JP2010111309A - 制御予定進路表示機能を有する自動進路制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の自動進路制御装置は、列車運行の乱れなどからダイヤに矛盾が生じて自動制御では判断不可となった場合に指令員に対してどのように制御するかの問いかけが発せられるが、当該問いかけの応答に対してはどのように制御されるかを指令員は事前に確認することができない問題があった。
【解決手段】進路制御処理の内部で出力された問いかけに対して指令員が直感的に判断することができるように、問いかけに対して対応可能な全ての制御予定進路について、当該制御予定進路を個々に表示する機能を自動進路制御装置に具備させること。
【選択図】図5

Description

本発明は、列車運行管理システムに用いられる自動進路制御装置とマンマシンインターフェイス装置の技術に関する。

列車の進路を制御する列車運行管理システムは、列車の運行状況を表示するとともに、列車の進路を制御するシステムであり、当該列車運行管理システムは、その構成要素として自動進路制御装置（以下、「PRC装置」という）、列車の在線位置や被制御設備の状態を指令員に表示する制御卓、列車ダイヤを指令員に表示する運転整理卓を含み、前記ＰＲＣ装置は、各駅に設置された信号機や転轍機などの被制御設備を制御して列車の進路を構成するもので、自動またはオペレータの手動操作で進路制御を行うことができる。自動制御の場合、PRC装置は列車ダイヤと列車の在線位置情報に基づいて自動的に被制御設備を制御するが、列車運行の乱れなどからダイヤに矛盾が生じた場合、現場設備やシステム仕様などの条件に合わせて、優先判断テーブルに基づいて列車同士の優先順位の高低関係を状態表示することにより、列車の制御順序並びに支障状況をオペレータが事前に把握可能とし、前記制御順序がオペレータの意図しない順番で制御されるときは手動介入することにより修正していた（特許文献１参照）。
特開平１０−８６８２３号公報

前記特許文献１に示される自動進路制御装置は、競合する列車同士の制御に際して、ダイヤのダイヤ情報、優先判断テーブルの優先順位情報、在線列車テーブルの在線列車情報および列車の制御予定時刻などに基づいて、列車の進路を鎖錠する現場設備としての被制御設備について制御優先順位情報を表示装置にて予告表示させるものであるが、列車運行の乱れなどからダイヤに矛盾が生じ、自動制御では判断不可となった場合には、指令員に対してどのように制御するかの問いかけが発せられるが、当該問いかけの応答に対してはどのように制御されるかを指令員は事前に確認することができない問題があった。

すなわち、問いかけは本来進路制御を行うべきタイミングで出力されるので、指令員は運行の正常化を図るため問いかけに対して即座に状況に即した応答をする必要があり、このとき指令員は、他の列車に影響が無いかなどを全体の運行状況と制御卓に表示される問いかけの内容から判断しなければならない。しかしながら、PRC装置の内部で行われる自動進路制御処理は指令員にとってブラックボックスであり、内部でどのような判断がされているのか知ることができないので、未熟な指令員は問いかけに対して応答した進路構成結果と、他列車への影響を予想するのが難しく、必ずしも迅速かつ的確な選択をすることができないとの問題があった。

本発明の目的は、進路制御処理の内部で出力された問いかけに対して指令員が直感的に判断することができるように、問いかけに対して対応可能な全ての制御予定進路について、当該制御予定進路を個々に表示する機能を有する自動進路制御装置を提供することである。

PRC装置から出力される問いかけに対し、対応可能な全ての制御予定進路を個々に確認することができるので、指令員は問いかけに対して状況に即した判断をすることが容易になる。
したがって、指令員の意志決定が迅速かつ的確となるので、輸送指令業務の正確性・即応性を格段に向上させる効果を有する。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は本発明の一実施例である列車運行管理システムの全体構成図、図２は制御卓及びＰＲＣ装置の機能ブロック図、図３は進路制御処理のフローチャート、図４はダイアログ形式の制御卓画面、図５はシンボル形式の制御卓画面である。

まず、図１を用いて列車運行管理システムの構成について説明する。
PRC装置３００は中央ネットワーク５０４および駅ネットワーク５０５を介して各駅装置５０６と接続されている。
制御卓２００は中央ネットワーク５０４を介してPRC装置３００と、中央ネットワーク５０４および駅ネットワーク５０５を介して各駅装置５０６とにそれぞれ接続され、当該駅装置５０６はそれぞれ、その駅が管轄する信号機５０７、転轍機５０８等の被制御設備、及び、軌道回路５０９等の現場設備５１０と接続されている。
前記制御卓２００は、各駅における列車の在線状況や現場設備の状態を駅装置５０６から駅ネットワーク５０５および中央ネットワーク５０４を介して受け取り、制御卓画面１００に表示して指令員５０３に伝え、また、制御卓２００は指令員５０３からの入力を受け、中央ネットワーク５０４を介してPRC装置３００に手動制御指令を送る。
前記PRC装置３００は、前記受けた手動制御指令、及び駅ネットワーク５０５および中央ネットワーク５０４を介して駅装置５０６から列車の在線状況や現場設備の状態を受け取るとともに、自動制御指令を駅装置５０６へ送り、当該PRC装置３００からの自動制御指令または制御卓２００からの手動制御指令を受けた駅装置５０６は、前記制御指令に基づいて、現場設備５１０を制御する。

なお、図1ではシステム全体にひとつのPRC装置が設置される中央集中型システムを例示したが、各駅にPRC装置が設置される駅分散型システムであってもよいし、両者を合わせたハイブリッド型システムであってもよい。また、制御卓とPRC装置は別体としたが、両者は一体であってもよい。

図2を参照して、PRC装置３００の処理について説明する。
PRC装置の列車追跡処理３０３は、列車の在線位置とダイヤテーブル３０１上の列車番号とを対応づける処理である。
すなわち、列車追跡処理部３０３は、レールを短い区間に区切り、各区間ごとに車両の存在を検知する現場設備５１０としての軌道回路５０９を監視することにより、列車の在線位置を把握して列車の在線位置とダイヤテーブル３０１上の列車番号とを対応付け、列車の走行にともない在線位置が移動すると、列車追跡処理部３０３は在線位置を追跡して列車番号を移動する。また、当該監視範囲内に新たな列車が進入した場合、列車追跡処理３０３はダイヤに従って次に来るべき列車番号を割り付け、当該割り付けられた列車番号と在線位置の情報は在線列車テーブル３０５に書き込まれる。

PRC装置の進路制御処理部３０４は、列車がダイヤどおりに走行できるように現場設備５１０である進路上の信号機５０７、転轍機５０８などの被制御設備を制御する。
すなわち、進路制御処理部３０４は在線列車テーブル３０５を監視し、駅に進入しようとする列車が接近点と呼ばれる特定の条件に達すると、ダイヤテーブル３０１に定められた番線に列車が進入できるよう信号機５０７、転轍機５０８などの被制御設備を制御して進入路を構成する。
同様に、駅から進出しようとする列車の出発時刻の一定時間前に達すると、ダイヤテーブル３０１に定められた線路に列車が進出できるように、ダイヤテーブル３０１に定められた進入順序、出発順序、交差順序を考慮して被制御設備を制御することによって進出路を構成する。
以上のように構成された、進入路、進出路は制御予定進路状態テーブル３０６に書き込まれる。
また、PRC装置の編集処理部３０７は在線列車テーブル３０５と制御予定進路状態テーブル３０６を読み込み、列車番号ごとに進路情報を順に並べた形に編集した情報を送信処理部３０８に出力する。当該情報を受け取った送信処理部３０８は当該情報をパケット化して制御卓２００へ向けて定期的に在線列車・制御予定進路状態情報３０９を送信する。

ここで、ダイヤ上他列車との間で順序関係等で進路が競合し、自動構成された進路に支障が生じる場合は、ＰＲＣ装置３００から制御卓２００には、問いかけが送信されて制御卓画面１００に前記問いかけと、当該問いかけに対応可能な進路が選択肢として表示され、当該選択肢の内の１を指令員が画面操作により選択すると選択された進路が制御予定進路状態テーブル３０６に書き込まれる。

次に、図３のフローチャートを用いて進路制御の流れを説明する。
在線列車テーブル３０５の変化を監視して接近点（特定の条件）に達したか否か判定し（ステップＳ１）、接近点（特定の条件）に達したとの判定のときは、列車の走行線路とダイヤ上の出発到着番線をチェックし、駅ごとに決められた定数に基づいて制御すべき被制御設備を決定して進路を構成する（ステップＳ２）。
次いで、ダイヤ上他列車との間で順序関係のチェックや、他列車と競合する進路のチェックを行い、自動構成された進路に支障が有るか否かを判定する（ステップＳ３）。
前記ステップＳ３の判定が支障なしとの判定のときは、前記自動構成された進路に係わる信号機および関連する現場設備に対する制御信号を出力する（ステップＳ４）。

一方、前記ステップＳ３の判定が列車の競合により自動構成された進路に支障有りとの判定のときは、前記自動構成された進路を進路支障箇所として記録した（ステップＳ５）後、当該進路支障箇所が設備上制御可能か否か判定し（ステップＳ６）、制御可能なときは問いかけ文１３１と、対応可能な進路の選択肢を表示し（ステップＳ７）、制御不可能なときは終了する。
前記ステップＳ７において表示された対応可能な進路の内の１つを承認し（ステップＳ８）、当該承認された進路構成とその進路構成に係わる被制御設備を制御予定進路状態テーブル３０６に書き込んで終了する。

次に、進路支障箇所が発生したときに制御卓画面１００に表示される、問いかけダイアグラムを図４に基づいて説明する。
制御卓画面１００は、その中央部に駅線形（図５参照）が表示され、上部には、問いかけダイアログボタン１０１、問いかけシンボルボタン１０２を含む操作メニューが表示され、下部には、問いかけ文１３１、及び問いかけの選択肢１３２ａ〜１３２ｃ、承認１３３等の操作メニューが表示される問いかけ表示部１３０が設けられている。

指令員が制御卓画面１００の問いかけダイアログボタン１０１をクリックすると、制御卓の画面操作処理部２０２は、制御予定進路表示処理部２０３を起動して、受信処理部２０７から在線列車・制御予定進路状態情報３０９を受け取り、在線列車・制御予定進路状態情報３０９に基づいて制御予定進路表示処理部２０３が画面表示処理部２０５を介して、ダイアログ１１０内に、列車番号、進路支障箇所、問いかけの選択肢個々について制御予定進路（信号機）を表示する。

ここでダイアログ１１０の表示について説明する。
ダイアログ１１０には、列車番号表示部１２１、閉じるボタン１２８、支障があると判断された進路を表示する支障進路所属駅表示部１２３および進路表示部１２４が設けられ、さらに、問いかけの選択肢１２２ａ〜１２２ｃと、その選択肢１２２ａ〜１２２ｃに対して各々制御予定対象列車番号表示部１２５ａ〜１２５ｃ、制御予定対象進路所属駅表示部１２６ａ〜１２６ｃ、制御予定進路表示部１２７ａ〜１２７ｃが行方向に表示され、列方向には制御される予定進路が左から順に表示される。
そこで、指令員が制御卓画面１００上に表示されている問いかけ部１３０の承認ボタン１３３を押すと、ダイアログの表示内容が最新の制御予定進路状態テーブル３０６に基づいて更新され、問いかけが全て無くなった場合はダイアログの表示内容は全てブランクとなる。
また、指令員がダイアログ１１０の閉じるボタン１２８を押すと、画面からダイアログ１１０が消去されて元の画面に戻る。

次に、ダイアログの表示内容について、例を挙げて具体的に説明する。
図４は、列車番号１２３Mという列車が中央新駅に接近し通過制御しようとしているが、中央新駅に先に到着予定の列車番号２３４Mがまだ左近駅を未出発であるところを制御卓画面１００が表示している図である（ちなみに列車番号２３４Mは中央新駅において列車番号１２３Mの出発信号機１６Lを支障する信号機４R（図５参照）の進路をとる予定の列車である。）。列車番号１２３Mはこれから出発信号機１６Lと場内信号機１８Lを制御し、中央新駅の通過進路を構成しようとしているが、PRC装置３００の進路制御処理部３０４が通過進路を取るために出発信号機１６Lを制御してから信号機１８Lの制御を行うとすると、ダイヤ上列車番号１２３Mより先に中央新駅に到着予定で、しかも、出発信号機１６Lの進路支障条件となる信号機４Rを制御する予定の列車番号２３４Mが中央新駅には未だ接近していないためにPRC装置３００は自動進路構成ができなくなる。

ここでPRC装置３００はダイヤ通り列車番号２３４Mの到着を待つべきか(「所定」と表記)、列車番号１２３Mを通過させるのではなく、一旦中央新駅に到着させるべきか(「場内」と表記)、または列車番号２３４Mを待たずに先に列車番号１２３Mを通過させるべきか（「出発」と表記）の判断を指令員に仰ぐため問いかけを出力する。
前記問いかけを受けて、制御卓画面１００に表示されたダイアログ１１０の列車番号表示部１２１には「１２３M」を、支障進路の所属駅表示部１２３には「中央新」を、支障進路の進路表示部12４には「１６L」を、問いかけの選択肢表示部１２２a、１２２b、１２２cには各々「所定」「場内」「出発」が表示され、前記各選択肢表示部は、各々選択されたときに列方向に表示された制御予定対象列車番号表示部１２５a〜１２５ｃ、制御予定対象進路所属駅表示部１２６a〜１２６ｃ、制御予定進路表示部１２７a〜１２７ｃに以下のように表示される。

「所定」が選択された場合には、左から順に制御される予定進路が第１番に「列車番号２３４M」「中央新」「４R」、第２番に「列車番号１２３M」「中央新」「１６L」、第３番に「１２３M」「中央新」「１８L」と表示され、「場内」が選択された場合には、左から順に制御される予定進路が第１番に「１２３M」「中央新」「１８L」、第２番に「列車番号２３４M」「中央新」「４R」、第３番に「１２３M」「中央新」「１６L」と表示され、「出発」が選択された場合には、左から順に制御される予定進路が第１番に「列車番号１２３M」「中央新」「１６L」、第２番に「列車番号１２３M」「中央新」「１８L」、第３番に「列車番号２３４M」「中央新」「４R」と表示される。
なお、ダイアログ１１０表示画面の大きさによっては、問いかけが発生したときに対応可能な全ての制御予定進路である、「所定」、「場内」、「出発」を同時表示させても良い。
このようにして問いかけの選択肢ごとにPRC装置３００の制御予定が制御卓に表示されるので、指令員は問いかけ応答後の進路制御がどのようになるか容易に予測可能となる。

次に、制御予定進路のシンボル表示について、例を挙げて具体的に説明する。
図5は制御卓画面１００に制御予定進路をシンボルにて表示したもので、前記シンボルの表示部以外の制御卓画面１００については、図４に示されるダイアログ表示と同様であるので説明は割愛する。

指令員が制御卓画面１００の問いかけシンボルボタン１０２をクリックして、問いかけの選択肢１３２ａ〜１３２ｃから制御予定進路を表示したいものを指定すると、制御卓の画面操作処理部２０２は、制御予定進路表示処理部２０３を起動して、受信処理部２０７から在線列車・制御予定進路状態情報３０９を受け取り、在線列車・制御予定進路状態情報３０９に基づいて制御予定進路表示処理部２０３が画面表示処理２０５を介して、各種シンボル１０４〜１０７を生成し、進路支障箇所と問いかけの選択肢ごとの制御予定進路（信号機）及び制御予定進路構成順番を制御卓画面１００内に表示する。

指令員が制御卓１００上の問いかけ表示部１３０の選択肢１３２ａ〜１３２ｃを選択すると、制御予定進路状態テーブル３０６に基づいて表示内容を更新する。また、制御卓画面１００上に表示されている問いかけ表示部１３０の承認ボタン１３３を押すとシンボル表示が消える。問いかけが全て無くなった場合と、指令員が制御卓画面１００の問いかけシンボルボタン１０２を再びクリックした場合は、シンボル１０４〜１０７は全て消去されて元の画面に戻る。

ここで、シンボルを用いて制御予定進路を表示する具体例について、図５を用いて説明する。
前記シンボルには支障進路シンボル（色違い）１０７、制御予定進路構成順番シンボル１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、制御予定進路シンボル１０５ａ、１０５ｂ制御予定対象列車番号シンボル１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃがあり、これらのシンボルを用いて説明する。

図５は図４と同様に、列車番号１２３Mという列車が中央新駅に接近し通過制御しようとしているが、中央新駅に先に到着予定の列車番号２３４Mがまだ左近駅を未出発であるところを制御卓画面１００が表示している図である（ちなみに列車番号２３４Mは中央新駅において列車番号１２３Mの出発信号機１６Lを支障する信号機４Rの進路をとる予定の列車である。）。列車番号１２３Mはこれから出発信号機１６Lと場内信号機１８Lを制御し、中央新駅の通過進路を構成しようとしているが、PRC装置３００の進路制御処理部３０４が通過進路をとるために出発信号機１６Lを制御してから信号機１８Lの制御を行うとすると、ダイヤ上列車番号１２３Mより先に中央新駅に到着予定で、しかも、出発信号機１６Lの進路支障条件となる信号４Rを制御する予定の列車番号２３４Mが、中央新駅には未だ接近していないためにPRC装置３００は自動進路構成ができなくなる。

ここでPRC装置３００はダイヤ通り列車番号２３４Mの到着を待つべきか(「所定」と表記)、列車番号１２３Mを通過させるのではなく、一旦中央新駅に到着させるべきか(「場内」と表記)、または列車番号２３４Mを待たずに先に列車番号１２３Mを通過させるべきか（「出発」と表記）の判断を指令員に仰ぐため問いかけを出力すると共に、発進信号１６Lに対応する支障進路シンボル１０７を表示する。

指令員が問いかけの選択肢で「所定」１３２aを選択すると、問いかけに対して「所定」と回答した場合に制御される信号４R・１６L・１８Lの進路を示す制御予定進路シンボル１０５a・１０５b（１６Lは支障進路と同じため、支障進路シンボル（色違い）１０７を優先表示）と、その制御予定進路に対応する制御予定進路構成順番シンボル１０４a・１０４b・１０４ｃと、制御予定対象列車番号シンボル１０６a・１０６b・１０６ｃを表示する。問いかけの他の選択肢「場内」１３２b、「出発」１３２ｃを選択したときも同様に制御予定進路に対してシンボル表示を行う。
このようにして問いかけの選択肢ごとにPRC装置の制御予定が制御卓に表示されるので、指令員は問いかけ応答後の進路制御がどのようになるか容易に予測可能となる。

前記実施形態では、PRC装置によって問いかけが出力された進路の支障箇所と、問いかけの選択肢ごとに制御される予定進路を制御卓画面上に視覚的に表示しているが、前記表示方法は視覚的なものに限らず、聴覚的もしくは触覚的なものであってもよい。

本発明の一実施形態である列車運行管理システムの全体構成図である。 制御卓及びＰＲＣ装置の機能ブロック図である。 進路制御処理のフローチャート ダイアログ形式の制御卓画面を示す図である。 図５はシンボル形式の制御卓画面を示す図である。

符号の説明

１００ 制御卓画面
１０１ 問いかけダイアログボタン
１０２ 問いかけシンボルボタン
１０３ａ〜１０３ｇ 信号機シンボル
１０４ａ〜１０４ｃ 制御予定進路構成順番シンボル
１０５ａ〜１０５ｂ 制御予定進路シンボル
１０６ａ〜１０６ｃ 制御予定対象列車番号シンボル
１０７ 支障進路シンボル（色違い）
１１０ 問いかけダイアログ
１２１ 列車番号表示部
１２２ａ〜１２２ｃ 問いかけの選択肢表示部
１２３ 支障進路所属駅表示部
１２４ 支障進路表示部
１２５ａ〜１２５ｃ 制御予定対象列車番号表示部
１２６ａ〜１２６ｃ 制御予定対象進路所属駅表示部
１２７ａ〜１２７ｃ 制御予定進路表示部
１２８ 「閉じる」ボタン
１３０ 問いかけ表示部
１３１ 問いかけ文
１３２ａ〜１３２ｃ 問いかけの選択肢
１３３ 承認ボタン
２００ 制御卓
２０１ 運転整理卓
２０２ 画面操作処理部
２０３ 制御予定進路表示処理部
２０５ 画面表示処理部
２０７ 受信処理部
２１１ 画面操作情報
２１２ 画面表示情報
３００ 自動進路制御装置
３０１ ダイヤテーブル
３０３ 列車追跡処理部
３０４ 進路制御処理部
３０５ 在線列車テーブル
３０６ 制御予定進路状態テーブル
３０７ 編集処理部
３０８ 送信処理部
３０９ 在線列車・制御予定進路状態情報
５０３ 指令員
５０４ 中央ネットワーク
５０５ 駅ネットワーク
５０６ 駅装置
５０７ 信号機
５０８ 転轍器
５０９ 軌道回路
５１０ 現場設備

Claims (3)

1. 列車運行管理システムに用いられる自動進路制御装置において、自動進路制御装置が提示した問いかけに対して対応可能な全ての制御予定進路について、マンマシンインターフェイス装置に前記制御予定進路を個々に表示可能な制御予定進路表示機能を有する自動進路制御装置。
2. 前記マンマシンインターフェイス装置に表示する対応可能な全ての制御予定進路の表示が、ダイアログ表示である制御予定進路表示機能を有する請求項１記載の自動進路制御装置。
3. 前記マンマシンインターフェイス装置に表示する対応可能な全ての制御予定進路の表示が、シンボル表示である制御予定進路表示機能を有する請求項１記載の自動進路制御装置。

Images