JP2001354139A - 列車制御シミュレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダイヤ管理装置、運転整理入力装置、駅シス
テム（調整済み、未調整駅含む）およびこれらを結ぶネ
ットワークからなる列車走行シミュレーションシステム
において、各種のシミュレーション環境を簡単に設定で
きるようにする。 【解決手段】 簡易駅シミュレータ１を設け、その生死
管理機能１５およびシステム管理機能１４により不稼動
駅の自動認識とその駅システムをシミュレートする代替
シミュレータの生成、削除を自動的に行う。また、定常
走行での計画ダイヤと実績ダイヤの差分の補正および予
告実績による走行時間の自動調整、運転整理入力装置の
運転整理ジャーナルと実績ダイヤによる在線位置を簡易
駅シミュレータ上で再現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道システム全体
の列車の運行管理と駅の列車制御を行うシステムのシュ
ミレータに係り、とくに未開発で計画中の駅システムや
全体システムに組み込まれていない駅システムがあって
も全体システムの列車の走行を容易に模擬できるように
した列車制御シミュレータに関する。

【０００２】

【従来の技術】列車運行管理システムは、管理センター
に設置されてダイヤ管理装置、運転整理入力装置、列車
走行設定装置等から成る中央処理装置と、各駅に設置さ
れて中央処理装置からのダイヤ情報をもとに、連動装置
を介して列車の追跡及び進路制御を行う駅システムとが
ネットワークを介して接続されたシステムである。この
ようなシステムで、各種の列車走行シミュレーションを
実行するためには、当該システムが管理する駅システム
が有する駅シミュレータ及び他の周辺装置が導入された
システム環境を必要とする。例えば発生した遅延を線区
全体で解消するための運転整理後の状態をシミュレート
するには、中央制御装置からの指示に対する応答を各駅
システムの駅シミュレータから得て処理を行う。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】大規模な列車運行管理
システムでは、中央処理装置と各駅システムの開発が並
行して行われる。また、駅システムの改造なども行われ
る。このような開発や改造の過程では、すべての駅シス
テムが稼動可能な状態でネットワークに接続されている
とは限らず、駅システムとしては開発・改造ずみではあ
ってもまだネットワークには未接続かあるいはその動作
を停止しているもの（以下、不稼働駅という）や、計画
はされているかまだ駅システムとして存在しないもの
（以下、不稼働駅という）が存在することが多い。ま
た、開発・改造ずみでネットワークにも接続されている
が、その駅システム内の走行をシミュレートする駅シス
テムの状態が初期設定されていない未調整駅も存在する
ことがある。このような不稼働駅や未調整駅が存在する
環境下で、それらの駅を含めた走行シミュレーションを
行うためには、不稼働駅や未調整駅に対する代替のシミ
ュレータを用意し、その代替シミュレータに対して列車
の在線、走行時間等を予め人手により設定する必要があ
り、シミュレーションの準備に多くの時間と労力を要し
た。

【０００４】本発明の目的は、不稼働駅や未調整駅があ
っても、列車走行のシミュレーションを容易に実施でき
るようにした（又、試験等により乱れたダイヤを容易に
解決できる様にした）列車制御シミュレータを提供する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、列車の運行ダ
イヤを作成するダイヤ管理装置、このダイヤ管理装置で
作成したダイヤを修正する運転整理装置、及び各駅に設
けられた駅システムに設置され、前記ダイヤ管理装置に
より作成されたダイヤまたは前記運転整理装置で修正さ
れたダイヤをネットワークを介して受信し、その受信し
たダイヤに従い当該駅の列車制御をシミュレートする駅
シミュレータから構成した列車制御シミュレータにおい
て、前記駅シミュレータがその動作を停止しているか或
いは未設置である不稼働駅の各々に対しての列車制御を
シミュレートする代替シミュレータを備えた代替シミュ
レータ装置を設けたことを特徴とする列車制御シミュレ
ータを開示する。

【０００６】更に本発明は、前記の列車制御シミュレー
タにおいて、前記代替シミュレータは、隣接駅との列車
引き継ぎの妥当性を保証し、かつ、あらかじめ保持した
計画ダイヤ（運転整理により手動で作成した臨時ダイヤ
を含む）または、実際の列車の運行を記録した実績ダイ
ヤに近似な走行のシミュレートを可能とする列車走行時
間の計算機能を備えたことを特徴とする列車制御シミュ
レータを開示する。

【０００７】更に本発明は、前記の列車制御シミュレー
タにおいて、前記代替シミュレータ装置は、前記駅シミ
ュレータ及び代替シミュレータから周期的にネットワー
クを介して送信される駅状態情報を受信し、前記不稼働
駅の駅シミュレータがその動作を開始したことを検出し
たときには当該駅対応の代替シミュレータの動作を停止
し、稼働中であった駅シミュレータが動作を停止したこ
とを検出したときには当該駅対応の代替シミュレータを
起動するように制御する生死管理機能を備えたことを特
徴とする列車制御シミュレータを開示する。

【０００８】更に本発明は、前記の列車制御シミュレー
タにおいて、代替シミュレータは、前記ダイヤ管理装置
により作成されたダイヤ（運転整理により手動で作成し
た臨時ダイヤを含む）または実際の列車の運行を記録し
た実績ダイヤを基にシミュレートしている不稼動駅の各
軌道回路を仮想的に進行することを示す列車情報を生成
する列車移動機能を備えたことを特徴とする列車制御シ
ミュレータを開示する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。図１は、本発明になる列車走行シミ
ュレーション装置の全体構成例を示すブロック図で、駅
における列車の動作をシミュレーションするための、本
発明の特徴とする簡易駅シミュレータ１、実際の駅に設
置されてシミュレーション機能を併せ持つ駅システム
２、２…、線区全体の実施ダイヤを管理するダイヤ管理
装置３、ダイヤ乱れが発生したときに運転整理を実施す
るための運転整理入力装置４、ネットワーク５、及び列
車走行シミュレーションを設定する列車走行設定装置６
から構成される。

【００１０】簡易駅シミュレータ１は、ネットワークを
含む外部システムとのデータを交換する入出力機能１
１、簡易駅シミュレータのシミュレーションを実施する
シミュレーション本体１２、このシミュレーション本体
１２のシミュレーションに関係し、ダイヤ管理装置３か
らのダイヤ情報を管理するダイヤ管理機能１３、複数の
駅システム２の生死を判断する生死管理機能１５、この
生死管理機能１５の情報を用いて不稼働駅や未調整駅の
模擬をシミュレータ本体１２に実行させるように制御す
るシステム管理機能１４から構成される。

【００１１】駅システム２は、ネットワークを含む外部
システムとのデータを交換する入出力機能２１、ダイヤ
管理装置３からのダイヤ情報を管理するダイヤ管理機能
２３、このダイヤ管理機能２３に基づき、信号機や転て
つ器及び各種てこなどの設備を制御し、列車の進行を制
御する列車制御機能２４、及び、駅システムを試験する
ために、実際の設備からの信号と同じ入出力信号を模擬
し、現地の設備と接続する前に事前調整するための列車
走行シミュレータ機能２２から構成される。

【００１２】ダイヤ管理装置３は、ネットワークを含む
外部システムとのデータを交換する入出力機能３１、あ
らかじめ所定の期間のダイヤを入力データベースに持
ち、運転整理入力装置４からの入力データを編集し、日
毎のダイヤを作成配信し、また簡易駅シミュレータ１、
駅システム２から受信した実績を基に実績ダイヤを編集
するダイヤ管理機能３２から構成される。

【００１３】運転整理入力装置４は、ネットワークを含
む外部システムとのデータを交換する入出力機能４０、
ダイヤ管理装置３から受信したダイヤの管理を行うダイ
ヤ管理機能４１、ダイヤに変更を加えるためのマンマシ
ン機能４３、及び実施ダイヤ、実績ダイヤから縦軸に駅
名、横軸に時刻を時々刻々プロットしたダイヤスジを作
成管理するダイヤスジ作成機能４２から構成される。

【００１４】列車走行設定装置６は、ネットワークを含
む外部システムとのデータを交換する入出力機能６０、
列車走行シミュレーションの起動、停止を設定する列車
走行設定機能６１、駅間の走行時間の入力指示を行うマ
ンマシン機能６２から構成される。

【００１５】図２は、簡易駅シミュレータ１を詳細に示
したものである。起動された駅毎の計画ダイヤを収集、
実績を管理するダイヤ管理機能１３、シミュレーション
本体１２、システム管理機能１４、生死管理機能１５、
及び駅ダイヤＤＢ１３３、駅シミュレータ定義情報１２
４（これらはＢ〜Ｎ駅の各々にも対応して設けられる
が、図２ではＡ駅のみ図示）、システム管理テーブル１
４１から構成され、各々、入出力処理１１によりＬＡＮ
を介し、駅システム２、ダイヤ管理装置３、運転整理入
力装置４と列車走行設定装置６と通信する。

【００１６】前記シミュレータ本体１２は、駅毎のシミ
ュレーションをする複数のシミュレータ（Ａ駅シミュレ
ータ１２１、Ｂ駅シミュレータ１２２、Ｎ駅シミュレー
タ１２３）のタスクから構成される。これら駅毎のシミ
ュレータはシステム管理機能１４が起動する。駅シミュ
レータ１２１〜１２３の各々は、自律して駅として動作
し、図６の駅状態情報５０（後述）と呼ばれる列車在線
情報を入出力処理１１により送受信する。

【００１７】個々の駅シミュレータ１２１〜１２３は、
システム起動時、データの初期化他、立上げ、停止処理
を行うイニシャル機能１２１０、隣接駅システム２また
は他の駅シミュレータ１２１〜１２３からの駅状態情報
５０受信した時、または、自駅シミュレータが列車走行
範囲の末端の駅であった場合、計画時刻に列車を発生さ
せるための列車発生機能１２１２、駅から駅までの距離
を軌道回路と呼ばれる単位に分割し、図４のシミュレー
タ定義情報１２４と呼ばれる駅毎の軌道回路の定義情報
を基に、軌道回路上のビットのＯＮ／ＯＦＦ（在線ＯＮ
／非在線ＯＦＦ）で発生した列車の移動を模擬し、到着
及び出発した実績時刻を当該駅のダイヤＤＢ１３３に格
納する列車移動機能１２１３、時々刻々の列車在線情報
を編集する駅状態情報生成機能１２１４、この駅状態情
報生成機能１２１４が作成した駅状態情報を送受信する
在線情報管理１２１１から構成される。

【００１８】図２のダイヤ管理機能１３は、ダイヤ管理
装置３からダウンロードされるダイヤをダイヤＤＢ１３
３に格納し、列車移動機能１２１３が作成したダイヤＤ
Ｂ１３３内実績ダイヤデータの編集及びダイヤ管理への
送信を行なう。ダイヤデータ送受信は、ダイヤデータ送
受信１３１、受信した実施ダイヤを駅毎のダイヤＤＢ１
３３への格納し、実績ダイヤを編集するダイヤ同期機能
１３２から構成される。生死管理機能１５は、周期的に
起動し、シミュレータ本体１２内の駅シミュレータ１２
１〜１２３及び駅システム２からの駅状態情報の受信の
有無を管理し、駅システム２及びシミュレータ本体１２
内の駅シミュレータ１２１〜１２３状態をシステム管理
テーブル１４１で管理する。この生死管理機能１５は、
前回起動時の状態と今回起動時の状態に変化があった場
合、システム管理機能１４を起動する。システム管理機
能１４は、起動時、システム管理テーブル１４１を参照
し、シミュレータ本体１２内の駅シミュレータ１２１〜
１２３の起動・停止を行う。

【００１９】図３は、駅シミュレータ１２１〜１２３の
ダイヤＤＢ１３３の例を示す。ダイヤＤＢ１３３は、列
車番号１３３１毎に前記ダイヤ管理装置３からダウンロ
ードされた計画到着時刻と計画出発時刻を各々計画到着
時刻格納エリア１３３２と計画出発時刻格納エリア１３
３３に格納する。また、駅シミュレータ１２１〜１２３
内の列車移動機能１２１３及び駅システム２内の列車制
御機能２４が計算した到着及び出発実績時刻を各々実績
到着時刻格納エリア１３３４、実績出発時刻格納エリア
１３３５に格納する。さらに特急、急行、普通などの列
車種別を列車種別格納エリア１３３６に、折り返しや他
線区への継送などの運用情報は運転モード格納エリア１
３３７に格納される。

【００２０】図４は、駅シミュレータ１２１〜１２３に
おいて列車移動シミュレーションに必要なシミュレーシ
ョン定義情報１２４の詳細を示す。このシミュレーショ
ン定義情報１２４は、駅システム２及び駅シミュレータ
１２１〜１２３毎に、列車の在線単位である軌道回路毎
に定義情報を持つ。そして当該軌道回路に在線している
か否かを示す情報を格納する在線フラグ格納エリア１２
４０、軌道回路毎のリンクを示し、当該軌道回路の前の
軌道回路の情報が格納される前ポインタ格納エリア１２
４１、当該軌道回路の後ろの軌道回路の情報が格納され
る後ポインタ格納エリア１２４２、当該列車の遅延情報
を格納する遅延秒格納エリア１２４３（遅延情報は、所
定の軌道回路で計画ダイヤからの予定計画時刻とシステ
ム時刻の差分計算により求められる）、当該駅の軌道回
路総数を格納する軌道回路総数格納エリア１２４４、当
該軌道回路番号格納エリア１２４５、当該軌道回路での
在線時間を列車種別毎に格納する在席秒数格納エリア１
２４６、当該軌道回路に在線する残り秒数を格納する在
席残秒数格納エリア１２４７、当該軌道回路の在席秒数
が確定しているか変更要求が出ているかを示す時素設定
フラグ１２４８、当該在席秒数が未調整の時、補正する
時間または遅延秒を当該駅で解消する場合の補正時分を
格納する補正時分格納エリア１２４９、当該軌道回路に
在線している列車情報（列車番号、施工日など）を格納
する列車情報格納エリア１２５０から構成される。

【００２１】図５は、生死管理機能１５が列車走行シミ
ュレーションの対象となる駅の状態を管理するシステム
管理テーブル１４１の詳細例を示したもので、シミュレ
ーション対象となる駅名１４４１毎にエントリされ、シ
ミュレーション対象外となった時点で消去される。シミ
ュレーション対象の各駅に対して、前回生死管理機能１
５が起動したときの駅の状態を格納する駅状態（前回）
の格納エリア１４４２と今回起動したときの駅状態を格
納する駅状態（前回）の格納エリア１４４３、列車走行
シミュレーションを複数のグループに分けて実施する場
合にシミュレーション起動毎に列車走行グループを識別
するグループＩＤの格納エリア１４４４、駅状態情報５
０の未受信カウンタ１４４５から構成される。駅状態
（前回及び今回）としては、シミュレーション対象の駅
の駅状態情報５０を一定時間受信できなくなった場合を
状態「死」を表す値「０」とし、簡易駅シミュレータ１
内の駅シミュレータ１２１〜１２３が動作し、駅状態情
報５０を受信している場合を状態「シミュレーション」
を表す値「３」とし、駅システム２が立ち上がり、駅と
して動作している状態を「生」を表す値「１」とする。

【００２２】図６は、駅状態情報５０の構成例で、駅を
識別するための駅名コード格納エリア５０１、駅システ
ム２及び簡易シミュレータ１の駅シミュレータ１２１〜
１２３の制御範囲に在線する在線列車数格納エリア５０
２、 シミュレーションか否かなど駅状態を格納する駅
状態格納エリア５０３、駅間の走行時間（時素）を調整
中か否かを識別する為の時素調整フラグ５０４、当該駅
に進入する予定の列車番号を示す進入予告情報格納エリ
ア５０５、進出する予定の列車番号を示す進出予告情報
格納エリア５０６、及び在線する列車の位置や種別、進
行方向などを示す在線列車情報格納エリア５０７から構
成される。この在線列車情報格納エリア５０７は、更に
列車番号格納エリア５０７１、区間番号という一貫番号
で位置関係を表す在線区間格納エリア５０７２、また当
該列車の区間内を走行する順番である区間内順位格納エ
リア５０７３、線区種別を示す線区コード格納エリア５
０７４、特急、急行などの列車の種類を示す列車種別格
納エリア５０７５、上り、下りを示す線別格納エリア５
０７６、前回在線していた区間を示す前回在線区間格納
エリア５０７７から構成される。

【００２３】図７は、図１に示した駅システム２の詳細
を示すもので、ダイヤ管理装置３から受信したダイヤを
ダイヤ管理２３がダイヤＤＢ２５に格納する。このダイ
ヤＤＢ２５の構成は、図３で示した前記簡易シミュレー
タ１内のダイヤＤＢ１３３と同じ構成である。列車制御
機能２４は、隣接駅の駅状態情報５０の受信、自駅の駅
状態の編集送信による隣接駅間の列車の引き継ぎ、及
び、列車のホームへの到着、出発時刻の実績データの計
算を行う追跡機能２４１、及び当該駅の設備情報（信号
機、ポイント）とダイヤ情報から進路を決定する進路制
御機能２４２から構成される。進路制御機能が参照する
当該駅の設備情報は駅定義ファイル２６へ格納し、前記
追跡機能２４１及び進路制御系機能２４２は、当該駅で
のシミュレーションによる在線列車情報を在線列車情報
格納エリア２７に反映する。

【００２４】駅システム２の駅シミュレータ２２は、在
線列車情報２７より隣接駅の在線状態及びダイヤＤＢ２
５の情報とシステム時刻から列車発生の要否を判定し、
列車を発生させる列車発生機能２２１、シミュレータ定
義情報２８に従い、列車の移動を軌道回路毎のビットの
ＯＮ／ＯＦＦで模擬する列車移動機能２２２、在線列車
情報２７より列車が隣接駅に引き継がれたかを検知し、
自駅の末端軌道回路から列車の在線を消去する列車消去
機能２２３、及び前記列車走行設定装置６から列車走行
指示電文６２０を受信し、当該駅のシミュレータ２２の
立上げ・停止を行うイニシャル機能２２０から構成され
る。尚、上記のシミュレータ定義情報２８は、図４で示
した簡易シミュレータ１内のシミュレータ定義情報１２
４と同じ構成である。

【００２５】図８は、図１のダイヤ管理装置３の詳細を
示すもので、ダイヤ管理３２は、基本ダイヤと呼ばれる
線区単位の所定期間のダイヤ情報と運転整理入力装置４
から入力された日毎の調整ダイヤを編集、また簡易シミ
ュレータ１及び駅システム２から受信した実績ダイヤよ
りダイヤＤＢ３３を作成するダイヤ編集機能３２２と、
運転整理入力装置４からの調整ダイヤの受信、及び前記
簡易駅シミュレータ１及び前記駅システム２からの実績
ダイヤの受信を行い、またダイヤＤＢ３３から実施ダイ
ヤを前記簡易シミュレータ１及び駅システム２に配信す
るダイヤデータ送受信３２１から構成される。ダイヤデ
ータ送受信３２１は、簡易シミュレータ１内の駅シミュ
レータ１２１〜１２３、または駅システム２の起動時、
実施ダイヤ要求があった場合、当該駅の実施ダイヤを当
該駅に配信する。

【００２６】図９は、ダイヤ管理装置３内のダイヤＤＢ
３３の構成例で、列車番号格納エリア３３１毎に始発駅
の駅コード格納エリア３３２、終着駅の駅コード格納エ
リア３３３、Ａ駅からＮ駅迄の各駅での計画到着時刻格
納エリア３３４〜３３６、計画出発時刻格納エリア３３
５〜３３７、同様に実績着時刻格納エリア３３８〜３４
０、実績発時刻格納エリア３３９〜３４１、及び運用が
ある場合には、運用の種別を示すＩＤ格納エリア３４２
から構成される。

【００２７】図１０は、運転整理入力装置４の詳細を示
す。ダイヤ管理機能４１は、ダイヤ管理装置３より受信
したダイヤをダイヤＤＢ４４に格納する。ダイヤＤＢ４
４は、図９に示したダイヤ管理装置３内のダイヤＤＢ３
３と同じ構成である。ダイヤスジ作成機能４２は、ダイ
ヤＤＢ４４に格納される実施及び実績ダイヤ情報を元に
駅毎の在線位置を示す、ダイヤスジを作画する。マンマ
シン機能４３は、グラフィックディスプレイに作画され
たダイヤスジを表示し、キーボードやマウスなどの装置
４７よりダイヤの変更入力を受付けるとこれを編集す
る。また、マンマシン機能４３は、マンマシンの入力履
歴を運転整理ジャーナル４５に格納する。

【００２８】図１１は、運転整理ジャーナル４５の構成
例で、装置４７から入力した運転整理履歴は、マンマシ
ン機能４３で操作を行った時刻４５１毎に運転整理の対
象となった列番を格納する列番格納エリア４５２、対象
駅の駅コード格納エリア４５３、運転整理内容を示す運
転整理ＩＤ格納エリア４５４から構成される。

【００２９】ここで図１２を用いてダイヤスジ作成機能
４２を説明する。ダイヤ作成機能４２は、周期的に起動
し、ダイヤＤＢ４４より縦軸に駅名を横軸に時刻をプロ
ットしたダイヤスジ図１２を作成する。このダイヤスジ
は、Ｈ駅からＡ駅方向へ進行する列車の例で、計画スジ
１２００１は、各駅の計画到着時刻３３４、計画出発時
刻３３５から作成され、実績スジ１２００２は各駅の実
績到着時刻３３８、実績出発時刻３３９から作成され
る。例えば図１２のＤ駅では計画到着時刻ｔ５’に対
し、実際に到着した実績到着時刻はｔ６’であり、ｔ
６’−ｔ５’時分遅延していることを示す。またＤ駅か
らＣ駅の走行時間は、計画ｔ５”−ｔ５’に対しｔ６”
−ｔ６’と遅延が大きくなることがわかる。すなわち遅
延の大小は、スジの勾配の大小で判断できる。

【００３０】図１３は、列車走行設定装置６内のマンマ
シン機能６２から列車走行シミュレーション入力指示を
した場合に、列車走行設定機能６１から送信する列車走
行指示電文６２０のフォーマットを示すもので、列車走
行を行う駅の駅コード格納エリア６２１、列車走行開始
時刻の格納エリア６２２、列車走行終了時刻の格納エリ
ア６２３、列車走行グループＩＤ格納エリア６２４、及
び時素調整、遅延解除など目的別に列車走行するための
列車走行種別格納エリア６２５から構成される。

【００３１】以上、図１のシステム構成と機能を説明し
たが、本発明の特徴とする簡易駅シミュレータ１の各部
動作を以下に説明する。図１４は、簡易駅シミュレータ
１の生死管理機能１５が列車走行設定装置６からの列車
走行指示電文６２０を受信したときに実行する処置を示
すフローチャートで、電文６２０を受信すると（ステッ
プＳ１０１）、図５に示したシステム管理テーブル１４
１を検索し、列車走行指示電文６２０内の駅コード格納
エリア６２１（図１３）に格納された駅でシステム管理
テーブル１４１にエントリされていない駅があればそれ
を取り出す（ステップＳ１０２）。そしてエントリされ
ていない駅があれば（ステップＳ１０３でＹｅｓ）、テ
ーブル１４１にその駅を追加し（ステップＳ１０４）、
駅状態を初期状態（生、死、シミュレーション以外を表
す特定値、例えば「＊」）とし（ステップＳ１０５）、
列車走行指示電文６２０受信時の処理を終わる。以上の
処理により、シミュレーション対象とする駅の全てが簡
易駅シミュレータ１内のシステム管理テーブル１４１に
エントリされる。

【００３２】また、生死管理機能１５は、周期的に起動
し、システム管理テーブルにエントリされた駅の各々に
ついて、テーブル１４１上の駅状態等のチェックと更新
を行う。そのために、まずシステム管理テーブル１４１
を参照し（ステップＳ２０１）、エントリされている駅
の各々についてステップＳ２０２とステップＳ２１３の
間に示した処理を実行するように処理ループを設定する
（ステップＳ２０２、Ｓ２１３）。各駅については、ま
ず当該駅の駅状態（今回）を駅状態（前回）に移し、駅
状態（前回）を更新する（ステップＳ２０３）。次に当
該駅の駅状態情報５０の受信の有無を判定し（ステップ
Ｓ２０４）、駅状態情報有のときは（ステップＳ２０５
でＹｅｓ）、未受信カウンタを初期化する（ステップＳ
２０６）。この「初期化」というのは、未受信カウンタ
の値を予め定めた定数にセットすることで、図５のテー
ブル１４１ではこの値を「５」としている。また当該駅
の駅状態情報未受信のときは（ステップＳ２０５でＮ
ｏ）、未受信カウンタを１だけ減算する（ステップＳ２
０７）。ステップＳ２０６又はＳ２０７の処理が終わる
と、当該駅の未受信カウンタの値が０かを調べ、未受信
カウンタが０のときは（ステップＳ２０８でＹｅｓ）、
当該駅の駅状態（今回）を「死」とする。未受信カウン
タが０でない場合は（ステップＳ２０８でＮｏ）、受信
した駅状態情報内の駅の状態５０３（図６参照）が「シ
ミュレーション」かを調べ、「シミュレーション」のと
きは（ステップＳ２１０でＹｅｓ）、当該駅の駅状態
（今回）を「シミュレーション」とし（ステップＳ２１
１）、駅状態５０３が「シミュレーション」でないとき
は（ステップＳ２１０でＮｏ）、駅状態（今回）を
「生」とする（ステップＳ２１２）。以上の処理で、ス
テップＳ２０６で設定する未受信カウンタの初期値は、
例えばその値が「５」であれば、図１５の処理が５回続
けて実行されても当該駅の駅状態情報が送られてこない
ときは、当該駅対応の駅シュミレータも駅システムも動
作していないものとして「死」とみなすことを意味して
いる。

【００３３】以上の処理で当該駅の駅状態（今回）が決
定されると、次にステップＳ２０３で更新した駅状態
（前回）とステップＳ２０９、Ｓ２１１、Ｓ２１２のい
ずれかで決定された当該駅の駅状態（今回）の値を比較
し（ステップＳ２１３）、異なっていれば起動フラグを
「ＯＮ」とする（ステップＳ２１４）。以上の処理をシ
ステム管理テーブル１４１にエントリされた各駅につい
てくり返す（ステップＳ２０２、Ｓ２１５）。

【００３４】次に簡易駅シミュレータ１内のシステム管
理機能１４の動作を図１６のフローチャートを用いて説
明する。このシステム管理機能１４の処理は、図１５の
処理で、生死管理機能１５が何れかの駅状態を変更した
ことを示す起動フラグ＝「ＯＮ」を検出すると起動し
（ステップＳ３００）、駅状態の変更に伴って簡易駅シ
ミュレータ内の駅シミュレータの起動／停止を行う。即
ち、起動されるとまずシステム管理テーブル１４１を参
照し（ステップＳ３０１）、エントリされている駅の各
々についてステップＳ３０２とステップＳ３０７の間の
処理をくり返すループを設定する（ステップＳ３０２、
Ｓ３０７）。各駅の処理ではまず、前回駅状態１４４２
が「生」でかつ今回駅状態１４４３が「死」であるか、
或いは当該駅が図１４のステップＳ１０５で「初期状
態」とされたものが前回値で今回が「死」のとき（ステ
ップＳ３０３）、当該駅対応の駅シミュレータを起動す
る（ステップＳ３０４）。これは、駅状態が「生」から
「死」へと変化している駅では、その駅の駅システム２
が動作停止したことに該当し、また初期状態の駅ではシ
ステム管理テーブル１４１にエントリされたばかりで、
駅システムも駅シミュレータも動作していない。従って
ステップＳ３０３の条件に該当するいずれの駅の場合で
も、その駅を含む動作をシミュレートできるようにする
ために、当該駅対応の駅シミュレータを起動する。ステ
ップＳ３０３の条件に該当しないときは、前回駅状態１
４４２が「シミュレーション」から今回駅状態１４４３
が「生」になったかを調べ、その条件が満たされていれ
ば（ステップＳ３０３でＹｅｓ）、当該駅システム２が
立ち上がったものと判断し、当該駅の駅シミュレータ１
２の動作を停止する（ステップＳ３０６）。以上の図１
６の処理により、シミュレーションに必要な駅シミュレ
ータの起動と、不要な駅シミュレータの動作停止とが、
駅システムの動作状況に応じてダイナミックに制御さ
れ、関連するシミュレーション環境が自動的に整えられ
る。

【００３５】次に、新駅（未調整駅）の導入時に、図４
に示したシミュレーション定義情報１２４内の在席秒数
１２４６を自動設定する方法を示す。ここで未調整駅の
導入というのは、列車走行設定装置６、実施ダイヤ管理
装置３、運転整理入力装置４、既にシステム定義情報調
整済の駅システム２、及び調整済の前記簡易シミュレー
タ１で構成されているネットワークシステムに、新に未
調整駅を追加接続し、当該駅を含む駅間走行シミュレー
ションを実行することをいう。このとき追加した未調整
駅の定義情報内の在席秒数１２４６は未定義でありうる
から、このときこれを設定する必要がある。この設定は
以下のようにして行う。

【００３６】図１７は、このための運転整理入力装置４
の動作を示すフローチャートで、追加した駅の駅状態情
報５０を受信すると（ステップＳ４０１）、その駅状態
情報５０内の時素調整フラグ５０４がＯＮ（時素調整設
定要求）かを調べ（ステップＳ４０２）、ＯＮであれ
ば、運転整理指示電文を作成し送信する（ステップＳ４
０３、Ｓ４０４）。

【００３７】図１８は、このとき送信される運転整理指
示電文４６のフォーマットを示しており、電文の種別を
示す電文ＩＤ格納エリア４６１（計画及び実績ダイヤス
ジを送信するモード＝「１」：予定実績スジを送信する
モード＝「２」：実績ダイヤに基づく列車設定モード＝
「３」）、駅コードが格納される駅名格納エリア４６
２、計画スジ（傾き）が格納される計画スジ格納エリア
４６３、実績スジ（傾き）が格納される実績スジ格納エ
リア４６４、列番の格納エリア４６５、予定実績による
自駅の走行時分の格納エリア４６６、在線位置（番線）
格納エリア４６７から構成される。電文ＩＤが「１」の
時、使用されるエリアは、電文ＩＤ、駅名、計画スジ、
実績スジ。電文ＩＤが「２」の時、使用されるエリア
は、電文ＩＤ、駅名、列番、走行時分。電文ＩＤが
「３」の時、使用されるエリアは、電文ＩＤ、駅名、列
番、在線位置である。

【００３８】図１９は、運転整理指示電文４６を駅シミ
ュレータ１２１〜１２３（駅システム２の駅シミュレー
タも同様）が受信したときの動作を示すフローチャート
で、運転整理指示電文を受信すると（ステップＳ５０
１）、電文中の駅名４６２が当該駅であれば（ステップ
Ｓ５０２でＹｅｓ）、次に電文ＩＤ４６１を調べる（ス
テップＳ５０３）。電文ＩＤが「１」の場合、計画スジ
格納エリア４６３と実績スジ格納エリア４６４の値を比
較し（ステップＳ５０４）、（計画スジの傾き）＞（実
績スジの傾き）であればステップＳ５０６へ進む。また
ＩＤが「２」のときは（ステップＳ５０３でＮｏ、ステ
ップＳ５０５でＹｅｓ）、やはりステップＳ５０６へ進
む。またステップＳ５０６では、図４の駅シミュレータ
定義情報１２４内の補正時分１２４９より在席秒数に加
減するための補正時分を計算し、駅シミュレータ定義情
報１２４内の軌道回路毎の在席秒数に加減する（ステッ
プＳ５０７〜Ｓ５０９）。ＩＤ＝「３」のときは実績ス
ジによる在線位置の決定が行われるが（ステップＳ５１
０）、この詳細は後述する。なお上記の補正時分の計算
は、この他、計画スジによる駅間走行時間と実績スジに
よる駅間走行時間との偏差から求めた値、又は列車走行
を複数列車数こなし、計画スジからの偏差が許容範囲で
かつ駅間走行が正常に行われたケースの統計処理から計
算した値を軌道回路総数で均等割りして求める方法など
がある。

【００３９】図１９の処理は駅状態情報受信ごとにくり
返される。この処理により計画スジと実績スジの差分が
小さくなり、かつ追加した未調整駅と隣接駅の列車の引
き継ぎが正常に行わるようになると、列車走行設定装置
６の列車走行設定機能６１から送出する図１３の列車走
行指示電文６２０において、列車走行種別６２５を走行
中止とし、駅シュミレータ定義情報１２４の時素設定フ
ラグ１２４８（図４）をオンとする。この時素設定フラ
グ１２４８がオンのときは、変更要求はないものとみな
され、当該軌道回路の時素は固定値となる。

【００４０】以上の図１４〜１９により簡易駅シミュレ
ータ１の各部の詳細な動作を説明した。次にトータルな
動作例をいくつか述べる。まず中央処理装置の動作をシ
ミュレートするときの簡易駅シミュレータ１の動作を全
体として説明する。中央処理装置を構成するダイヤ管理
装置３や運転整理入力装置４は、未構築駅が存在した
り、ＣＰＵや周辺装置の不足で稼働できない不稼働駅が
存在する場合においても、その機能を検証しなければな
らない。このために、簡易駅シミュレータ１は不稼動駅
等を模擬する。まず、簡易駅シミュレータ１内のシステ
ム管理機能１４は、生死管理機能１５が管理するシステ
ム管理テーブル１４１（図５参照）の駅名を検索し、駅
状態（前回）１４４２が「生」から駅状態（今回）が
「死」になった場合、当該駅システムの駅シミュレータ
を起動し（図１６）、当該駅の列車走行を模擬する。駅
シミュレータが起動されると、イニシャル処理１２１０
が動作し、ダイヤ管理装置３に当該駅ダイヤを送信要求
する。ダイヤ管理装置３では、当該要求をダイヤ管理機
能３２（図８）が受信し、当該駅あてにダイヤを配信す
る。簡易駅シミュレータ１内のダイヤデータ送受信機能
１３１は、この計画ダイヤを受信し、ダイヤ同期機能１
３２が当該駅のダイヤＤＢ１３３に格納する。次に、駅
シミュレータの列車移動機能１２１３は、軌道回路上に
在線した時、シミュレータ定義情報１２４の在席残秒数
格納エリア１２４７に在席残秒数を格納し、周期起動す
る毎に在席残秒数を減算し、在席残秒数≦０になると在
線フラグ１２４０をＯＦＦし、当該軌道回路の次ポイン
タのシステム定義情報の在線フラグをＯＮとし、制御を
次の軌道回路に移す。この列車移動機能１２１３の結果
の情報をもとに、駅状態情報生成機能１２１４は駅状態
情報５０を作成し、在線情報管理１２１１に渡す。前記
在線情報管理１２１１は、当該駅状態情報５０を入出力
処理１１経由でネットワーク上に配信する。こうして中
央処理装置のシミュレーション時には、駅システムの動
作状態が変化しても自動的に駅シミュレータ起動を行え
る。なお、簡易シミュレータ１内の各駅シミュレータの
駅間走行時間の調整方法は、前記した新駅（未調整駅）
導入時と同様の方法により、シミュレーション定義情報
１２４内の在席秒数１２４６に最適な走行時分を求め
る。

【００４１】次に、列車走行シミュレーション時の動作
例を説明する。列車走行シミュレーション環境での駅シ
ステムの模擬は、簡易駅シミュレータ１、駅システム２
（調整、未調整駅含む）で行なっているが、駅システム
２では、列車制御各機能が動作するため、列車走行に遅
延が発生してもその遅延の解消のシミュレーションを行
なうのは困難である。そこで不稼動駅の列車走行の模擬
を駅状態情報５０のやりとりで行なっている簡易駅シミ
ュレータ１内の駅シミュレータ１２１〜１２３で遅延解
消のシミュレーションを行なう。以下に走行時間の調整
例を示す。

【００４２】第１の例は補正時分により列車走行時間の
調整を行う場合である。このときは、列車走行設定装置
６内のマンマシン機能６２から遅延解除指示を行なう
と、列車走行起動機能６１から列車制御指示電文６２０
が送信される。走行種別６２５には、遅延解除のコード
がセットされる。簡易シミュレータ１内の駅シミュレー
タ１２１〜１２３では、イニシャル機能１２１０が、列
車走行指示電文６２０を受信し、指定駅の駅コードが格
納されている駅格納エリア６２１より自シミュレータが
シミュレーションしている駅が対象となっているか否か
検索し、対象となっている場合、シミュレータ定義情報
１２４内の補正時分１２４９を軌道回路総数１２４４で
割った時分を軌道回路毎の在席秒数１２４６から減算
し、遅延の解消を行なう。列車走行設定装置６内のマン
マシン機能６２から列車走行種別６２５に走行中止を設
定した列車走行指示数が受信されると、遅延解除終了時
または列車走行終了としてシミュレーション定義定数１
２４内在席秒数１２４６を補正前に戻す。

【００４３】第２の例は、運転整理入力装置４からの予
定実績スジにより列車走行時間の調整を行う場合であ
る。このときは運転整理入力装置４内マンマシン機能４
３は、例えば図１２に示したダイヤスジの場合には、計
画スジ１２００１と実績スジ１２００２から遅延してい
る列車に対してこれから走行する予定の不稼動駅（簡易
駅シミュレータ１内の駅シミュレータ１２１〜１２３が
担当している場合）の予定実績スジ１２００３を引くこ
とにより、列車単位の遅延を解消する方法である。この
ために、運転整理入力装置４のマンマシン機能４３は、
不稼動駅の列車走行範囲に図１２のように予定実績スジ
を引くと、その予定実績スジの傾きから駅間走行時分を
計算し、運転整理指示電文４６（図１８）を作成して送
信する。この運転整理指示電文４６には、電文ＩＤ格納
エリア４６１に予告実績スジを送信するモード＝「２」
が格納され、駅名格納エリア４６２に該当する不稼動駅
コードが格納され、列番格納エリア４６５に該当する列
番が格納され、更に走行時分格納エリア４６６には先に
求めた駅間走行時分が格納されて送信される。

【００４４】この電文４６を受信した簡易駅シミュレー
タ１では、前述した図１９の処理を実行する。即ち、各
駅シミュレータ１２１〜１２３内のイニシャル機能１２
１０が、運転整理指示電文４６を受信すると、駅名格納
エリア４６２に格納された駅コードが自シミュレータが
シミュレーションしている駅が対象となっているか（シ
ステム管理テーブルにエントリされているか）否かを調
べ（ステップＳ５０２）、対象となっている場合、電文
ＩＤ格納エリア４６１を参照し、予告実績スジを送信す
るモード＝「２」を検出する（ステップＳ５０３でＮ
ｏ、Ｓ５０５でＹｅｓ）。そして運転整理指示電文４６
内の走行時分格納エリア４６６から駅間走行時分を該当
する不稼動駅の軌道回路総数１２４４で割った時分で補
正時分を求め（ステップＳ５０６）、シミュレーション
定義情報１２４内の軌道回路毎の在席秒数格納エリア１
２４６に格納する（ステップＳ５０７〜Ｓ５０９）。こ
うして在席秒数が遅延解消のために修正されると、列車
移動機能１２１３は、対象列番を隣接駅より引き継いだ
とき、当該在席秒数１２４６で列車の移動をシミュレー
ションする。対象となる列番が当該軌道回路を通過後、
在席秒数１２４６を変更前に戻す。

【００４５】次に、ダイヤ管理装置３、運転整理入力装
置４などの中央処理装置、及び駅システムを含めた線区
単位の試験において、再現試験のシミュレーションを行
なう場合には、在線位置の決定を実績ダイヤから行な
う。このシミュレーション時には、まず列車走行設定装
置６のマンマシン機能６２は、実績ダイヤによる列車設
定を指定して列車走行指示電文６２０を作成し、送信す
る。この電文６２０には、対象駅及び列車設定時刻を入
力することにより、その指定データが図１３の駅名格納
エリア６２１、走行開始時刻格納エリア６２２、及び列
車走行終了時刻格納エリア６２３に設定される。また列
車走行種別格納エリア６２５には、実績で列車設定の一
貫Ｎｏを格納する。この列車走行指示電文６２０を図１
０に示した運転整理入力装置４内のダイヤ管理機能４１
が受信すると、列車走行指示電文６２０の駅コード格納
エリア６２１に格納された各駅の到着実績ダイヤ、出発
実績ダイヤをダイヤＤＢ４４（図９と同じ構成）から取
得し、また運転整理ジャーナル４５を参照する。そして
これらの列車走行データと受信した電文６２０内の列車
走行開始時刻６２２の値から、駅毎の在線を計算し、駅
毎の運転整理指示電文４６を作成し、返信する。この運
転整理指示電文４６の電文ＩＤ格納エリア４６１には実
績ダイヤに基づく列車設定モード＝「３」が格納され、
駅名格納エリア４６２には対象駅コードが格納され、列
番格納エリア４６５には在線列番が格納され、さらに在
線位置格納エリア４６７には、該当時刻の列番と対応す
る在線位置（番線名または駅中間）が格納される。

【００４６】簡易駅シミュレータ１内の駅シミュレータ
１２１〜１２３内イニシャル機能１２１０（及び駅シス
テム内駅シミュレータ２２内イニシャル機能２２０）が
運転整理指示電文４６を受信したときは、ＩＤ＝「３」
であるので図１９のステップＳ５１０が実行される。図
２０はこの詳細を示すフローチャートで、まず電文４６
内の列番格納エリア４６５、在線位置格納エリア４６７
から列番及び在線する番線を取得する（ステップＳ６０
１）。そして該当する駅の各々についてシミュレータ定
義情報１２４内の各軌道回路番号１２４５（図４）を参
照し、ステップＳ６０１で取得した情報に応じて該当す
る起動回路に対応する在線フラグ１２４０をＯＮとする
ことで列車設定する（ステップＳ６０２〜Ｓ６０４）。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、システム投入装置の増
減などのテスト環境の設定、ダイヤ通りに正常に動作し
ているときの試験、遅延しているときの試験、過去の再
現試験など、テストパターン毎のテスト条件の変更にと
もなうシミュレーション環境の設定作業が大幅に低減で
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる列車制御シミュレータの全体構成
例を示すブロック図である。

【図２】簡易駅シミュレータの詳細構成を示すブロック
図である。

【図３】ダイヤＤＢの例である。

【図４】駅シミュレータ定義情報の構成を示す図であ
る。

【図５】簡易駅シミュレータ内のシステム管理テーブル
の構成を示す図である。

【図６】駅状態情報（在線情報）の構成を示す図であ
る。

【図７】駅システムの詳細構成を示すブロック図であ
る。

【図８】ダイヤ管理装置の詳細構成を示すブロック図で
ある。

【図９】ダイヤ管理装置及び運転整理入力装置内のダイ
ヤＤＢの例である。

【図１０】運転整理入力装置の詳細構成を示すブロック
図である。

【図１１】運転整理ジャーナルの構成を示す図である。

【図１２】ダイヤスジの例である。

【図１３】列車走行指示電文の構成を示す図である。

【図１４】列車走行指示電文受信時の生死管理機能によ
る処理のフローチャートである。

【図１５】生死管理機能による駅状態監視・更新処理の
フローチャートである。

【図１６】システム管理機能の処理を示すフローチャー
トである。

【図１７】運転整理入力装置での運転整理指示電文作成
のフローチャートである。

【図１８】運転整理指示電文の構成を示す図である。

【図１９】簡易駅シミュレータ及び駅システムにおける
運転整理指示電文受信時のフローチャートである。

【図２０】簡易駅シミュレータ及び駅システムにおける
実績データからの在線設定処理のフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１ 簡易駅シミュレータ ２ 駅システム ３ ダイヤ管理装置 ４ 運転整理入力装置 １２ シミュレータ本体 １４ システム管理機能 １５ 生死管理機能 ５０ 駅状態情報

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 油井 博之 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立情報制御システム内 (72)発明者 三和 直樹 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか事業所内 (72)発明者 小高 幸雄 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立情報制御システム内 Ｆターム(参考） 5H161 AA01 JJ32 JJ36

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 列車の運行ダイヤを作成するダイヤ管理
   装置、この前記ダイヤ管理装置で作成したダイヤを修正
   する運転整理装置、及び各駅に設けられた駅システムに
   設置され、前記ダイヤ管理装置により作成されたダイヤ
   または前記運転整理装置で修正されたダイヤをネットワ
   ークを介して受信し、その受信したダイヤに従い当該駅
   の列車制御をシミュレートする駅シミュレータから構成
   した列車制御シミュレータにおいて、 前記駅シミュレータがその動作を停止しているか或いは
   未設置である不稼働駅の各々に対しての列車制御をシミ
   ュレートする代替シミュレータを備えた代替シミュレー
   タ装置を設けたことを特徴とする列車制御シミュレー
   タ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の列車制御シミュレータ
   において、前記代替シミュレータは、隣接駅との列車引
   き継ぎの妥当性を保証し、かつ、あらかじめ保持した計
   画ダイヤまたは、実際の列車の運行を記録した実績ダイ
   ヤに近似な走行のシミュレートを可能とする列車走行時
   間の計算機能を備えたことを特徴とする列車制御シミュ
   レータ。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の列車制御シミュレータ
   において、前記代替シミュレータ装置は、前記駅シミュ
   レータ及び代替シミュレータから周期的にネットワーク
   を介して送信される駅状態情報を受信し、前記不稼働駅
   の駅シミュレータが開始したことを検出したときには当
   該駅対応の代替シミュレータの動作を停止し、稼働中で
   あった駅シミュレータが動作を停止したことを検出した
   ときには当該駅対応の代替シミュレータを起動するよう
   に制御する生死管理機能を備えたことを特徴とする列車
   制御シミュレータ。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の列車制御シミュレータ
   において、代替シミュレータは、前記ダイヤ管理装置に
   より作成されたダイヤまたは実際の列車の運行を記録し
   た実績ダイヤを基にシミュレートしている不稼動駅の各
   軌道回路を仮想的に進行することを示す列車情報を生成
   する列車移動機能を備えたことを特徴とする列車制御シ
   ミュレータ。