５】
請求項２乃至請求項３のいずれかひとつの運行管理システムであって、
前記周期を変更しなければ、前記交通信号通過時刻に前記交通信号が進行以外を現示する場合、
前記交通信号通過時刻までに前記交通信号が前記進行現示以外を現示する進行現示以外切替回数を計算し、
前記信号待ち時間を前記進行現示以外切替回数で割った値を前記周期短縮時間差分とし、
前記交通信号通過時刻までの前記交通信号の現示の各周期の時間を、前記周期短縮時間差分だけ短縮させる指令を送出することを特徴とする運行管理システム。
【請求項６】
請求項２乃至請求項５のいずれかひとつの運行管理システムであって、
前記交通信号の前記周期を短縮させる指令は、前記交通信号が前記進行現示以外を現示する時間を短縮させる指令であり、
前記交通信号の前記周期を伸長させる指令は、前記交通信号が前記進行現示以外を現示する時間を伸長させる指令であることを特徴とする運行管理システム。
【請求項７】
請求項１の運行管理システムであって、
前記周期を変更しなければ、前記交通信号通過時刻に前記交通信号が進行以外を現示する場合、
前記交通信号通過時刻とその直前に前記交通信号が前記進行現示を現示する時刻の差分である進行現示経過時間を計算し、
前記列車が前記交通信号を通過するまでの前記交通信号の前記周期を伸長させる指令を送出し、伸長させたそれぞれの前記周期の時間と、元の前記周期の時間の差分の絶対値を周期伸長時間差分とし、前記列車が前記交通信号を通過するまでの前記周期伸長時間差分の合計時間を、前記進行現示経過時間と略同一にし、
前記列車が前記交通信号を通過したのち、前記周期の時間を短縮させる指令を送出し、元の前記周期の時間に戻すことを特徴とする運行管理システム。
【請求項８】
請求項７の運行管理システムであって、
前記周期の時間を短縮させる指令を送出し、元の前記周期の時間に戻す場合、
短縮させるそれぞれの前記周期の時間と、元の前記周期の時間の差分の絶対値を前記周期伸長時間戻し差分とし、前記周期伸長時間戻し差分の合計時間を前記進行現示経過時間と略同一にすることを特徴とする運行管理システム。
【請求項９】
請求項８の運行管理システムであって、
前記周期伸長時間差分の前記周期間の変化率が正であり、
前記周期伸長時間戻し差分の前記周期間の変化率が負である
ことを特徴とする運行管理システム。
【請求項１０】
請求項７乃至請求項８のいずれかひとつの運行管理システムであって、
前記周期を変更しなければ、前記交通信号通過時刻に前記交通信号が進行以外を現示する場合、
前記交通信号通過時刻までに前記交通信号が前記進行現示を現示する進行現示切替回数を計算し、
前記進行現示経過時間を前記進行現示切替回数で割った値を前記周期伸長時間差分とし、
前記交通信号通過時刻までの前記交通信号の現示の各周期の時間を、前記周期伸長時間差分だけ伸長させる指令を送出することを特徴とする運行管理システム。
【請求項１１】
請求項７乃至請求項１０のいずれかひとつの運行管理システムであって、
前記交通信号の前記周期を短縮させる指令は、前記交通信号が前記進行現示を現示する時間を短縮させる指令であり、
前記交通信号の前記周期を伸長させる指令は、前記交通信号が前記進行現示を現示する時間を伸長させる指令であることを特徴とする運行管理システム。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１１のいずれかひとつの運行管理システムであって、
前記周期を変更する指令を既に送出しているが、前記交通信号は前記交通信号通過時刻に進行以外を現示する場合、又は、前記周期を変更する指令を送出したが受け付けられなかった場合、
前記交通信号通過時刻の前後で、前記交通信号が前記進行現示を行う時刻を算出し、
当該時刻に、前記列車が前記交通信号を通過できる前記列車の速度を計算し、前記列車に通知し、
前記速度を通知された前記列車は、当該速度を表示する走行モード表示装置を備えることを特徴とする運行管理システム。
【請求項１３】
請求項１乃至請求項１１のいずれかひとつの運行管理システムであって、
前記周期を変更する指令を既に送出しているが、前記交通信号は前記交通信号通過時刻に進行以外を現示する場合、又は、前記周期を変更する指令を送出したが受け付けられなかった場合、
前記交通信号通過時刻の前後で、前記交通信号が前記進行現示を行う時刻を算出し、
当該時刻に、前記列車が前記交通信号を通過できる前記列車の速度を計算し、前記列車に通知し、
前記速度を通知された前記列車は、自列車の速度を変更して前記速度で走行することを特徴とする運行管理システム。
【請求項１４】
請求項１乃至請求項１１のいずれかひとつの運行管理システムであって、
前記周期を変更する指令を既に送出しているが、前記交通信号は前記交通信号通過時刻に進行以外を現示する場合、又は、前記周期を変更する指令を送出したが受け付けられなかった場合、
前記交通信号通過時刻の前後で、前記交通信号が前記進行現示を行う時刻を算出して前記列車に通知し、
当該時刻を受信した前記列車は、当該時刻に、自列車が前記交通信号を通過できる自列車の速度を計算し、当該速度を表示する走行モード表示装置を備えることを特徴とする運行管理システム。
【請求項１５】
請求項１乃至請求項１１のいずれかひとつの運行管理システムであって、
前記周期を変更する指令を既に送出しているが、前記交通信号は前記交通信号通過時刻に進行以外を現示する場合、又は、前記周期を変更する指令を送出したが受け付けられなかった場合、
前記交通信号通過時刻の前後で、前記交通信号が前記進行現示を行う時刻を算出して前記列車に通知し、
当該時刻を受信した前記列車は、当該時刻に、自列車が前記交通信号を通過できる自列車の速度を計算し、自列車の速度を変更して前記速度で走行することを特徴とする運行管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、路面電車、ライトレール、トラム等と呼ばれる都市軌道交通向けの運行管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
交差点における交通信号機の制御では、交差点における路面電車やバス等の公共通行車両の停滞時間を短縮するため、特表２００６−５１６３４２号公報（特許文献１）に記載の技術がある。この公報には「移動事象の定義、ファンクション、および所与の交通場所において検知された行動から、本発明は何時、何処で、如何なる条件下で適正な交通信号リクエストおよび/または適正な交通信号リクエスト取消を発信するかを決定する。」という記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００６−５１６３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
都市軌道交通では、交差点において、路面電車、自動車、歩行者等の進路競合が発生し、路面電車は交差点で停車を強いられることが多いため、定時運行性、行先駅までの速達性の性能が低下する恐れがある。
【０００５】
そこで、一般に、交通信号機の優先制御を行うことが行われている。例えば、特許文献１では、交通信号機の優先制御を要求する「適正なタイミング、位置、条件を決定する一連の移動事象、および/またはその他の移動事象を組み込む」枠組みを提供している。また、特許文献１では、非優先側の車両に対する影響の軽減について言及されているが、その具体的な手段までは言及されていない。
【０００６】
そこで、本発明では、非優先側の車両に対する影響の軽減について、具体的方法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】
【０００７】
本発明における運行管理システムは、列車の位置を検出し、走行する区間のダイヤ情報に従って運行管理する運行管理システムにおいて、列車の位置とダイヤ情報から、周期的に現示を切り替える交通信号を列車が通過する交通信号通過時刻を算出し、交通信号の現示を切り替える周期を変更させる指令を送出することにより、交通信号通過時刻に交通信号を進行現示にさせることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、運行管理システムが列車の交差点通過予測時刻を交通管制システムに送信することにより、交通管制システムは、列車が交差点を通過するときに丁度、交通信号機が進行現示をするよう、交通信号機の交替表示周期の変更を予め実施することにより、交通信号機の動作変更が急激に行われることによる、非優先側の道路交通への影響緩和を実現する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１の装置構成の概略図である。
【図２】２つの路面電車が交差点で競合する状況を説明する説明図である。
【図３】実施例１の運行管理システムの周期変更要求出力処理、駅間走行速度調整処理を選択する処理を示すフローチャートである。
【図４】実施例１の車上装置の表示端末への駅間走行速度調整指示の表示例を示す図である。
【図５】ダイヤの例を示す図である。
【図６】周期変更要求出力処理の処理を示すフローチャートである。
【図７】周期を変更する時間の算出の処理を示すフローチャートである。
【図８】周期を戻す時間の算出の処理を示すフローチャートである。
【図９】現時刻と交差点通過予測時刻および交通信号機の現示の関係を示す図である。
【図１０】現時刻と交差点通過予測時刻および交通信号機の現示の関係を示す図である。
【図１１】駅間走行速度調整処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施例を図面を用いて説明する。
【００１１】
以下の実施例は、本発明の実施形態の具体例を示すものであり、本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、本明細書に開示される技術的思想の範囲内において当業者による様々な変更および修正が可能である。
【００１２】
また、実施例を説明するための全図において、同一の機能を有するものは、同一の符号を付け、その繰り返しの説明は省略することがある。
【実施例１】
【００１３】
実施例１について、図１により説明する。
【００１４】
図１は、路面電車の線形の一例である交差点区間での本発明の本実施例の装置構成の概略図を示す。
【００１５】
交通管制システム１０５は、表示端末１０６、中央処理装置１０７、入出力装置１０８、交通信号制御装置１１１からなる。
【００１６】
中央処理装置１０７は、表示端末１０６と入出力装置１０８と交通信号制御装置１１１と接続する。
【００１７】
交通信号制御装置１１１は中央処理装置１０７と交通信号機１１３と接続し、交通管制システム１０５の中央処理装置１０７からの指示により、交通信号機１１３の進行現示と停止現示を交替表示するようサイクル制御する。
【００１８】
表示端末１０６は中央処理装置１０７が交通信号制御装置１１１から入力した交通信号機１１３の表示状態を表示する。
【００１９】
運行管理システム１０１は、表示端末１０２、中央処理装置１０３、入出力装置１０４、軌道信号制御装置１１２からなる。
【００２０】
中央処理装置１０３は、表示端末１０２と軌道信号制御装置１１２と入出力装置１０４と接続する。
【００２１】
軌道信号制御装置１１２は軌道信号機１１４と接続する。
【００２２】
表示端末１０２は中央処理装置１０３と接続し、中央処理装置１０３が軌道信号機１１２から入力された軌道信号機１１４の表示状態を表示する。
【００２３】
通信システム１０９は、運行管理システム１０１の入出力装置１０４、および、交通管制システム１０５の入出力装置１０８と接続し、運行管理システム１０１と交通管制システム１０５の通信を媒介する。また、通信システム１０９は、列車に搭載された車上装置と接続し（車上装置とは無線接続する）、運行管理システム１０１と前記車上装置の通信を媒介する。
【００２４】
ディテクションループ（以下、ＤＬと呼ぶ）１１６は狭域無線伝送手段であり、列車１１７内に設置される図示しない車上装置１２２は、ＤＬ直上に加えて前後数メートルの範囲で、ＤＬ１１６と通信が可能である。ＤＬ１１６は路面電車の走行路上に複数配置される。ＤＬ１１６は一定間隔（例えば５００ｍ間隔）あるいは、走行路上の重要な地点（例えば、駅、走行路が分岐する１０ｍ手前の地点、交差点の手前１０ｍの地点等）に配置される。各ＤＬ１１６は一意の識別符号を持っており、ＤＬ１１６と通信する機器にその識別符号を送信する。
【００２５】
路面電車１１７の車上装置１２２はＤＬ１１６の直上を通過するときＤＬ１１６と通信し、通信したＤＬ１１６の識別符号を取得する。さらに、路面電車１１７の車上装置１２２は、車輪に取り付けられた図示しない車輪回転検知装置１２３から入力される回転数情報と、車上装置１２２が記憶している車輪径とに基づいて、列車がＤＬ１１６上を通過した時点からの走行距離を算出する。さらに、走行距離の時間変化により走行速度を算出する。その後、路面電車１１７は、通過したＤＬ１１６の識別符号、通過したＤＬ１１６からの走行距離（以下、ＤＬ相対距離情報と呼ぶ。）、走行速度および自分に割り当てられた列車識別符号を通信システム１０９を介して、運行管理システム１０１に送信する。
【００２６】
入出力装置１０４は通信システム１０９から、各列車の通過したＤＬ１１６の識別符号、ＤＬ相対距離情報、走行速度および通信した列車の列車識別符号を入力し、さらに入出力装置１０４は前記通過したＤＬ１１６の識別符号、前記ＤＬ相対距離情報、走行速度および通信した列車の列車識別符号を中央処理１０３に入力する。
【００２７】
中央処理装置１０３は走行路上に配置しているＤＬ１１６の識別符号と位置を記憶しておく。また、列車走行路上にある駅および交差点の位置、走行を計画している各列車の列車識別符号、走行を計画している各列車の駅への着発時刻、走行を計画している各列車の交差点通過時刻の情報である当日ダイヤ情報を記憶しておく。中央処理装置１０３は入出力装置１０４から入力する前記の各列車の通過したＤＬ１１６の識別符号、ＤＬ相対距離情報、列車識別符号および当日ダイヤ情報を元に各列車の在線位置を把握する。すなわち、中央処理装置１０３は各列車について、前記通過したＤＬ１１６の識別符号およびＤＬ相対距離情報から、ＤＬ１１６の位置からどの距離に在線しているか算出する。さらに、当日ダイヤ情報および列車識別符号により、その列車が走行路のどの方向に走行するか算出し、ＤＬ１１６の位置からどの方向にどの距離にいるか算出する。これにより、各列車の位置を算出する。この列車位置と列車の走行速度を列車追跡情報とする。
【００２８】
表示端末１０２は各列車の在線位置を路線図上に表示する。
【００２９】
運行管理システム１０１は、当日ダイヤ情報と列車追跡情報を元に各路面電車１１７が交差点を通過する予測時刻を算出する。詳しくは後述する図５で説明する。その予測時刻に路面電車１１７が対面する交通信号機が進行現示になるように、交通信号機１１３の現示のサイクル制御を変更させる指示を、交通管制システム１０５に出力する。
【００３０】
交通管制システム１０５は、交通信号機１１３の現示のサイクル制御を、指示された通りに変更し、交通信号制御装置１１１に指示する。
【００３１】
図２は、二つの路面電車が競合する場合を示す。列車の競合は、自列車の位置とダイヤから計算する。列車の競合、交差点使用順序については後述する図５にて説明する。路面電車１１７が遅延しており、路面電車１１８がスケジュール通りである。そのため、運行管理システム１０１による交差点使用順序の判定は路面電車１１７が第一位、路面電車１１８が第二位である。路面電車１１７が対面する交通信号機１１３を通過するときに進行表示となるように、現示のサイクルを変更させる指示を交通管制システム１０５に出力する。
【００３２】
一方、路面電車１１８は、交差点に到着するときに停止表示となることが予測されるので、運行管理システム１０１は路面電車１１８が交差点に到着するときに、停車しないよう、ゆっくり走行することを路面電車１１８へ指示する。これにより、路面電車は駅間で停車、再出発を行う必要が無いので、省エネとなる。
【００３３】
運行管理システム１０１の動作を図３、図６、図７、図８のフローチャートを用いて説明する。
【００３４】
図３は、運行管理システムの周期変更要求処理と、駅間走行速度調整処理を選択する処理の流れを表すフローチャートである。この処理は毎制御周期ごとに実施されても、あるいは特定の条件が成立するとき実施するものとしてもよい。特定の条件としては運行管理システムを導入するとき、運行管理システムの再稼動を開始するとき、列車を検知したときなどが考えられる。
【００３５】
ステップＳ３０１にて、各路面電車の交差点通過予測時刻を算出し、ステップＳ３０２に進む。交差点通過予測時刻は、自列車の位置とダイヤから計算する。詳しくは後述する図５にて説明する。
【００３６】
ステップＳ３０２にて、他の路面電車と進路が競合するかチェックする。列車の競合については後述する図５にて説明する。競合しない場合、ステップＳ３０８に進み、競合する場合、ステップＳ３０３に進む。
【００３７】
ステップＳ３０８にて、周期変更要求出力処理を実行し、ステップＳ３０９に進む。
【００３８】
ステップＳ３０９にて、交通管制システムにより周期変更要求が受け付けられたかチェックする。交通管制システムは、他の路面電車の周期変更要求を受け付け周期を変更している場合に、さらに周期変更要求を受信したとき、その周期変更要求を受け付けない。さらに、交通管制システムは、緊急車両の通過を優先させるため交通信号の周期変更を行えない場合も周期変更要求を受け付けない。周期変更要求が受け付けられた場合、処理を終了し、受け付けられなかった場合、ステップＳ３１０に進む。
【００３９】
ステップＳ３１０にて、駅間走行速度調整処理を実行し、終了する。
【００４０】
ステップＳ３０３にて、競合する路面電車の間の優先度を決定し、ステップＳ３０４に進む。優先度は、現時刻以降のダイヤ上にある列車で、進路が競合している交差点を持つ列車をピックアップし、通過時刻の順に決定する。
【００４１】
ステップＳ３０４にて、優先度が１位かそれ以外か確認する。優先度が１位の場合、ステップＳ３０５へ進み、それ以外の場合、ステップＳ３０７に進む。
【００４２】
ステップＳ３０７にて、駅間走行速度調整処理を実行し、終了する。
【００４３】
ステップＳ３０５にて、周期変更要求出力処理を実行し、ステップＳ３０６に進む。
【００４４】
ステップＳ３０６にて、交通管制システムにより周期変更要求が受け付けられたかチェックする。交通管制システムは、他の路面電車の周期変更要求を受け付け周期を変更している場合に、さらに周期変更要求を受信したとき、その周期変更要求を受け付けない。さらに、交通管制システムは、緊急車両の通過を優先させるため交通信号の周期変更を行えない場合も周期変更要求を受け付けない。周期変更要求が受け付けられた場合、処理を終了し、受け付けられなかった場合、ステップＳ３０７に進む。
【００４５】
ステップＳ３０７にて、駅間走行速度調整処理を実行し、終了する。
【００４６】
図５は、ダイヤの例を示す図である。列車１１７はＡ駅から交差点１１９を右折し、Ｃ駅へ向かう。列車１１８はＢ駅から交差点１２０および交差点１１９を直進し、Ａ駅へ向かう。列車１１７は列車１１８より先に交差点１１９に到達し右折する。この例では、列車１１７が２５分遅延している。なお、交差点通過予測時刻は自列車の位置とダイヤから計算する。ダイヤ通り運行しており、遅延が無い場合は、ダイヤのスジと交差点の軸の交点に相当する時刻を使用する。遅延がある場合は、遅延分だけダイヤのスジを修正し、そのスジと交差点の軸の交点に相当する時刻を使用する。例えば、列車１１７に遅延がないときは、交差点１１９を通過する交差点通過予測時刻は１０：１２であり、図５のような遅延があるときは、１０：３７になる。交差点使用順序は、交差点の通過順に算出する。通過した列車は交差点使用順序から削除する。この場合、交差点１１９の交差点使用順序は列車１１７が１位、列車１１８が２位になる。列車１１７が交差点１１９を通過した後は、列車１１８が交差点１１９の交差点使用順序１位になる。
【００４７】
また、交差点使用順序１位の列車が交通管制システムに周期変更要求を送信し、交通信号の現示周期を変更している間にその交差点を通過する他の列車がある場合、この使用順序１位の列車を含めたこれらの列車はその交差点で競合する列車であると定義する。ただし、処理を単純にするため、その交差点の最寄りの駅または交差点とのダイヤ上の走行時分の内、最も短い時分を求め、ある交差点で交差点使用順序１位の列車の通過時刻からその時分以内にその交差点を通過する見込みの列車を、交差点使用順序１位の列車と競合する列車と定義する。本実施例では、交差点１１９の最寄りの駅または交差点はＡ駅または交差点１２０であるが、交差点１１９とＡ駅の間の走行時分（６分）の方が短いので、交差点１１９で交差点使用順序１位の列車の通過時刻から６分以内に交差点１１９を通過する見込みの列車を、交差点１１９で交差点使用順序１位の列車と競合する列車と定義する。図５の例では、遅延している列車１１７が交差点１１９を通過したのち６分以内に列車１１８が交差点１１９を通過する見込みなので、列車１１７と列車１１８は交差点１１９で競合する列車であるとする。
【００４８】
図６は、周期変更要求出力の処理を示すフローチャートである。
【００４９】
ステップＳ６０１にて、交差点通過予測時刻にその列車が対面する交通信号機が進行現示の場合は、周期変更要求出力処理を終了し、停止現示の場合はステップＳ６０２に進む。交差点通過予測時刻にその列車が対面する交通信号機の現示の求め方は、後述する図９にて説明する。
【００５０】
ステップＳ６０２にて、周期を変更する時間の算出処理を実行し、ステップＳ６０３に進む。
【００５１】
ステップＳ６０３にて、周期を戻す時間の算出処理を実行し、ステップＳ６０４に進む。
【００５２】
ステップＳ６０４にて、算出した周期を変更する時間、周期を戻す時間を用い、周期変更要求を交通管制システム１０５に送信し、周期変更要求出力処理を終了する。
【００５３】
本実施例では、周期を変更する時間の算出処理および周期を戻す時間の算出処理を運行管理システム１０１が実施しているが、運行管理システム１０１は交差点通過予測時刻を交通管制システム１０５に通知し、交通管制システム１０５が周期を変更する時間の算出処理および周期を戻す時間の算出処理を実行し、周期を変更してもよい。
【００５４】
図７は、周期を変更する時間の算出の処理を示すフローチャートである。
【００５５】
ステップＳ７０１にて、交差点通過予測時刻までに現示する停止現示の回数を算出し、ステップＳ７０２に進む。交差点通過予測時刻までに現示する停止現示の回数の算出のしかたは、後述する図１０にて説明するとおり、Ｍ＋１回となる。
【００５６】
ステップＳ７０２にて、交差点通過予測時刻に進行現示するための補正時間を算出し、ステップＳ７０３に進む。交差点通過予測時刻に進行現示するための補正時間は、後述する図１０で示すＴｗとする。Ｔｗは交差点通過予測時刻Ｔｄから交通信号機が次に進行現示を行うまでの信号待ち時間である。
【００５７】
ステップＳ７０３にて、交差点通過予測時刻までの各周期へ、変更指示する時間を算出する。その後、周期を変更する時間の算出処理を終了する。この場合、現時刻から交差点通過予測時刻までの各周期の停止現示の時間Ｔｒを一律にＴｗ／（Ｍ＋１）だけ短縮させる。
【００５８】
図８は、周期を戻す時間の算出の処理を示すフローチャートである。
【００５９】
ステップＳ８０１にて、交差点通過予測時刻までに現示する停止現示の回数を算出し、ステップＳ８０２に進む。交差点通過予測時刻までに現示する停止現示の回数の算出のしかたは、後述する図１０にて説明するとおり、Ｍ＋１回となる。なお、この値はステップＳ７０１にて求めたものと同じものを使用してもよい。
【００６０】
ステップＳ８０２にて、交差点通過予測時刻に進行現示するための補正時間を算出し、ステップＳ８０３に進む。交差点通過予測時刻に進行現示するための補正時間は、後述する図１０で示すＴｗとする。Ｔｗは交差点通過予測時刻Ｔｄから交通信号機が次に進行現示を行うまでの信号待ち時間である。なお、この値はステップＳ７０２にて求めたものと同じものを使用してもよい。
【００６１】
ステップＳ８０３にて、交差点通過予測時刻以後の各周期へ、変更指示する時間を算出する。その後、周期を戻す時間の算出処理を終了する。この場合、交差点通過予測時刻以後の周期の停止現示の時間ＴｒをＴｗ／（Ｍ＋１）だけ伸長させる。
【００６２】
図９は、現時刻と交差点通過予測時刻および交通信号機の現示の関係を示す図である。交差点通過予測時刻Ｔｄにおける交通信号機の現示は次のようにして求める。運行管理システム１０１は交通管制システム１０５に交通信号機の現示の周期Ｔｃ、その周期における進行現示の現示時間Ｔｇおよび停止現示の現示時間Ｔｒ、および、直前の進行現示時刻Ｔｂの情報を要求し、受信する。これらの情報を用いて次の式を満たす整数Ｍを求める。
【００６３】
現示の周期Ｔｃ×Ｍ  ≦  交差点通過予測時刻Ｔｄ−直前の進行現示時刻Ｔｂ  ＜  現示の周期Ｔｃ×（Ｍ＋１）
この整数Ｍを用い、進行現示経過時間Ｔｐ＝（交差点通過予測時刻Ｔｄ−直前の進行現示時刻Ｔｂ）−現示の周期Ｔｃ×Ｍを計算する。これより、進行現示経過時間Ｔｐ＜進行現示の現示時間Ｔｇであれば、進行現示と判断する。進行現示経過時間Ｔｐ≧進行現示の現示時間Ｔｇであれば停止現示と判断する。
【００６４】
図１０は、現時刻と交差点通過予測時刻および交通信号機の現示の関係を示す図である。整数Ｍは、図９と同様に求める。図１０より、現時刻Ｔｎ−直前の進行現示時刻Ｔｂ  ＜  Ｔｇなら現時刻Ｔｎにて交通信号機は進行現示であり、交差点通過予測時刻までに現示する進行現示の回数ＮｇはＭ＋１回、交差点通過予測時刻までに現示する停止現示の回数ＮｒはＭ＋１回と判断する。現時刻Ｔｎ−直前の進行現示時刻Ｔｂ  ≧  Ｔｇなら現時刻Ｔｎにて交通信号機は停止現示であり、交差点通過予測時刻までに現示する進行現示の回数ＮｇはＭ回、交差点通過予測時刻までに現示する停止現示の回数ＮｒはＭ＋１回と判断する。Ｔｗは、次の計算により求める。Ｔｗ＝（Ｔｇ１＋Ｔｒ１）＋（Ｔｇ２＋Ｔｒ２）＋・・・＋（ＴｇＮｇ＋ＴｒＮｒ）−（直前の進行現示時刻Ｔｂから現時刻Ｔｎまでの時間）−（現時刻Ｔｎから交差点通過予測時刻Ｔｄまでの時間）＝Ｎｒ×Ｔｃ−（Ｔｎ−Ｔｂ）−（Ｔｄ−Ｔｎ）。交通信号の各周期の現示の時間Ｔｇｉ（ｉは１からＮｇまでの整数）および、Ｔｒｊ（ｊは１からＮｒまでの整数）が変更されている場合は、変更後の時間を使用する。
【００６５】
図１１は、駅間走行速度調整処理を示すフローチャートである。
【００６６】
ステップＳ１１０１にて、運行管理システム１０１は、制御対象の列車の交差点通過予測時刻にその列車が対面する交通信号機が進行現示の場合は、周期変更要求出力処理を終了し、停止現示の場合はステップＳ１１０２に進む。
【００６７】
ステップＳ１１０２にて、運行管理システム１０１は、図１０で説明したように信号待ち時間Ｔｗを算出し、ステップＳ１１０３に進む。
【００６８】
ステップＳ１１０３にて、運行管理システム１０１は、列車の現在位置から交通信号機までの走行距離をＤｓを求め、Ｄｓ／（交差点通過予測時刻Ｔｄ−現時刻Ｔｎ＋信号待ち時間Ｔｗ）を指示する速度として求め、ステップＳ１１０４に進む。
【００６９】
ステップＳ１１０４にて、運行管理システム１０１は、ステップＳ１１０３で求めた指示する速度を対象の列車に指示する。さらに、次の交差点を通過すべき時刻（すなわち交差点通過予測時刻Ｔｄ＋信号待ち時間Ｔｗ）も対象の列車に通知し処理を終了する。
【００７０】
図４は、列車に搭載される車上装置の表示端末の表示例を示す。車上装置は、運行管理システム１０１から、次の交差点を通過すべき時刻（すなわち交差点通過予測時刻Ｔｄ＋信号待ち時間Ｔｗ）と速度指示を受信する。それらを受信したのち、車上装置は、次の交差点を通過すべき時刻と、走行モード（普通、ゆっくり、速く）を表示する。これにより、運転士に列車の走行パターンを指示することができる。走行モードは、例えば、受信した速度指示が制限速度の５０％〜８０％の速度のときは「普通」、受信した速度指示が制限速度の５０％以下の速度のときは「ゆっくり」、受信した速度指示が制限速度の８０％以上の速度のときは「速く」とする。走行モードとともに、または、走行モードに代えて具体的な走行速度を表示し指示してもよい。あるいは、列車が自動走行している場合は、列車の車上装置に走行速度を指示し、その速度で走行させるようにしてもよい。
【００７１】
なお、本実施例では、運行管理システム１０１は、次の交差点を通過すべき時刻（すなわち交差点通過予測時刻Ｔｄ＋信号待ち時間Ｔｗ）を車上装置に送信し、それを受信した車上装置が次の交差点をその時刻に通過できるように速度を計算してもよい。この場合、車上装置は進行する進路の情報とともに交差点の位置情報を持つ必要がある。車上装置は現在位置から、進路上の次の交差点までの距離を求め、次の交差点を通過すべき時刻にその距離を走行するのに必要な速度を計算する。この速度と、運行管理システム１０１から受信した次の交差点を通過すべき時刻を用い、図４と同様の表示を行う。走行モードとともに、または、走行モードに代えて具体的な走行速度を表示し指示してもよい。あるいは、列車が自動走行している場合は、列車の車上装置に走行速度を指示し、その速度で走行させるようにしてもよい。
【００７２】
本実施例により、優先度１位の列車が交通信号機を通過するときにその交通信号機に進行現示をさせても、非優先側の道路交通への影響を緩和することができる。さらに、優先度１位の列車の進路上にある交通信号の進行現示を現示させる時間の割合を増やすことができるので、定時運行性、行先駅までの速達性の性能を向上させることができる。
また、優先度２位以下の列車が、駅間停車、再力行するのを防ぎ、省エネ運転を実現することができる。
【実施例２】
【００７３】
実施例２では、実施例１における周期を変更する時間の算出処理と、周期を戻す時間の算出処理を変更する。それ以外は実施例１と同じである。実施例１では、信号待ち時間を無くすため、交差点通過予測時刻までの停止現示の時間を短縮した。それに対し、実施例２では、進行現示経過時間Ｔｐを無くすため、交差点通過予測時刻Ｔｄまでの進行現示の時間を伸長する。
【００７４】
具体的には以下のようにする。
【００７５】
図７のステップＳ７０１において、交差点通過予測時刻Ｔｄまでの進行現示回数を算出する。図１０で説明したように、現時刻Ｔｎ−直前の進行現示時刻Ｔｂ  ＜  Ｔｇなら、進行現示回数Ｎｇ回  ＝  Ｍ＋１回、現時刻Ｔｎ−直前の進行現示時刻Ｔｂ  ≧  Ｔｇなら、進行現示回数Ｎｇ回  ＝  Ｍ回となる。
【００７６】
図７のステップＳ７０２において、交差点通過予測時刻に進行現示するための補正時間は、図１０で説明した進行現示経過時間Ｔｐとする。
【００７７】
図７のステップＳ７０３において、交差点通過予測時刻までの各周期へ、変更指示する時間を算出する。その後、周期を変更する時間の算出処理を終了する。この場合、現時刻から交差点通過予測時刻までの各周期の進行現示の時間Ｔｒを一律にＴｐ／Ｎｇだけ伸長させる。
【００７８】
図８のステップＳ８０１は、本実施例２のステップＳ７０１と同じ処理を行う。
【００７９】
図８のステップＳ８０２は、本実施例２のステップＳ７０２と同じ処理を行う。
【００８０】
図８のステップＳ８０３にて、交差点通過予測時刻以後の各周期へ、変更指示する時間を算出する。その後、周期を戻す時間の算出処理を終了する。この場合、交差点通過予測時刻以後の周期の停止現示の時間ＴｒをＴｐ／Ｎｇだけ短縮させる。
【００８１】
本実施例により、優先度１位の列車が交通信号機を通過するときにその交通信号機に進行現示をさせても、非優先側の道路交通への影響を緩和することができる。さらに、優先度１位の列車の進路上にある交通信号の進行現示を現示させる時間の割合を増やすことができるので、定時運行性、行先駅までの速達性の性能を向上させることができる。
また、優先度２位以下の列車が、駅間停車、再力行するのを防ぎ、省エネ運転を実現することができる。
【実施例３】
【００８２】
実施例３は、実施例１と実施例２の両方の機能を持つ。そのうえで、信号待ち時間Ｔｗと進行現示経過時間Ｔｐを比較し、信号待ち時間Ｔｗ≧進行現示経過時間Ｔｐであれば実施例１の処理、信号待ち時間Ｔｗ＜進行現示経過時間Ｔｐであれば実施例２の処理を行う。
【００８３】
本実施例により、交通信号へ変更指示する時間を短くすることができるので、非優先側の道路交通への影響をより緩和することができる。
【実施例４】
【００８４】
実施例４は、実施例１において、現時刻から交差点通過予測時刻Ｔｄまでの交通信号の各周期の停止現示の時間を、元の停止現示の時間から短縮させる時間を変化させる。
【００８５】
図１０において、現時刻Ｔｎの直後（１番目）の停止現示時間をＴｒ１とし、以下、ｎ番目の停止現示時間をＴｒｎ（ｎは１以上の整数）とする。この場合、ｎ番目の周期における停止現示を短縮する時間はＴｒ−Ｔｒｎになり、現時刻から交差点通過予測時刻Ｔｄまでの交通信号の各周期の停止現示を短縮する時間の合計を信号待ち時間Ｔｗと等しくする。すなわち、図７のステップＳ７０３において、現時刻から交差点通過予測時刻Ｔｄまでの交通信号の各周期の停止現示の時間を、以下のように求める。
（Ｔｒ−Ｔｒ１）＋（Ｔｒ−Ｔｒ２）＋・・・＋（Ｔｒ−ＴｒＮｒ）＝Ｔｗとし、Ｔｒ１＝Ｔｒ、ＴｒＸ−ＴｒＹ＝Ｋ（Ｋは定数、Ｘ＝Ｙ＋１、ＸとＹは１以上の整数）とすると、ＴｒＸ＝Ｔｒ＋Ｋ×（Ｘ−１）となる。これより、Ｎｒ×Ｔｒ−（Ｔｒ１＋Ｔｒ２＋・・・＋ＴｒＮｒ）＝Ｔｗとなり、以下計算して、Ｎｒ×Ｔｒ−（（Ｔｒ＋Ｋ×（１−１））＋（Ｔｒ＋Ｋ×（２−１））＋・・・＋（Ｔｒ＋Ｋ×（Ｎｒ−１）））＝Ｔｗ、−（Ｋ×（１−１）＋Ｋ×（２−１）＋・・・＋Ｋ×（Ｎｒ−１））＝Ｔｗ、Ｋ＝−Ｔｗ／（（１−１）＋（２−１）＋・・・（Ｎｒ−１））、Ｋ＝−２×Ｔｗ／（Ｎｒ×（Ｎｒ−１））と求められる。
【００８６】
現時刻から交差点通過予測時刻Ｔｄまでの交通信号の各周期の停止現示の時間を、上記の式を満たすＴｒ１、Ｔｒ２、・・・、ＴｒＮｒにするように、各周期の停止現示の時間を短縮する時間を算出する。すなわち、現時刻から交差点通過予測時刻Ｔｄまでの交通信号の各周期の停止現示の時間を、上記のＫずつ減らしていく（つまり、停止現示の時間を減らす量が増える）。
【００８７】
同様に、図８のステップＳ８０３においては、交差点通過予測時刻Ｔｄの後の停止現示の時間を増やす時間を、最初の周期で−Ｋとし、次の周期で−２×Ｋ、以降、−Ｋずつ増やしていき、元のＴｒに戻るまで増やしていく。
【００８８】
それ以外は実施例１と同じである。
【００８９】
本実施例により、交通信号へ変更指示する時間を徐々に増やしていくことができるので、非優先側の道路交通への影響をより緩和することができる。
【実施例５】
【００９０】
実施例５は、実施例２において、現時刻から交差点通過予測時刻Ｔｄまでの交通信号の各周期の進行現示の時間を、元の進行現示の時間から伸長させる時間を変化させる。
【００９１】
図１０において、現時刻Ｔｎの直後（１番目）の進行現示時間をＴｇ１とし、以下、ｎ番目の進行現示時間をＴｇｎ（ｎは１以上の整数）とする。この場合、ｎ番目の周期における進行現示を伸長する時間はＴｇｎ−Ｔｇになり、現時刻から交差点通過予測時刻Ｔｄまでの交通信号の各周期の進行現示を伸長する時間の合計を進行現示経過時間Ｔｐと等しくする。すなわち、図７のステップＳ７０３において、現時刻から交差点通過予測時刻Ｔｄまでの交通信号の各周期の進行現示の時間を、以下のように求める。
【００９２】
（Ｔｇ１−Ｔｇ）＋（Ｔｇ２−Ｔｇ）＋・・・＋（ＴｇＮｇ−Ｔｇ）＝Ｔｐとし、Ｔｇ１＝Ｔｇ、ＴｇＸ−ＴｇＹ＝Ｌ（Ｌは定数、Ｘ＝Ｙ＋１、ＸとＹは１以上の整数）とすると、ＴｇＸ＝Ｔｇ＋Ｌ×（Ｘ−１）となる。これより、（Ｔｇ１＋Ｔｇ２＋・・・＋ＴｇＮｇ）−Ｎｇ×Ｔｇ＝Ｔｐとなり、以下計算して、（（Ｔｇ＋Ｌ×（１−１））＋（Ｔｇ＋Ｌ×（２−１））＋・・・＋（Ｔｇ＋Ｌ×（Ｎｇ−１）））−Ｎｇ×Ｔｇ＝Ｔｐ、Ｌ×（１−１）＋Ｌ×（２−１）＋・・・＋Ｌ×（Ｎｇ−１）＝Ｔｐ、Ｌ＝Ｔｐ／（（１−１）＋（２−１）＋・・・＋（Ｎｇ−１））となり、Ｌ＝２Ｔｐ／（Ｎｇ×（Ｎｇ−１））と求められる。
【００９３】
現時刻から交差点通過予測時刻Ｔｄまでの交通信号の各周期の進行現示の時間を、上記の式を満たすＴｇ１、Ｔｇ２、・・・、ＴｇＮｇにするように、各周期の進行現示の時間を伸長する時間を算出する。すなわち、現時刻から交差点通過予測時刻Ｔｄまでの交通信号の各周期の進行現示の時間を、上記のＬずつ増やしていく。
【００９４】
同様に、図８のステップＳ８０３においては、交差点通過予測時刻Ｔｄの後の進行現示の時間を減らす時間を、最初の周期で−Ｌとし、次の周期で−２×Ｌ、以降、−Ｌずつ減らしていき、元のＴｇに戻るまで減らしていく。
【００９５】
それ以外は実施例１と同じである。
【００９６】
本実施例により、交通信号へ変更指示する時間を徐々に増やしていくことができるので、非優先側の道路交通への影響をより緩和することができる。
【実施例６】
【００９７】
実施例６は、実施例４と実施例５の両方の機能を持つ。そのうえで、信号待ち時間Ｔｗと進行現示経過時間Ｔｐを比較し、信号待ち時間Ｔｗ≧進行現示経過時間Ｔｐであれば実施例４の処理、信号待ち時間Ｔｗ＜進行現示経過時間Ｔｐであれば実施例５の処理を行う。
【００９８】
本実施例により、交通信号へ変更指示する時間を短くすることができるので、非優先側の道路交通への影響をより緩和することができる。
【００９９】
以上において、本発明の交通信号機への周期変更要求機能を有する運行管理システムの実施例について説明した。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。たとえば、実施例４では定数Ｋの時間だけ停止現示の時間を減らしたが、Ｋを定数とせず変数としてもよい。例えば、現時刻の直後はＫを大きい値にし、徐々に小さい値にすることも可能である。これにより、交通信号の現示周期の変更を行った時、最初は停止現示の時間が大きく変わるので、非優先側の道路交通に含まれる車両に現示周期の変更が発生したことが分かりやすくなり、優先的に通過させる列車の存在がわかる。実施例５でも同様に定数Ｌを定数とせず変数としてもよい。
【符号の説明】
【０１００】
１０１  運行管理システム、１０２  表示端末、１０３  中央処理装置、１０４  入出力装置、１０５  交通管制システム、１０６  表示端末、１０７  中央処理装置、１０８  入出力装置、１０９  通信システム、１１１  交通信号制御装置、１１２  軌道信号制御装置、１１３  交通信号機、１１４  軌道信号機、１１５  自動車、１１６  ディテクションループ、１１７  路面電車、１１８  路面電車、１１９  交差点、１２０  交差点、１２１  ダイヤ、車上装置  １２２、車輪回転検知装置１２３
【図１】
2017045343.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】
2017045343.tif 000010
【図９】
2017045343.tif 000011
【図１０】
2017045343.tif 000012
【図１１】
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