JP2002029423A - 列車運行管理シミュレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数区間に跨る列車運行や事故波及等のシミ
ュレートを行えるようにする。 【解決手段】 列車ダイヤ及び信号機等の現場設備の状
況を基に、旅客の輸送業務を支援すると共に、複数の区
間単位ネットワーク３を中央ネットワーク１に結合して
構成される列車運行管理システムにおいて、中央ネット
ワーク１に列車運行管理シミュレータ２を接続し、区間
単位ネットワーク３毎に設けられた当該区間の列車走行
を模擬する区間単位シミュレータ５をこのシミュレータ
２で統括制御し、各区間に跨る列車走行の模擬に連続性
を持たせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、列車の在線位置情
報や現場設備（信号機や軌道回路等）状況を模擬設定し
てＣＴＣ（Centralized Traffic Control：列車集中制
御装置）中央装置と同一の情報に基づき列車走行を模擬
する列車運行管理シミュレータに係り、特に、複数区間
に跨る列車走行を模擬するのに好適な列車運行管理シミ
ュレータに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＰＲＣ（Programmed Route Control：自
動進路制御装置）などの自動制御装置をもち、列車ダイ
ヤや現場信号機などの設備状況情報から鉄道輸送業務を
円滑に行なうことを目的とした列車運行管理システムで
は、実際の現地設備をＣＴＣ中央装置を介して接続し、
種々の情報を送受信することでしか、当該システムの健
全性の検証や実運用に沿った指令員の訓練に使用するこ
とができないという問題がある。

【０００３】そこで、ＣＴＣ中央装置と接続しなくと
も、ＣＴＣ中央装置から送られてくる情報と同一の情報
を送受信することを可能した列車走行シミュレータを列
車運行管理システムに接続し、ＣＴＣ中央装置を模擬す
ることによってシステムを稼働させ、上記問題を解決す
ることが行われている。

【０００４】列車運行管理システムにおけるシミュレー
タとして、例えば特開平１０−２４７０５５号公報に記
載されたものがある。この従来技術では、列車の運行状
況を運行表示ディスプレイに模擬表示させ、走行記録を
把握し検証したり、シミュレーション計算中にシミュレ
ーション条件を任意に変更させて運転整理の模擬を行っ
ている。

【０００５】また、特開平１０−３３８１３８号公報に
記載された従来技術では、試験対象アプリケーションプ
ログラムに対して必要以上の負荷投入を防止し、自動的
に列車走行シミュレーションの時間短縮を図っている。

【０００６】更に、特開平５−３１３５５９号公報に記
載された従来技術では、指令員訓練を目的とし、ＣＴＣ
線区を対象として手動で事故や運転乱れ等の異常事象を
シミュレートさせ、それに対して指令員が駅設備などへ
の処置を行うようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来は、ＰＲＣなどの
自動制御装置により自動化された列車運行管理システム
に接続したシミュレータでシミュレートを行っているた
め、システム内の駅単独や一線区など限定されたＣＴＣ
区間しかシミュレートの対象にできない。つまり、従来
のシミュレータは、限定された区間内でのみ、列車ダイ
ヤ情報や現地設備情報を基にしたダイヤ通りの列車運行
模擬のみを行うことができるに過ぎない。

【０００８】このため、現地において列車運行管理シス
テムをＣＴＣ中央装置に接続しないと、区間ネットワー
クを跨ぐ列車の走行、実運用で発生している列車事故や
設備故障等による列車の乱れ状態、複数区間に跨るシス
テム全体に影響を及ぼす事故や一つの事故をきっかけと
した連鎖的な事故等による多重事故は再現できないとい
う問題がある。

【０００９】本発明の目的は、複数区間に跨る列車運行
等のシミュレートを容易に可能とする列車運行管理シミ
ュレータを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、列車ダイヤ
及び現場設備の状況を基に旅客の輸送業務を支援すると
共に、複数の区間単位ネットワークを中央ネットワーク
に結合して構成される列車運行管理システムの列車運行
管理シミュレータにおいて、前記中央ネットワークに接
続され、区間単位ネットワーク毎に設けられた当該区間
の列車走行を模擬する区間単位シミュレータ複数を統括
制御し、各区間に跨る列車走行の模擬に連続性を持たせ
ることで、達成される。

【００１１】上記目的はまた、列車ダイヤ及び現場設備
の状況を基に旅客の輸送業務を支援する列車運行管理シ
ステムの列車運行管理シミュレータにおいて、列車運行
管理システム全体に影響を及ぼす可能性のある列車運行
の障害となる仮想事故を模擬発生させ該仮想事故に伴う
現場設備の使用状態を模擬することで、達成される。

【００１２】好適には、上記において、列車運行管理シ
ミュレータは、列車走行シミュレータプログラムと、障
害情報発生プログラムと、事故情報データベースから作
成する障害情報発生プログラム用障害情報テーブルを有
し、システム内部の区間単位シミュレータによる列車模
擬走行時に障害発生頻度設定ファイルを基に作成する障
害発生頻度設定テーブルに基づき前記模擬を行う。

【００１３】更に好適には、上記おいて、列車運行管理
シミュレータは、仮想事故発生時に、その事故の影響に
より発生する可能性のある連鎖的な事故を同一の障害発
生プログラムにより発生させる。

【００１４】列車運行管理システムの中央（基幹）ネッ
トワークに接続された列車運行管理シミュレータは、シ
ステム内の限定された区間（駅、線区等）の列車走行模
擬を行なう区間単位シミュレータとの間で、各種情報の
送受信を行う。そして、区間ネットワークを跨ぐ列車の
進出情報を区間単位シミュレータから受信し、その情報
を当該列車が進入する隣接区間の区間単位シミュレータ
に送信し、システム全体としての列車走行の連続性を維
持する。

【００１５】また、列車運行管理シミュレータは、列車
走行の妨げとなる障害の発生要因となる事故情報データ
ベースを作成する。事故情報データベースとしては、架
線故障，信号機故障，踏切事故などを含む設備事故デー
タベースや、駅ホーム内で発生する自殺や触車などの人
身事故情報を蓄積した人身事故データベース、台風や風
雪などの異常気象や地震などの気象災害情報を蓄積した
気象災害データベースなどがある。列車運行管理シミュ
レータ内に組み込まれた障害情報発生プログラムは、こ
れら各種データベースをもとに障害情報テーブルを随時
作成する。

【００１６】列車運行管理システムで各区間単位シミュ
レータによりダイヤ情報に基づいた列車運行状況を忠実
に模擬走行させる処理を実行中に、列車運行管理シミュ
レータの障害情報発生プログラムは前述の障害情報テー
ブルと障害発生頻度設定ファイルより作成する障害発生
頻度テーブルにより、列車運行上の障害となるような各
種の事故を自動的に発生させ、その情報を該当区間単位
シミュレータに伝送し、この事故情報を受けた各区間単
位シミュレータは当該設備，駅全体などをシステム上で
仮想的に使用不可能な状態にしたり、当該列車を走行不
可能な状態または列車の制限速度の規制を設定すること
などを行い、列車運行管理システムの指令員に対して、
運転整理などを行なうための訓練の場を提供する。

【００１７】このようにすることで、各々限定された区
間に対応する区間単位シミュレータではサポートしきれ
ない、区間ネットワークを跨ぐ列車の模擬走行を実現で
き、更に、事故情報データベースおよび障害情報発生プ
ログラムと障害情報発生プログラム用障害情報テーブル
を組込むことにより、実運用で実際に起こりうる現実的
な事故や、それによる連鎖事故などを、限定された区間
のみならず既存の区間単位シミュレータのサポート範囲
を超えたシステム全体に対して発生させ、現地と等価な
事故を模擬することが可能となる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面を参照して説明する。図１は、列車運行管理シス
テム全体における列車運行管理シミュレータの位置付け
を示すネットワーク構成図である。列車運行管理システ
ム全体の基幹（中央）ネットワーク１には、本発明に係
る列車運行管理シミュレータ２と、複数の区間（線区、
駅など）ネットワーク３が接続されている。各区間ネッ
トワーク３は、当該区間における列車運行管理システム
の主装置であり当該区間の設備を自動制御するＰＲＣ
(自動進路制御装置)４を備え、このＰＲＣ４がネットワ
ーク１に接続される。このＰＲＣ４は、列車運行ダイヤ
や現地からの設備情報をもとに信号機などを自動で制御
し、列車の計画的な運行を図るものである。

【００１９】夫々の区間ネットワーク３は、上記のＰＲ
Ｃ４の他、当該区間のみをサポート範囲としてその範囲
内においてダイヤ通りの列車の走行を模擬する列車走行
（区間単位）シミュレータ５と、列車の運行状況を画面
上に表示する共に列車や信号機などの抑止や信号機の手
動反位／復位や各種てこの反位／復位の設定などを行う
制御指令卓６と、ＰＲＣ４を初めとする列車運行管理シ
ステムがＣＴＣ中央Ｉ／Ｆを介して接続するＣＴＣ中央
装置７と、列車のスジ（ダイヤグラム）を画面上に表示
すると共に新規のダイヤ作成やダイヤ変更，列車運休設
定などの種々の運転整理を行うダイヤ管理卓８とを備え
る。

【００２０】列車運行管理シミュレータ２は、ＣＴＣ中
央装置７からの信号を模擬する装置であるため、当該シ
ミュレータ稼動時はＣＴＣ中央装置７は切離し状態とな
る。即ち、このシステムにおいて、列車運行管理シミュ
レータ２は、ＣＴＣ中央装置７と接続しない状況（シス
テム出荷前の工場内や現地据付け後のシミュレーション
テスト時など）で、事故等の事象を模擬する場合に用い
るものである。

【００２１】図２は、列車運行管理シミュレータ２と各
区間(駅、線区)のシミュレータ５との関係を示す図であ
る。列車運行管理シミュレータ２は、システム全体で列
車走行模擬の連続性を維持し、さらに事故発生の状況を
各シミュレータ５に提供するため、事故情報や各シミュ
レータ５の担当区間を跨いだ列車の情報を各シミュレー
タ５に対して送信する。又、各シミュレータ５は、各担
当範囲を超えて進出した列車の情報および設備状態情報
を、随時、列車運行管理シミュレータ２に対して送信す
る。

【００２２】図３は、列車運行管理シミュレータ２内の
プログラム構成を示す図である。基本Ｉ／Ｆプログラム
１０１は、プログラムの監視ＴＡＳＫ１０２により周期
的に起動される。この監視ＴＡＳＫ１０２によって起動
する基本Ｉ／Ｆプログラム１０１は、列車運行管理シス
テム内の各線区における列車在線情報や信号機情報、設
備情報などの種々の情報の送受信を行っている。

【００２３】基本Ｉ／Ｆプログラム１０１はシステム時
刻取込ＳＵＢ（サブルーチン）１０３によって、システ
ムの時刻を取り込み、この情報と列車ダイヤ情報１０６
とにより、現在時刻におけるダイヤ上の列車在線位置を
割り出し、その在線位置における設備等の情報を設備情
報ファイル１０５から読み込み、当該列車のダイヤ上の
在線位置を確定し、その情報と各線区をサポートするシ
ミュレータ５からの列車在線情報との照合を行ない、全
列車の運行状況を把握する。

【００２４】以上の機能に対して、さらに本実施形態で
は、２つの機能を追加している。１つは、各区間のシミ
ュレータ５から送信されてくる進出列車情報を、当該列
車が次に進入する区間に対応するシミュレータ５に対
し、列車進入情報として伝達するＩ／Ｏ処理機能１１１
である。２つ目は、基本Ｉ／Ｆプログラム１０１の起動
ごとに、障害情報発生プログラム１０４を呼び出す機能
である。

【００２５】この障害情報発生プログラム１０４は、障
害発生頻度設定ファイル１０７より作成された障害頻度
テーブル１０９や、事故ＤＢ(設備，人身，気象等)１０
８より作成された事故情報テーブル１１０などを参照
し、毎周期単位で事故発生の有無を設定し、事故発生
「有」の場合は当該事故により影響を及ぼす設備や範囲
に対しての使用可否の情報を、当該設備の状況を模擬し
ているシミュレータ５に対して送信する。設備の使用停
止情報を受信した各区間のシミュレータ５は、当該設備
に対する状態変化を停止する処理を実行する。

【００２６】図４は、障害情報発生プログラム１０４の
処理手順を示すフローチャートである。基本Ｉ／Ｆプロ
グラム１０１によって呼び出された障害情報発生プログ
ラム１０４は、先ず、ステップＳ２０１で、障害発生頻
度テーブル１０９の読込みを行ない、次に、障害情報テ
ーブルを読込む（ステップＳ２０２）。その後、現在時
刻において、既に発生済の障害を継続させるか否かの判
定を行なう（ステップＳ２０３）。障害発生中つまり障
害を継続させる場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ２０４に
進み、各種事故がそれぞれの持つデータである事故要因
除去などによる事故の収束時間を障害発生時刻に加えた
時刻と、現在時刻とを比較し、事故が終了（収束）した
かどうかの判定を行なう。

【００２７】現在時刻において障害が発生していない場
合（ステップＳ２０３の判定結果がＮＯ）や、障害が発
生中であっても終了条件が成立せずに障害の状態が継続
中である（ステップＳ２０４の判定結果がＮＯ）と判断
した場合は、ステップＳ２０８に飛び、事故発生状態か
ら回復状態までの復旧処理を行なわずに、現在時刻にお
いて別な事故が発生するかどうかの判定を行なう。

【００２８】現在時刻において障害が発生中（ステップ
Ｓ２０３の判定結果がＹＥＳ）であり、かつ現在時刻に
おいて終了条件が成立し障害が終了（収束）したと判断
された（ステップＳ２０４の判定結果がＹＥＳ）場合、
ステップＳ２０４からステップＳ２０５に進み、各区間
のシミュレータ５に対して出力していた障害情報を取り
消し、障害復旧情報を出力する。そして、次のステップ
Ｓ２０６にて、障害発生時に設定した障害発生設備使用
不可の状態を取り消したり、障害発生設備の使用制限の
状態を取り消す処理を行なう。そして、障害発生時に再
作成した障害発生頻度テーブルの初期化（障害発生頻度
設定ファイルの再作成）を行なって（ステップＳ２０
７）から、ステップＳ２０８に進む。

【００２９】障害情報発生プログラム１０４は、ステッ
プ２０８において、障害発生頻度テーブルおよび障害情
報テーブルより、現在時刻において障害情報テーブルに
生成された障害が発生するかどうかの判定を行ない、障
害が発生されないと判定された場合は、障害情報発生プ
ログラム１０４を終了して、基本Ｉ／Ｆプログラム１０
１を続行する。

【００３０】ステップＳ２０８で、障害発生と判断され
た場合は、当該障害に対応した障害情報を、対応するシ
ミュレータ５に対して出力する（ステップＳ２０９）。
そして、同時に、障害発生設備に対して設備使用不可の
設定もしくは設備使用制限の設定を行い（ステップＳ２
１０）、さらに、新たに発生した障害により誘発される
障害を考慮するため、障害発生頻度設定ファイルの再作
成を行なう（ステップＳ２１１）。

【００３１】図５は、障害発生頻度設定ファイルのファ
イル構成図である。各フィールドはデータベース（Ｄ
Ｂ）名Ｄ３０１、事象Ｄ３０２、発生頻度Ｄ３０３、一
貫Ｎｏ．Ｄ３０４、連鎖対象事故Ｄ３０５、連鎖係数Ｄ
３０６、連鎖条件Ｄ３０７から構成する。

【００３２】事故データベースには列車運行管理シミュ
レータ２により発生可能な事故情報を蓄積するが、各デ
ータベース内のそれぞれの事故情報に対応した形で、障
害発生頻度設定ファイルでは、それら事故の発生頻度Ｄ
３０３および一貫Ｎｏ．Ｄ３０４を設定する。また、連
鎖対象事故Ｄ３０５では、一つの事故が発生している状
態において発生しやすい、または発生しづらくなる他の
事故を考慮するために、関係する事故の一貫Ｎｏ．Ｄ３
０４を登録し、その関連する事故の起きる可能性の増減
を係数化し、連鎖係数Ｄ３０６に反映している。また、
連鎖条件Ｄ３０７として、連鎖対象事故Ｄ３０５が発生
する時の制限事項などを記憶しておく。この連鎖係数Ｄ
３０６により、ある事故が発生している最中のその事故
により連鎖的に発生する可能性のある（もしくはなくな
る）事故の発生頻度Ｄ３０３を調整し、障害発生プログ
ラムに反映し、自動による多重事故の発生を実現化す
る。

【００３３】以上述べた実施形態によれば、多数の列車
運行を自動制御する列車運行管理システムにおいて、各
線区や限定された区間を跨いで走行する列車模擬に連続
性を持たせることができるようになる。さらに、通常の
ダイヤ通りの列車走行のみではなく、実運用に近い各種
の事故を各シミュレータの模擬範囲に依存せずに自動的
に模擬発生させることができる。

【００３４】また、一つの運行障害が発生している状態
において、他の運行障害が更に発生する確率の増減を考
慮することによって、多重事故（連鎖事故）の模擬発生
を自動で行なうことも可能となる。更にまた、この列車
運行管理シミュレータ２により、列車の運行を管理する
指令員（ユーザ）に対し、限りなく現実に近い列車運行
状況を模擬的に提供し、事故時の効果的な運転整理や、
さらに多重事故時における対処方法などの検討および訓
練を可能にし、同時に実運用上の問題点の事前摘出を可
能にすることが可能となる。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、各々限定された区間に
対応する区間単位シミュレータではサポートしきれな
い、異なる区間を跨ぐ列車の模擬走行や事故波及などの
シミュレートを行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る列車運行管理シミュ
レータの位置付けを示す列車運行管理システム全体のネ
ットワーク構成図である。

【図２】図１に示す列車運行管理シミュレータと各区間
単位シミュレータの関係を示す図である。

【図３】図１に示す列車運行管理シミュレータ内のプロ
グラム構成図である。

【図４】図１に示す列車運行管理シミュレータで処理さ
れる障害情報発生プログラムの処理手順を示すフローチ
ャートである。

【図５】障害発生頻度設定ファイルのファイル構成図で
ある。

【符号の説明】

１ 中央（基幹）ネットワーク ２ 列車運行管理シミュレータ ３ 区間ネットワーク ４ 自動進路制御装置（ＰＲＣ） ５ 区間単位シミュレータ ６ 制御指令卓 ７ ＣＴＣ中央装置 ８ ダイヤ管理卓

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 列車ダイヤ及び現場設備の状況を基に旅
   客の輸送業務を支援すると共に、複数の区間単位ネット
   ワークを中央ネットワークに結合して構成される列車運
   行管理システムの列車運行管理シミュレータにおいて、
   前記中央ネットワークに接続され、区間単位ネットワー
   ク毎に設けられた当該区間の列車走行を模擬する区間単
   位シミュレータ複数を統括制御し、各区間に跨る列車走
   行の模擬に連続性を持たせることを特徴とする列車運行
   管理シミュレータ。
2. 【請求項２】 列車ダイヤ及び現場設備の状況を基に旅
   客の輸送業務を支援する列車運行管理システムの列車運
   行管理シミュレータにおいて、列車運行管理システム全
   体に影響を及ぼす可能性のある列車運行の障害となる仮
   想事故を模擬発生させ該仮想事故に伴う現場設備の使用
   状態を模擬することを特徴とする列車運行管理シミュレ
   ータ。
3. 【請求項３】 請求項２において、列車走行シミュレー
   タプログラムと、障害情報発生プログラムと、事故情報
   データベースから作成する障害情報発生プログラム用障
   害情報テーブルを有し、システム内部の区間単位シミュ
   レータによる列車模擬走行時に障害発生頻度設定ファイ
   ルを基に作成する障害発生頻度設定テーブルに基づき前
   記模擬を行うことを特徴とする列車運行管理シミュレー
   タ。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかにおいて、仮
   想事故発生時に、その事故の影響により発生する可能性
   のある連鎖的な事故を同一の障害発生プログラムにより
   発生させることを特徴とする列車運行管理シミュレー
   タ。