JPS626865A - 列車運行管理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は列車運行管理システムにおいて、特に円滑な
列車運転に対し支障となる遅延発生の程度を事前に予測
し、遅延収束処置を的確にとろ列車遅延発生予測装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

第６図は例えば文献”運行管理システム（社団法人日本
鉄道運転協会８５７．９）”に示された従来の列車運行
管理システムの機能ブロック図であり、図において、１
０は列車運行管理システム、２０は路線・列車等のシス
テムの制御対象である。

上記列車運行管理システム１０の機能内容は破線部の中
に示され、１１はダイヤ照合部、１２はダイヤ修正部、
１３は制御出力部、１４は出発・到着時刻検出部である
◇ 又（ａｌは列車運転計画（ダイヤ）　、　（ｂｌは出発
合図器、進路設定、信号制御等の指令、（ｃｌは列車在
線を示す軌道回路情報、即ち位置情報、（ｄ）は旅客で
あり、第６図の制御系においては外乱として作用する。

信号（ｅｌは出発・到着実績時刻、（ｆｌはダイヤ（ａ
ｌと出発・到着実績時刻（ｅ）を元に検出された遅延時
分、（ｇｌは実時間で修正された運転計画（以下”実施
ダイヤ”と称す。）を示す。

次に第７図は第６図で示す従来の列車運行管理システム
を構成面からとらえた図である。１０は列車運行管理シ
ステムを一括して表わしたもので、七の内、１５は運行
管理中実装置、１６は運行管理中実装置１５と運行管理
状装置１７とをつなぐ情報伝送系である。２０は制御対
象を一括して表わしたもので、その内、２１は継電連動
装置、２２は信号機、転てつ器、出発合図器といった信
号保安機器、２３は信号保安機器２２によって制御され
る列車、２４は列車２３の移動に伴う列車位置を検知す
る軌道回路を示す０ そして、前記第６図に示した制御出力部１３は制御対象
２０に対するインタフェース部分であるから、駅に置か
れる。従って、制御出力部１３で現わされる機能はすべ
て運行管理状装置１７にて実現される。また、第６図の
ダイヤ照合部１１、ダイヤ修正部１２、出発・到着時刻
検出部１４に対応する機能は、管理調節機能であり、従
って、運行管理中実装置１５にて実現される。上記運行
管理状装置１７は通常複数あり、地理的にも運行管理中
実装置１５とは離れているため、これらを結ぶ情報通信
のための手段として情報伝送系１６がある。

第６図、第７図において、個々の構成要素をつなぐ信号
は次のことを示す。（ａ）は列車運転計画、（ｂ）は列
車運行管理システム１０の出力する出発合図、進路設定
、信号制御等の指令、ｂｌは指令すを受けて継電連動装
置２１が保安論理をとったのち信号保安機器２２に与え
る制御指令である。又ｂ２は制御指令ｂ１に対する結果
情報である。

（Ｃ１は列車運行管理システム１０に入力する列車在線
情報であり、運行監理駅装置１７及び情報伝送系１６を
経てＣ１−＋Ｃ２の形で運行管理中実装置１５に吸い上
げられる。（ｄ）は乗客が外乱として列車２３に影響を
及ぼす様子を示し、（ｈ）は信号保安機器２２の作用し
た結果であり、（ｉｔは列車２３の動いた結果を示す。

次に従来の列車運行管理システムの動作を第６図並びに
第７図について説明する。列車運行管理システム１０は
、実施ダイヤ（ｇ）と現場よりあがってくる列車在線情
報（Ｃ）並びにシステムの内部時計な元に、制御出力部
１３は列車の出発時間になると、出発合図並びに出発進
路設定の指令（ｂ）を送る。

システムの制御対象２０の一要素である列車では、合図
を受け【ドアを閉め、マスコンにてカ行ノツチを入れて
走行を開始する。列車の走行位置は軌道回路の列車在線
情報Ｃを入力するととｋより逐一把握され、特ＩＣ１！
ＲＫ接近してきた場合、入場進路の設定をも制御出力部
１３で行う。

列車の遅延は第６図の制御ブロック図により次のようＫ
して検出する。列車在線情報Ｃを入力し、出発・到着時
刻検出部１４にて出発時刻・到着時刻の検出を行い、出
発・到着実績時刻情報ｅをダイヤ照合部１１で照合する
ことＫよって遅延検出が行われる。得られた遅延情報ｆ
はダイヤ修正部１２′にて、いかに遅延発生にともなう
影響を少くするか、又１列車に生じた遅延乱れを早急に
少くするかを目標にして、路線に投入された全列車を対
象とする、いわゆる運転整理が行われる。運転整理結果
は実施ダイヤ（ｇｌの修正という形で制御出力部１３で
活用される。

制御対象２０は制御出力部１３の指令出力すを継電連動
装置２１で一旦受け、この継電連動装置２１でフェイル
セーブな継電論理が組まれ、互いに列車間で支障しあわ
ないこと、故障が起こっても事故には致らない保障を確
認した後、信号機、転てつ器、出発合図器等の信号保安
機器２２を駆動する・ この信号保安機器２２の作用結果りを見て、列車２３側
ではドアを閉めノツチを入れ走行する。

走行結果は軌道回路２４の継電器の落下によって該軌道
回路から在線情報Ｃ３が発生し、継電連動装置２１を経
て、列車在線情報Ｃとして運行管理システム１０の運行
管理状装置１７に、入力される。

かかるシステム構成において、旅客のシステム関与度合
は次の通りである。旅客の異動は通常状において乗降の
際発生する。この異動量が多いと例えば降車が完了しな
い内に乗車がはじまり混乱する等の事態の発生、ドアが
中々閉められない、或いは一度閉めても人が障害となり
閉めなおすということになり、この時ダイヤに対する遅
延が発生する。

なお、第７図において、継電連動装置２１の出力ｂｌが
信号保安機器２２からのフィードバック入力ｂ２となっ
ているのは、継電連動装置２１で７エイルセーフ論理構
成の都合上、一度山した指令により信号保安機器２２が
作用し完全に状態変化したことをチェックする必要があ
るためである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の列車運行管理システムは以上のよ５に構成並びに
機能配分されているので、列車の遅延検出は列車が到着
した時或いは出発した時、列車位置を入力しこれより到
着遅れ一出発遅れを算出することによって行っていた。

ところで、列車群を管理する側から意味を持つのは出発
遅れであり、この遅れ程度により先行列車を先の停車場
すなわち制御駅で出発を遅らすことにより、遅延発生列
車の当該駅到着時の乗客増による影響を緩和する等の手
段を講じるのは公知の事実である。

従来のシステムでは遅延検出を上記のように到着時或い
は出発時に行っているため、群管理上意味のある出発算
出からダイヤ照合を行いダイヤ修正を施こす迄かなりの
時間遅れを伴う。

このことは第８図に示すように、対応の遅れとなり、群
管理上の遅延収束を遅らせることとなる。

すなわち、Ａ駅とＢ駅間に走行列車がなくＡ駅では■列
車が到着していて乗降作業なはｙ完了した段階にあり、
Ｂ駅には■列車が到着し乗降が始まった段階にあるとす
る。■列車における乗降は旅客数が多く計画より■列車
の出発が遅れたとする。

この場合■列車に対し何らかの作用を施こさないとＡ駅
における■列車の到着は遅延分のみ遅れ、その間旅客増
加があり更に■列車の遅延拡大が起こり得る。

これを防止するためには■列車のＢ駅における遅延発生
可能性を到着以前或いは客扱い時点で知ってＡ駅におけ
る■列車の出発を遅らせる等の対処を行なわなければな
らないという問題点があったＯ この発明は上記のような問題点を解消するためＫなされ
たもので、実時間で列車群管理に対し有効な入力情報を
提供するとともＫ、一定期間中の統計をとり、列車増発
等の運転計画の見なおしのための入力情報を提供する供
とのできる列車運行管理システムにおける列車遅延発生
予測装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するだめの手段〕

この発明に係る列車遅延発生予測装置は列車運転という
運行管理システムの制御対象にとって外乱として作用す
る旅客数を、列車内及びプラットフォームにて検出し、
この検出された乗客数検出情報と待客数検出情報を入力
することＫよってアルゴリズムを働かせ、列車遅延の程
度を実時間で常時予測する列車遅延発生予測部を具備し
たものである。

〔作　用〕

この発明に係る列車遅延発生予測部は列車に設けた乗客
数検知装置から列車と駅間の通信を担当する対列車情報
伝送系を介して乗客数検出情報を取り入れる一方、駅に
設けたプラットフォームの待客数検出装置からの待客数
検出情報を取り入れることＫよりプログラム（タスク）
とし【成る微小時間間隔で起動され、列車遅延の程度を
予測する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、前記第７図と同一部分に同一符号を付して
説明を省略する。３１は列車に設けた列車内の乗客数検
出装置、３２は対列車情報伝送系、３３はプラットフォ
ームに設けた列車待客数検出装置である。

ここで、上記列車内の乗客数検知装置３１は列車の加減
速時の主回路電流量を荷重に応じて自動調節するための
応荷重装置なる装置が従来から列車には設備されている
ので、この装置を改良し使用することが可能である。対
列車情報伝送系３２は最近のＡＴＯ運転を行う列車等に
は地上から車上或いはその逆へのデータを含む情報伝送
が必須不可欠の要素であるので、この情報伝送の一部に
列車乗客検出情報（ｄ　１−１　）を乗せ（ｄ　ｌ−２
＞の形で運行管理システム１０の運行管理駅装置１７に
入力する。待客数検出装置３３は全く新設を要する要素
であり、この待客数検出装置３３で検出した待客数検出
情報（ｄ２−１）は直接運行管理システム１０の運行管
理駅装置１７にとり込む。ここで、前記第６．７図で（
ｄｌと表わした旅客数は乗客数（ｄｌ）、待客数（ｄ２
）と分離し各々が列車２３の外乱たるべきことを示して
いる。

第２図はこの発明の機能ブロック図であり、前記第６図
と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。第２
図において、１Ｂは遅延予測部、１８！は乗客数検出部
で、この乗客数検出部は乗客数検出装置３１からの検出
出力に基づいて上記遅延予測部１８へ乗客数情報（ｄｌ
−１）１入力する。１８ｂは待客数検出部で、この待客
数検出部は列車待客数検出装置３３からの検出出力に基
づいて上記遅延予測部１８へ待客数情報（ｄ２−１）を
入力する。

遅延の発生要因として、車両故障や事故によるものがあ
るが、この発明は制御対象内部に帰因するものを対象外
とし、旅客要素のみを考える。遅延発生は一般に乗る人
が多く、かつ降りる人が多げれば、その可能性大と考え
られる。

そこで、成る駅（ｊ駅）での降車客数をｍｊ。

乗車客数なｎｊとし、評価量Ｊ＝ｍｊ＋αｎｊを考えろ
。ここでαなる係数を付加したのは降車速度と乗車速度
が異なることによる。一般的に考えると人の乗降は降車
優先で降車客数が多（とも比較的迅かに降車完了となる
に対し、乗車は降車による弛緩のため車内旅客占有面積
が膨張し、これを乗車客数が縮小してゆく作業がともな
うため、乗車速度の方が遅いといえる。すなわちα〉１
である。

そこで、上記評価量Ｊに対して何段階かの評価段階を設
ける。例えばＪ≦５１　　のとき予測されろ遅延はＯ，
Ｊ１≦Ｊ≦Ｊ２のときｔｄｌ、Ｊ２≦Ｊ≦Ｊ。

のときｔｄ２、・・・・・・・・・　と決める。これＫ
もとすき、第２図に示すダイヤ修正部１２で現実にダイ
ヤ修正を行うことが可能である。

ここで問題になるのは、降車客数ｍｊの検出である。列
車の該当駅到着以前にあっては、列車乗客情報の入手は
第１図に示す列車乗客数検出装置３１、対列車情報伝達
系３２の働らきＫより可能であり、プラットフォームの
列車待客数即ち、次の列車に対する乗車客数情報、も第
１図に示す列車待客数検出装置３３にて入手可能である
。

ところが、降車客数情報は入手不可能である。

すなわち評価量Ｊにおいて、乗車客数ｎｊは検出情報そ
のものを用いられるが降車客数ｍｊは何らかの演算を行
う必要がある。この発明ではこれを以下のように行う。

ｉ駅、１列車について考えると次の式が成立する。

ｍｊ−（ｉ）＝Ｎｊ−（ｉ−１，ｉ）　　Ｎｊ−（ｉ、
ｉ＋１）＋ｎｊ−（ｉ）・・・・・・・・・（１） ここで、ＮＪ　−（ｔ　−１Ｉ　を訂（ｉ−１）駅とｉ
駅間のｊ列車乗客数、ｍ・−（ｉ）　、　ｎｊ−（ｉ）
はｉ駅におけるぞれぞれ１列車の降車客数と乗車客数で
ある。

（１）式において、ｎ＝（ｉ）　＊　Ｎｊ−（ｉ−１，
ｉ）は検出部能であるが、Ｎｊ−（ｉ、ｉ＋１）は１列
車のｉ駅出発後に発生する情報であるため未入手である
。このため（：Ｎｊ−（ｉ−１，ｉ））　ＣＮｊ−（ｉ
、ｉ＋１）］　　を計算するにおいて得られている最新
のＮ−（ｉ＊ｉ＋ｘ）　　情報を用いる。

これをに列車のものとすると、短時隔内のｋ　−ｉ列車
間においては 〔殊−（ｉ−１，ｉ）］（塊−（ｉ、ｉ＋１）］　［塊
−（ｉ−２，１−１）］−（塊−（ｉ−１，ｉ））・・
・・・・・・・（２） なる関係式が成立するものとすると（１）式は、（［Ｎ
ｊ−（ｉ−２，１−１）］（Ｎｊ−（ｉ−１，１）））
　＋ｎｊｆｉ）　・・・・・−（３）となる。

ここでＮｊ−＜　ｔ−２＊　ｔ−１）　、Ｎｊ−（ｔ−
１ｓ　ｔ　）は既に検出されているため、（３）式演算
のために用いる事は可能である。

以上より検出された乗車客数ｎｊと演算によって求めた
降車客数ｍｊを用いて遅延発生の予測が可能である。

第３図は実際忙計算機等を用いて、列車遅延の程度を予
測する場合のアルゴリズムをフローにて説明するもので
ある。

第３図のアルゴリズムは計算機の内部タイマにて数秒単
位の微少間隔で起動される。フローを説明すると、まず
ステップ１０１にて初期値を定める。

即ち路線に投入された列車の遅延を１駅−２駅、２駅−
３駅、・・・と各駅間毎に見てゆくための初期値である
。

ステップ１０２は各駅毎に見てゆく進段ブロックであり
、ステップ１０３で進段の最終を検出している。ステッ
プ１０４はチェック対象駅間に列車が存在するか否かを
検出するものであり、列車不在の場合は次の駅間をチェ
ックするので、ステップ１０４からステップ１０２に戻
る。なお、列車の存在は制御対象からあがってくる列車
位置情報（第２図における信号（Ｃ））にもとすいて行
う。

該当区間に列車存在が認められた場合、ステップ１０５
にて乗車客数情報の読み込みを行う乗車客数情報は第２
図に示すように列車乗客数検出部１８ａの機能にてｄｌ
−１（ｄｌ−２）　　として読み込まれる。

読み込まれた情報は同一列車について前回読み込んだ値
と変化があったかを検出する。即ち列車がｉ駅を出発１
−たことにより新たな乗客数検出が行われたことの確認
をステップ１０６で行い、新たな検出が行われた場合は
、これをステップ１０７において記憶装置に蓄えておく
。

ステップ１０８〜１１１では得られている最新の（”Ｎ
ｋ−（ｉ−２，７−１））　、　［Ｎｋ−（ｉ−１，ｉ
））　、　Ｉ”Ｎｋ−（ｉ、ｉ＋１）：）［Ｎｊ−（ｉ
−２，ｔ−１））　−［：Ｎｊ−（’−１−ｔ））　、
”ｊ（１）を用いて、（３）式で示すｒｒ＋Ｊ　−（１
）を算出する。

以上のようＫして得られたｍｊ−（ｉ）　、　ｎｊ−（
ｉ）を用い、評価量Ｊ　＝　（ｍ・−（ｉ））＋Ｃ■ｊ
−（を刀をステップ１１２で求め、ステップ１１３で先
に説明した論理で以つ【遅延予測を行う。該当区間に複
数列車が投入されているかをステップ１１４で検出し、
複数列車の場合は投入されている全列車について同様の
予測を行う。

以上のよ５Ｋｔ、て各列車に対する遅延発生の予測を定
常的に行５ことができる。ここで従来のダイヤ照合部（
第６図（１１））とこの発明における遅延発生予測部１
８との関係であるが、遅延発生予測部１８では定常的に
遅延発生の予測を行っており、これにもとすく対処すな
わち運転整理を施こすことができる。

ところが運行管理システムとしては今回前提条件より除
外した列車故障・事故等により、更に程度の大きい遅延
発生も現実に起こり得る。こうした場合には正規の形で
ダイヤ照合部１１にて検出した遅延情報にもとすき指令
員が運転整理を行う必要がある。

又運行管理システムには、パックグランド機能として、
通常運行実績記録採取機能が具備されていて、経営用デ
ータ等にも使用されるが、こうした公式記録データとし
ても、ダイヤ照合結果が用いられる◇この発明における
遅延発生予測部１８とダイヤ照合部１１は共存する機能
といえる。

また上記実施例では評価量を求め、発生する遅延を予測
し、自動運転整理を行うことＫついて説明したが、例え
ば本出願人が先に提案した列車運行管理システム（特願
昭５９−１１６９１２号）と組み合せ、運行管理システ
ムの運行表示盤の旅客表示器に第４図のように列車乗客
表示、プラントフオームの列車待客表示を行わせる一方
、この発明のアルゴリズムにて検出した遅延発生可能性
情報にもとすき警報を出し、この警報によって指令員が
運転整理を行うことも有効である。

この場合の警報発生回路のブロック図を第５図に示す。

第５図において、前記第２図と同一部分には同一符号を
付して説明を省略する。１９は旅客表示器であり、この
旅客表示器は乗客数検出部１８ａの出力ｄ゛１−１（ｄ
、−２）と待客数検出部１８ｂの出力ｄ２−１　　を入
力して表示情報ｄ。を指令員１に与える。又１９麿は警
報器であり、この警報器は列車遅延発生予測部１８の出
力ｆ２によって警報ｆｏを指令員に与える。指令員１は
上記の表示情報ｄｏと警報ｆｏにもとすき一刻も早く適
切な運転整理を行ない、整理人力りをダイヤ修正部１２
に与える。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、列車内およびプラッ
トフォームの旅客数を検出し、この検出旅客数に基づい
て列車遅延の程度を予測するように構成したので、予測
される列車遅延の程度によって列車群管理の自動運転整
理を行なうことＫより１列車の遅延収束を迅速化し経営
損失を最小化することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による列車遅延発生予測装
置を有する列車運行管理システムの構成図、第２図は第
１図に対応するこの発明の機能ブロック図、第３図は列
車遅延を予測するアルゴリズムのフローチャート、第４
図はこの発明の一実施例による旅客表示例図、第５図は
、この発明の一実施例に警報手段を付加した機能ブロッ
ク図、第６図は従来の列車運行管理システムの機能ブロ
ック図、第７図は第６図に対応するシステム構成図、第
８図は列車遅延の説明図である。 １８は列車遅延発生予測部、２３は列車、３１は乗客数
検出装置、３３は待客数検出装置、１６．３２は情報伝
送系。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 第４ｍ ：ｄ 第７＠ ＋＋１０ Ａ為（日鳥艮

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 列車に設けた列車内の乗客数を検出する乗客数検出装置
   と、駅に設けたプラットフォームの待客数を検出する待
   客数検出装置と、情報伝送系を介して入力される前記乗
   客数検出装置からの乗客数検出情報および前記待客数検
   出装置からの待客数検出情報に基づいて降客数を推定し
   、列車遅延を予測する列車遅延発生予測部とを備えた列
   車運行管理システムにおける列車遅延発生予測装置。