CN103818409A

CN103818409A - 灵活应用列车的实时行驶信息的运行关联信息显示系统和方法

Info

Publication number: CN103818409A
Application number: CN201310534081.9A
Authority: CN
Inventors: 森藤美妃
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2012-11-19
Filing date: 2013-11-01
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2033-11-01
Also published as: BR102013029650B1; CN103818409B; JP6129521B2; EP2733042B1; BR102013029650A8; BR102013029650A2; JP2014100964A; EP2733042A2; EP2733042A3

Abstract

为了使列车依照时刻表运行，而作为向驾驶员通知支持信息的系统，存在通过在依照列车的驾驶计划的驾驶曲线上一起显示本列车的位置和速度来支持驾驶的技术。但是，在现有技术中没有考虑到实时地显示向驾驶员传达的驾驶支持信息。由此，没有公开出对时刻变化的列车的行驶信息进行处理而实时地生成、显示驾驶支持信息的技术。因此，在本发明的运行关联信息显示系统中，从车辆实时地向地面装置发送车上信息。另外，在地面装置中，合并车上信息和地面信息来进行计算，计算出最优驾驶条件，经由网络在驾驶席监视器上显示该信息。

Description

灵活应用列车的实时行驶信息的运行关联信息显示系统和方法

技术领域

一种灵活应用列车的实时行驶信息的运行支持系统。一种灵活运用实时信息而向驾驶员传达最优驾驶方法的系统。

背景技术

铁路车辆的驾驶员在行驶中无法把握正在驾驶的车辆的乘车率、与在前后行驶的车辆的位置关系等。因此，为了进行按照时刻表的适当的运行，大多部分是依赖驾驶员的经验和技能。作为利用列车的行驶信息的技术，有专利文献1。在此，公开了一种通过在依照列车的驾驶计划的驾驶曲线上一起显示本列车的位置和速度来支持驾驶的技术。

专利文献1：日本特开2009-29234号公报

发明内容

但是，专利文献1中没有公开计算本列车的行驶位置和速度的定时。因此，没有考虑到实时地显示向驾驶员传达的驾驶支持信息。由此，没有公开对时刻变化的列车的行驶信息进行处理并实时地生成、显示驾驶支持信息的技术。

因此，在本发明中，首先从车辆向地面实时地发送车上信息。然后，在地面侧，合并车上信息和地面信息并进行自动计算，在驾驶席监视器上显示最优驾驶条件。灵活运用只在车上了解的信息和只在地面了解的信息，进而与行驶环境一致地经由无线网络实时地向驾驶员传达最优驾驶条件。另外，通过在行驶条件下进行判定处理，从现存的表中缩小正确的驾驶条件的范围，能够加快处理，提高信息传达性能。

根据本发明，通过按照来自地面的实时指示进行驾驶，能够进行更接近时刻表的最优的运行。另外，即使在时刻表混乱时，通过与只在地面侧了解的最新的时刻表信息配合而进行判定，至少也能够进行与原来的时刻表接近的运行。进而，通过能够实现对时刻表的正确的运行，削减考虑到运行混而设置的储备量部分，能够进行更密集的运行。

附图说明

图1是驾驶支持系统的概要图。

图2是车上装置、地面装置的硬件结构图。

图3是最新时刻表的表例子。

图4是乘车率的表例子。

图5是GPS信息的表例子。

图6是速度信息的表例子。

图7是最优驾驶条件的表例子。

图8是表示驾驶支持系统整体的处理的流程图。

图9是表示求出行驶中列车的车间距离的计算处理的流程图。

图10是表示时刻表没有变更的情况下的最优驾驶条件判定处理的流程图。

图11是表示时刻表有变更的情况下的最优驾驶条件判定处理的流程图。

符号说明

101：列车；102：地面装置；103：车上装置；104：列车信息部；105：网络；106：列车信息收发部；107：最新时刻表；108：乘车率表；109：GPS表；110：速度表；111：最优驾驶条件表；112：列车信息计算部；113：驾驶席显示器装置。

具体实施方式

以下，使用附图，说明本实施例的形式。

图1是驾驶支持系统的概要图。行驶中的列车101实时地持续向地面装置102发送实时速度信息、乘车率信息、GPS信息。在此，实时是指安装在列车上的车上装置按照从各种设备（传感器等）取得列车的行驶信息的定时顺序地向地面装置发送信息。

地面装置102将这些车上信息和只在地面侧了解的信息进行组合后进行判定处理，计算出最优驾驶条件（速度信息、刹车信息）后返回列车101。假设经由现有的3G线路或无线线路收发车上信息、地面判定结果。此外，在本实施例中，设想了以数百微秒为单位进行该实时通信的情况，但并不限于此。根据本实施例，通过与最新的行驶状况一致地实时地对列车指示最优驾驶条件，驾驶员能够迅速地掌握状况而接近最优驾驶。另外，驾驶员各有各的驾驶习惯，但通过从地面侧持续地发出驾驶指示，运行均匀化成为可能。

图2是本实施例所需要的设备的硬件结构的例子。只有车上装置、地面装置这样的简单的结构，能够进行迅速的处理、信息的传达。首先，从车上装置103的结构开始进行说明。车上装置103具有列车信息部104和驾驶席显示器装置113。列车信息部104是具有CPU的设备，其具备收集列车信息的列车信息收集功能、对列车信息进行打包的列车信息打包部、向地面侧发送列车信息的列车信息发送功能。在图8中详细说明各个功能的处理。驾驶席显示器装置113显示对驾驶员的驾驶指示。

接着，说明地面装置102的结构。地面装置102具备与车上装置进行数据收发的列车信息收发部106、存储从车上接收到的信息DB群（最新时刻表DB107、乘车率DB108、GPS DB109、速度DB110、最优驾驶条件DB111）、以及从这些DB提取信息而进行最优驾驶条件的计算的列车信息计算部112。列车信息计算部112是具备CPU的设备，具有使用积蓄在GPSDB109中的位置信息进行车间距离的计算的车间距离计算功能、使用最新时刻表DB107、乘车率DB108、速度DB110、最优驾驶条件DB111进行最优速度的计算的最优速度计算功能。在图8中说明各自的详细计算方法。接着说明数据的流程。在列车信息部104中收集到的信息经由3G和无线LAN等网络装置105发送到列车信息收发部106，存储在DB群（最新时刻表DB107、乘车率DB108、GPS DB109、速度DB110）中。根据这些存储信息由列车信息计算部112处理的结果再次经由列车信息收发部106、网络装置105发送到车上装置103，显示在驾驶席显示器装置113上。能够根据列车的行驶位置、状况（隧道内等）自动地切换地面、车上的通信是经由3G还是经由无线LAN，无论在哪种状况下都能够确切地通信，能够持续地发出驾驶指示。另外，使用所保存的模式表进行最优速度的计算，因此不需要复杂的计算处理就迅速地完成处理。

图3是最优驾驶条件的计算所需要的最新时刻表的表例子。存储有由于事故、故障等变更了时刻表时的最新的时刻表信息。该表具备作为列车的标识符的车编号信息、表示列表所通过路径的路径信息、各站的标识符的信息以及这些站的出发到达时刻的信息。此外，在中间站中，没有图示到达时刻，但也可以保存到达时刻的信息。此外，该表通过在每次变更时刻表时进行更新而维持最新的信息。在列车侧并不了解最新时刻表信息，因此其在本实施例中起到重要的作用。

图4是乘车率表例子。存储有各列车在车站上停车时的乘车率信息。通过利用乘车率改变刹车的方式，能够进行消耗无用能源的环保驾驶。此外，乘车率的计算可以根据包括乘客的列车整体的重量来求出，也可以通过设置在车内的各种传感器来求出。

图5是GPS信息表例子。在该例子中，表示了存储每隔一定时间的列车的位置信息的例子。但是，在高峰驾驶等时，驾驶间隔窄，必须慎重地控制车间距离进行运行，因此通过按照最短地驱动GPS设备的定时顺序地将GPS信息写入到GPS表中，并顺序地将该信息发送到地面装置，能进行实时地与所指示的驾驶条件响应的动作。由此，即使是非常密集的运行也能够进行驾驶支持。

图6是速度表例子。在该例子中，表示了存储每隔一定时间的列车的速度的例子。该表中的速度信息指示该时刻的最优速度。显示时刻变化的速度信息在驾驶支持中是不可缺少的。

图7是最优驾驶条件表例子。该表将各种条件和该条件下的最优驾驶的信息对应起来。通过基于本表缩小条件的范围，能够提取最优驾驶条件。在此，最优驾驶条件的栏中的S表示速度，B表示刹车。在该表中，刹车只有开和关，但在多阶段施加刹车的情况下，也可以对每个阶段数生成该表的记录。

图8是本实施例的整体处理。首先，在车内信息收集处理（S0001）中收集车上的实时速度信息、乘车率信息、GPS信息。通过收集信息打包处理（S0002）将这些收集到的信息打包为用于向地面侧发送的形式。接着，通过列车信息发送处理（S0003）将打包的信息经由3G、无线发送到地面侧。正在行驶的列车的信息巨大，但通过在地面发送前对信息进行打包，能够进行更迅速的处理。打包是指进行以下的处理，即提取2进制数的巨大数据中的在其后的处理中需要的部分、实际加入了数据的部分或进行了变动的部分相关的数据（排除其他部分），将数据大小设为最小限，压缩为能够发送的形式。

在图2内的列车信息部104中进行到目前为止的处理。在图2的列车信息收发部106中接收所发送的信息（S0004），积累到各表中（S0005）。接着，从DB群中提取为了进行在图2的列车信息计算部112进行的车间距离计算、时刻表变更有无判定、静态（Static）驾驶条件计算、动态（Dynamic）驾驶条件计算所需要的信息（S0006）。使用所提取的GPS信息，首先进行车间距离计算（S0007），计算与前一辆车的车间距离。

然后，由于事故、车辆故障，判定是否没有发生当日时刻表的变更（S0008）。这通过与地面装置连接的运行管理系统（未图示）进行协作，来得到时刻表变更的信息。在没有发生时刻表的变更而进行通常的时刻表运行的情况下，进行静态驾驶条件计算处理（S0009），计算出最优驾驶条件。在发生了当日时刻表的变更的情况下，使用在DB中进行了更新的最新时刻表信息，进行动态驾驶条件计算处理（S0010），计算出最优驾驶条件。图9详细说明车间距离计算，图10详细说明静态驾驶条件计算处理，图11详细说明动态驾驶条件计算处理。通过判定特殊情况（在本实施例中是时刻表的变更有无）进行其他计算，在通常时刻表时应用预先生成的表（图2的最优速度条件DB111）进行计算，能够使处理更高速。接着，将通过静态驾驶条件计算处理、动态驾驶条件计算处理而计算出的最优驾驶条件再次由图2的列车信息收发部106发送到车上（S0011），显示在位于驾驶席的显示器上（S0012）。

图9是图8内的车间距离计算处理的详细处理。首先，从DB中取得发送驾驶指示的该车n和上一个行驶的列车n-1的GPS信息（S0101）。将2车的GPS信息进行比较（S0102），计算该车和前一辆车之间的车间距离（S0103）。到目前为止无法掌握实时的车间距离，但通过该处理变得可能，在高峰时能够进行更密集的运行等。

图10是图8内的静态驾驶条件计算处理的详细处理。在本处理中，为了缩短处理时间，预先保存图7所示那样的最优驾驶条件表，根据行驶条件、环境来缩小范围，计算最优驾驶条件。对于缩小范围条件，从车种、行驶路径等选择条件有限的车辆信息的缩小范围开始进行，转移到实时的乘车率、行驶位置等各时间的唯一信息，由此能够缩短处理时间。

具体地说，首先进行车种判定处理（S0201）、路径判定处理（S0202）、上行下行判定处理（S0203）。在此，根据GPS判别当前的行驶位置，进而根据路径、上行下行判定计算出前进方向的路线状况（倾斜、曲线情况等）。接着，转移到实时的信息，进行车间距离判定处理（S0204）、判定时刻表和当前行驶位置之间的偏差程度的处理（S0205）、乘车率判定处理（S0206）、行驶位置判定处理（S0207），如图7的表中所示那样，计算出“加速到○公里、刹车关闭”这样的最优驾驶条件（S0208）。

图11是图5内的动态驾驶条件计算处理的详细。在由于事故、车辆故障的影响而时刻表产生混乱的情况下，分支到本动态驾驶条件计算处理。首先，从DB中取得已经取得的最新时刻表信息（S0301），使用根据实时信息计算出的结果进行车间距离判定处理（S0302）、乘车率判定处理（S0303）、行驶位置判定处理（S0304），计算出最优驾驶条件（S0305）。为了在时刻表发生混乱时尽早恢复正常的运行、并且不会对乘客产生不便，需要迅速的运行校正，但通过将只在地面了解的最新的时刻表信息组合到计算处理中，可以计算出能够尽早消除运行的偏差的驾驶条件。

Claims

1.一种运行关联信息显示方法，根据列车的行驶信息显示与运行有关的信息，其特征在于，包括：

按照取得该行驶信息的定时顺序地经由网络将上述行驶信息发送到列车外的服务器中的行驶信息发送步骤；

在上述服务器中根据上述行驶信息生成与列车的运行有关的信息的运行关联信息生成步骤；以及

将上述生成的与运行有关的信息发送给上述列车的运行关联信息发送步骤。

2.根据权利要求1所述的运行关联信息显示方法，其特征在于，

上述服务器具备驾驶条件表，其将上述列车的行驶状态和该行驶状态下的上述与运行有关的信息对应起来，

上述运行关联信息生成步骤根据上述行驶信息、上述驾驶条件表来生成上述与运行有关的信息。

3.根据权利要求2所述的运行关联信息显示方法，其特征在于，

上述行驶信息包含上述列车的位置信息，

上述运行关联信息生成步骤根据上述列车的时刻表信息确定行驶在该列车之前的在先列车，根据该在先列车的位置信息和上述列车的位置信息来计算上述列车和上述在先列车之间的车间距离，根据该车间距离和上述驾驶条件表来生成上述与运行有关的信息。

4.根据权利要求3所述的运行关联信息显示方法，其特征在于，

还具有判定上述时刻表的变更有无的步骤。

5.根据权利要求1～4的任意一项所述的运行关联信息显示方法，其特征在于，

在上述行驶信息发送步骤中，将从列车的设备取得的信息进行打包后发送给上述车外的服务器。

6.一种运行关联信息显示系统，使用车上装置和地面装置来根据列车的行驶信息显示与运行有关的信息，其特征在于，

上述车上装置具备：

行驶信息发送处理部，其按照取得该行驶信息的定时顺序地经由网络将上述行驶信息发送给列车外的服务器；以及

显示部，其显示从上述地面装置发送的支持信息，

上述地面装置具备：

列车信息计算部，其根据上述行驶信息生成与列车的运行有关的信息。

7.根据权利要求6所述的运行关联信息显示系统，其特征在于，

上述地面装置具备驾驶条件表，其将上述列车的行驶状态和该行驶状态下的上述与运行有关的信息对应起来，

上述列车信息计算部根据上述行驶信息、上述驾驶条件表来生成上述与运行有关的信息。

8.根据权利要求7所述的运行关联信息显示系统，其特征在于，

上述行驶信息包含上述列车的位置信息，

上述列车信息计算部根据上述列车的时刻表信息确定行驶在该列车之前的在先列车，根据该在先列车的位置信息和上述列车的位置信息来计算上述列车和上述在先列车之间的车间距离，根据该车间距离和上述驾驶条件表来生成上述与列车的运行有关的信息。

9.根据权利要求8所述的运行关联信息显示系统，其特征在于，

上述列车信息计算部还实施判定时刻表的变更有无的处理。

10.根据权利要求6～9的任意一项所述的运行关联信息显示系统，其特征在于，

上述行驶信息发送处理部从列车的设备取得上述行驶信息，将该行驶信息进行打包后发送给上述车外的服务器。