JP2009083628A - 優先判断機能を備えた列車運行管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】列車の競合点において、実施列車ダイヤを中心とした考え方によりどの列車の進入優先度、進出優先度が高いのかを列車の在線状況により判断し、競合点使用優先（第一位）列車、競合点使用非優先（第二位）列車に対する進路制御を行う。
【解決手段】基本ダイヤに変更が加えられた実施ダイヤ上の発時刻、着時刻を用い、競合点を使用する時刻が最も早い列車を競合点使用優先列車として決定して競合点使用順序の計画を決定し、競合点使用優先列車の在線位置が優先判断地点の内方に在線ならば競合点使用優先列車を、優先判断地点の外方に在線ならば競合点使用第二位列車の進路制御を行う交差順序判断機能と、前方競合点優先順位を考慮した上位制御判断機能を有する過走防護判断機能と、実施ダイヤに基づいた列車出発順序ポインタより番線使用優先順位を決定する番線競合判断機能を備えた運行管理システムとする。
【選択図】図６

Description

本発明は、列車運行管理システムにおける情報制御システム上で動作する優先判断機能を備えた列車運行管理システム技術に関する。

列車運行管理システム（図１のシステム構成参照）における主な機能（図２の機能ブロック一例図参照）の一つとして優先判断機能が知られている。図１は、列車運行管理システムの簡単なシステム構成を示した図である。図１において、１は中央処理装置、２はマンマシン端末、３はモニタ端末、４は運行管理サーバ、５は周辺機器、６は中央ＬＡＮ、７は中央制御装置、８は運行表示盤、９は駅間伝送路、１１は駅制御装置、１２は連動装置現地機器を示している。

図２は、列車運行管理システムの簡単な機能構成を示した図である。図２において、１は中央処理装置、２はマンマシン端末、３はモニタ端末、４は運行管理サーバ、６は中央ＬＡＮ、７は中央制御装置、８は運行表示盤、９は駅間伝送路、１１は駅制御装置を示している。駅制御装置１１は、案内放送２１、行先表示２２、列車追跡２３、進路制御２４、列選照合２５、マンマシン２６、優先判断２７の機能を備えている。

優先判断機能は、駅や操車場、車庫など路線上に複数の進路が存在し、複数列車が進路を使用する際、その進路と他列車の進路とが交差し支障しあう進路（以下「競合進路」とする）と制御しようとする時間が重なってしまった場合、どちらの列車を先にその進路が交差しあう点（以下「競合点」とする）を使用するか、列車を通すかを決定し進路制御を許可するかを判断する機能である。

例えば、図３のようにＡ列車が３番線（使用信号機は２Ｒ）に、Ｂ列車が２番線より本線出発（使用信号機は３Ｌ）したいとき、２Ｒと３Ｌがお互い競合進路となる。またお互い進路を支障しあう点を競合点と呼び、この競合点をＡ列車、Ｂ列車のどちらが先に使用するかを決定する機能のことをさす。

従来の優先判断機能では列車運行管理システムが管轄する全駅の駅制御装置における一駅の駅制御装置内（図４参照）にて、その一駅の駅制御装置管轄内の全制御対象信号機、すなわち進路とその管轄内の在線する全列車とその管轄内に次に進入を予定している全列車を対象とし、駅制御装置内の境界にある制御開始点や各駅間に存在する軌道境界や信号機を制御する進路制御点などを列車が発生させたときの時刻（以下地点発生時刻と呼ぶ）を基準として、その点から対象競合点に関係する信号機までの走行時分と競合点に関係する信号機から駅番線到着までの到着予想時刻を加味することにより競合点使用開始予測時刻ならびに競合点使用終了予測時刻の時間判断を行ない、その列車を優先とすることで優先としない相手の列車がどれだけ遅れるかを算出し、遅れ時間が小さくなるような列車を優先させていた（処理フロ−を図５に示す）。

また、例えば、特許文献１には、運行管理システムにおいて遅延の発生している列車を選択して各駅の発着時刻の実績ダイヤより今後の予測実績ダイヤを求め、将来の遅延を予測し、この遅延を防止するための操作内容を以前の操作履歴を参考にして行えるように表示する技術が記載されている。
特開平３−１４８３７４号公報

従来の方法では、列車が近づいてくる直前までどちらの列車が先に競合点を使用するため進路制御するかが実際に運行管理システムを使用する指令員にはわからず、指令員の想定外の動きをする恐れがあるということ、さらに、遅れている列車によっては後々ダイヤ通りに進路制御をしたほうがこの先での遅れの波及を防げるという考えに対応していないことから、一方の列車を信号機抑止し優先判断の対象外として非優先列車とする手動介入を行う結果となり、指令員による手動介入のケースが増え手間がかかり、運用上の不都合であるという問題点がある。

また、従来の予測時間による優先判断機能ではソフトアプリケーションプログラムの構成や容量数、また、その他各駅ごとに定められている判断用の定数の種類が複雑となり、保守が難しいとともに線区や列車種別の改編など、運行形態が変化すると全面的な見直しを迫られることとなり業務の面からも非効率的であるという問題点があった。

それゆえ、本発明の目的は、列車の運行を管理する列車運行管理システムにおける優先判断機能においてこのような問題を回避できる列車運行管理システムを提案することである。

本発明の列車運行管理システムは、列車の路線内の在線位置を把握する機能と列車進路を制御する機能と列車毎に基本ダイヤ及び実施ダイヤ情報を保持する機能とを有し、管理線区全体の列車の運行を管理する中央制御装置と線区の各駅の近傍を走行中の列車の運行を管理する駅制御装置と指令員入力装置を備え、制御対象の全信号機に関して、管轄線区内の在線列車全列車、駅制御装置の対象範囲内の次進入列車全列車の列車番号と列車追跡テーブル番号と在線駅名と行先駅と遅延時分と制御発時刻と実施ダイヤ着時刻と実施ダイヤ発時刻と入線番線と列車種別と使用進路信号機の列車情報を取り出し、各列車の使用進路信号機のうち未だ制御済みではない信号機を取り出して、その各未制御信号機が関係する競合点の位置を取り出し、競合点毎に該当競合点を使用する列車を取り出し、その競合点を使用する列車のうち複数の列車が実施ダイヤに基づいてお互いが競合進路の関係にある場合、競合進路の関係にある複数の列車の組合せにおいて、どの列車が一番早く該当競合点を使用するのかをダイヤ上の発時刻、着時刻と転轍機が関係する進路の場合には解錠時分を足した時刻において比較し、使用時刻が一番早い列車を競合点使用優先列車、使用時刻が二番目に早い列車を競合点使用非優先列車と判定し、競合点使用優先列車の在線位置と進路情報に基づき、競合点使用優先列車、もしくは競合点使用非優先列車のいずれの列車の進路制御を行なうべきか判断し、その結果に従って進路制御の命令を連動装置など関連機器に伝えることを特徴とする。

本発明によれば、各駅の駅制御装置内管轄内、すなわち駅を中心として近傍を走行している列車全列車と駅制御装置内に次に進入する列車を対象として、列車が使用する進路で競合が発生した場合、実施ダイヤ上の着発時刻を主に用いることにより優先判断において優先列車決定におけるあいまいさやわかりにくさをなくし、使用者側にとってもわかりやすい優先判断を行うことができる。

また、ある時点の在線状況や信号機使用状況、競合点使用状況などある運行状況で優先と判断しても、優先列車が非優先列車を先に競合点を使用しても進行に支障を与えない位置に在線している場合、非優先列車でも競合点の使用を許可し進路制御を可能とすることができ、ダイヤが乱れた場合でも極力ダイヤ遅れの波及を防ぐことができ、またその判断もわかりやすくなる。そのため、実際の運行状況に即した優先判断となり信号機抑止など指令装置による手動介入の手間が省け、より使いやすい優先判断機能を提供でき、システムに対する信頼性が向上する。

更に、優先判断機能で用いる各信号機、競合点、列車追跡に関する定数ファイル数と設定定数の種類、設定テーブル数とテーブルに格納する定数の種類、優先判断機能のソフトアプリケーションプログラム（モジュール）の数を減少させることができ、簡易的なソフトアプリケーション構造が可能であるとともに、線区などの運行形態が変化してもファイル、テーブル、プログラム改修が簡素化できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

本発明における列車運行管理システムの優先判断機能では、あらかじめ決められた基本ダイヤに、臨時列車や列車変更などの日付限定的な変更が加えられた実施ダイヤ上の発時刻、着時刻を用いてお互いが競合進路関係にある列車を抽出し、競合点を使用する時刻が最も早い列車を競合点使用優先（第一位）列車として決定する競合点使用順序の計画を決定する機能と、また時刻が二番目に早い競合点使用第二位列車に関しても、競合点使用優先列車の在線位置を参照し、競合点使用優先列車が軌道上に設けられている優先判断地点の内方に在線ならば競合点使用優先列車を、外方であるならば競合点使用第二位列車の進路制御を行うものであり、明確かつ的確に進路制御が可能とする手段をもつものである。

図６〜図８に示すように、本優先判断機能においては優先判断を行う。図６は、本発明の優先判断におけるダイヤ時刻を元に競合点使用順序を計画するフロ−を示す図であり、図７は、競合点使用計画後の優先列車の在線状況により非優先列車であっても進路制御の許可を判断する処理におけるフローチャートを示す図であり、図８は、フロ−の概略を示す図である。

図６の優先判断におけるダイヤ時刻を元に競合点使用順序を計画するフローにおいては、先ず、ステップＳ１において、以下の（１）〜（５）の手順を行う。
（１）列車の優先判断は、到着列車、出発列車、入出庫列車におけるそれぞれのダイヤ上の発時刻、着時刻、また転轍機が関わっている場合はダイヤ上の時刻に解錠時分を足した時刻を基に判断する。
（２）一駅の駅制御装置内の駅間在線列車、次に駅間進入予定列車と番線在線列車を記憶する。
（３）記憶した列車全てについて、使用しようとしている進路（信号機）を記憶する。
（４）記憶した進路が使用する競合点を記憶する。
（５）記憶した競合点ごとにその使用する列車同士がお互いに競合する進路の組み合わせであるかを判断する。

次に、ステップＳ２において、以下の手順を行う。
（６）（５）で競合進路の組み合わせに該当した列車同士でその列車の実施されているダイヤ着時刻または発時刻、転轍機が関わる場合、解錠時分を加味した時刻を参照して最も早い時間に競合点を使用する列車、同時刻であれば時間優先度が高い列車を決定する。

次いで、ステップＳ３〜Ｓ５において、以下の手順を行う。
（７）該当列車をその競合点使用優先（第一位）列車とする。
（８）競合進路の組み合わせで二番目に早い列車を競合点使用非優先（第二位）列車とする。

更に、ステップＳ６〜Ｓ９において、以下の手順を行う。
（９）優先列車が非優先列車よりも先に対象競合進路の信号機制御点に達した時、優先列車の進路制御を許可し、非優先列車の進路制御を保留する。

そして、ステップＳ６〜Ｓ８において、以下の手順を行う。
（１０）非優先列車が対象競合進路の信号機制御点に達したとき、優先列車が対象競合進路の信号機制御点に達していない時以下を行う。優先度第一位列車の在線位置を参照する

また、ステップＳ８〜Ｓ１１において、以下の手順を行う。
（１１）駅制御装置毎かつ方向毎に定められた特定の地点の内方に競合点使用優先列車が在線する場合、競合点使用列車の進路制御を許可し、非優先列車の進路制御を保留する。

そして、ステップＳ８〜Ｓ１０において、以下の手順を行う。
（１２）駅制御装置毎かつ方向毎に定められた特定の地点の外方に競合点使用優先列車が在線する場合、競合点使用非優先列車の進路制御を許可し、競合点使用列車の進路制御を保留する。

なお、時刻によらず、特定の列車を優先としたい場合は、手動介入による信号機抑止を非優先としたい列車の信号機に施すことにより非優先列車とすることができる。

例えば、図９のようにＡ列車が１番線（使用信号機は1R)に、Ｂ列車が２番線（使用信号機は１１Ｒ−３Ｒ)に進入する実施ダイヤであった時、
Ａ列車の２番線着が１０：５８：００ １１：００：００発
Ｂ列車の１番先着が１１：０２：００ １１：０４：００発
としたならば、競合点１の使用順序は、
（１）Ａ列車 使用進路１Ｒ 時刻 １０：５８：００
（２）Ｂ列車 使用進路１１Ｒ 時刻 １１：０２：００となる。
よって時刻の早いＡ列車が優先と判断される。
なお同時刻の場合は、時間優先度が高い列車を優先と判断する。

図１０に示すような路線や在線状況において、
実施ダイヤが
Ａ列車 ３番線 着１１：００：００ 発 １１：０２：００
Ｂ列車 ２番線 着１０：５９：００ 発 １１：００：００
Ｃ列車 ４番線 着１１：０１：００ C列車次リンク列車発 １１：０５：００
この場合、実施ダイヤ上の時刻は、A列車はダイヤ着時刻、B列車はダイヤ発時刻を採用するため（図１１参照）、競合点使用時刻が同じであり、また特殊な状況下で去っていできるような時間優先度もお互いに同等であるとする。このとき競合点１の使用順序は、競合点を使用する信号機（進路）の種別で判定し（図１２参照）、このとき出発信号機を優先とする。したがって
（１）Ｂ列車 １Ｒ １１：００：００ 発
でＡ列車が優先となる。
また、競合点２の使用順序は、Ａ列車の進路制御により３番線前方の転轍機１が鎖錠されるため、A列車の競合点使用時刻は、ダイヤ着時刻解錠時分（例えば３０秒）とすると、
（１）Ａ列車 ６Ｒ １１：００：３０
（２）Ｃ列車 ３Ｒ １１：０１：００
となり、Ａ列車が競合点使用優先列車となる。

図１３において、A列車とB列車の判断において
（１）Ａ列車 ６Ｒ １１：００：００
（２）Ｃ列車 ２１Ｒ １１：００：００
のとき、ダイヤ上の時刻、ならびに時間優先レベルも同一であるため信号機種別により本線場内信号機を優先とし、Ａ列車が優先となる。

図１４において、急行線をＡ列車が、緩行線にＢ列車が走行しており、Ａ列車は４番線にＢ列車は３番線に進入する。
このとき、ダイヤ上では、
（１）Ａ列車 ダイヤ着時刻１１：００：００
（２）Ｂ列車 ダイヤ着時刻１１：０１：００
とすると、Ａ列車が優先列車となるが、Ａ列車が大幅に遅延しており図に示すようにＢ列車が先に競合進路対象信号機制御点に達したとき、Ａ列車は優先判断地点の外方にいるため、非優先列車の進路制御を許可する。

図１５は、優先度第二位列車が先に進路制御点に達したとき、優先列車の在線位置をチェックするための地点の設定概念を示す図である。優先判断地点は、駅制御装置毎、方向毎に設定され、連動駅間の距離によって図１５の(i)〜(iv)のうちのいずれかとする。

図１は、列車運行管理システムの簡単なシステム構成を示した図である。 図２は、列車運行管理システムの簡単な機能構成を示した図である。 図３は、本発明で用いる競合点と競合進路を説明した図である。 図４は、列車運行管理システムの一駅の駅制御装置が担当する路線例を示す図である。 図５は、従来例のフロ−の概略を示す図である。 図６は、本発明の優先判断におけるダイヤ時刻を元に競合点使用順序を計画するフロ−を示す図である。 図７は、競合点使用計画後の優先列車の在線状況により非優先列車であっても進路制御の許可を判断する処理におけるフローチャートを示す図である。 図８は、フロ−の概略を示す図である。 図９は、実施例１における路線形態、優先判断の状況を説明するための図である。 図１０は、実施例２における路線形態、優先判断の状況を説明するための図である。 図１１は、信号機種別を参照し、ダイヤ発着時刻を競合点使用時刻に適用するための一覧表である。 図１２は、競合点使用時刻が同一で、時間優先度、進路優先度も同じのとき、どの信号機を用いる進路を優先とするかの一覧表である。 図１３は、実施例３における路線形態、優先判断の状況を説明するための図である。 図１４は、実施例４における路線形態、優先判断の状況を説明するための図である。 図１５は、優先度第二位列車が先に進路制御点に達したとき、優先列車の在線位置をチェックするための地点の設定概念を示す図である。

符号の説明

１ 中央処理装置
２ マンマシン端末
３ モニタ端末
４ 運行管理サーバ
５ 周辺機器
６ 中央ＬＡＮ
７ 中央制御装置
８ 運行表示盤
９ 駅間伝送路
１０ 駅間在線列車窓
１１ 駅制御装置
１２ 連動装置現地機器
２０ 次進入列車予告窓
２１ 案内放送
２２ 行先表示
２３ 列車追跡
２４ 進路制御
２５ 列選照合
２６ マンマシン
２７ 優先判断
３０ 制御開始点
４０ 次進出列車予告窓
５０ 番線在線列車窓
６０ 駅制御装置境界

Claims (4)

1. 列車の路線内の在線位置を把握する機能と列車進路を制御する機能と列車毎に基本ダイヤ及び実施ダイヤ情報を保持する機能とを有する列車運行管理システムにおいて、
   管理線区全体の列車の運行を管理する中央制御装置と線区の各駅の近傍を走行中の列車の運行を管理する駅制御装置と指令員入力装置を備え、
   制御対象の全信号機に関して、管轄線区内の在線列車全列車、駅制御装置の対象範囲内の次進入列車全列車の列車番号と列車追跡テーブル番号と在線駅名と行先駅と遅延時分と制御発時刻と実施ダイヤ着時刻と実施ダイヤ発時刻と入線番線と列車種別と使用進路信号機の列車情報を取り出し、
   各列車の使用進路信号機のうち未だ制御済みではない信号機を取り出して、その各未制御信号機が関係する競合点の位置を取り出し、
   競合点毎に該当競合点を使用する列車を取り出し、その競合点を使用する列車のうち複数の列車が実施ダイヤに基づいてお互いが競合進路の関係にある場合、
   競合進路の関係にある複数の列車の組合せにおいて、どの列車が一番早く該当競合点を使用するのかをダイヤ上の発時刻、着時刻と転轍機が関係する進路の場合には解錠時分を足した時刻において比較し、使用時刻が一番早い列車を競合点使用優先列車、使用時刻が二番目に早い列車を競合点使用非優先列車と判定し、
   競合点使用優先列車の在線位置と進路情報に基づき、競合点使用優先列車、もしくは競合点使用非優先列車のいずれの列車の進路制御を行なうべきか判断し、その結果に従って進路制御の命令を連動装置など関連機器に伝えることを特徴とする列車運行管理システム。
2. 請求項１の列車運行管理システムにおいて、同競合点を使用する列車が複数存在し、競合点使用時刻が実施ダイヤ上同一のものである場合、あらかじめ設定されている時間優先レベルが高い列車を最優先列車として扱うことを特徴とする列車運行管理システム。
3. 請求項１または請求項２に記載の列車運行管理システムにおいて、同競合点を使用する列車が複数存在し、競合点使用時刻が実施ダイヤ上同一で、該当列車同士が時間優先レベルも同一である場合、あらかじめ設定されている場内信号機、出発信号機、入換信号機の信号機種別において、競合進路が使用する信号機種別の優先度が高い列車を最優先列車として扱うことを特徴とする列車運行管理システム。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の列車運行管理システムにおいて、
   線区内に複数の競合点がある場合、線区の都合上、後方競合点使用優先列車が前方の競合点で非優先である場合、優先列車の進路を妨害しないように前方競合点非優先列車の進行制御をすることができることを特徴とする列車運行管理システム。

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