(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両の外観検査により得られた外観検査情報を取得する車両外観検査装置と、
前記外観検査情報及び前記鉄道車両が走行した路線情報を取得し、取得した前記路線情報に基づいて、外観異常が生じたと判定された前記鉄道車両が走行した路線を示す走行路線画面を生成する鉄道情報管理装置と、
を備える、鉄道システム。
【請求項２】
前記車両外観検査装置は、前記鉄道車両のパンタグラフの計測データを取得し、前記外観異常として前記パンタグラフの異常を判定する、請求項１に記載の鉄道システム。
【請求項３】
前記パンタグラフの異常は段付摩耗である、請求項２に記載の鉄道システム。
【請求項４】
前記車両外観検査装置は、前記段付摩耗の判定に用いる摩耗量の閾値を可変に設定できる、請求項３に記載の鉄道システム。
【請求項５】
前記車両外観検査装置は、前記鉄道車両の車輪の計測データを取得し、前記外観異常として前記車輪の異常を判定する、請求項１に記載の鉄道システム。
【請求項６】
前記鉄道情報管理装置は、前記鉄道車両が走行した路線情報を運行管理装置及び基地局管理装置の少なくとも一方から取得する、請求項１から５の何れか一項に記載の鉄道システム。
【請求項７】
前記鉄道情報管理装置は、前回の検査から今回の検査までに前記鉄道車両が走行した路線を示す前記走行路線画面を生成する、請求項１から６の何れか一項に記載の鉄道システム。
【請求項８】
前記鉄道情報管理装置は、前記外観異常が生じたと判定された複数の前記鉄道車両が走行した路線を示す走行路線画面を生成し、複数の前記鉄道車両が重複して走行した路線を強調して表示する、請求項１から７の何れか一項に記載の鉄道システム。
【請求項９】
前記鉄道情報管理装置が生成した前記走行路線画面を取得する検査支援装置と、
前記検査支援装置が取得した前記走行路線画面を表示または印刷する出力装置と、
をさらに備える、請求項１から８の何れか一項に記載の鉄道システム。
【請求項１０】
鉄道車両の外観検査により得られた外観検査情報及び前記鉄道車両が走行した路線情報を取得する通信部と、
前記通信部が取得した前記路線情報に基づいて、外観異常が生じたと判定された前記鉄道車両が走行した路線を示す走行路線画面を生成する処理部と、
を備える鉄道情報管理装置。
【請求項１１】
鉄道車両の外観検査により得られた外観検査情報を取得する工程と、
前記鉄道車両が走行した路線情報を取得する工程と、
取得した前記路線情報に基づいて、外観異常が生じたと判定された前記鉄道車両が走行した路線を示す走行路線画面を生成する工程と、
を備える、鉄道検査支援方法。
【請求項１２】
コンピュータに、
鉄道車両の外観検査により得られた外観検査情報を取得する工程と、
前記鉄道車両が走行した路線情報を取得する工程と、
取得した前記路線情報に基づいて、外観異常が生じたと判定された前記鉄道車両が走行した路線を示す走行路線画面を生成する工程と、
を実行させる、鉄道検査支援プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、鉄道車両及び鉄道設備の検査を支援するための鉄道システム、鉄道情報管理装置、鉄道検査支援方法、及び鉄道検査支援プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道運行の安全性を確保するため、鉄道車両及び鉄道設備の保守及び検査は重要な業務となる。この鉄道車両及び鉄道設備に対する保守及び検査は、鉄道事業者の検査員により実施されている。
【０００３】
鉄道車両検査の対象項目の一例として、パンタグラフの外観検査が挙げられる。鉄道車両は、動力源となる電気を、パンタグラフを介してトロリ線から得ている。鉄道車両の走行中は、パンタグラフのすり板がトロリ線と接触しており、この機械的接触力に起因する摩擦、及びパンタグラフがトロリ線から離れた際に生じるアーク放電の熱によって、パンタグラフの摩耗が進行する。
【０００４】
ここで、パンタグラフのすり板には、局所的かつ急峻な段差状の段付摩耗が生じることがある。すり板に段付摩耗が生じたまま鉄道を走行させると、すり板の急峻な段差によりトロリ線が削られ、電車線設備が広範囲に損傷する可能性がある。電車線設備に大きな損傷が生じた場合は、長時間にわたる鉄道の運休につながるおそれがある。
【０００５】
このため、鉄道事業者は、鉄道車両の外観検査の際には、検査員が鉄道車両の屋根に上がってパンタグラフの目視検査を実施したり、車両基地にすり板の自動測定装置を設置したりすることにより摩耗や損傷の有無を判定している（例えば、特許文献１参照）。そして、パンタグラフに基準以上の摩耗や損傷が認められる場合には、適宜交換を実施している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１３６５６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のとおり、鉄道車両の機器の異常は、その機器自体の破損のみならず周辺の鉄道設備の損傷にも繋がる。このため、鉄道車両機器に異常が生じた際には、その異常により鉄道設備にも異常が発生していないか、鉄道設備に対する検査も重要となる。
【０００８】
また、その逆に、鉄道設備側に発生した異常により、鉄道車両の機器に損傷を与えていることもある。例えば、トロリ線に異常が発生し、トロリ線に接するパンタグラフを損傷させている場合には、その損傷の原因となっているトロリ線異常を早期に発見するため、鉄道設備に対する検査を行うことも重要である。しかしながら、鉄道事業者が管轄する電車線等の鉄道設備は長距離かつ広範囲に敷設されており、その検査には多大な労力が必要であった。
【０００９】
本開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、鉄道車両の外観異常を把握した際に、優先して検査を行うべき鉄道設備を特定し、効率的かつ有効な保守及び検査を実施可能な鉄道システム、鉄道情報管理装置、鉄道検査支援方法、及び鉄道検査支援プログラム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】
【００１０】
本開示に係る鉄道システムは、鉄道車両の外観検査により得られた外観検査情報を取得する車両外観検査装置と、外観検査情報及び鉄道車両が走行した路線情報を取得し、取得した路線情報に基づいて、外観異常が生じたと判定された鉄道車両が走行した路線を示す走行路線画面を生成する鉄道情報管理装置と、を備えるものである。
【００１１】
本開示に係る鉄道情報管理装置は、鉄道車両の外観検査により得られた外観検査情報及び鉄道車両が走行した路線情報を取得する通信部と、通信部が取得した路線情報に基づいて、外観異常が生じたと判定された鉄道車両が走行した路線を示す走行路線画面を生成する処理部と、を備えるものである。
【００１２】
本開示に係る鉄道検査支援方法は、鉄道車両の外観検査により得られた外観検査情報を取得する工程と、鉄道車両が走行した路線情報を取得する工程と、取得した路線情報に基づいて、外観異常が生じたと判定された鉄道車両が走行した路線を示す走行路線画面を生成する工程と、を備えるものである。
【００１３】
本開示に係る鉄道検査支援プログラムは、コンピュータに、鉄道車両の外観検査により得られた外観検査情報を取得する工程と、鉄道車両が走行した路線情報を取得する工程と、取得した路線情報に基づいて、外観異常が生じたと判定された鉄道車両が走行した路線を示す走行路線画面を生成する工程と、を実行させるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本開示によれば、鉄道車両に外観異常が生じた際に、その鉄道車両が過去に走行した路線を示す走行路線画面が生成される。このため、鉄道事業者の検査員は、鉄道車両の外観異常により破損が生じている可能性のある鉄道設備、または鉄道車両の外観異常の要因となる異常が発生している可能性のある鉄道設備を容易に特定することができ、効率的かつ有効な保守及び検査業務を実施することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態１における鉄道システムの概略図である。
【図２】実施の形態１における運行管理装置が保持する列車編成データテーブルのデータ構造を示す図である。
【図３】実施の形態１における運行管理装置が保持する運行情報データテーブルのデータ構造を示す図である。
【図４】実施の形態１における基地局管理装置が保持する機器動作データテーブルのデータ構造を示す図である。
【図５】実施の形態１における計測機器の概略図である。
【図６】実施の形態１における車両外観検査装置が保持する外観検査データテーブルのデータ構造を示す図である。
【図７】実施の形態１における鉄道情報管理装置の概略図である。
【図８】実施の形態１における運行管理装置が行う情報出力処理のフローチャートである。
【図９】実施の形態１における基地局管理装置が行う情報出力処理のフローチャートである。
【図１０】実施の形態１におけるパンタグラフの概略図である。
【図１１】実施の形態１におけるすり板に生じた段付摩耗の例を示す図である。
【図１２】実施の形態１におけるすり板形状の解析結果の例を示す図である。
【図１３】実施の形態１における車両外観検査装置が行う情報出力処理のフローチャートである。
【図１４】実施の形態１における鉄道情報管理装置が行う情報取得処理のフローチャートである。
【図１５】実施の形態１における鉄道情報管理装置が行う走行路線画面の生成処理のフローチャートである。
【図１６】実施の形態１における鉄道情報管理装置が生成した走行路線画面の概略図である。
【図１７】実施の形態１における鉄道情報管理装置が行う走行路線画面の出力処理のフローチャートである。
【図１８】実施の形態２における車輪の概略図である。
【図１９】実施の形態２における車輪に生じた踏面凹摩耗の例を示す図である。
【図２０】実施の形態３における鉄道情報管理装置が生成した走行路線画面の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
実施の形態１．
＜鉄道システム１００の構成＞
実施の形態１における鉄道システム１００の構成について、図１を用いて説明する。図１に、鉄道事業者が行う鉄道業務を支援する鉄道システム１００の概略図を示す。鉄道システム１００は、運行管理装置１と、基地局管理装置２と、車両外観検査装置３と、検査支援装置４と、鉄道情報管理装置５とを備えている。また、鉄道システム１００を構成する各装置は、例えば、インターネット等のネットワーク６を介して通信可能に接続されている。
【００１７】
運行管理装置１は、例えば、鉄道事業者の運転指令所に設置されたコンピュータであり、線区内を走行する多数の鉄道車両７の運行状況を監視し、計画した運行ダイヤに基づいて自動的に鉄道車両７の進路制御を行う。運行管理装置１としては、例えば、列車集中制御装置（Ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ  Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）、自動進路制御装置（Ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄ  Ｒｏｕｔｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）、運転整理システム、旅客案内システム等が挙げられる。本実施の形態では、運行管理装置１を鉄道事業者の運転指令所に設置しているが、これに限られず、社外のサーバやクラウド上に設けてもよい。
【００１８】
また、運行管理装置１は、入力装置１１を備えている。入力装置１１は、運行管理装置１に対して操作者の指示やデータを入力するための装置である。操作者の指示やデータを入力する装置としては、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル等が挙げられる。
【００１９】
運行管理装置１は、列車の運行に必要な情報として、列車の編成情報を記憶している。一般的に、鉄道の運行においては、複数の鉄道車両７が連結されて列車が構成されており、列車に含まれる鉄道車両７の組を列車編成と呼ぶ。図２に、運行管理装置１が保持する列車編成データテーブル１２のデータ構造を示す。図２に示す通り、運行管理装置１は、列車編成毎に、列車編成を識別する編成番号、及び列車編成に含まれる複数の鉄道車両７をそれぞれ識別する車両番号を関連付けて記憶している。
【００２０】
また、運行管理装置１は、列車の運行に必要な情報として、列車の運行ダイヤ情報を記憶している。図３に、運行管理装置１が保持する運行情報データテーブル１３のデータ構造を示す。運行管理装置１は、計画した運行ダイヤに基づいて、各列車編成の運行情報を管理している。図３に示す通り、運行管理装置１は、列車編成を識別する編成番号、日付、発車時刻、到着時刻、列車編成が走行する路線を示す路線情報、及び列車の運行種別を関連付けて記憶している。ここで、運行種別とは、例えば、普通、快速、特急等の停車駅やサービスなどの違いによる列車の種類を指している。
【００２１】
図１に戻り、基地局管理装置２は、例えば、鉄道事業者の運転指令所に設置されたコンピュータであり、線路に沿って走行する鉄道車両７の位置情報及び鉄道車両７に搭載された各種機器の状態情報を取得する。基地局管理装置２としては、例えば、無線による鉄道車両７の位置検知及び動作制御を行う無線列車制御（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｂａｓｅｄ  Ｔｒａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）装置、鉄道車両７の乗務員と運転指令所の指令員が通話するための列車無線装置等が挙げられる。
【００２２】
図１に示す通り、基地局管理装置２は、線路沿いに設置された複数の基地局２１と、専用線等のネットワーク６を介して通信可能に接続されている。基地局２１は、鉄道車両７に搭載された車上通信装置と無線通信可能に構成されており、車上通信装置に対し制御信号を送信するとともに、鉄道車両７の位置情報、及び鉄道車両７に搭載された各種機器の状態を示す機器情報等の信号を車上通信装置から受信する。
【００２３】
本実施の形態では、基地局管理装置２と基地局２１を専用線によるネットワークで接続しているが、これに限られず、例えばインターネット等の公共のネットワークにより接続してもよい。また、本実施の形態では、鉄道車両７に搭載された各種機器の機器情報を鉄道車両７の車上通信装置を介して基地局２１に送信しているが、これに限らない。例えば、５Ｇ等の通信規格を用い、鉄道車両７に搭載された各種機器から直接基地局２１に機器情報を送信してもよい。
【００２４】
基地局管理装置２は、基地局２１を介して取得した鉄道車両７の位置情報、及び鉄道車両７に搭載された各種機器の状態を示す機器情報を記憶している。図４に、基地局管理装置２が保持する機器動作データテーブル２２のデータ構造を示す。図４に示す通り、基地局管理装置２は、鉄道車両７から取得した、鉄道車両７を識別する車両番号、データを取得した日付及び時刻、データを受信した基地局を識別する基地局ＩＤ、鉄道車両７が走行している路線を示す情報、鉄道車両７に搭載された各種機器の機器ＩＤ及びその状態値を関連付けて記憶している。
【００２５】
ここで、図４中の「基地局ＩＤ」は、例えば、鉄道車両７と通信を行った最寄りの基地局を識別するＩＤであり、鉄道車両７の位置情報となる。「機器ＩＤ１」は、例えば、鉄道車両７に搭載された応荷重装置を識別するＩＤであり、「状態値１」には、その応荷重装置により計測された荷重の大きさが記憶されている。「機器ＩＤ２」は、例えば、鉄道車両７に搭載されたブレーキを識別するＩＤであり、「状態値２」には、ブレーキシリンダ圧力が記憶されている。基地局管理装置２が記憶する機器の状態値情報はこれに限られず、速度計が計測した速度、温度計が計測した車内温度、台車の空気ばね圧力、及びブレーキ管圧力等であってもよい。
【００２６】
再び図１に戻り、車両外観検査装置３は、例えば、鉄道事業者の車両基地に設置されたコンピュータであり、鉄道車両７に対して外観検査を行う複数の計測装置と接続されている。計測装置として、例えば、鉄道車両７を上部から計測する架線上計測装置３１、鉄道車両７を軌道上から計測する軌道内計測装置３２、及び鉄道車両７を側面から計測する軌道脇計測装置３３が、車両外観検査装置３と接続されている。
【００２７】
図５に、車両基地に設置された計測機器の概略図を示す。架線上計測装置３１としては、例えば、架線上に設置されたステレオカメラ、超音波センサ等が挙げられる。軌道内計測装置３２としては、例えば、軌道上に設置された振動センサ、加速度センサ、カメラ等が挙げられる。軌道脇計測装置３３としては、例えば、軌道脇に設置されたカメラ等が挙げられる。ここで、本実施の形態では、これら３種類の計測装置と車両外観検査装置３が接続された構成を示したがこれに限らない。車両外観検査装置３は、検査対象に合わせて、これら３種類の計測装置のうち１種類または２種類の計測装置と接続されていてもよいし、これら３種類以外の計測装置と接続されていてもよい。
【００２８】
車両外観検査装置３は、架線上計測装置３１、軌道内計測装置３２、及び軌道脇計測装置３３により計測して得られた外観検査情報を記憶している。図６に、架線上計測装置３１によりパンタグラフの劣化検査を行った場合の、車両外観検査装置３が保持する外観検査データテーブル３５のデータ構造を示す。図６に示す通り、車両外観検査装置３は、検査を実施した鉄道車両７毎に、鉄道車両７を識別する車両番号、検査対象の機器を識別する機器ＩＤ、検査を実施した日付、機器の劣化量、及び段付摩耗の有無を関連付けて記憶している。ここで、「劣化量」は、計測装置による計測データから算出したパンタグラフの摩耗量を示している。また、「段付摩耗」は、計測データの解析に基づいて判定した段付摩耗の有無に関する情報が記憶されている。
【００２９】
ここで、本実施の形態では、車両外観検査として、鉄道車両７の屋上に設けられたパンタグラフの劣化検査を行った例を示したが、これに限られず、車両外観検査装置３は、例えば、鉄道車両７の車輪の劣化計測等その他の外観検査情報を記憶してもよい。
【００３０】
再び図１に戻り、検査支援装置４は、例えば、鉄道事業者の車両基地に設置されたコンピュータであり、車両基地内で実施される鉄道車両７の検査業務を支援する。図１に示す通り、検査支援装置４は、出力装置４１と接続されている。出力装置４１は、検査支援装置４から出力された情報を表示または印刷する装置である。情報を表示するための装置としては、例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等が挙げられる。また、情報を印刷するための装置としては、例えば、プリンタ等が挙げられる。
【００３１】
また、検査支援装置４は、車両基地の検査員が検査を実施する際に携帯する携帯端末４２と通信可能にワイヤレス接続されている。携帯端末４２は、例えば、タブレット型のコンピュータであり、無線ＬＡＮにより検査支援装置４と通信を行い、検査支援装置４から取得した各種情報を表示する。これにより検査員は、鉄道車両７の傍においても検査支援装置４から必要な情報を得られるため、より効率的な検査を実施することができる。
【００３２】
鉄道情報管理装置５は、サーバの運営及び管理を行うサーバ管理事業者が管理する施設に設置されたコンピュータである。鉄道情報管理装置５は、例えばクラウドサーバとして、鉄道事業者に対して鉄道事業の運営を補助するサービスを提供する。鉄道情報管理装置５は、クラウドサーバに限られず、サーバ管理事業者が管理するレンタルサーバ、及び鉄道事業者の施設内に鉄道事業者が設置したオンプレミスのサーバであってもよい。
【００３３】
鉄道情報管理装置５の構成について、図７を用いて説明する。図７に、鉄道情報管理装置５の概略図を示す。鉄道情報管理装置５は、通信部５１、処理部５２、及び記憶部５３を備えている。
【００３４】
通信部５１は、ネットワーク６を介して鉄道システム１００が備える各装置と通信を行うためのインターフェースであり、例えば、ＬＡＮ端子である。通信部５１は、有線ネットワーク端子であるＬＡＮ端子に限られず、例えば、ワイヤレスＬＡＮ方式により無線で通信を行ってもよい。
【００３５】
処理部５２は、ＣＰＵ等のプロセッサであり、通信部５１及び記憶部５３と接続されている。処理部５２は、記憶部５３に保持された鉄道検査支援プログラムを実行し、通信部５１及び記憶部５３の動作制御、及び演算処理等を実行する。
【００３６】
記憶部５３は、処理部５２が実行する鉄道検査支援プログラム及び各種情報を格納する記憶媒体であり、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、ＵＳＢフラッシュメモリ、ＳＤカード等が挙げられる。
【００３７】
＜運行管理装置１の情報出力処理＞
鉄道事業者の運転指令所に設置された運行管理装置１における、列車編成情報及び運行情報の鉄道情報管理装置５への情報出力処理について、図８を用いて説明する。
【００３８】
図８に、運行管理装置１が行う情報出力処理のフローチャートを示す。まず、運行管理装置１は、ステップＳ１０１において、列車編成情報を取得する。運転指令所の指令員は、運行管理装置１に接続された入力装置１１を介して、列車編成を識別する編成番号と共に、その列車編成に含まれる鉄道車両７を識別する車両番号の入力を行う。運行管理装置１は、入力装置１１からの入力を受け付け、受け付けた編成番号及び車両番号を関連付けて列車編成データテーブル１２に記憶する（図２参照）。
【００３９】
また、運行管理装置１は、ステップＳ１０２において、運行情報を取得する。運行管理装置１は、ダイヤ作成装置等により作成された列車のダイヤ情報を運行情報として取得する。運行管理装置１は、取得したダイヤ情報に基づいて、各列車の編成番号、日時情報、路線情報、及び運行種別を関連付けて運行情報データテーブル１３に記憶する（図３参照）。
【００４０】
続いて、運行管理装置１は、ステップＳ１０３において、記憶している列車編成情報及び運行情報を、鉄道情報管理装置５へ出力する。運行管理装置１から鉄道情報管理装置５への情報の出力は、例えば１分毎等定期的に行ってもよいし、鉄道情報管理装置５からの情報要求に基づいて実行してもよい。
【００４１】
＜基地局管理装置２の情報出力処理＞
鉄道事業者の運転指令所に設置された基地局管理装置２における、機器動作情報の鉄道情報管理装置５への情報出力処理について、図９を用いて説明する。
【００４２】
図９に、基地局管理装置２が行う情報出力処理のフローチャートを示す。まず、基地局管理装置２は、ステップＳ２０１において、機器動作情報を取得する。基地局管理装置２は、基地局２１を介して鉄道車両７から鉄道車両７の位置情報、及び鉄道車両７に搭載された各種機器の状態を含む機器動作情報を取得する。基地局管理装置２は、取得した機器動作情報に基づいて、車両番号、日時情報、基地局ＩＤ、路線情報、機器ＩＤ及びその状態値を関連付けて機器動作データテーブル２２に記憶する（図４参照）。
【００４３】
続いて、基地局管理装置２は、ステップＳ２０２において、記憶している機器動作情報を、鉄道情報管理装置５へ出力する。基地局管理装置２から鉄道情報管理装置５への情報の出力は、例えば１分毎等定期的に行ってもよいし、鉄道情報管理装置５からの情報要求に基づいて実行してもよい。
【００４４】
＜車両外観検査装置３の情報出力処理＞
鉄道事業者の車両基地に設置された車両外観検査装置３における、外観検査情報の鉄道情報管理装置５への情報出力処理について、図１０〜図１３を用いて説明する。
【００４５】
車両外観検査の一例として、パンタグラフの劣化検査を説明する。図１０に、鉄道車両７に搭載されたパンタグラフの概略図を示す。パンタグラフはすり板７１を備えており、すり板７１が架線であるトロリ線８と接触することにより、鉄道車両７はトロリ線８から電力を集電する。パンタグラフのすり板７１の摩耗量は、鉄道車両７に搭載された機器の劣化度合を示す劣化量の一例である。
【００４６】
すり板７１は、トロリ線８との機械的接触と、トロリ線８から離れる際に生じるアーク放電との主に二つの要因により摩耗が発生する。すり板７１の摩耗が進行すると、パンタグラフが電力を集電できなくなる可能性があるため、一般的に、すり板７１の摩耗量として、すり板７１を使用可能な限界値が定められている。この限界値は、鉄道事業者毎に定められる。鉄道車両７の車両外観検査を実施する際には、すり板７１の摩耗量の確認を行い、摩耗量が限界値を超えた場合には、すり板７１の交換を行う。
【００４７】
このため、鉄道車両７の外観検査においては、車両外観検査装置３を用いて、すり板７１の摩耗量を算出するための計測を行う。パンタグラフのすり板７１に対する計測は、例えば、架線上計測装置３１として設置されたステレオカメラによる撮影、及び超音波センサによる形状計測により実施される（図５参照）。計測方法はこれには限られず、すり板形状を計測可能な公知の方法により実施すればよい。架線上計測装置３１により計測された計測データは、計測装置の近傍に設置されたデータ収集装置３４を介して収集され、車両外観検査装置３に送信される。そして、車両外観検査装置３により計測データの解析が行われる。
【００４８】
車両外観検査装置３による計測データの解析の一例を示す。図１０に示すように、すり板７１の長手方向をＸ軸、Ｘ軸に垂直な短手方向をＹ軸と設定する。また、Ｘ軸及びＹ軸と垂直な上下方向をＺ軸と設定する。ここで、すり板７１の上面がトロリ線８と接することとなるため、ＸＹＺ座標の原点を、摩耗が発生していないときのすり板上面に設定している。この場合、すり板７１の摩耗は、おおむねＺ軸の負の方向に進むこととなる。この標の定義はあくまで一例であり、すり板７１の摩耗量がわかるよう適宜座標を定義すればよい。
【００４９】
図１１に、すり板７１に生じた段付摩耗の例を示す。図１１に示すパンタグラフ画像に示す通り、段付摩耗は、すり板７１の表面に生じた局所的な溝であり、すり板７１の他の部分よりも一段低い凹状に形成される。このような段付摩耗は、すり板７１の破損やトロリ線８の切断など、事故につながる危険がある。このため、鉄道車両７の外観検査においては、すり板７１の摩耗量とともに、この段付摩耗が発生しているか否かも判定する。
【００５０】
図１２は、車両外観検査装置３によるすり板形状の解析結果の例である。図１２に示すグラフの縦軸は図１０のＺ軸に対応する。縦軸の数値は、摩耗がない状態である原点からの変位量を示しており、この値の絶対値が摩耗量に相当する。このＺ軸に直行する面は、図１０のＸ−Ｙ面に対応しており、すり板７１の上面における位置を示している。図１２に示す通り、このすり板７１は、最大約１．５ｍｍの摩耗が発生していることがわかる。また、このすり板７１は、周囲に比べて所定量以上の大きな段差を有しており、段付摩耗が生じた状態であるといえる。車両外観検査装置３は、解析したすり板７１の形状において、周囲と比較して閾値以上の段差がある場合には、「段付摩耗有り」と判定する。一方、車両外観検査装置３は、解析したすり板７１の形状において、周囲と比較した段差が閾値未満の場合は、「段付摩耗無し」と判定する。
【００５１】
この段付摩耗の検出に用いる摩耗量の閾値は、車両外観検査装置３において可変に設定できることが好ましい。段付摩耗判定の閾値を可変とすることで、鉄道事業者のニーズ、鉄道車両７の種類、及び走行路線等に応じてより適した判定を行うことが可能となる。
【００５２】
車両外観検査装置３により解析されたすり板７１の検査結果は、車両外観検査装置３に接続された検査支援装置４の出力装置４１及び携帯端末４２に表示される。これにより、鉄道事業者の検査員が外観検査の検査結果を確認することができる。
【００５３】
図１３に、車両外観検査装置３が行う情報出力処理のフローチャートを示す。まず、車両外観検査装置３は、ステップＳ３０１において、計測装置から鉄道車両７の計測データを取得する。車両外観検査装置３は、ステップＳ３０２において、取得した計測データに対する解析を実行し、解析結果として、機器の劣化量及び外観異常の情報を含む外観検査情報を取得する。車両外観検査装置３は、取得した外観検査情報に基づいて、車両番号、機器ＩＤ、日付、劣化量、及び外観異常を関連付けて外観検査データテーブル３５に記憶する（図６参照）。
【００５４】
続いて、車両外観検査装置３は、ステップＳ３０３において、記憶している外観検査情報を、鉄道情報管理装置５へ出力する。車両外観検査装置３から鉄道情報管理装置５へのデータの出力は、鉄道車両７に対する外観検査の実施毎に行ってもよいし、鉄道情報管理装置５からの情報要求に基づいて実行してもよい。
【００５５】
本実施の形態においては、架線上計測装置３１及び車両外観検査装置３を用いて自動的に外観検査を実施しているが、これに限らない。車両基地の検査員が目視でパンタグラフを確認し、その摩耗量及び段付摩耗の有無について、携帯端末４２等を用いて手入力してもよい。その場合、車両外観検査装置３は、機器の劣化量及び外観異常の情報を含む外観検査情報を携帯端末４２から取得する。その後、車両外観検査装置３は、取得した外観検査情報を鉄道情報管理装置５へ出力する。
【００５６】
＜鉄道情報管理装置５の情報取得処理＞
鉄道情報管理装置５における、鉄道システム１００の各装置から出力される情報の取得処理について、図１４を用いて説明する。
【００５７】
図１４に、鉄道情報管理装置５が行う情報取得処理のフローチャートを示す。まず、鉄道情報管理装置５は、ステップＳ４０１において、運行管理装置１から出力された車両編成情報及び運行情報を取得する。そして、ステップＳ４０２において、取得した車両編成情報及び運行情報を、列車編成データテーブル１２及び運行情報データテーブル１３と同様の形式で、鉄道情報管理装置５の記憶部５３に記憶する。
【００５８】
続いて、鉄道情報管理装置５は、ステップＳ４０３において、基地局管理装置２から出力された機器動作情報を取得する。そして、ステップＳ４０４において、取得した機器動作情報を、機器動作データテーブル２２と同様の形式で鉄道情報管理装置５の記憶部５３に記憶する。
【００５９】
さらに、鉄道情報管理装置５は、ステップＳ４０５において、車両外観検査装置３から出力された外観検査情報を取得する。そして、ステップＳ４０６において、取得した外観検査情報を、外観検査データテーブル３５と同様の形式で鉄道情報管理装置５の記憶部５３に記憶する。
【００６０】
これらステップＳ４０１〜Ｓ４０６の情報取得処理を実行することにより、鉄道情報管理装置５の記憶部５３は、鉄道システム１００の各装置がそれぞれ保持する列車編成データテーブル１２、運行情報データテーブル１３、機器動作データテーブル２２、及び外観検査データテーブル３５と同様のデータテーブルを保持することになる。
【００６１】
＜鉄道情報管理装置５の走行路線画面生成処理＞
鉄道情報管理装置５における、走行路線画面９の生成処理について、図１５〜図１６を用いて説明する。
【００６２】
図１５に、鉄道情報管理装置５が行う走行路線画面の生成処理のフローチャートを示す。まず、鉄道情報管理装置５は、ステップＳ５０１において、外観異常の検出を行う。本実施の形態においては、車両外観検査装置３から取得した外観検査情報に基づいて、段付摩耗が検出された検査対象機器があるか否か検出し、段付摩耗が検出された機器があった場合には、段付摩耗が検出された機器を搭載した車両番号を特定する。
【００６３】
続いて、鉄道情報管理装置５は、ステップＳ５０２において、記憶部５３に記憶している機器動作データテーブル２２を参照し、ステップＳ５０１において特定した段付摩耗が検出された鉄道車両７の車両番号から、この鉄道車両７が過去に走行した路線の路線情報を取得する。さらに、鉄道情報管理装置５は、ステップＳ５０３において、取得した路線情報に基づいて、段付摩耗が検出された鉄道車両７が走行した路線を示す走行路線画面９を生成する。
【００６４】
図１６に、鉄道情報管理装置５が生成した走行路線画面９の概略図を示す。図１６に示すとおり、この走行路線画面９では、段付摩耗が生じた機器が搭載された車両番号「０４３９」の鉄道車両７が過去に走行した路線が、黒太線で表示されている。一方、過去に走行していない路線は、白抜太線で表示されている。つまり、段付摩耗が生じた鉄道車両７が過去に走行した路線と、走行していない路線とが区別して表示されている。
【００６５】
本実施の形態においては、段付摩耗が生じた鉄道車両７が過去に走行した路線を黒太線で表示しているがこれに限られず、段付摩耗が生じた鉄道車両７が過去に走行した路線と、走行していない路線とが区別できればよい。例えば、段付摩耗が生じた鉄道車両７が過去に走行した路線の色を変更したり、枠等で囲ったりしてもよい。また、段付摩耗が生じた鉄道車両７が過去に走行していない路線を薄く表示することにより、鉄道車両７が過去に走行した路線を際立たせてもよい。
【００６６】
また、図１６に示すとおり、走行路線画面９は、異常が検出された鉄道車両７が走行した路線として、前回の外観検査以降に走行した路線を示すことが好ましい。前回の外観検査においては、鉄道車両７に搭載された機器に対して検査及び修理が行われており、機器に異常がないことが確認されている。前回の外観検査以降に走行した路線を表示することにより、鉄道車両７に搭載された機器に異常が発生した要因となる路線、または機器の異常に影響を受けた路線をより正確に特定することができるため、より効率的かつ有効な保守及び検査業務を実施することが可能となる。
【００６７】
さらに、図１６に示すとおり、走行路線画面９は、外観異常が発生した鉄道車両７の編成番号、車両番号、異常が発生した機器の機器ＩＤ、鉄道車両７が走行した期間を合わせて表示している。これにより、走行路線画面９に示されている路線に対応する列車編成、鉄道車両７、外観異常が発生した機器、対象期間を明確に把握することができる。
【００６８】
続いて、図１５に戻り、鉄道情報管理装置５は、ステップＳ５０４において、生成した走行路線画面９の情報を検査支援装置４に出力する。鉄道情報管理装置５から検査支援装置４への情報の出力は定期的に行ってもよいし、検査支援装置４からの情報要求に基づいて実行してもよい。また、鉄道情報管理装置５において生成する走行路線画面９及び検査支援装置４に出力する走行路線画面９の情報としては、図１６に示す走行路線画面９そのものを送る必要はなく、検査支援装置４において走行路線画面９を表示するのに必要な最小限の情報を生成または出力すればよい。
【００６９】
＜検査支援装置４の走行路線画面９の出力処理＞
検査支援装置４における、走行路線画面９の出力処理について、図１７を用いて説明する。
【００７０】
図１７に、鉄道情報管理装置５が行う走行路線画面９の出力処理のフローチャートを示す。まず、鉄道情報管理装置５は、ステップＳ６０１において、走行路線画面９の情報を鉄道情報管理装置５から取得する。続いて、鉄道情報管理装置５は、取得した走行路線画面９の情報を記憶する。
【００７１】
鉄道情報管理装置５は、ステップＳ６０２において、記憶している走行路線画面９の情報を、鉄道情報管理装置５に接続された出力装置４１及び携帯端末４２へ出力する。これにより、鉄道事業者の検査員は、外観異常が発生した鉄道車両７が走行した路線を示す走行路線画面９を、出力装置４１または携帯端末４２を用いて確認することができる。
【００７２】
本実施の形態の構成によると、鉄道車両７に外観異常が生じた際に、外観異常が生じた鉄道車両７が過去に走行した路線を示す走行路線画面９が生成される。このため、鉄道事業者の検査員は、鉄道車両７の外観異常により破損が生じている可能性のある鉄道設備、または鉄道車両７の外観異常の要因となる異常が発生している可能性のある鉄道設備を容易に特定することができ、効率的かつ有効な保守及び検査業務を実施することが可能となる。
【００７３】
実施の形態２．
＜鉄道車両７の外観検査＞
実施の形態２における鉄道車両７の外観検査について、図１８を用いて説明する。ここで、実施の形態１の外観検査がパンタグラフの劣化検査であるのに対して、実施の形態２の外観検査は車輪７２の劣化検査である点で相違する。鉄道システム１００の構成及び各装置が行うその他処理については、実施の形態１と同様である。
【００７４】
外観検査の一例として、車輪７２の劣化検査を説明する。図１８に、鉄道車両７に搭載された車輪７２の概略図を示す。図１８は、車軸７３を通る断面を切断面としたときの車輪７２の断面を模式的に示している。車輪７２の内側には車輪の脱線を防止するフランジが設けられており、車輪７２の外側には線路と接触する平らな面である車輪踏面が形成されている。このフランジと車輪踏面の間には、なだらかな曲面が形成されている。図１８では、摩耗前の車輪７２の形状を実線で示し、摩耗により形状が変化したときの車輪７２の形状を一点鎖線で示している。
【００７５】
一点鎖線で示したフランジ摩耗形状７２１は、車輪７２のフランジが削られるフランジ摩耗が生じた場合の車輪７２の断面形状である。フランジ摩耗が生じると、フランジと車輪踏面の間の曲面が急峻となり、フランジの厚みも減少する。また、一点鎖線で示した車輪踏面摩耗形状７２２は、鉄道車両７の走行中に車輪踏面が削られ、車輪踏面の勾配が変化した場合の車輪７２の断面形状である。
【００７６】
このように、車輪７２に摩耗が生じると、鉄道車両７の走行が不安定となったり、車輪７２が脱線したりする等の重大事故につながる可能性がある。このため、鉄道車両７の外観検査において車輪７２の摩耗量が限界値以上となっていた場合は、車輪７２の車輪踏面を削る調整作業や車輪７２の交換が行われる。
【００７７】
このため、鉄道車両７の外観検査においては、車両外観検査装置３を用いて、車輪７２の摩耗量を算出するための計測を行う。鉄道車両７の車輪７２に対する計測は、例えば、軌道内計測装置３２として設置されたカメラによる撮影により実施される（図５参照）。計測方法はこれに限られず、車輪形状を計測可能な公知の方法により実施すればよい。軌道内計測装置３２により計測された計測データは、計測装置の近傍に設置されたデータ収集装置３４を介して収集され、車両外観検査装置３に出力される。そして、車両外観検査装置３により計測データの解析が行われる。
【００７８】
図１９に、車輪７２に生じた踏面凹摩耗の例を示す。図１９に示す通り、踏面凹摩耗は、車輪７２の車輪踏面に生じた局所的な溝であり、車輪踏面の他の部分よりも一段低い凹状に形成される。このような踏面凹摩耗が発生すると、摩耗量がわずかであっても車輪踏面のバランスを崩し、鉄道車両７の揺動の発生、鉄道車両７の脱線、また、線路の損傷等の事故につながる危険がある。このため、鉄道車両７の外観検査においては、車輪７２の摩耗量とともに、この踏面凹摩耗が発生しているか否かも判定する。
【００７９】
車両外観検査装置３により解析された車輪７２の外観検査情報は、車両外観検査装置３に接続された検査支援装置４の出力装置４１及び携帯端末４２に出力され、表示される。これにより、鉄道事業者の検査員が外観検査の検査結果を確認することができる。
【００８０】
本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、車両外観検査装置３から鉄道情報管理装置５へ車輪７２の摩耗量及び踏面凹摩耗の情報を含む外観検査情報が出力される。また、実施の形態１と同様に、外観検査情報を取得した鉄道情報管理装置５は、踏面凹摩耗が生じた鉄道車両７が過去に走行した路線を示す走行路線画面９の生成を行う。
【００８１】
本実施の形態の構成によると、鉄道車両７の車輪７２に外観異常が生じた際に、外観異常が生じた鉄道車両７が過去に走行した路線を示す走行路線画面９が生成される。このため、鉄道事業者の検査員は、鉄道車両７の外観異常により破損が生じている可能性のある鉄道設備、または鉄道車両７の外観異常の要因となる異常が発生している可能性のある鉄道設備を容易に特定することができ、効率的かつ有効な保守及び検査業務を実施することが可能となる。
【００８２】
実施の形態３．
＜走行路線画面＞
実施の形態３における走行路線画面９について、図２０を用いて説明する。ここで、実施の形態１の走行路線画面９が一車両の鉄道車両７が走行した路線を示すのに対して、実施の形態３の走行路線画面９は別編成の複数車両の鉄道車両７が走行した路線を示す点で相違する。鉄道システム１００の構成及び各装置が行うその他処理については、実施の形態１と同様である。
【００８３】
図２０に、鉄道情報管理装置５が生成した走行路線画面９の概略図を示す。図２０に示すとおり、この走行路線画面９では、パンタグラフに段付摩耗が生じた車両番号「０４３９」の鉄道車両７が過去に走行した路線が、黒太線で表示されている。加えて、車両番号「０４３９」の鉄道車両７とは別編成であり、段付摩耗が生じた車両番号「１１５４」の鉄道車両７が過去に走行した路線が、網掛け太線で表示されている。また、過去に走行していない路線は、白抜太線で表示されている。つまり、段付摩耗が生じた第一の鉄道車両７が過去に走行した路線と、段付摩耗が生じた第二の鉄道車両７が過去に走行した路線と、第一及び第二の鉄道車両７が走行していない路線とがそれぞれ区別して表示されている。
【００８４】
また、図２０に示すとおり、走行路線画面９は、車両番号「０４３９」の鉄道車両７及び車両番号「１１５４」の鉄道車両７が重複して走行した路線の近傍を、破線により強調して表示している。また、重複走行路線の近傍には「重点検査区間」という強調表示も併せて付加している。このように、外観異常が生じた複数の鉄道車両７が重複して走行した路線を強調して表示することにより、鉄道車両７に搭載された機器に異常が発生した要因となる路線、または機器の異常に影響を受けた路線をさらに正確に特定することができるため、より効率的かつ有効な保守及び検査業務を実施することが可能となる。
【００８５】
本実施の形態では、外観異常が生じた第一及び第二の鉄道車両７が重複して走行した路線の近傍を破線により強調したり、文字を付加することにより強調表示したりしているがこれに限られない。例えば、重複走行路線の色を変更したり、枠等で囲ったりしてもよい。また、重複走行路線以外の路線を薄く表示し、重複走行路線を際立たせてもよい。
【００８６】
本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、鉄道情報管理装置５は、生成した走行路線画面９の情報を検査支援装置４に出力する。鉄道情報管理装置５から検査支援装置４への情報の出力は定期的に行ってもよいし、検査支援装置４からの情報要求に基づいて実行してもよい。
【００８７】
本実施の形態の構成によると、外観異常が生じた複数の鉄道車両７が重複して過去に走行した路線を示す走行路線画面９が生成される。このため、鉄道事業者の検査員は、鉄道車両７の外観異常により破損が生じている可能性が高い鉄道設備、または鉄道車両７の外観異常の要因となる異常が発生している可能性が高い鉄道設備を容易に特定することができ、さらに効率的かつ有効な保守及び検査業務を実施することが可能となる。
【００８８】
なお、上述した実施の形態１〜３に示した鉄道システム１００では、鉄道情報管理装置５に対して運行管理装置１、基地局管理装置２、車両外観検査装置３、検査支援装置４がそれぞれ１台ずつ接続されているがこれに限らない。例えば、鉄道情報管理装置５に対して、複数の運転指令所及び車両基地に設置された各装置を接続してもよいし、異なる複数の鉄道事業者が所有する各装置と接続してもよい。また、鉄道システム１００は、運行管理装置１、基地局管理装置２、車両外観検査装置３、検査支援装置４、鉄道情報管理装置５の一部により構成されていてもよい。
【００８９】
また、鉄道情報管理装置５は、記憶部５３に記憶している機器動作データテーブル２２を参照し、鉄道車両７が過去に走行した路線の路線情報を取得しているがこれに限られない。例えば、鉄道情報管理装置５は、記憶している列車編成データテーブル１２及び運行情報データテーブル１３を参照し、段付摩耗が生じた鉄道車両７の車両番号から列車の編成番号を特定し、この列車が過去に走行した路線の路線情報を取得する構成としてもよい。この構成であっても、取得した路線情報から、外観異常が生じた鉄道車両７が走行した路線を示す走行路線画面９を生成することができる。
【００９０】
各実施の形態に示した鉄道システム１００の構成はあくまで一例であり、各実施の形態を、適宜、組み合わせたり、変形や省略したりすることも、実施の形態に示された技術的思想の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９１】
１  運行管理装置、  ２  基地局管理装置、  ３  車両外観検査装置、  ４  検査支援装置、  ５  鉄道情報管理装置、  ７  鉄道車両、  ９  走行路線画面、  １００  鉄道システム。
【要約】
【課題】鉄道車両の外観異常を把握した際に、優先して検査を行うべき鉄道設備を特定し、効率的かつ有効な保守及び検査を実施可能な鉄道システム、鉄道情報管理装置、鉄道検査支援方法及び鉄道検査支援プログラムを提供する。
【解決手段】鉄道システム１００は、鉄道車両７の外観検査により得られた外観検査情報を取得する車両外観検査装置３と、外観検査情報及び鉄道車両７が走行した路線情報を取得し、取得した路線情報に基づいて、外観異常が生じた鉄道車両７が走行した路線を示す走行路線画面９を生成する鉄道情報管理装置５と、を備える。
【選択図】図１６【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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【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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