列車運行管理システム
鉄道運行において、かつては信号機や分岐器などを操作する運転要員が各停車場に必要であったが、CTCの導入により1ヶ所に集約して行うことが可能になったほか、正常なダイヤでの運行がなされている限りは、それまで人間が行っていた信号機や分岐器などの操作をPRCに自動で行わせることが可能となり、運転要員の業務負荷が大きく低減されたほか、大幅な人員コスト削減も可能となった。一方、ダイヤが乱れた際の運転整理や旅客案内などは引続きほぼ全てを人間による情報収集・計画立案・実施判断に依存する体制は変わっておらず、大都市圏を中心とした列車運転本数の増加や、高速性・正確性・顧客サービス等の向上ニーズの高まりに対して、適切な対応を迅速かつ効率的に行うことが困難となってきた。
そこで、信号機や分岐器の単純な自動制御だけではなく、運転整理や旅客案内、車両運用管理等の運行関連機能全般をコンピュータシステムとして統合し、運転指令所と駅や車両基地などの現業機関をオンラインで接続することで、効率的な列車運行が実現できる。このようなシステムには高性能の処理能力を持ったコンピュータが必要であるため、本格的な導入に至ったのは高性能コンピュータが普及した1990年代以降となってからが多い。また、線路や日本の鉄道車両検査の計画管理、電気施設や信号機などの設備管理などの機能も独自に付加して、より大規模な総合管理を行うシステムを採用している事業者もある。
主なシステムの内容を以下に述べる。
ダイヤが乱れた際、列車種別など運行優先順位も考慮した運転整理計画をコンピュータが立案し、安全で迅速な平常ダイヤへの復旧計画案を指令員に提供する支援機能。指令員はその提供計画案を参考に、最終的な運転整理の判断を行う。従前は遅延が大きくなるとPRCによる信号や分岐器の自動操作が出来なくなるため、本来は最終的な判断作業に専念すべき指令員が自らこれらの操作を行っていた。また、現業機関に運行情報表示装置(TID)を設置することで、各現場の社員が最新の運行状況をリアルタイムで把握することが可能となる。
さらに東日本旅客鉄道(JR東日本)の東京圏輸送管理システム(ATOS)や西日本旅客鉄道(JR西日本)の運行管理システム (JR西日本)、つくばエクスプレス、東京地下鉄(東京メトロ) では、駅ホームにLED式の「抑止表示機」を設置し、ダイヤが乱れた際の運行間隔調整・発車時刻変更などの指示を乗務員・駅員へタイムリーに伝達できる機能を有している。JR東日本のATOSでは更に機能を発展させ、着発番線変更など乗務員への各種指示伝達に関して、従来は駅員から受領する運転通告券や列車無線を介した指令員との音声通話に依っていたものを、デジタル列車無線を介して各列車の車上モニタ装置へ伝送しディスプレイに文字情報で表示させるシステムを構築し、指示の迅速化・効率化および伝達ミス等の防止のほか、列車無線の回線輻輳緩和を図っている。
東海旅客鉄道(JR東海)COMTRAC連動の発車標(品川駅) 新幹線運行管理システム(通称COMTRAC(コムトラック):Computer aided Traffic Control System)。東海道・山陽新幹線に導入されている。JR西日本と共同で運用。日立製作所製。2010年11月よりJR九州の九州新幹線指令システム(SIRIUS)とオンライン接続。 名古屋圏運行管理システム(通称NOA(ノア):New Operational Automation System)。名古屋地区用と静岡地区用があり、主要路線を中心に導入されている。
西日本旅客鉄道(JR西日本)運行管理システム連動の発車標(大阪駅) 新幹線運行管理システム(COMTRAC):JR東海と同一。山陽新幹線・博多南線に導入。 新幹線総合システム(COSMOS):JR東日本と同一。北陸新幹線に導入。 運行管理システム (JR西日本)。JR西日本管内の阪和線・琵琶湖線・JR京都線・JR神戸線・大阪環状線・大和路線・JRゆめ咲線・おおさか東線・JR宝塚線(尼崎~新三田)・JR東西線・学研都市線・湖西線に導入されている。日立製作所製。 北陸線運行管理システム:北陸本線(新疋田~金沢)に導入。在来線としては初めて本格的な予想ダイヤ機能を搭載する。