JP2012153313A - 輸送力演算装置 - Google Patents

Abstract

【課題】列車の走行実績および運転整理の結果に対する、指定された任意区間／時間帯における輸送力の変動および乗客への影響度をリアルタイムに把握し、指令員に提供する。
【解決手段】輸送力演算装置は、列車運行管理システム２からの情報を受信する実行ダイヤ受信部１１、列車走行実績受信部１２、ダイヤ変更装置入力履歴受信部１３、予想時刻受信部１４、ダイヤ変更詳細データ受信部１５、乗車率データ受信部１６と、受信した情報からリアルタイムに輸送力の演算および蓄積を行なう輸送力演算部１７と、演算結果を端末５もしくはプリンタ６、外部記憶媒体７に出力する輸送力出力部１８を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、列車運行管理業務において、運行状況に応じて指令員が入力した運転整理データによる輸送力の推移、および乗客への影響度をリアルタイムに演算、および蓄積する輸送力演算装置に関するものである。

特許文献１には、列車などの交通流に対して遅延時間に着目し、評価結果を経路変更、速度調整など交通計画の変更に使用する交通流管理装置及び交通流管理方法が開示されている。また、特許文献２には、列車ダイヤが乱れたときに、各時間帯並びに走行区間毎に適正な輸送需要を算出し、これに基づいた運転整理案を算出する構成が開示されている。

特許第３４４６９２４号公報 特開２００７−１５４２４号公報

天候や故障などの影響により、列車の運行に乱れが発生した場合、指令員は正常な運行状態に戻すために運転整理を行なう。近年、鉄道利用者の増加による列車の高密度化、運行路線区の拡張がなされており、これに伴って、乗客へのサービスの向上が鉄道会社の課題となっている。

特許文献１では、列車の乗客の流れを適正にするため、列車の遅延時分に着目して交通計画の変更を評価している。また、特許文献２では、輸送需要に基づいた運転整理案を自動的に算出しているが、指令員が列車増便、運行区間の偏向などの適切な運行を行うための判断データを、任意の時間帯について入手できる構成とはなっていない。

従って、指令員が行なった運転整理の結果を用い、どの程度輸送力が確保されるかをリアルタイムに演算および蓄積して指令員に提供することにより、指令員が列車の増便、運行区間の変更要否など、適切な運行を行なうための判断材料とすることが求められている。

ここで、本発明における輸送力とは、任意区間／時間帯を走行する列車群による乗客輸送可能人数を表しており、走行列車数が増えれば輸送力は大きく、逆に走行列車数が減ると輸送力は小さくなる。天候や故障などの影響により、列車の走行に障害が発生した区間は、障害復旧まで列車が走行できないか、もしくは速度制限等による遅延拡大のため輸送力が小さくなる。

本発明は、複数の区間を有する少なくとも１つの線区に対応する複数の列車の運行ダイヤ情報を管理するダイヤ管理装置と運行ダイヤ情報に従って複数の列車の運行制御を行なう運行管理装置を有する列車運行管理システムに対し、通信回線により接続された走行データを受信する受信部と輸送力演算部を有する輸送力演算装置において、走行関連情報ＤＢと演算情報ＤＢと輸送力出力部とを有し、前記列車運行管理システムが有する列車の実行ダイヤ、予想時刻、列車走行実績、ダイヤ変更入力履歴、ダイヤ変更詳細データおよび乗車率データを受信部によりリアルタイムに受信して走行関連情報ＤＢに記録し、走行関連情報ＤＢの情報に基づいて輸送力演算部により任意の指定された区間／時間帯における平均的輸送力を、走行済みの列車に関する実績値および現在走行中の列車もしくは今後走行予定の列車に対する予想値として、乗車率実績または予め格納した平均乗車率をもとに各列車の乗車人数の総和に基づいて演算し、演算結果を前記演算情報ＤＢに蓄積し、前記輸送力出力部により出力することを特徴とする。

また、輸送力演算装置において、前記指定された区間／時間帯における平均的輸送力の実績値および予想値の前記輸送力演算装置による演算は、周期的もしくは特定のイベント発生時に行うことを特徴とする。

また、輸送力演算装置において、前記輸送力演算装置は、輸送力および乗客への影響度の演算に必要となる情報を自動的に前記列車運行管理システムから受信し、演算を行なうことにより、リアルタイムで輸送力および乗客への影響度を出力することを特徴とする。

また、輸送力演算装置において、前記輸送力演算装置は、輸送力および乗客への影響度を演算した結果を蓄積する演算情報ＤＢを有し、指令員の要求により過去の任意の時間帯での輸送力および乗客への影響度を、前記輸送力出力部により端末もしくは帳票もしくは外部記憶媒体に出力することを特徴とする。

また、輸送力演算装置において、前記輸送力演算装置は、前記列車運行管理システムから受信したダイヤ変更入力履歴を保有し、過去のある断面で実施したダイヤ変更の結果に対する輸送力の変動および乗客への影響度を検証可能とすることを特徴とする。

また、輸送力演算装置において、前記輸送力演算装置は、前記列車運行管理システムから受信したダイヤ変更詳細データに基づいて乗客への影響度を出力することを特徴とする。

本発明によれば、列車の運行ダイヤ情報を管理するダイヤ管理装置と運行ダイヤ情報に従って複数の列車の運行制御を行なう運行管理装置を有する列車運行管理システムに対し、通信回線により接続された走行データを受信する受信部と輸送力演算部を有する輸送力演算装置において、運行関連情報ＤＢと演算情報ＤＢと輸送力出力部とを有し、列車の実行ダイヤ、予想時刻、列車走行実績、ダイヤ変更入力履歴、ダイヤ変更詳細データおよび乗車率データを受信し、輸送力演算部により任意の指定された区間／時間帯における平均的輸送力を、実績値および予想値として走行済みの列車もしくは現在走行中の列車もしくは今後走行予定の列車に対し乗車率実績または予め格納した平均乗車率をもとに各列車の乗車人数の総和に基づいて演算し、出力することにより、任意区間の指定した任意時間帯における平均的輸送力および将来の時間における輸送力の予想を指令員が自由に把握可能となり、適切な運行を行なうための判断材料とすることができる。

また、過去の運転整理内容と輸送力の関係が検証可能となるため指令員の訓練などにも適用可能となり、運転整理の質の向上が期待できその結果乗客へのサービスを向上することができる。

輸送力演算装置のブロック図である。 運行ダイヤの例を示すダイヤ図である。 列車単位データを示す説明図である。 指令員入力データを示す説明図である。 輸送力データを示す説明図である。 輸送力平均値のデータを示す説明図である。 列車単位データ作成および輸送力計算処理を示すフローチャートである。 輸送力平均値計算処理を示すフローチャートである。 第１の端末表示例（運転整理内容表示）を示す説明図である。 第２の端末表示例（乗客への影響度表示）を示す説明図である。

以下、本発明に係る輸送力演算装置の実施形態について図面を用いて説明する。
〔基本構成〕
図１は、本発明に係る輸送力演算装置の概略構成図である。図１に示すように、輸送力演算装置１は、少なくとも一つの線区の列車運行管理システム２と少なくとも一つの端末５がネットワークにより接続されている。

次に、各装置について詳細に説明する。図１に示す列車運行管理システム２は、Ａ線、Ｂ線・・・Ｎ線のように線区毎に列車の運行を管理する運行管理システムであり、ダイヤ管理装置３と運行管理装置４を有し、実行ダイヤ、列車走行実績、予想時刻、列車の乗車率、ダイヤ変更およびその変更履歴などを管理している。実行ダイヤは実際に運行するための目標ダイヤである。

図１に示す端末５は、輸送力演算装置１が保有する輸送力演算結果を要求し、画面への表示、プリンタ６、および外部記憶媒体７への出力要求を行なう。

輸送力演算装置１は、受信部８に実行ダイヤ受信部１１、列車走行実績受信部１２、ダイヤ変更装置入力履歴受信部１３、予想時刻受信部１４、ダイヤ変更詳細データ受信部１５および乗車率データ受信部１６を備え、受信したデータをもとにに輸送力、および乗客への影響度を演算する輸送力演算部１７、および輸送力出力部１８、受信データを記録する走行関連情報ＤＢ１９を備える。走行関連情報ＤＢ１９は、受信部８からの実行ダイヤ２１、列車走行実績２２、ダイヤ変更装置入力履歴２３、予想時刻２４、ダイヤ変更詳細データ２５、乗車率データ２６を記録する。２０は演算情報ＤＢであり、輸送力演算部１７のデータである列車単位データ２７、指令員入力データ２８、輸送力データ２９を記録する。３０は輸送力演算部１７で演算された輸送力平均値である。

実行ダイヤ受信部１１は、列車運行管理システム２から、当日の運行計画である実行ダイヤを受信する。また、運転整理により実行ダイヤが変更された場合は、変更を行なったタイミングで実行ダイヤの変更情報を受信し、輸送力演算装置１が保有する実行ダイヤ２１に反映する。

図１において、列車走行実績受信部１２は、列車運行管理システム２から、列車が駅に到着または出発したタイミングで、到着実績または出発実績を受信し、輸送力演算装置１が保有する列車走行実績２２に反映する。

ダイヤ変更装置入力履歴受信部１３は、列車運行管理システム２にて、運転整理を行なった時刻とその内容をリアルタイムに受信し、輸送力演算装置１が保有するダイヤ変更装置入力履歴２３に反映する。

予想時刻受信部１４は、列車運行管理システム２において作成した列車／駅毎の予想時刻をその作成タイミングで受信し、輸送力演算装置１が保有する予想時刻２４に反映する。

ダイヤ変更詳細データ受信部１５は、列車運行管理システム２において指令員が入力したダイヤ変更の詳細データをリアルタイムに受信し、輸送力演算装置１が保有するダイヤ変更詳細データ２５に反映する。

乗車率データ受信部１６は、列車運行管理システム２から列車／駅毎の乗車率をリアルタイムに受信し、走行関連情報ＤＢ１９が保有する乗車率データ２６に反映する。

輸送力演算部１７は、列車運行管理システムから受信した各種データをもとに、列車単位データ２７、指令員入力データ２８、輸送力データ２９を演算情報ＤＢ２０に記録する。また、輸送力平均値３０を作成して記録する。
〔運行ダイヤ〕
図２は、ある線区におけるＡ〜Ｅの各駅の着発時刻を表す運行ダイヤ３１を示すダイヤ図である。運行ダイヤには、列車運行の予定である計画ダイヤ、予定が確定し実際の列車運行に使用される実行ダイヤなどがある。
〔データ構成〕
図３は列車単位データ２７のデータ構成の一例を示す説明図である。図３に示すように、列車単位データ２７は、計画着／発時刻、実行着／発時刻、予想着／発時刻、実績着／発時刻、乗車率を走行予定の各駅について列車番号単位に記憶する。

図４は指令員入力データ２８のデータ構成の一例を示す説明図である。指令員入力データ２８は列車が走行する予定の駅に対し、指令員が入力した運転整理内容を列車番号単位に記憶する。運転休止、時刻変更などの運転整理項目の名称はダイヤ変更装置入力履歴２３の内容を反映し、ダイヤ変更が発生した各駅の変更内容詳細はダイヤ変更詳細データ２５の内容を反映する。

図５は輸送力データ２９のデータ構成の一例を示す説明図である。輸送力データ２９には、１日の各時間帯（図５の例では５分間隔）の輸送力（実績値）、輸送力（予想値）、輸送力（計画値）を格納する。

図６は輸送力平均値３０のデータ構成の一例を示す説明図である。輸送力平均値３０は平日、土曜、休日などの各区分毎に存在し、１日の各時間帯（図６の例では５分間隔）の輸送力（平均値）および平均乗車率を格納する。
〔計算処理〕
次に、本実施形態における処理の流れを説明する。図７は、列車単位データ作成および輸送力計算の流れを示すフローチャートである。ステップＳ１０１では、実行ダイヤ２１を参照し、列車番号単位の列車情報を列車単位データ２７に格納する。Ｓ１０２では、実行ダイヤ２１の計画着／発時刻、実行着／発時刻を取得し、列車単位データ２７の該当する列車情報の場所に格納する。

Ｓ１０３では、作成した列車単位データ２７から、１日分の輸送力（計画値）を計算し、輸送力データ２９に格納する。輸送力（計画値）は、運転整理を行なっていない実行ダイヤに対して計算した輸送力の値であり、任意区間／時間帯に走行する列車に対する１編成あたりの乗車可能人数αと当該区間／時間帯の平均乗車率βｍを用いて、α×βｍの走行列車数分の総和を計算することにより求める。この計算を列車が走行する全区間／全時間帯について実施する。

列車単位データ２７に格納されている実行ダイヤ、予想時刻は、列車の走行状況により内容の変更が発生する可能性があるため、これらのデータをリアルタイムに受信し、Ｓ１０４にて列車単位データ２７への反映を行なう。また、列車走行実績２２、および乗車率データ２６についても列車走行の結果を表したデータであるため、リアルタイムに受信し、Ｓ１０５にて列車単位データ２７への反映を行なう。

列車単位データ２７に反映された実績時刻および乗車率データを用いて、Ｓ１０６にて輸送力（実績値）の計算を実施し、輸送力データ２９の更新を行なう。輸送力（実績値）は、任意区間／時間帯の走行列車への乗車人数を表し、当該区間を走行する列車に対する１編成あたりの乗車可能人数αと実際の乗車率βｎを用いて、α×βｎの走行列車数分の総和を計算することにより求める。

ここで、輸送力計算は、リアルタイムに受信した走行状況データに基づいて計算するため、数値が刻々変動し指令員の運行のための情報として判断に使用しにくい。従って所定時間帯を任意に指定し、その時間帯における平均的輸送力を計算して求める。これにより指令員は輸送力の変化のトレンドを大局的に把握しやすくなる。

同様に、Ｓ１０７にて列車単位データ２７に反映された予想時刻を用いて輸送力（予想値）の計算を実施し、輸送力データ２９の更新を行なう。輸送力（予想値）は、任意区間を今後走行する予定の列車について、乗車人数を予想した値であるため、現時刻より先の時間帯における走行列車数の予想が必要となる。走行列車数の予想には列車単位データ２７の予想時刻を使用し、例えば、輸送力（予想値）計算対象の時間帯に列車１ＡのＡ駅の予想出発時刻が含まれている、または輸送力（予想値）計算対象の時間帯の開始時刻がＡ駅の予想出発時刻とＢ駅の予想到着時刻の間に含まれていれば、列車１Ａはこの時間帯にＡ駅〜Ｂ駅間を走行していると予想する。

走行列車数の予想を実施した後、輸送力（予想値）の計算を行なう。計算方法は輸送力（実績値）の計算方法と同様とするが、列車の乗車率はこの時点では未確定のため、当該区間／時間帯の平均乗車率γｍを用いて、α×γｍの走行予定列車数分の総和を計算することにより求める。この計算を予想時刻が格納されている全列車に対して実施する。

Ｓ１０４〜Ｓ１０７の処理は、システムが稼動している間、常に実施する。

輸送力出力部１８では、輸送力演算部１７により作成された列車単位データ２７、指令員入力データ２８、輸送力データ２９を端末５、プリンタ６、外部記憶媒体７に出力する。
〔輸送力（平均値）の計算〕
輸送力（平均値）を計算する具体的処理について、図８のフローチャートを用いて説明する。この処理は周期的に実施される。輸送力の平均値を求めるためには、図７のＳ１０６で計算した輸送力（実績値）を日々蓄積し、蓄積したデータから平均値を求める方法が考えられる。

しかし、蓄積したデータの中には、平常時のデータの他に、列車の乱れが発生し、輸送力が平常時より低下したデータも存在するため、全てのデータを平均値の計算に使用すると正しい平均値が計算できないという問題がある。

この問題を解決するため、平均値計算の際、任意区間の単位時間あたりの総遅延時間をＳ２０１にて、輸送力の総和をＳ２０２にて計算する際、総遅延時間および輸送力の総和がしきい値の範囲外の場合はＳ２０３にて平均値の算出対象外とする。なお、総遅延時間は列車単位の遅延の総和とし、各列車の遅延時間は列車単位データ２７の実行時刻および実績時刻から計算する。

総遅延時間が経験的に決められるしきい値の範囲内であった場合は、平均値の更新を行なう。ここで、列車ダイヤは一般に平日ダイヤ、土曜ダイヤ、休日ダイヤの区分が存在するが、実際には休日前、休日明け、繁忙期（長期休暇や年末年始など）は通常時と比べて乗客数が増大する傾向にあるため、輸送力の平均値を求める場合、これらの区分も考慮する必要がある。よって、Ｓ２０４〜Ｓ２０５では平日、土曜、休日、休日前、休日明け、繁忙期の中の、該当する区分の輸送力平均値３０を更新する。
〔端末表示〕
図９は、端末５での第１の表示例である。端末５より日付選択部１００１、開始駅１００２、終了駅１００３への駅名入力を行ない、入力した区間の輸送力、および乗客への影響度を表示する。

開始駅１００２、終了駅１００３が入力されると、開始駅から終了駅までの移動可能な経路を割出し、該当する輸送力データの総和を当該区間の輸送力として表示エリア１００４に表示する。なお、日付選択部１００１に当日の日付を入力した場合は、図１０の第２の表示例に示すように入力時刻より一定時間先の時間帯に対する輸送力（予想値）を表示する。

表示エリア１００４には、当該区間における１日分の輸送力（実績）の推移、輸送力（計画値）を表示する。輸送力低下の要因として、事故等による列車の遅延や運転休止などが挙げられるが、どの程度の乗客に影響があったかを知るためには、事故等による列車の遅延や運転休止などが無い平常時における値との比較が必要となるため、輸送力（平均値）を計算し、表示エリア１００４に表示する。

表示エリア１００５には、区間内の駅に対して行なった運転整理の項目名を表示する。運転整理の項目名の表示位置は、表示エリア１００４と対応させ、該当する時間帯の位置に出力する。

表示エリア１００６には、指令員が輸送力減少／増加の要因を分析可能とするため、表示中の区間の任意の時間帯に行なった運転整理の結果を表示する。具体的には図１０に示すように（１）運休列車数、（２）臨時列車数、（３）駅単位の列車走行間隔、（４）最大遅延時間とその駅名、（５）延長運転列車数、（６）途中駅折返し列車数、（７）臨時停車列車数、（８）平均乗車率などを表示する。また、表示エリア１００５の運転整理項目名を選択した場合は、図９の端末表示例１に示すように運転整理の詳細内容を表示エリア１００６に表示し、運転整理の詳細内容を確認可能とする。

本発明は、以上のように運行管理システムから受信した運行データから、列車が走行する任意の区間／時間帯の列車数を求め、これらの列車の１編成あたりの乗車可能人数とその編成列車の乗車率の乗算により各駅間の輸送力を計算する。予想時刻を用いた輸送力の計算は、列車の予想到着／出発時刻から、ある時点における列車の走行位置を予想し、前述の計算方法に従って輸送力を算出する。

また、運行管理システムよりダイヤ変更装置の入力履歴を受信し、任意区間における輸送力の推移とともに、過去に実施した運転整理内容を指令員に提供することにより、運転整理の結果に対する乗客への影響度を検証可能とする。

１・・・輸送力演算装置、２・・・列車運行管理システム、３・・・ダイヤ管理装置、
４・・・運行管理装置、５・・・端末、６・・・プリンタ、７・・・外部記憶媒体、
１１・・・実行ダイヤ受信部、１２・・・列車走行実績受信部、
１３・・・ダイヤ変更装置入力履歴受信部、１４・・・予想時刻受信部、
１５・・・ダイヤ変更詳細データ受信部、１６・・・乗車率データ受信部、
１７・・・輸送力演算部、１８・・・輸送力出力部、１９・・・走行関連情報ＤＢ、
２０・・・演算情報ＤＢ、２１・・・実行ダイヤ、２２・・・列車走行実績、
２３・・・ダイヤ変更装置入力履歴、２４・・・予想時刻、２５・・・ダイヤ変更詳細データ、
２６・・・乗車率データ、２７・・・列車単位データ、２８・・・指令員入力データ、
２９・・・輸送力データ、３０・・・輸送力平均値、３１・・・運行ダイヤ

Claims (6)

1. 複数の区間を有する少なくとも１つの線区に対応する複数の列車の運行ダイヤ情報を管理するダイヤ管理装置と前記運行ダイヤ情報に従って複数の列車の運行制御を行なう運行管理装置を有する列車運行管理システムに対し、通信回線により接続された走行データを受信する受信部と輸送力演算部を有する輸送力演算装置において、
   走行関連情報ＤＢと演算情報ＤＢと輸送力出力部とを有し、前記列車運行管理システムが有する列車の実行ダイヤ、予想時刻、列車走行実績、ダイヤ変更入力履歴、ダイヤ変更詳細データおよび乗車率データを前記受信部によりリアルタイムに受信して前記走行関連情報ＤＢに記録し、該走行関連情報ＤＢの情報に基づいて前記輸送力演算部により任意の指定された区間／時間帯における平均的輸送力を、走行済みの列車に関する実績値および現在走行中の列車もしくは今後走行予定の列車に対する予想値として、乗車率実績または予め格納した平均乗車率をもとに各列車の乗車人数の総和に基づいて演算し、演算結果を前記演算情報ＤＢに蓄積し、前記輸送力出力部により出力することを特徴とする輸送力演算装置。
2. 請求項１に記載された輸送力演算装置において、前記指定された区間／時間帯における平均的輸送力の実績値および予想値の前記輸送力演算装置による演算は、周期的もしくは特定のイベント発生時に行うことを特徴とする輸送力演算装置。
3. 請求項１または２に記載された輸送力演算装置において、前記輸送力演算装置は、輸送力および乗客への影響度の演算に必要となる情報を自動的に前記列車運行管理システムから受信し、演算を行なうことにより、リアルタイムで輸送力および乗客への影響度を出力することを特徴とする輸送力演算装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載された輸送力演算装置において、前記輸送力演算装置は、輸送力および乗客への影響度を演算した結果を蓄積する演算情報ＤＢを有し、指令員の要求により過去の任意の時間帯での輸送力および乗客への影響度を、前記輸送力出力部により端末もしくは帳票もしくは外部記憶媒体に出力することを特徴とする輸送力演算装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載された輸送力演算装置において、前記輸送力演算装置は、前記列車運行管理システムから受信したダイヤ変更入力履歴を保有し、過去のある断面で実施したダイヤ変更の結果に対する輸送力の変動および乗客への影響度を検証可能とすることを特徴とする輸送力演算装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載された輸送力演算装置において、前記輸送力演算装置は、前記列車運行管理システムから受信したダイヤ変更詳細データに基づいて乗客への影響度を出力することを特徴とする輸送力演算装置。

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