JP2011255767A - 運転曲線作成装置および運転曲線評価方法 - Google Patents

Abstract

【課題】運転曲線の検討作業の効率化を図ることができる運転曲線作成装置および運転曲線評価方法を得ること。
【解決手段】運行計画時の運転曲線作成条件および運行計画対象路線に関する路線情報に基づき計画運転曲線を作成し、列車の実走行データおよび路線情報に基づき実績運転曲線を作成する運転曲線作成部６と、計画運転曲線と実績運転曲線とを比較して、ノッチ操作およびブレーキ操作を含む各操作項目毎に、運行計画上の操作位置である計画操作位置と実走行時の操作位置である実績操作位置との差分を算出して各操作項目毎に見直し要否の評価を行い、操作項目、計画操作位置、実績操作位置、差分、および評価を関連づけた差分評価情報を生成する差分評価処理部８と、計画運転曲線と実績運転曲線とを重ね合わせた複合運転曲線表示情報を生成すると共に、差分評価情報を一覧表示する差分評価一覧表示情報を生成する差分評価表示情報生成部９と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、運転曲線作成装置および運転曲線評価方法に関する。

鉄道において、停車駅の見直し、新車両の導入、カーブや勾配等の路線形態の変更が発生した場合には、列車の運行計画を見直す必要がある。列車の運行計画を見直す際には、運転曲線作成装置を用いて運転曲線を作成し、各駅間の運転時分（所要時間）を算出する。ここで、運転曲線とは、列車の走行位置の変化に従い経過時間と速度とを継続的に計算してグラフ化したものである。

運転曲線を作成するときには、まず、計画者が運転曲線作成条件を設定する。そして設定された運転曲線作成条件と運行計画の対象路線に関する路線情報とに基づいて運転曲線を作成し、運転時分を算出する。計画者は、作成された運転曲線と算出された運転時分とを表示装置で確認する。運転曲線を編集する場合には、計画者が表示装置上で運転時分の値を参照しながら、運転曲線作成条件を変更し、練る事ができる。練り終わった運転曲線が計画段階の運転曲線となる。その後、計画者が、試験走行時等に運転台に搭乗し、列車運転手のノッチ操作やブレーキ操作の位置（キロ地点）等を、計画段階の運転曲線と照らし合わせながら、計画段階の運転曲線の妥当性を確認している。なお、下記特許文献１では、車上に列車運転曲線モニタリング装置を搭載し、あらかじめ作成された理想の運転曲線と実際の運転曲線とを表示装置に同時に表示させる技術が開示されている。

特開平５−５８２９９号公報

従来の運転曲線作成装置は、計画段階の運転曲線の作成やそこから得られる運転時分の算定を行う手段は有しているが、計画した運転曲線の妥当性の確認については、上述したように、計画者が列車の試験走行時等に運転台に搭乗し、計画段階の運転曲線の妥当性を確認しているのが現状である。この方法では、計画者の人数は一般的に少人数であるので、列車毎に乗車し確認する事が高負荷となる。このため、運転曲線の検討作業の高効率化が望まれている。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、運転曲線の検討作業の効率化を図ることを可能とする運転曲線作成装置および運転曲線評価方法を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、列車の運行計画時において入力された運転曲線作成条件および前記運行計画の対象路線に関する路線情報に基づき計画運転曲線を作成すると共に、列車の実走行時において取得された実走行データおよび前記路線情報に基づき列車の実走行時における実績運転曲線を作成する運転曲線作成部と、前記計画運転曲線と前記実績運転曲線とを比較して、ノッチ操作およびブレーキ操作を含む各操作項目毎に、運行計画上の操作位置である計画操作位置と実走行時の操作位置である実績操作位置との差分を算出すると共に、前記差分に基づき前記各操作項目毎に見直し要否の評価を行い、前記操作項目、前記計画操作位置、前記実績操作位置、前記差分、および前記評価を関連づけた差分評価情報を生成する差分評価処理部と、前記計画運転曲線と前記実績運転曲線とを重ね合わせた複合運転曲線表示情報を生成すると共に、前記差分評価情報を一覧表示する差分評価一覧表示情報を生成する差分評価表示情報生成部と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、運転曲線の検討作業の効率化を図ることができる、という効果を奏する。

図１は、実施の形態にかかる運転曲線作成装置の一構成例を示す図である。 図２は、計画運転曲線の妥当性確認および修正を行う手順について説明するフローチャートである。 図３は、複合運転曲線表示画面の一例を示す図である。 図４は、差分評価一覧表示画面の一例を示す図である。

以下に、添付図面を参照して、本発明の実施の形態にかかる運転曲線作成装置を詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。

実施の形態．
図１は、実施の形態にかかる運転曲線作成装置の一構成例を示す図である。図１に示すように、実施の形態にかかる運転曲線作成装置１は、データ入力部５、運転曲線作成部６、データ記憶部７、差分評価処理部８、および差分評価表示情報生成部９を備えている。また、運転曲線作成装置１は、列車の運行計画時における運転曲線（以下、「計画運転曲線」という）を作成する際に必要となる情報を入力するための入力装置２、列車の実走行時における運転曲線（以下、「実績運転曲線」という）を作成する際に必要となる情報を取込むための取込装置３、および運転曲線作成装置１から出力される表示情報を表示するための表示装置４に接続されている。

入力装置２は、例えばキーボードやマウス等の入力媒体であり、計画者がこの入力装置２を操作して、運転曲線作成条件の入力および修正や、表示装置４に表示される表示画面上の項目選択の切り替え等を行う。運転曲線作成条件としては、例えば、力行、惰行、制動等の制御操作、および各制御操作の目標速度等が含まれる。

取込装置３は、例えばフロッピー（登録商標）ディスクドライブ（ＦＤＤ）、あるいはフラッシュメモリーカードやＳＤカード等を読み取り可能なメモリカードリーダーで構成され、列車に搭載された運転状況記録装置（図示せず）において取得された実走行データを取り込む。この実走行データとしては、ノッチ操作位置（キロ地点）、ブレーキ操作位置（キロ地点）、列車速度、および所要時間等が含まれ、列車に搭載された運転状況記録装置（図示せず）において取得される。なお、取込装置３の構成は、上述したＦＤＤやメモリカードリーダーに限らず、また、取込装置３に取り込まれるデータの形式、あるいは記憶媒体の種類は何でもよい。

表示装置４は、運転曲線作成部６、データ記憶部７、および差分評価表示情報生成部９から入力される各種表示情報を表示する。表示装置４が表示する表示画面としては、計画者が運転曲線作成条件の入力あるいは編集を行うための運転曲線作成条件表示画面、運転曲線作成部６から入力された計画運転曲線を表示する計画運転曲線表示画面、運転曲線作成部６から入力された実績運転曲線を表示する実績運転曲線表示画面、差分評価表示情報生成部９から入力された複合運転曲線表示情報を表示する複合運転曲線表示画面、および差分評価表示情報生成部９から入力された差分評価一覧表示情報を表示する差分評価一覧表示画面とを含んでいる。

データ入力部５は、入力装置２からの計画者の操作を受け付け、運転曲線作成条件等の入力情報を運転曲線作成部６およびデータ記憶部７に出力すると共に、複合運転曲線表示画面上および差分評価一覧表示画面上における操作情報を差分評価表示情報生成部９に出力する。

データ記憶部７は、データ入力部５から入力された運転曲線作成条件等の入力情報と、取込装置３から取り込まれた実走行データとを記憶する。また、データ記憶部７は、運転曲線の作成対象路線の路線情報として、運転曲線の作成対象路線の路線距離（営業キロ）、軌間 、 駅数等の情報を含む路線データ、運転曲線の作成対象路線の線路曲線の曲率半径、線路の勾配、駅間許容最高速度、停車駅等の情報を含む地上データ、および運転曲線の作成対象路線を走行する列車の性能、編成長、車両重量、最高速度等の情報を含む車両データ等が格納されている。これらの路線データ、地上データ、および車両データは、運転曲線の作成対象路線において、停車駅の見直し、新車両の導入、カーブや勾配等の変更が発生した場合に更新されるデータである。データ記憶部７は、記憶した実走行データ等の情報と、格納された路線情報とを運転曲線作成部６および表示装置４に出力する。

運転曲線作成部６は、データ入力部５から入力された運転曲線作成条件と、データ記憶部７から入力された路線情報とに基づいて、ノッチ操作やブレーキ操作等の各操作が計画された路線上の位置（以下「計画操作位置」という）を求め、計画運転曲線を作成する。また、運転曲線作成部６は、データ記憶部７から入力された実走行データと路線情報とに基づいて、各操作が実際に行われた路線上の位置（以下「実績操作位置」という）を求め、実績運転曲線を作成する。作成された計画運転曲線および実績運転曲線は、差分評価処理部８および表示装置４に出力される。

差分評価処理部８は、運転曲線作成部６から入力された計画運転曲線と実績運転曲線とを比較して、各操作項目毎の計画操作位置と実績操作位置との差分を算出し、各操作項目毎に見直し要否の評価を行い、各操作項目毎の計画操作位置、実績操作位置、差分、および評価を関連付けた差分評価情報と、計画運転曲線および実績運転曲線とを差分評価表示情報生成部９に出力する。また、差分評価処理部８は、差分評価情報をデータ化して、図示しない外部機器に出力する機能も有している。

差分評価表示情報生成部９は、差分評価処理部８から入力された差分評価情報、計画運転曲線、および実績運転曲線に基づいて、各種表示情報を生成し、表示装置４に出力する。差分評価表示情報生成部９が生成する表示情報としては、計画運転曲線と実績運転曲線とを重ね合わせた複合運転曲線表示情報と、差分評価情報を一覧表示するための差分評価一覧表示情報とを含んでいる。また、差分評価表示情報生成部９は、データ入力部５から入力された操作情報に基づいて、複合運転曲線表示情報が表示される複合運転曲線表示画面と差分評価一覧表示情報が表示される差分評価一覧表示画面との間の画面遷移、および各表示画面上におけるポインタの移動や選択項目の遷移等の表示制御を行う。

つぎに、実施の形態にかかる運転曲線作成装置により計画運転曲線の妥当性確認および修正を行う手順について、図２を参照して説明する。図２は、計画運転曲線の妥当性確認および修正を行う手順について説明するフローチャートである。

まず、計画者は、列車に搭載された運転状況記録装置（図示せず）において取得された実走行データを取り込む（ステップＳＴ１０１）。データ記憶部７は、取り込まれた実走行データを記憶する（ステップＳＴ１０２）。

つぎに、計画者は、入力装置２を操作して、表示装置４に表示された運転曲線作成条件表示画面上で、運転曲線作成条件を入力する（ステップＳＴ１０３）。運転曲線作成部６は、入力された運転曲線作成条件と、データ記憶部７に記憶された路線情報とに基づいて、実績操作位置を求め、計画運転曲線を作成して差分評価処理部８および表示装置４に出力する。このとき、表示装置４の表示画面は、計画運転曲線のみが表示された計画運転曲線表示画面となる（ステップＳＴ１０４）。

ここで、計画者は、計画運転曲線の妥当性を確認するか否かを判断する（ステップＳＴ１０５）。計画運転曲線の妥当性を確認する場合は（ステップＳＴ１０５；Ｙｅｓ）、運転曲線作成部６は、データ記憶部７に記憶された実走行データと路線情報とに基づいて、実績操作位置を求め、実績運転曲線を作成して差分評価処理部８および表示装置４に出力する。差分評価表示情報生成部９は、計画運転曲線と実績運転曲線とを重ね合わせた複合運転曲線表示情報を生成して表示装置４に出力する。このとき、表示装置４の表示画面は、計画運転曲線および実績運転曲線が重ねて表示された複合運転曲線表示画面となる（ステップＳＴ１０６）。なお、計画運転曲線の妥当性を確認しない場合は（ステップＳＴ１０５；Ｎｏ）、表示装置４の表示画面は、計画運転曲線のみが表示された運転曲線表示画面が維持される。

計画者が差分評価処理の実行を指示すると（ステップＳＴ１０７）、差分評価処理部８は、計画運転曲線と実績運転曲線とを比較して、各操作項目毎の計画操作位置と実績操作位置との差分を算出し、各操作項目毎に見直し要否の評価を行い、差分評価情報を差分評価表示情報生成部９に出力する。差分評価表示情報生成部９は、差分評価処理部８から入力された差分評価情報に基づいて、差分評価一覧表示情報を生成して表示装置４に出力する。このとき、表示装置４の表示画面は、計画運転曲線および実績運転曲線が重ねて表示された複合運転曲線表示画面から、差分評価情報が一覧表示された差分評価一覧表示画面に遷移する（ステップＳＴ１０８）。

計画者は、表示装置４に表示された差分評価一覧表示画面を参照して、運転曲線作成条件の修正が必要か否かを判断する（ステップＳＴ１０９）。運転曲線作成条件の修正が必要である場合は（ステップＳＴ１０９；Ｙｅｓ）、計画者は、入力装置２を操作して、差分評価一覧表示画面上の見直しが必要な操作項目を指定する。このとき、表示装置４の表示画面は、差分評価情報が一覧表示された差分評価一覧表示画面から、計画運転曲線および実績運転曲線が重ねて表示された複合運転曲線表示画面と、運転曲線作成条件表示画面と、が同時に表示された画面に遷移し、差分評価表示画面において選択された見直しが必要な操作項目に対応する計画運転曲線上の計画操作位置が明示される。計画者は、入力装置２を操作して、運転曲線作成条件の修正を行う（ステップＳＴ１１０）。そして、ステップＳＴ１０４の処理に戻り、ステップＳＴ１０４〜ステップＳＴ１０９の処理を繰り返す。運転曲線作成条件の修正が完了した場合等、これ以上の修正を行わない場合は（ステップＳＴ１０９；Ｎｏ）、処理を終了する。

つぎに、複合運転曲線表示画面および差分評価一覧表示画面について、図３および図４を参照して説明する。図３は、複合運転曲線表示画面の一例を示す図である。図３に示す例では、Ａ駅からＣ駅までの区間を運転曲線描画対象区間としている。図３において、横軸は距離を示し、Ａ駅の位置を基準としたＢ駅の位置およびＣ駅の位置を示している。また、図３において、縦軸は速度および経過時間を示している。なお、図３中の実線で示したグラフは、計画運転曲線の各駅間における速度を示し、破線で示したグラフは、実績運転曲線の各駅間における速度を示している。また、図３中の一点鎖線で示したグラフは、各駅間における経過時間を示している。また、図３中の各運転曲線に示した「／」の位置は、ノッチオフ操作位置を示し、「ｂ」の位置は、ブレーキ操作位置を示している。なお、図３では、計画運転曲線上のノッチオフ操作位置と実績運転曲線上のノッチオフ操作位置との間、および計画運転曲線上のブレーキ操作位置と実績運転曲線上のブレーキ操作位置との間に誤差が生じている例を示している。また、図３中における「×」の位置は、差分評価表示画面において選択された見直しが必要な操作項目に対応する計画運転曲線上の計画操作位置を示している。

図４は、差分評価一覧表示画面の一例を示す図である。図４に示す例では、図３と同様に、Ａ駅からＣ駅までの間の区間を差分評価対象区間としている。計画者が入力装置２を操作して、差分評価メニュー２７内の一覧情報表示スイッチ２８を選択することにより、差分評価処理が実行され、図３に示す複合運転曲線表示画面から図４に示す差分評価一覧表示画面に遷移する。差分評価一覧表示画面上において、計画者が開始駅３０および終了駅３１を指定すると、開始駅３０および終了駅３１間における各操作項目３５毎に項目番号３４が付された一覧表示３３が表示される。ここで、各操作項目３５としては、例えば、ノッチオン／オフ操作やブレーキ操作等の各操作が含まれる。一覧表示３３には、各操作項目３５毎に、計画操作位置３６、実績操作位置３７、差分３８、および評価３９が表示される。

評価３９は、差分３８の値が予め定めた所定の誤差範囲内である場合は、見直しは不要と判定され、例えば「ＯＫ」と表示される。また、差分３８の値が予め定めた所定の誤差範囲を超えた場合は、見直しが必要と判定され、例えば「見直し要」と表示される。さらに、見直しが必要であると判定された操作項目は、見直しが不要と判定された操作項目に対して、例えば色分けされ明示的に表示される。なお、見直しが必要と判定される誤差範囲を決める閾値は、各操作項目で同一の値であっても、各操作項目毎にそれぞれ異なる値であってもよい。また、図４に示す例では、文字背景色を色分けしているが、例えば、文字色を色分けするか、あるいは、文字を太字や斜体で表示する等してもよく、見直しが必要であると判定された操作項目が明示的に表示される方法であればよい。

計画者が入力装置２を操作して、一覧表示３３内の見直しが必要と判定された各操作項目を選択することにより、図４に示す差分評価一覧表示画面から図３に示す複合運転曲線表示画面と、運転曲線作成条件表示画面と、が同時に表示された画面に遷移して、選択された見直しが必要な操作項目に対応する計画運転曲線上の計画操作位置を「×」で示す。これにより、見直しが必要な箇所を特定し易くなる。

また、図４に示す例では、差分評価一覧表示画面上に表示される部品としてデータ出力スイッチ３２を備えている。計画者が入力装置２を操作して、このデータ出力スイッチ３２を指定することにより、差分評価処理部８は、差分評価情報、すなわち差分評価一覧表示画面上の一覧表示３３内の情報をデータ化して、図示しない外部機器に出力することも可能である。なお、データ形式としては、例えばＣＳＶ（Comma Separated Values）形式等の汎用的な形式であってもよいし、特定のソフトウェアで使用される形式であってもよい。これにより、実施の形態にかかる運転曲線作成装置上だけでなく、他のハードウェアやコンピュータ上の各種ソフトウェアにおいて、差分評価情報を活用することができる。

以上のように、本発明の実施の形態にかかる運転曲線作成装置によれば、列車の運行計画時における計画運転曲線の妥当性を確認する際に、列車の実走行時のデータを取り込み、実走行時のデータに基づく実績運転曲線と計画運転曲線とを重ねて表示すると共に、実績運転曲線と計画運転曲線とを比較して、各操作項目毎の計画操作位置と実績操作位置との差分を算出し、各操作項目毎に見直し要否の評価を行い、各操作項目毎の計画操作位置、実績操作位置、差分、および評価を関連付けた差分評価情報を一覧表示するようにしたので、計画運転曲線の妥当性を確認するために計画者が列車の試験走行時に運転台に搭乗する必要が無くなるため、運転曲線の検討作業の効率化を図ることが可能となる。つまり、列車に搭載された運転状況記録装置において取得した実走行データを地上側に設置した運転曲線作成装置に取り込んで計画運転曲線の妥当性を確認するので、計画運転曲線作成の妥当性確認に対する作業負荷を軽減することができる。

また、計画者が目視、あるいは体感という感覚により、列車運転手がノッチ操作やブレーキ操作を行った位置や速度を確認する必要が無くなるため、ノッチ操作やブレーキ操作が行われた正確な位置や速度を把握することができる。

また、差分評価一覧表示画面において見直しが必要な操作項目を明示するとともに、当該操作項目を選択することにより、計画運転曲線および実績運転曲線を重ねて表示した複合運転曲線表示画面に遷移して、選択された見直しが必要な操作項目に対応する計画運転曲線上の計画操作位置を明示するようにしたので、見直しが必要な箇所を特定し易くなる。

さらに、差分評価情報をデータ化して外部出力するようにしたので、実施の形態にかかる運転曲線作成装置上だけでなく、他のハードウェアやコンピュータ上の各種ソフトウェアにおいて、この差分評価情報を活用することができる。

なお、以上の実施の形態に示した構成は、本発明の構成の一例であり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能であることは言うまでもない。

以上のように、本発明にかかる運転曲線作成装置および運転曲線評価方法は、運転曲線の検討作業の効率化を図ることができる発明として有用である。

１ 運転曲線作成装置
２ 入力装置
３ 取込装置
４ 表示装置
５ データ入力部
６ 運転曲線作成部
７ データ記憶部
８ 差分評価処理部
９ 差分評価表示情報生成部
２７ 差分評価メニュー
２８ 一覧情報表示スイッチ
３０ 開始駅
３１ 終了駅
３２ データ出力スイッチ
３３ 一覧表示
３４ 項目番号
３５ 操作項目
３６ 計画操作位置
３７ 実績操作位置
３８ 差分
３９ 評価

Claims (5)

1. 列車の運行計画時において入力された運転曲線作成条件および前記運行計画の対象路線に関する路線情報に基づき計画運転曲線を作成すると共に、列車の実走行時において取得された実走行データおよび前記路線情報に基づき列車の実走行時における実績運転曲線を作成する運転曲線作成部と、
   前記計画運転曲線と前記実績運転曲線とを比較して、ノッチ操作およびブレーキ操作を含む各操作項目毎に、運行計画上の操作位置である計画操作位置と実走行時の操作位置である実績操作位置との差分を算出すると共に、前記差分に基づき前記各操作項目毎に見直し要否の評価を行い、前記操作項目、前記計画操作位置、前記実績操作位置、前記差分、および前記評価を関連づけた差分評価情報を生成する差分評価処理部と、
   前記計画運転曲線と前記実績運転曲線とを重ね合わせた複合運転曲線表示情報を生成すると共に、前記差分評価情報を一覧表示する差分評価一覧表示情報を生成する差分評価表示情報生成部と、
   を備えることを特徴とする運転曲線作成装置。
2. 前記差分評価表示情報生成部は、前記差分評価一覧表示情報において、見直しを要する操作項目を明示すると共に、前記複合運転曲線表示情報において、前記見直しを要する操作項目に対応する前記計画運転曲線上の前記計画操作位置を明示することを特徴とする請求項１に記載の運転曲線作成装置。
3. 前記差分評価処理部は、前記差分評価情報をデータ化して外部出力することを特徴とする請求項１または２に記載の運転曲線作成装置。
4. 列車の運行計画時において入力された運転曲線作成条件および前記運行計画の対象路線に関する路線情報に基づき計画運転曲線を作成する第１のステップと、
   列車の実走行時において取得された実走行データおよび前記路線情報に基づき列車の実走行時における実績運転曲線を作成する第２のステップと、
   前記計画運転曲線と前記実績運転曲線とを重ね合わせた複合運転曲線表示情報を生成して表示する第３のステップと、
   前記計画運転曲線と前記実績運転曲線とを比較して、ノッチ操作およびブレーキ操作を含む各操作項目毎に、運行計画上の操作位置である計画操作位置と実走行時の操作位置である実績操作位置との差分を算出する第４のステップと、
   前記差分に基づき前記各操作項目毎に見直し要否の評価を行い、前記操作項目、前記計画操作位置、前記実績操作位置、前記差分、および前記評価を関連づけた差分評価情報を生成する第５のステップと、
   前記差分評価情報を一覧表示する差分評価一覧表示情報を生成して表示する第６のステップと、
   を含むことを特徴とする運転曲線評価方法。
5. 前記差分評価一覧表示情報の表示画面上において選択された見直しを要する操作項目に対応する前記複合運転曲線表示情報の表示画面上における前記計画運転曲線上の前記計画操作位置を明示する第７のステップをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の運転曲線評価方法。

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