JP2014193098A - 鉄道列車の最適停止判定方法及びその運転士支援システム - Google Patents
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Abstract
【課題】 前方に障害物を発見したとき、脱線など車内で問題が発生したときなど非常停止が求められる際に、停止後の地点に応じたリスクを勘案して、最適な停止位置を判定する鉄道列車の最適停止判定方法及びその運転士支援システムを提供する。
【解決手段】 鉄道列車の最適停止判定方法において、鉄道列車の停止後の地点に応じたリスクと、鉄道列車が衝撃したり脱線したりするリスクとの間のより大きなリスクとを加算した総合リスクを算出し、次駅までの間で前記総合リスクが最小になる地点を最適な停止位置と判定する。
【選択図】 図１
【解決手段】 鉄道列車の最適停止判定方法において、鉄道列車の停止後の地点に応じたリスクと、鉄道列車が衝撃したり脱線したりするリスクとの間のより大きなリスクとを加算した総合リスクを算出し、次駅までの間で前記総合リスクが最小になる地点を最適な停止位置と判定する。
【選択図】 図１
Description
本発明は、鉄道列車の最適停止判定方法及びその運転士支援システムに関するものである。
鉄道運転士は、例えば鉄道列車の非常停止の際、リスクの高いトンネル内や橋梁等を避けて停止することが望まれている。
なお、一般的なリスク予測システムとしては、下記特許文献１が提案されている。
なお、一般的なリスク予測システムとしては、下記特許文献１が提案されている。
しかしながら、鉄道運転士は状況により、多くの条件を加味する必要があり、最適な停止位置を判定することは困難である。
本発明は、上記状況に鑑みて、前方に障害物を発見したときや、脱線など車内で問題が発生したときなど非常停止が求められる際に、停止後の鉄道列車の地点に応じたリスクを勘案して、最適な停止位置を判定する鉄道列車の最適停止判定方法及びその運転士支援システムを提供することを目的とする。
本発明は、上記状況に鑑みて、前方に障害物を発見したときや、脱線など車内で問題が発生したときなど非常停止が求められる際に、停止後の鉄道列車の地点に応じたリスクを勘案して、最適な停止位置を判定する鉄道列車の最適停止判定方法及びその運転士支援システムを提供することを目的とする。
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕鉄道列車の最適停止判定方法において、鉄道列車の停止後の地点に応じたリスクと、鉄道列車が衝撃したり脱線したりするリスクとを加算した総合リスクを算出し、次駅までの間で前記総合リスクが最小になる地点を最適な停止位置と判定することを特徴とする。
〔１〕鉄道列車の最適停止判定方法において、鉄道列車の停止後の地点に応じたリスクと、鉄道列車が衝撃したり脱線したりするリスクとを加算した総合リスクを算出し、次駅までの間で前記総合リスクが最小になる地点を最適な停止位置と判定することを特徴とする。
〔２〕鉄道列車の最適停止判定についての運転士支援システムにおいて、走行速度に関する情報と、走行位置に関する情報と、地点リスクに関する情報と、衝撃脱線リスクに関する情報とに基づいた、最適停止位置判定部を備え、この停止位置への鉄道列車の最適制動時期と最適制動強度とを決定し、前記最適制動時期と前記最適制動強度との運転士への情報表示部を具備することを特徴とする。
本発明によれば、非常時に最も安全な停止位置を判定することができ、鉄道列車の運転士にその情報の呈示を行うことができる。
本発明の鉄道列車の最適停止判定方法は、停止後の地点に応じたリスクと、鉄道列車が衝撃したり脱線したりするリスクとを加算して総合リスクを算出し、次駅までの間で前記総合リスクが最小になる地点を最適な停止位置と判定する。
また、鉄道列車の最適停止判定についての運転士支援システムは、走行速度に関する情報と、走行位置に関する情報と、地点リスクに関する情報と、衝撃脱線リスクに関する情報とに基づいた、最適停止位置判定部を備え、この停止位置への鉄道列車の最適制動時期と最適制動強度とを決定し、前記最適制動時期と前記最適制動強度との運転士への情報表示部を具備する。
また、鉄道列車の最適停止判定についての運転士支援システムは、走行速度に関する情報と、走行位置に関する情報と、地点リスクに関する情報と、衝撃脱線リスクに関する情報とに基づいた、最適停止位置判定部を備え、この停止位置への鉄道列車の最適制動時期と最適制動強度とを決定し、前記最適制動時期と前記最適制動強度との運転士への情報表示部を具備する。
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は本発明の実施例を示す鉄道列車の最適停止判定における運転士支援システムのブロック図、図２はその鉄道列車の最適停止判定フローチャートである。
図１において、１はＣＰＵ（中央処理装置）、２はメモリ、３は入力インターフェース、４は出力インターフェース、５は鉄道列車の走行速度情報入力部、６は鉄道列車の走行位置情報入力部、７は鉄道軌道の地点リスクＤＢ（ＤＢはデータベースを意味する）、８は鉄道列車の衝撃脱線リスクＤＢ、９は鉄道列車の最適停止位置判定部、１０は鉄道列車の最適制動時期判定部、１１は鉄道列車の最適制動強度判定部、１２は鉄道列車運転士への情報表示部である。
図１は本発明の実施例を示す鉄道列車の最適停止判定における運転士支援システムのブロック図、図２はその鉄道列車の最適停止判定フローチャートである。
図１において、１はＣＰＵ（中央処理装置）、２はメモリ、３は入力インターフェース、４は出力インターフェース、５は鉄道列車の走行速度情報入力部、６は鉄道列車の走行位置情報入力部、７は鉄道軌道の地点リスクＤＢ（ＤＢはデータベースを意味する）、８は鉄道列車の衝撃脱線リスクＤＢ、９は鉄道列車の最適停止位置判定部、１０は鉄道列車の最適制動時期判定部、１１は鉄道列車の最適制動強度判定部、１２は鉄道列車運転士への情報表示部である。
本発明の鉄道列車の最適停止判定フローチャートを参照しながら説明する。
（１）まず、鉄道列車は車外、車内のハザード検知の有無をチェックする（ステップＳ１）。
（２）次に、ハザードを検知すると、鉄道列車の速度の有無をチェックする（ステップＳ２）。
（１）まず、鉄道列車は車外、車内のハザード検知の有無をチェックする（ステップＳ１）。
（２）次に、ハザードを検知すると、鉄道列車の速度の有無をチェックする（ステップＳ２）。
（３）次に、速度がある場合には、鉄道列車の走行に関する情報をチェックする（ステップＳ３）。ここで走行に関する情報としては、走行速度、走行位置、制動能力が挙げられる。
（４）次に、各種リスクに関する情報をチェックする（ステップＳ４）。ここで各種リスクとしては、地点リスク、衝撃脱線リスクが挙げられる。
（４）次に、各種リスクに関する情報をチェックする（ステップＳ４）。ここで各種リスクとしては、地点リスク、衝撃脱線リスクが挙げられる。
（５）次に、鉄道列車の最適停止位置の判定を行う（ステップＳ５）。
（６）次に、鉄道列車の制動内容の判定を行う（ステップＳ６）。ここで、制動内容としては、最適制動時期、最適制動強度が挙げられる。
（７）そこで、上記ステップＳ１〜Ｓ６を踏まえて、鉄道列車運転士への情報呈示を行う（ステップＳ７）。
（６）次に、鉄道列車の制動内容の判定を行う（ステップＳ６）。ここで、制動内容としては、最適制動時期、最適制動強度が挙げられる。
（７）そこで、上記ステップＳ１〜Ｓ６を踏まえて、鉄道列車運転士への情報呈示を行う（ステップＳ７）。
以下、各具体的事例について概要を説明する。
図３は本発明の実施例における鉄道列車の最適停止判定における地点リスク分布の模式図である。
この図において、２０は鉄道列車、２１は高架、２２は平地で道路と隣接している場所（リスクは低い）、２３は橋梁（リスクは高い）、２４はトンネル（リスクは高い）、２５は山の中、２６は駅（リスクなし）であり、地点リスク（停止した地点のリスク）はハザード種別ごとに決定される。
図３は本発明の実施例における鉄道列車の最適停止判定における地点リスク分布の模式図である。
この図において、２０は鉄道列車、２１は高架、２２は平地で道路と隣接している場所（リスクは低い）、２３は橋梁（リスクは高い）、２４はトンネル（リスクは高い）、２５は山の中、２６は駅（リスクなし）であり、地点リスク（停止した地点のリスク）はハザード種別ごとに決定される。
ここで、地点リスクとしては、（１）避難リスク：そこから避難するリスク、（２）待機リスク：そこに溜まるリスク、（３）再力行不可リスク：固着や停電等で移動できないリスクが考慮される。
図４は本発明の実施例における衝撃脱線リスク分布（ハザードが遠方の場合）の模式図、図５はその衝撃脱線リスク分布（ハザードが近方の場合）の模式図である。
図４は本発明の実施例における衝撃脱線リスク分布（ハザードが遠方の場合）の模式図、図５はその衝撃脱線リスク分布（ハザードが近方の場合）の模式図である。
図４において、３０は右から左へ走行している鉄道列車、３１は停止不可区間、３２は車外ハザード（障害物、風雨規制など）、３３は衝撃脱線リスク、３４は障害物の移動や制動距離の増加による衝撃脱線リスクのマージン、３５は最高速度で衝撃した際の最大の衝撃脱線リスク値を示している。
図５において、４０は右から左へ走行している鉄道列車、４１はハザードが近方にある場合の衝撃脱線リスクを示している。
図５において、４０は右から左へ走行している鉄道列車、４１はハザードが近方にある場合の衝撃脱線リスクを示している。
図４及び図５において、各リスクの大きさはハザードと速度により決定される。ここで、衝撃脱線リスクは、（１）衝撃や脱線で乗客を傷害させたり機器を破損させたりするリスクであり、（２）それは速度が高いほど大きく、（３）障害物への衝撃であれば障害物が大きいほど乗客数が多いなど大きく、（４）脱線であれば、線路外の構造物が大きいほど、列車の両数や乗客数が多いほど、線路と線路外との落差が大きいほど大きくなる。
次に、鉄道列車の停止位置判断について説明する。
図６は本発明の実施例として、車外ハザードに対する鉄道列車の停止位置判断の模式図である。
この図において、５０は右から左へ走行している鉄道列車、５１は地点リスク、５２は衝撃脱線リスク、５３は総合リスク、５４は最適停止位置を示している。
図６は本発明の実施例として、車外ハザードに対する鉄道列車の停止位置判断の模式図である。
この図において、５０は右から左へ走行している鉄道列車、５１は地点リスク、５２は衝撃脱線リスク、５３は総合リスク、５４は最適停止位置を示している。
総合リスクは地点リスクと衝撃脱線リスクを加算したものである。ただし、停止不可区間は除外する。次駅までの間でこの総合リスクが最も小さい地点が最適停止位置と判定される。
図７は本発明の実施例として、近位置で障害物を発見した場合のシミュレーション結果を示した図であり、横軸は路線位置、縦軸はリスクの大きさを示している。
図７は本発明の実施例として、近位置で障害物を発見した場合のシミュレーション結果を示した図であり、横軸は路線位置、縦軸はリスクの大きさを示している。
この図において、鉄道列車６１は、路線位置２９を走行中路線位置２２に障害物を検知し、最適な停止位置を判定したところ路線位置１９であり、その場で最大の制動をかけるように情報呈示される。なお、鎖線は衝撃脱線リスク、点線は地点リスク、太線は総合リスクを示している。
図８は本発明の実施例として、中位置で障害物を発見した場合のシミュレーション結果を示した図であり、横軸は路線位置、縦軸はリスクの大きさを示している。
図８は本発明の実施例として、中位置で障害物を発見した場合のシミュレーション結果を示した図であり、横軸は路線位置、縦軸はリスクの大きさを示している。
この図において、鉄道列車６２は、路線位置３９を走行中路線位置２２に障害物を検知し、最適な停止位置を判定したところ路線位置２０であり、通常の制動をかけて低速で停止位置まで進むように情報呈示される。なお、鎖線は衝撃脱線リスク、点線は地点リスク、太線は総合リスクを示している。
図９は本発明の実施例として、遠位置で障害物を発見した場合のシミュレーション結果を示した図であり、横軸は路線位置、縦軸はリスクの大きさを示している。
図９は本発明の実施例として、遠位置で障害物を発見した場合のシミュレーション結果を示した図であり、横軸は路線位置、縦軸はリスクの大きさを示している。
この図において、鉄道列車６３は、路線位置４３を走行中路線位置２２に障害物を検知し、最適な停止位置を判定したところ路線位置３３から３１であり、最大かやや小さい制動をかけて停止するように情報呈示される。なお、鎖線は衝撃脱線リスク、点線は地点リスク、太線は総合リスクを示している。
図１０は本発明の実施例として、車内ハザードに対する鉄道列車の停止位置判断の模式図である。
図１０は本発明の実施例として、車内ハザードに対する鉄道列車の停止位置判断の模式図である。
この図において、７０は鉄道列車、７１は車内ハザード（脱線、台車の振動、地震、火災など）、７２は停止不可区間、７３は地点リスク、７４は衝撃脱線リスク、７５は総合リスク、７６は最適停止位置を示している。
車内ハザードは、衝撃脱線リスクは走行する距離が大きいぼど大きく、速度が高いほど大きい。次駅までの間にこの総合リスクがもっとも小さい地点が最適停止位置と判断される。
車内ハザードは、衝撃脱線リスクは走行する距離が大きいぼど大きく、速度が高いほど大きい。次駅までの間にこの総合リスクがもっとも小さい地点が最適停止位置と判断される。
図１１は本発明の実施例として、リスクが大きな車内ハザードを検知した場合のシミュレーション結果を示した図であり、横軸は路線位置、縦軸はリスクの大きさを示している。
この図において、鉄道列車８１は、路線位置４６を走行中、車内ハザードを検知し、最適な停止位置を判定したところ路線位置１９であり、通常の制動をかけて低速で停止位置まで進むように情報呈示される。なお、鎖線は衝撃脱線リスク、点線は地点リスク、太線は総合リスクを示している。
この図において、鉄道列車８１は、路線位置４６を走行中、車内ハザードを検知し、最適な停止位置を判定したところ路線位置１９であり、通常の制動をかけて低速で停止位置まで進むように情報呈示される。なお、鎖線は衝撃脱線リスク、点線は地点リスク、太線は総合リスクを示している。
図１２は本発明の実施例として、リスクが中程度の車内ハザードを検知した場合のシミュレーション結果を示した図であり、横軸は路線位置、縦軸はリスクの大きさを示している。
この図において、鉄道列車８２は、路線位置４６を走行中、車内ハザードを検知し、最適な停止位置を判定したところ路線位置１９であり、通常の制動をかけて低速で停止位置まで進むように情報呈示される。なお、鎖線は衝撃脱線リスク、点線は地点リスク、太線は総合リスクを示している。
この図において、鉄道列車８２は、路線位置４６を走行中、車内ハザードを検知し、最適な停止位置を判定したところ路線位置１９であり、通常の制動をかけて低速で停止位置まで進むように情報呈示される。なお、鎖線は衝撃脱線リスク、点線は地点リスク、太線は総合リスクを示している。
図１３は本発明の実施例として、リスクが小さな車内ハザードを検知した場合のシミュレーション結果を示した図であり、横軸は路線位置、縦軸はリスクの大きさを示している。
この図において、鉄道列車８３は、路線位置４６を走行中、車内ハザードを検知し、最適な停止位置を判定したところ路線位置０であり、通常通り駅に停止するように情報呈示される。なお、鎖線は衝撃脱線リスク、点線は地点リスク、太線は総合リスクを示している。
この図において、鉄道列車８３は、路線位置４６を走行中、車内ハザードを検知し、最適な停止位置を判定したところ路線位置０であり、通常通り駅に停止するように情報呈示される。なお、鎖線は衝撃脱線リスク、点線は地点リスク、太線は総合リスクを示している。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
本発明の鉄道列車の最適停止判定方法は、前方に障害物を発見したとき、脱線など車内で問題が発生したときなど非常停止が求められる際に、停止後の地点に応じたリスクを勘案して、最適な停止位置を判定する鉄道列車の最適停止判定方法として利用可能である。
１ ＣＰＵ（中央処理装置）
２ メモリ
３ 入力インターフェース
４ 出力インターフェース
５ 鉄道列車の走行速度情報入力部
６ 鉄道列車の走行位置情報入力部
７ 鉄道軌道の地点リスクＤＢ
８ 鉄道列車の衝撃脱線リスクＤＢ
９ 鉄道列車の最適停止位置判定部
１０ 鉄道列車の最適制動時期判定部
１１ 鉄道列車の最適制動強度判定部
１２ 鉄道列車運転士への情報表示部
２０，３０，４０，５０，６１，６２，６３，７０，８１，８２，８３ 鉄道列車
２１ 高架
２２ 平地
２３ 橋梁
２４ トンネル
２５ 山の中
２６ 駅
３１，７２ 停止不可区間
３２ 車外ハザード
３３，４１，５２，７４ 衝撃脱線リスク
３４ 障害物の移動や制動距離の増加による衝撃脱線リスクのマージン
３５ 最高速度で衝撃した際の最大の衝撃脱線リスク値
５１，７３ 地点リスク
５３，７５ 総合リスク
５４，７６ 最適停止位置
７１ 車内ハザード
２ メモリ
３ 入力インターフェース
４ 出力インターフェース
５ 鉄道列車の走行速度情報入力部
６ 鉄道列車の走行位置情報入力部
７ 鉄道軌道の地点リスクＤＢ
８ 鉄道列車の衝撃脱線リスクＤＢ
９ 鉄道列車の最適停止位置判定部
１０ 鉄道列車の最適制動時期判定部
１１ 鉄道列車の最適制動強度判定部
１２ 鉄道列車運転士への情報表示部
２０，３０，４０，５０，６１，６２，６３，７０，８１，８２，８３ 鉄道列車
２１ 高架
２２ 平地
２３ 橋梁
２４ トンネル
２５ 山の中
２６ 駅
３１，７２ 停止不可区間
３２ 車外ハザード
３３，４１，５２，７４ 衝撃脱線リスク
３４ 障害物の移動や制動距離の増加による衝撃脱線リスクのマージン
３５ 最高速度で衝撃した際の最大の衝撃脱線リスク値
５１，７３ 地点リスク
５３，７５ 総合リスク
５４，７６ 最適停止位置
７１ 車内ハザード
Claims (2)
- 鉄道列車の停止後の地点に応じたリスクと、列車が衝撃したり脱線したりするリスクとを加算した総合リスクを算出し、次駅までの間で前記総合リスクが最小になる地点を最適な停止位置と判定することを特徴とする鉄道列車の最適停止判定方法。
- 走行速度に関する情報と、走行位置に関する情報と、地点リスクに関する情報と、衝撃脱線リスクに関する情報とに基づいた、最適停止位置判定部を備え、該停止位置への鉄道列車の最適制動時期と最適制動強度とを決定し、前記最適制動時期と前記最適制動強度との運転士への情報表示部を具備することを特徴とする鉄道列車の最適停止判定についての運転士支援システム。
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| JP2013069639A JP6067454B2 (ja) | 2013-03-28 | 2013-03-28 | 鉄道列車の最適停止判定についての運転士支援方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| Publication Number | Publication Date |
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