JP7366866B2 - Train driving support system and train driving support method - Google Patents
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Description
本発明は、鉄道の列車運転支援システムおよび列車運転支援方法に関する。 The present invention relates to a train driving support system and a train driving support method for railways.
地球環境問題や資源枯渇問題に対応するため、比較的エネルギー使用効率のよい鉄道分野においても、更なる省エネ化が必要とされている。その中で、鉄道の運行においては、駅間走行の速度パターンを適正化することで車両運行の省エネ化が可能である。 In order to respond to global environmental problems and resource depletion issues, further energy conservation is required even in the railway field, which has relatively high energy usage efficiency. Among these, in railway operation, it is possible to save energy in vehicle operation by optimizing the speed pattern of traveling between stations.
本技術分野に関連する先行技術として、特許文献1には、「車両側からリアルタイムに収集される車両の混雑度と、駅側でリアルタイムに収集される改札データ、ならびに事前に調査した当駅における曜日毎、時間毎の乗降客数のデータを用いて駅停車時間を予測し、予測した駅停車時間を反映させて列車ダイヤを作成する運行管理システムを得る」(段落[0005])点が開示されている。この先行技術によれば、乗降人数が想定以上に多く、先行列車の駅出発遅れが発生する際に、後続列車が先行列車に接近し過ぎることにより発生する機外停止や計画外のブレーキを抑制することができる。
As a prior art related to this technical field,
特許文献1に開示されている駅停車時間は、駅における乗降に必要な時間(以降、「乗降時分」という)であり、乗降終了から列車が発車するまでの確認作業に必要な時間(以降、「確認時分」という)が含まれていない。この確認時分には、ドア挟みの解消や発車前の安全確認のための時間が含まれる。そのため、仮に駅で乗降が全く無い場合であっても確認時分は発生し、混雑状態で発着する列車においては数十秒の時間が必要となることもある。そうすると、確認時分を含まない駅停車時間の予測結果に基づいてダイヤ作成を行うと、後続列車の駅到着時刻を適切に設定できず、後続列車の機外停止や計画外のブレーキの抑制効果が限定的となる。
The station stopping time disclosed in
本発明は、駅停車時間として乗降時分に加えて確認時分も考慮し、先行列車の駅発車時刻の推定精度を向上させることで、後続列車の駅間走行に関して省エネ効果を安定的に発揮可能な列車運転支援システムを提供することを課題とする。 The present invention takes into account confirmation time in addition to boarding and alighting time as the station stop time, and improves the accuracy of estimating the station departure time of the preceding train, thereby stably achieving energy-saving effects for the following train's inter-station travel. The objective is to provide a train driving support system that is possible.
上記課題を解決するために、代表的な本発明の列車運転支援システムは、先行列車が停車駅で乗降を開始する前のタイミングで、先行列車の停車駅での乗降人数推定値を算出する乗降人数推定部と、車両定員に占める乗車人数の割合を乗車率として、先行列車が停車駅で乗降を開始する前に測定された先行列車の第1の乗車率と乗降人数推定値とを基にして、先行列車の停車駅での駅停車時間推定値を算出する駅停車時間推定部と、駅停車時間推定値と先行列車の停車駅での予定発着時刻とを基にして、先行列車の停車駅での発車時刻推定値を算出する先行列車発車時刻推定部と、発車時刻推定値に基づいて後続列車の停車駅への目標到着時刻を設定する後続列車目標到着時刻設定部と、後続列車が目標到着時刻を満足するための停車駅に至る駅間走行パターンを設定する後続列車駅間走行パターン設定部とを備え、駅停車時間推定部は、乗降人数推定値および第1の乗車率に基づく乗降時分推定値と先行列車の停車駅での乗降終了後の乗車率である第2の乗車率に基づく確認時分推定値との和を、駅停車時間推定値として算出することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a typical train driving support system of the present invention calculates the estimated number of people getting on and off at the station where the preceding train stops before the preceding train starts boarding and alighting at the station where the preceding train stops. The number of people estimating unit is based on the first occupancy rate of the preceding train measured before the preceding train starts boarding and alighting at the stopping station and the estimated value of the number of passengers getting on and off, with the ratio of the number of passengers to the vehicle capacity as the occupancy rate. Based on the estimated station stop time and the scheduled departure and arrival times at the station where the preceding train stops, a preceding train departure time estimator that calculates an estimated departure time at a station; a subsequent train target arrival time setting unit that sets a target arrival time for the following train at a stopping station based on the estimated departure time; and a subsequent train inter-station travel pattern setting unit that sets an inter-station travel pattern leading to a stop station to satisfy the target arrival time, and the station stop time estimating unit is based on the estimated number of passengers getting on and off and the first occupancy rate. It is characterized by calculating the sum of the estimated boarding and alighting time and the estimated confirmation time based on the second occupancy rate, which is the occupancy rate after boarding and alighting at the station where the preceding train stops, as the estimated station stop time. do.
本発明によれば、後続列車における不要な機外停止や計画外のブレーキの抑制を、安定して機能させることができ、省エネ効果が向上する。
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施例における説明により明らかにされる。
According to the present invention, it is possible to stably suppress unnecessary external stops and unplanned braking in a following train, and the energy saving effect is improved.
Problems, configurations, and effects other than those described above will be made clear by the explanations in the following examples.
本発明を実施するための形態として、本発明に係る実施例1から3を示し、各実施例を図面を用いて以下に説明する。
実施例1では、停車駅における先行列車の乗降時分と確認時分の両方を考慮した上で、当該停車駅への後続列車の目標到着時刻が設定され、この目標到着時刻を満たすように前記後続列車は駅間で自動運転される、列車運転支援システムの例を説明する。 In the first embodiment, the target arrival time of the following train at the stopping station is set in consideration of both the boarding and alighting time and the confirmation time of the preceding train at the stopping station, and the above-mentioned arrival time is set so as to meet this target arrival time. An example of a train driving support system will be described in which following trains are automatically operated between stations.
実施例1によれば、前記先行列車の駅停車時間として、乗降時分に加えて確認時分も考慮することにより、前記先行列車の駅発車時刻の推定精度が向上し、それに伴う前記後続列車の目標到着時刻が適切に設定される。そのため、前記後続列車の駅間自動運転における無駄な加減速が抑制され、省エネな運転が可能となる。 According to the first embodiment, by considering the confirmation time in addition to the boarding and alighting time as the station stopping time of the preceding train, the accuracy of estimating the station departure time of the preceding train is improved, and the following train accordingly The target arrival time is set appropriately. Therefore, unnecessary acceleration and deceleration of the following train during inter-station automatic operation is suppressed, and energy-saving operation becomes possible.
図1は、実施例1に係る列車運転支援システムの全体構成を示す図である。
先行列車2100と後続列車2200それぞれは、運行管理装置2300と無線で情報の送受信が可能な状態である。前記先行列車2100は、自列車の位置、速度および乗車率を前記運行管理装置2300へ送信する。前記後続列車2200は、前記運行管理装置2300から次駅2500への目標到着時刻を受信する。
FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a train driving support system according to a first embodiment.
The preceding
また、前記次駅2500には、駅人流監視装置2400が備えられている。前記駅人流監視装置2400は、前記次駅2500における前記先行列車2100への乗車人数推定値を算出し、前記運行管理装置2300へ無線または有線で送信する。前記駅人流監視装置2400における乗車人数推定としては、例えば、改札の通過人数計数結果や駅構内のカメラ画像分析結果を基にして推定する方法があるが、これらの方法に限定されるものではない。
Further, the
前記先行列車2100から前記運行管理装置2300への情報送信は、前記先行列車2100が前駅(図示せず)を発車するタイミング以降で、前記次駅2500へ到着するタイミング以前に行われる。また、前記情報送信は、前記前駅から前記次駅2500までの駅間走行中に連続的に実施する必要はなく、少なくとも1回送信されればよい。
Information transmission from the preceding
前記駅人流監視装置2400から前記運行管理装置2300への乗車人数推定値の送信は、前記先行列車2100をさらに先行する列車(図示せず)が前記次駅2500を発車したタイミング以降で、前記先行列車2100が前記次駅2500へ到着するタイミング以前に行われる。
The transmission of the estimated number of passengers from the station passenger
前記運行管理装置2300では、前記先行列車2100から受信する情報と前記駅人流監視装置2400から受信する情報とが揃った時点で、前記後続列車2200の次駅への目標到着時刻を生成し、前記後続列車2200に対して当該目標到着時刻を送信する。
When the information received from the preceding
図2は、実施例1に係る列車運転支援システムの内部構成を示す図である。各構成要素の動作態様を、図2を用いて説明する。
実施例1に係る列車運転支援システムが備える前記先行列車2100内の装置構成は、先行列車車両情報管理装置2101、ドア制御器2102、速度発電機2103およびブレーキ制御装置2104である。なお、車両情報管理装置については、その呼称として、車両情報装置、車両情報制御装置、モニタ装置などもある。
FIG. 2 is a diagram showing the internal configuration of the train driving support system according to the first embodiment. The operation mode of each component will be explained using FIG. 2.
The device configuration in the preceding
先行列車速度・位置2113は、前記先行列車2100から前記運行管理装置2300への送信情報の一つである。前記先行列車車両情報管理装置2101が備える速度・位置検出部2105において、前記ドア制御器2102から受信するドア開情報2110と前記速度発電機2103から受信するパルス情報2111とを基にして前記先行列車速度・位置2113が算出される。
The preceding train speed/position 2113 is one piece of information transmitted from the preceding
前記パルス情報2111は、前記速度発電機2103から出力される車輪の回転数に比例した周期で発生するパルス信号である。前記パルス情報2111に対して当該周期と車輪径を考慮することで、前記先行列車速度・位置2113に含まれる列車の速度情報が計算される。
The
前記ドア開情報2110は、車両内の各ドアの開閉状態を示す信号である。列車のドアが開くタイミングは、列車運行中は駅停車中のみであることから、前記ドア開情報2110の監視によって、列車が駅に到着したことが分かる。
The
前記先行列車速度・位置2113に含まれる列車の位置に関しては、前記ドア開情報2110の監視で判定した駅到着時に、駅の絶対位置をデータベース(図示せず)から取得し設定した上で、駅間走行中の位置を、列車速度の積分で計算した走行距離を前記駅の絶対位置に加算することにより計算する。
Regarding the position of the train included in the preceding train speed/position 2113, the absolute position of the station is acquired from a database (not shown) and set at the time of arrival at the station determined by monitoring the
次に、乗車率2114も、前記先行列車2100から前記運行管理装置2300への送信情報の一つである。前記先行列車車両情報管理装置2101が備える乗車率算出部2106において、前記ブレーキ制御装置2104から受信する空気ばね内圧2112を基にして前記乗車率2114を算出する。
Next, the
ここで、空気ばねは、車両と台車との間に装着されており、車輪から車両に伝わる振動を軽減する役目を果たす部品であり、乗り心地を良くするためのものである。空車から満車まで様々な荷重がかかる状況下で、車両の高さが維持されるようにその内圧が調整されるため、前記空気ばね内圧2112を基にして荷重の算出が可能である。算出された荷重から、空車状態での車体重量を差し引き、さらに一人当たりの重量で除算することで、乗車人数が推定できる。車両定員に占める乗車人数の割合が前記乗車率2114である。前記乗車率2114は、編成内の車両ごとに算出される。
Here, the air spring is a component that is installed between the vehicle and the truck, and serves to reduce vibrations transmitted from the wheels to the vehicle, and is intended to improve riding comfort. Since the internal pressure is adjusted so that the height of the vehicle is maintained under various loads from empty to full, the load can be calculated based on the air spring
前記駅人流監視装置2400は、乗車人数推定部2401を備える。前記乗車人数推定部2401では、改札の通過人数計数結果や駅構内のカメラ画像分析結果等を基にして、前記先行列車2100に乗車するために駅ホームに滞留する利用客の人数を推定し、乗車人数推定値2411を算出する。前記乗車人数推定値2411は、駅ホーム上における利用客の空間分布傾向を考慮して、編成の車両ごとに乗車人数の推定値が算出されることが望ましい。
The station passenger
前記運行管理装置2300は、前記空気ばね内圧2112、前記乗車率2114および前記乗車人数推定値2411を基にして、後続列車目標到着時刻2315を算出し、前記後続列車2200に送信する。前記運行管理装置2300は、ダイヤ管理部2301、乗降人数推定部2302、駅停車時間推定部2303、先行列車発車時刻推定部2306および後続列車目標到着時刻設定部2307から構成される。また、前記駅停車時間推定部2303は、乗降時分推定部2304と確認時分推定部2305とから構成される。
The
前記ダイヤ管理部2301は、運行中の各列車の予定発着時刻を管理する。前記ダイヤ管理部2301が管理する予定発着時刻の内、予定発車時刻は、計画ダイヤ(図示せず)で定められた発車時刻であり、予定到着時刻は、前記先行列車速度・位置2113を基に推定される。予定到着時刻の推定方法の一例としては、前記先行列車2100が走行中の駅間における一般的な走行速度パターンを仮定して、前記先行列車速度・位置2113の状態から前記次駅2500までの所要時間を推定する方法が挙げられる。前記ダイヤ管理部2301は、前記先行列車2100の前記予定発車時刻および前記予定到着時刻を、先行列車予定発着時刻2310として、前記先行列車発車時刻推定部2306に出力する。
The
前記乗降人数推定部2302は、前記乗車率2114および前記乗車人数推定値2411を入力として、編成内の車両ごとに乗降人数推定値2311を算出し、前記駅停車時間推定部2303に出力する。前記乗降人数推定値2311は、前記乗車人数推定値2411と別途推定する降車人数推定値との和である。前記降車人数推定値の算出方法の一例としては、駅ごとに事前集計されている「曜日別・時間帯別の降車割合」の統計を基に、前記乗車率2114を考慮して算出する方法がある。例えば、前記次駅2500に到着する列車に関して、「平日の朝7時台には乗客の1割が降車する」という統計がある場合、朝7時台に到着した先行列車2100の乗車定員に前記乗車率2114を乗じた人数の1割が、前記降車人数推定値となる。前記降車人数推定値は、各車両の前記乗車率2114を基にして、車両ごとに算出されていることが望ましい。
The number of passengers getting on and off
前記駅停車時間推定部2303を構成する前記乗降時分推定部2304は、前記乗車率2114および前記乗降人数推定値2311を基にして、前記先行列車2100の降車および乗車に必要な時間を推定し、乗降時分推定値2312として、前記先行列車発車時刻推定部2306に出力する。前記乗降時分推定値2312の算出方法の一例としては、予め用意された乗降時分算出式に、前記乗車率2114および前記乗降人数推定値2311を代入することで算出する方法がある。その際の前記乗降時分算出式の一例を下記する。
乗降時分=MAX(最小乗降時分、α・x+β・x2+γ・y+δ・y2)
ここで、MAX(ψ、φ)は、ψとφの内、大きい方を出力することを意味する。
The boarding/alighting
Boarding and alighting time = MAX (minimum boarding and alighting time, α・x+β・x 2 +γ・y+δ・y 2 )
Here, MAX (ψ, φ) means outputting the larger one of ψ and φ.
乗降時分算出式のMAX(ψ、φ)のψに相当する「最小乗降時分」は、仮に乗降が全く無しでも最低限ドアを開けていなければならない時間を意味し、この時間が決まっている場合には決まっている値を使用し、決まっていない場合にはゼロとする。
乗降時分算出式MAX(ψ、φ)のφに相当する多項式において、α、β、γおよびδは、係数であって、過去の乗降人数、乗車率および乗降時分の計測データ群から多変量回帰分析で求めるか、乗降行動を模擬したモデルシミュレーションによって求める。一方、変数xは前記乗降人数推定値2311、変数yは前記乗車率2114である。ここで、上記の多項式で、乗降人数のみならず乗車率の項が存在するのは、仮に同じ乗降人数であっても、乗車率の多寡すなわち列車内の混雑度によって乗降の速度が影響を受けるためである。
The "minimum boarding and alighting time", which corresponds to ψ in MAX (ψ, φ) in the boarding and alighting time calculation formula, means the minimum time that the door must be open even if there is no boarding and alighting, and this time is fixed. If so, use the fixed value, otherwise use zero.
In the polynomial corresponding to φ in the boarding and alighting time calculation formula MAX (ψ, φ), α, β, γ, and δ are coefficients that are calculated from the past measurement data group of the number of people getting on and off, the occupancy rate, and the boarding and alighting time. It is determined by variable regression analysis or by model simulation that simulates boarding and alighting behavior. On the other hand, the variable x is the estimated number of passengers getting on and off 2311, and the variable y is the
また、前記乗降時分推定値2312の算出方法は、前記乗車率2114および前記乗降人数推定値2311を基にした算出方法であれば、上記した方法に限定されるものではない。算出方法によらず、乗降時分は編成内の車両ごとにその値を算出し、車両数分の乗降時分をまとめて前記乗降時分推定値2312として、前記先行列車発車時刻推定部2306に出力する。
Further, the method for calculating the estimated boarding/
前記駅停車時間推定部2303を構成する前記確認時分推定部2305は、前記乗車率2114および前記乗降人数推定値2311を基にして、前記先行列車2100における乗降終了から発車までに必要な時間を推定し、確認時分推定値2313として前記先行列車発車時刻推定部2306に出力する。確認時分推定値2313の算出に当たっては、前記先行列車2100における乗降終了後の乗車率(以降、「乗降後乗車率」という)を用いた算出式による方法が、有効である。なぜならば、確認時分は、ドア挟みの解消や発車前の確認作業に要する時間であるため、乗降行動そのものではなく、乗降後の乗車状態に影響されるからである。前記乗降後乗車率は、乗降前の状態である前記乗車率2114に対して前記乗降人数推定値2311を考慮し、前記乗車率2114と前記乗降人数推定値2311とを用いて算出できる。その際の前記乗降後乗車率を用いた前記確認時分推定値2313の確認時分算出式の一例を下記する。
確認時分=MAX(最小確認時分、γ’・z+δ’・z2)
The confirmation
Confirmation time = MAX (minimum confirmation time, γ'・z+δ'・z 2 )
確認時分算出式のMAXの第1項目の「最小確認時分」は、仮に乗降が全く無しで、乗車率がゼロの場合であっても、最低限必要な一定の確認時分があるため、その一定の値を使用する。第2項目の多項式中のγ’、δ’は、係数であって、過去の乗降人数、乗車率および確認時分の計測データ群から多変量回帰分析で求めるか、乗降行動を模擬したモデルシミュレーションによって求める。変数zは、前記乗降後乗車率である。 The first item of MAX in the confirmation time calculation formula, "minimum confirmation time," is because even if there is no boarding or alighting and the occupancy rate is zero, there is a certain minimum confirmation time required. , use that constant value. γ' and δ' in the polynomial of the second item are coefficients, which can be obtained by multivariate regression analysis from the past measured data of the number of people getting on and off, the occupancy rate, and the confirmation time, or by a model simulation that simulates the boarding and alighting behavior. Find it by The variable z is the occupancy rate after getting on and off.
すなわち、上記した確認時分算出式よれば、乗降後乗車率が、所定の閾値以下の場合には、左項の「最小確認時分」が大きいため、一定の最小確認時分が出力され、所定の閾値より大きい場合には、右項の「γ’・z+δ’・z2」が大きくなり、右項の値が出力される。そして、乗降後乗車率が大きいほど、出力される確認時分も大きくなる。 That is, according to the above-mentioned confirmation time calculation formula, if the occupancy rate after boarding and alighting is less than or equal to a predetermined threshold, the "minimum confirmation time" in the left term is large, so a certain minimum confirmation time is output, If the value is larger than the predetermined threshold, the right term "γ'·z+δ'·z 2 " increases, and the value of the right term is output. The larger the occupancy rate after boarding and alighting, the larger the output confirmation time.
また、前記確認時分推定値2313の算出方法は、前記乗車率2114および前記乗降人数推定値2311を基にした算出方法であれば、上記した方法に限定されるものではない。算出方法によらず、確認時分は、編成内の車両ごとに値を算出し、車両数分の確認時分をまとめて前記確認時分推定値2313として、前記先行列車発車時刻推定部2306に出力する。
Further, the method for calculating the estimated
前記先行列車発車時刻推定部2306では、前記先行列車予定発着時刻2310と前記乗降時分推定値2312と前記確認時分推定値2313とを基にして、先行列車発車時刻推定値2314を算出する。具体的には、先行列車の予定到着時刻に必要な駅停車時間を加えた時刻を算出し、算出した時刻が、予定発車時刻と比べて遅い場合には、当該時刻を前記先行列車発車時刻推定値2314とし、そうでない場合には、列車の早発は一般的になされないため、予定発車時刻を前記先行列車発車時刻推定値2314とする。ここで、必要な駅停車時間は、前記乗降時分推定値2312と前記確認時分推定値2313とから求める時間である。編成内の乗降時分推定値と確認時分推定値の中で、それぞれ最も大きい値の和を前記必要な駅停車時間とする。
The preceding train departure
前記後続列車目標到着時刻設定部2307は、前記先行列車発車時刻推定値2314を基にして、前記後続列車目標到着時刻2315を算出し、前記後続列車2200の自動列車運転装置2202に出力する。前記後続列車目標到着時刻2315の算出に当たっては、当該路線の信号システム、駅構内および周辺の軌道回路割り、前記次駅2500への一般的な進入速度パターンなどを考慮に入れた上で、前記後続列車2200が機外停止や計画外の減速をせずに前記次駅2500に到着できる時刻を算出する。
The following train target arrival
前記後続列車2200において、実施例1の列車運転支援システムに関係する装置構成は、後続列車車両情報管理装置2201、前記自動列車運転装置2202および制駆動制御装置2203である。前記自動列車運転装置2202は、速度パターン計画部2204、データベース2205および制御指令生成部2206を有する。
In the
前記後続列車車両情報管理装置2201は、後続列車位置・速度2210を生成して、前記自動列車運転装置2202へ出力する。前記後続列車車両情報管理装置2201は、前記先行列車車両情報管理装置2101と同じ装置であり、後続列車位置・速度2210の生成については、前記先行列車2100の前記速度・位置検出部2105での説明と同じである。
The following train vehicle
前記速度パターン計画部2204は、前記後続列車車両情報管理装置2201から取得する前記後続列車位置・速度2210を現在の位置および速度として、前記後続列車目標到着時刻2315を満たして前記次駅2500に到着できるように駅間走行における目標速度パターン2211を計画する。当該計画の代表的な方法は、駅間走行のシミュレーションを用いて計画する方法である。その際には、前記データベース2205から取得する路線・車両・運行条件2212を考慮して、速度パターンの計画をする。ここで、路線条件の例としては、勾配、曲線、制限速度、トンネルおよび駅の位置情報などが挙げられる。車両条件の例としては、車両重量や出力可能な制駆動力の特性などが挙げられる。運行条件の例としては、運行種別や使用する番線情報などが挙げられる。前記目標速度パターン2211の表現方法としては、例えば、位置に応じた速度で表現する方法が挙げられる。
The speed
前記制御指令生成部2206は、前記目標速度パターン2211に沿って前記後続列車2200が走行できるように前記制駆動制御装置2203に対する制御指令2213を生成する。具体的な制御指令の生成例としては、前記後続列車位置・速度2210と前記目標速度パターン2211とを比較することによる速度偏差を入力として、当該速度偏差を減らすように比例制御で必要な制御指令を生成する方法が挙げられる。
The control
前記制駆動制御装置2203は、受信した前記制御指令2213に基づいて、制動力または駆動力を出力させて前記後続列車2200を走行させることになる。
The braking/
実施例2では、停車駅における先行列車の乗降時分と確認時分の両方を考慮した上で、当該停車駅への後続列車の目標到着時刻が設定され、前記後続列車の駅間運転がこの目標到着時刻を満たすように、運転士に対する運転操作の教示が行われることを特徴とする。 In Embodiment 2, the target arrival time of the following train at the stopping station is set, taking into consideration both the boarding and alighting time and confirmation time of the preceding train at the stopping station, and the inter-station operation of the following train is set based on this. It is characterized in that driving operations are taught to the driver so as to meet the target arrival time.
実施例2によれば、前記先行列車の駅停車時間として、乗降時分に加えて確認時分を考慮することで、前記先行列車の駅発車時刻の推定精度が向上し、それに伴う前記後続列車の目標到着時刻の設定が適切化される。これにより、運転士による前記後続列車の駅間運転において無駄な加減速が抑制され、省エネな運転が可能となる。 According to the second embodiment, by considering the confirmation time and minutes in addition to the boarding and alighting times as the station stopping time of the preceding train, the accuracy of estimating the station departure time of the preceding train is improved, and the following train accordingly The target arrival time is set appropriately. This suppresses unnecessary acceleration and deceleration during inter-station operation of the following train by the driver, allowing energy-saving operation.
実施例2に係る列車運転支援システムの全体構成については、図1に示す実施例1で説明したシステム構成と同じである。
図3は、実施例2に係る列車運転支援システムの内部構成と示す図である。各構成要素の動作態様を、図3を用いて説明する。
The overall configuration of the train driving support system according to the second embodiment is the same as the system configuration described in the first embodiment shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram showing the internal configuration of the train driving support system according to the second embodiment. The operation mode of each component will be explained using FIG. 3.
前記先行列車2100、前記運行管理装置2300および前記駅人流監視装置2400それぞれの各構成要素の動作態様は、実施例1における説明と同じである。
ただし、前記後続列車2200において、実施例2に係る列車運転支援システムに関係する装置は、後続列車車両情報管理装置2201および運転支援装置3202である。前記運転支援装置3202は、速度パターン計画部2204、データベース2205および運転操作教示部3206を有する。
The operation mode of each component of the preceding
However, in the following
前記後続列車車両情報管理装置2201は、後続列車位置・速度2210を生成して、前記運転支援装置3202へ出力する。この生成方法については、実施例1における前記先行列車2100の前記速度・位置検出部2105の説明と同じである。
また、前記速度パターン計画部2204の説明についても、実施例1における説明と同じである。
The following train vehicle
Further, the explanation of the speed
前記運転操作教示部3206は、前記後続列車2200が前記目標速度パターン2211に沿って走行できるように、運転士3203に対する操作教示内容3213を生成して出力する。前記操作教示内容3213の例としては、前記目標速度パターン2211に含まれる目標速度自体や、列車速度を前記目標速度パターン2211に近づけるための運転操作などが挙げられる。前記運転操作教示部3206による教示の例としては、前記運転士3203が目視する画面表示によって教示する方法や、音声鳴動によって教示する方法等が挙げられる。
The driving
前記運転士3203は、前記操作教示内容3213に従って運転操作を行うことにより、前記後続列車2200を走行させることになる。
The
実施例3は、停車駅における先行列車の乗降時分と確認時分の両方を考慮した上で、前記先行列車の発車遅延予測が行われ、当該予測結果が駅員向けの端末表示を介して駅員に伝達されることを特徴とする。 In Embodiment 3, the departure delay of the preceding train is predicted by taking into consideration both the boarding and alighting times and confirmation times of the preceding train at the stopping station, and the prediction result is displayed on the station staff's terminal to inform the station staff. It is characterized by being transmitted to
実施例3によれば、前記先行列車の駅停車時間として、乗降時分に加えて確認時分を考慮することで、前記先行列車の駅発車時刻の推定精度が向上し、計画発車時刻からの遅れ有無の予測を精度よく駅員に提示することができる。その結果、前記先行列車の確認時分を短縮すべく、駅係員の配置や増員を適確に計画し、後続列車のスムーズな駅進入に寄与することで、前記後続列車の駅間自動運転における無駄な加減速が抑制され、省エネな運転が可能となる。 According to the third embodiment, by considering the confirmation time and minutes in addition to the boarding and alighting times as the stopping time of the preceding train, the accuracy of estimating the station departure time of the preceding train is improved, and it is possible to improve the estimation accuracy of the station departure time of the preceding train. Predictions of the presence or absence of delays can be presented to station staff with high accuracy. As a result, in order to shorten the time it takes to check the preceding train, we can accurately plan the allocation and increase of station staff, and contribute to the smooth entry of the following train into the station, thereby improving the automatic operation between stations of the following train. Unnecessary acceleration/deceleration is suppressed, enabling energy-saving operation.
図4は、実施例3に係る列車運転支援システムの全体構成を説明する図である。先行列車2100は、運行管理装置5300と無線で情報の送受信が可能な状態である。また、前記先行列車2100は、自列車の位置、速度および乗車率を前記運行管理装置5300へ送信する。次駅5500は、駅人流監視装置2400を備えている。
FIG. 4 is a diagram illustrating the overall configuration of a train driving support system according to the third embodiment. The preceding
前記駅人流監視装置2400は、前記次駅5500における前記先行列車2100への乗車人数推定値を算出し、前記運行管理装置5300へ無線または有線で送信する。前記駅人流監視装置2400における乗車人数推定の方法としては、例えば、改札の通過人数計数結果や駅構内のカメラ画像分析結果を基にして推定する方法があるが、この方法に限定されるものではない。また、前記運行管理装置5300から前記次駅5500へは、無線または有線の通信によって発車遅延予測情報が送信される。
The station passenger
図5は、実施例3に係る列車運転支援システムの内部構成を示す図である。各構成要素の動作態様を、図5を用いて説明する。
前記先行列車2100および前記駅人流監視装置2400の各構成要素の動作態様は、実施例1における説明と同じである。
FIG. 5 is a diagram showing the internal configuration of the train driving support system according to the third embodiment. The operation mode of each component will be explained using FIG. 5.
The operation mode of each component of the preceding
前記運行管理装置5300は、前記先行列車2100からの前記空気ばね内圧2112と前記乗車率2114、および、前記駅人流監視装置2400からの前記乗車人数推定値2411を基にして、発車遅延有無予測結果5316を生成し、次駅5500に送信する。ここで、前記運行管理装置5300は、ダイヤ管理部2301、乗降人数推定部2302、駅停車時間推定部2303および先行列車発車遅延予測部5306から構成される。前記駅停車時間推定部2303は、乗降時分推定部2304および確認時分推定部2305を有する。
The
前記ダイヤ管理部2301、前記乗降人数推定部2302および前記駅停車時間推定部2303それぞれの動作態様は、実施例1における説明と同じである。
The operating modes of the
前記先行列車発車遅延予測部5306は、前記先行列車予定発着時刻2310、前記乗降時分推定値2312および前記確認時分推定値2313を基にして、前記発車遅延有無予測結果5316を生成する。具体的には、前記先行列車の予定到着時刻に対して必要な駅停車時間を加えた時刻を算出し、算出した時刻が予定発車時刻と比べて所定閾値時間以上遅い場合には、前記発車遅延有無予測結果5316を「遅延予測あり」とする。ここで、必要な駅停車時間は、前記乗降時分推定値2312と前記確認時分推定値2313とから求める時間である。編成内の乗降時分推定値と確認時分推定値の中で、それぞれ最も大きい値の和を前記必要な駅停車時間とする。
The preceding train departure
前記次駅5500は、駅員向け端末装置5501を備えている。前記駅員向け端末装置5501は、前記発車遅延有無予測結果5316を前記運行管理装置5300から受信し、前記発車遅延有無予測結果5316が「遅延予測あり」の場合に、その旨を駅員5502に報知する。前記駅員5502は当該報知を受けて、前記先行列車2100の確認時分を短縮すべく、駅係員の配置や増員を計画する。
The next station 5500 is equipped with a
これによって、遅延予測ありの報知が無く前記先行列車2100の発車が計画から遅れた場合と比較して、前記後続列車2200が前記次駅5500へ進入する時に、機外停止や計画外の減速を強いられる可能性を低減できる。その結果、前記先行列車2100自体の定時運行と前記後続列車2200の省エネな運行に寄与できる。
As a result, when the following
また、本発明は、以上の各実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。 Further, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
2100…先行列車、2101…先行列車車両情報管理装置、2102…ドア制御器、
2103…速度発電機、2104…ブレーキ制御装置、2105…速度・位置検出部、
2106…乗車率算出部、2110…ドア開情報、2111…パルス情報、
2112…空気ばね内圧、2113…先行列車速度・位置、2114…乗車率、
2200…後続列車、2201…後続列車車両情報管理装置、
2202…自動列車運転装置、2203…制駆動制御装置、
2204…速度パターン計画部、2205…データベース、2206…制御指令生成部、
2210…後続列車位置・速度、2211…目標速度パターン、
2212…路線・車両・運行条件、2213…制御指令、
2300、5300…運行管理装置、2301…ダイヤ管理部、
2302…乗降人数推定部、2303…駅停車時間推定部、2304…乗降時分推定部、2305…確認時分推定部、2306…先行列車発車時刻推定部、
2307…後続列車目標到着時刻設定部、2310…先行列車予定発着時刻、
2311…乗降人数推定値、2312…乗降時分推定値、2313…確認時分推定値、
2314…先行列車発車時刻推定値、2315…後続列車目標到着時刻、
2400…駅人流監視装置、2401…乗車人数推定部、2411…乗車人数推定値、
2500、5500…次駅、3202…運転支援装置、3203…運転士、
3206…運転操作教示部、3213…操作教示内容、
5306…先行列車発車遅延予測部、5316…発車遅延有無予測結果、
5501…駅員向け端末装置、5502…駅員、5511…発車遅延予測情報
2100... Preceding train, 2101... Preceding train vehicle information management device, 2102... Door controller,
2103...Speed generator, 2104...Brake control device, 2105...Speed/position detection unit,
2106...Occupancy rate calculation unit, 2110...Door opening information, 2111...Pulse information,
2112...Air spring internal pressure, 2113...Preceding train speed/position, 2114...occupancy rate,
2200...Following train, 2201...Following train vehicle information management device,
2202... Automatic train driving device, 2203... Braking and driving control device,
2204... Speed pattern planning unit, 2205... Database, 2206... Control command generation unit,
2210...Following train position/speed, 2211...Target speed pattern,
2212...Route/vehicle/operating conditions, 2213...Control commands,
2300, 5300... Traffic management device, 2301... Timetable management department,
2302... Estimating the number of people getting on and off, 2303... Station stop time estimating section, 2304... Getting on and off time estimating section, 2305... Confirmation time estimating section, 2306... Preceding train departure time estimating section,
2307...Following train target arrival time setting section, 2310...Preceding train scheduled departure and arrival time,
2311... Estimated number of people boarding and alighting, 2312... Estimated boarding and alighting time, 2313... Estimated confirmation time,
2314...Preceding train departure time estimated value, 2315...Following train target arrival time,
2400...Station passenger flow monitoring device, 2401...Passenger number estimation unit, 2411...Passenger number estimated value,
2500, 5500...Next station, 3202...Driving support device, 3203...Driver,
3206... Driving operation teaching section, 3213... Operation teaching content,
5306... Preceding train departure delay prediction unit, 5316... Departure delay presence/absence prediction result,
5501...Terminal device for station staff, 5502...Station staff, 5511...Departure delay prediction information
Claims (12)
車両定員に占める乗車人数の割合を乗車率として、前記先行列車が前記停車駅で乗降を開始する前に測定された前記先行列車の第1の乗車率と、前記乗降人数推定値とを基にして、前記先行列車の前記停車駅での駅停車時間推定値を算出する駅停車時間推定部と、
前記駅停車時間推定値と前記先行列車の前記停車駅での予定発着時刻とを基にして、前記先行列車の前記停車駅での発車時刻推定値を算出する先行列車発車時刻推定部と、
前記発車時刻推定値に基づいて後続列車の前記停車駅への目標到着時刻を設定する後続列車目標到着時刻設定部と、
前記後続列車が前記目標到着時刻を満足するための前記停車駅に至る駅間走行パターンを設定する後続列車駅間走行パターン設定部と
を備え、
前記駅停車時間推定部は、前記乗降人数推定値および前記第1の乗車率に基づく乗降時分推定値と、前記先行列車の前記停車駅での乗降終了後の乗車率である第2の乗車率に基づく確認時分推定値との和を、前記駅停車時間推定値として算出する
ことを特徴とする列車運転支援システム。 a number of passengers estimating the number of people getting on and off at the stop station of the preceding train at a timing before the preceding train starts boarding and alighting at the stop station;
Based on the first occupancy rate of the preceding train measured before the preceding train starts boarding and alighting at the stop station and the estimated value of the number of passengers getting on and off, the ratio of the number of passengers to the vehicle capacity is taken as the occupancy rate. a station stop time estimation unit that calculates an estimated station stop time at the stop station of the preceding train;
a preceding train departure time estimation unit that calculates an estimated departure time of the preceding train at the stopping station based on the estimated station stop time and the scheduled departure and arrival time of the preceding train at the stopping station;
a subsequent train target arrival time setting unit that sets a target arrival time of the subsequent train at the stop station based on the estimated departure time;
a subsequent train station-to-station travel pattern setting unit that sets an inter-station travel pattern for the subsequent train to reach the stop station so that the subsequent train satisfies the target arrival time;
The station stop time estimating unit calculates the estimated boarding and alighting time based on the estimated number of passengers and the first occupancy rate, and a second boarding rate that is the occupancy rate after the boarding and alighting of the preceding train at the stop station. A train driving support system characterized in that the sum of a confirmation time and minute estimated value based on a rate is calculated as the station stop time estimated value.
前記先行列車発車時刻推定部は、前記先行列車の予定到着時刻に前記乗降時分推定値および前記確認時分推定値を加えた時刻と、前記先行列車の予定発車時刻とを比較し、より遅い方の時刻を前記発車時刻推定値として出力する
ことを特徴とする列車運転支援システム。 The train driving support system according to claim 1,
The preceding train departure time estimating unit compares the scheduled arrival time of the preceding train with the estimated boarding and alighting time and the estimated confirmation time and the scheduled departure time of the preceding train, and determines whether the scheduled departure time of the preceding train is later. A train driving support system characterized in that the train driving support system outputs the time of the train as the estimated departure time.
前記後続列車駅間走行パターン設定部で設定される前記駅間走行パターンに沿って、前記後続列車が搭載する制駆動制御装置に対して制動または駆動に関する制御指令を出力する
ことを特徴とする列車運転支援システム。 The train driving support system according to claim 1 or 2,
A train characterized in that a control command regarding braking or driving is output to a braking/driving control device mounted on the following train in accordance with the inter-station traveling pattern set by the following train inter-station traveling pattern setting unit. Driving assistance system.
前記後続列車駅間走行パターン設定部で設定される前記駅間走行パターンに沿って、前記後続列車を手動運転するための運転操作を教示する
ことを特徴とする列車運転支援システム。 The train driving support system according to claim 1 or 2,
A train driving support system characterized by teaching driving operations for manually driving the following train in accordance with the inter-station traveling pattern set by the following train inter-station traveling pattern setting unit.
車両定員に占める乗車人数の割合を乗車率として、前記先行列車が前記停車駅で乗降を開始する前に測定された前記先行列車の第1の乗車率と、前記乗降人数推定値とを基にして、前記先行列車の前記停車駅での駅停車時間推定値を算出する駅停車時間推定部と、
前記駅停車時間推定値と前記先行列車の前記停車駅での予定発着時刻とを基にして、前記先行列車の前記停車駅での発車遅延有無を予測する先行列車発車遅延予測部と
を備え、
前記駅停車時間推定部は、前記乗降人数推定値および前記第1の乗車率に基づく乗降時分推定値と、前記先行列車の前記停車駅での乗降終了後の乗車率である第2の乗車率に基づく確認時分推定値との和を、前記駅停車時間推定値として算出する
ことを特徴とする列車運転支援システム。 a number of passengers estimating the number of people getting on and off at the stop station of the preceding train at a timing before the preceding train starts boarding and alighting at the stop station;
Based on the first occupancy rate of the preceding train measured before the preceding train starts boarding and alighting at the stop station and the estimated value of the number of passengers getting on and off, the ratio of the number of passengers to the vehicle capacity is taken as the occupancy rate. a station stop time estimation unit that calculates an estimated station stop time at the stop station of the preceding train;
a preceding train departure delay prediction unit that predicts whether or not there will be a departure delay of the preceding train at the stopping station, based on the estimated station stop time and the scheduled departure and arrival time at the stopping station of the preceding train;
The station stop time estimating unit calculates the estimated boarding and alighting time based on the estimated number of passengers and the first occupancy rate, and a second boarding rate that is the occupancy rate after the boarding and alighting of the preceding train at the stop station. A train driving support system characterized in that the sum of a confirmation time and minute estimated value based on a rate is calculated as the station stop time estimated value.
前記先行列車発車遅延予測部は、前記先行列車の予定到着時刻に前記乗降時分推定値および前記確認時分推定値を加えた出発準備終了予想時刻と、前記先行列車の予定発車時刻とを比較し、前記出発準備終了予想時刻が前記予定発車時刻よりも遅い場合に、前記先行列車の発車遅延有りの予測結果を出力する
ことを特徴とする列車運転支援システム。 The train driving support system according to claim 5,
The preceding train departure delay prediction unit compares the expected departure preparation end time obtained by adding the estimated boarding and alighting time and the estimated confirmation time to the scheduled arrival time of the preceding train, and the scheduled departure time of the preceding train. The train driving support system is characterized in that, when the expected departure preparation end time is later than the scheduled departure time, a prediction result indicating that the preceding train will be delayed in departure is output.
前記停車駅に端末装置を更に備え、
前記端末装置は、前記先行列車発車遅延予測部の予測結果に基づく前記停車駅での発車遅延予測情報を提示する
ことを特徴とする列車運転支援システム。 The train driving support system according to claim 5 or 6,
further comprising a terminal device at the stop station,
The train driving support system is characterized in that the terminal device presents departure delay prediction information at the stop station based on the prediction result of the preceding train departure delay prediction unit.
前記第1の乗車率は、前記先行列車が搭載する機器で測定され、前記駅停車時間推定部へ送信される
ことを特徴とする列車運転支援システム。 The train driving support system according to any one of claims 1 to 7,
The train driving support system, wherein the first occupancy rate is measured by a device mounted on the preceding train and transmitted to the station stop time estimating unit.
前記第2の乗車率は、前記第1の乗車率と前記乗降人数推定値とを用いて算出される
ことを特徴とする列車運転支援システム。 The train driving support system according to any one of claims 1 to 8,
The train driving support system, wherein the second occupancy rate is calculated using the first occupancy rate and the estimated number of passengers getting on and off the train.
前記停車駅に駅人流監視装置を更に備え、
前記乗降人数推定部は、前記駅人流監視装置が取得する乗車人数推定値、前記第1の乗車率および統計的に事前集計された前記停車駅の降車人数傾向に基づいて、前記乗降人数推定値を算出する
ことを特徴とする列車運転支援システム。 The train driving support system according to any one of claims 1 to 9,
The stop station is further equipped with a station people flow monitoring device,
The number of people getting on and off the train is configured to estimate the number of people getting on and off the train based on the estimated number of people getting on and off the train acquired by the station people flow monitoring device, the first occupancy rate, and the trend of the number of people getting on and off at the stop station that is statistically pre-compiled. A train driving support system that calculates the following:
前記第2の乗車率が所定の閾値以下の場合、前記確認時分推定値は一定であり、前記第2の乗車率が所定の閾値より大きい場合、前記第2の乗車率が大きいほど前記確認時分推定値も大きくなる
ことを特徴とする列車運転支援システム。 The train driving support system according to any one of claims 1 to 10,
When the second occupancy rate is less than or equal to a predetermined threshold, the confirmation time estimate is constant, and when the second occupancy rate is greater than the predetermined threshold, the larger the second occupancy rate is, the more the confirmation time is fixed. A train driving support system characterized by increasing the estimated time and minute values.
車両定員に占める乗車人数の割合を乗車率として、前記先行列車が前記停車駅で乗降を開始する前に測定された前記先行列車の第1の乗車率と、前記乗降人数推定値とを基にして、前記先行列車の前記停車駅での駅停車時間推定値を算出する駅停車時間推定ステップと、
前記駅停車時間推定値と前記先行列車の前記停車駅での予定発着時刻とを基にして、前記先行列車の前記停車駅での発車時刻推定値を算出する先行列車発車時刻推定ステップと、
前記発車時刻推定値に基づいて後続列車の前記停車駅への目標到着時刻を設定する後続列車目標到着時刻設定ステップと、
前記後続列車が前記目標到着時刻を満足するための前記停車駅に至る駅間走行パターンを設定する後続列車駅間走行パターン設定ステップと
を有し、
前記駅停車時間推定ステップは、前記乗降人数推定値および前記第1の乗車率に基づいて乗降時分を推定するステップと、前記先行列車の前記停車駅での乗降終了後の乗車率である第2の乗車率に基づく確認時分を推定するステップと、推定した前記乗降時分の値と推定した前記確認時分の値との和を求めて前記駅停車時間推定値として算出するステップとから成る
ことを特徴とする列車運転支援方法。 a step of estimating the number of people getting on and off at the stop station of the preceding train at a timing before the preceding train starts getting on and off at the stop station;
Based on the first occupancy rate of the preceding train measured before the preceding train starts boarding and alighting at the stop station and the estimated value of the number of passengers getting on and off, the ratio of the number of passengers to the vehicle capacity is taken as the occupancy rate. a station stop time estimating step of calculating an estimated value of the station stop time at the stop station of the preceding train;
a preceding train departure time estimating step of calculating an estimated departure time of the preceding train at the stopping station based on the estimated station stop time and the scheduled departure and arrival time of the preceding train at the stopping station;
a subsequent train target arrival time setting step of setting a target arrival time of the following train at the stop station based on the estimated departure time;
a subsequent train inter-station travel pattern setting step of setting an inter-station travel pattern for the subsequent train to reach the stop station so that the subsequent train satisfies the target arrival time;
The station stop time estimating step includes a step of estimating the boarding and alighting time based on the estimated number of people getting on and off and the first occupancy rate, and a step of estimating the boarding and alighting time based on the estimated number of people getting on and off and the first occupancy rate; 2, estimating the confirmation time based on the occupancy rate, and calculating the sum of the estimated value of the boarding and alighting time and the estimated value of the confirmation time to calculate the estimated value of the station stop time. A train driving support method characterized by:
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