JP2012200030A - Train weight calculation system - Google Patents

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JP2012200030A JP2011060534A JP2011060534A JP2012200030A JP 2012200030 A JP2012200030 A JP 2012200030A JP 2011060534 A JP2011060534 A JP 2011060534A JP 2011060534 A JP2011060534 A JP 2011060534A JP 2012200030 A JP2012200030 A JP 2012200030A
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Tetsuro Okumura
哲朗 奥村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a train weight calculation system that can be easily installed without using a special device, is low in the operational cost and the investment cost, and can be used to measure passenger load factor with high accuracy.SOLUTION: The train weight calculation system has for every plurality of points on the rail track where a train travels: a rail track data 21 in which kilometer distance, latitude and longitude are set; and an operation calculation data 22 in which a travel resistance factor, a gradient amount, a radius of curve and acceleration force are set respectively. The train weight is calculated: by sequentially acquiring the latitude and the longitude of the train traveling points measured by GPS by a positioning information acquisition unit 25 together with positioning time; by determining kilometer distance at each positioning time by a rail track kilometer distance conversion part 26 from the positioning information and the rail track data 21; by determining the speed and the acceleration of the train by a speed acceleration calculation part 27 from the plurality of kilometer distances in the traveling of the train and the positioning time corresponding to these kilometer distances; and by using the values obtained by a speed acceleration calculation part 27 and the operation calculation data 22 corresponding to the traveling point by a train gravimetry part 28 at the accelerating operation or the decelerating operation of the train.

Description

本発明の実施形態は、乗車率や乗車人数の算出に用いられる列車重量の算出システムに関する。   Embodiments described herein relate generally to a train weight calculation system used for calculating a boarding rate and the number of passengers.

鉄道において乗車率や乗車人数を求めることは、需要想定や混雑度の案内のための情報として重要である。乗車率を求めるため使用している公知技術には「画像センサーによる判定装置」（特許文献１参照）、「車両重量測定装置」（特許文献２参照）「自動改札機」（特許文献３参照）などがある。   Obtaining the boarding rate and the number of passengers on a railway is important as information for demand forecast and congestion degree guidance. Known techniques used to determine the boarding rate include “determination device using image sensor” (see Patent Document 1), “vehicle weight measuring device” (see Patent Document 2), and “automatic ticket gate” (see Patent Document 3). and so on.

特開２００９−９３２３８号公報JP 2009-93238 A 特開平２−１３３２７８号公報JP-A-2-133278 特許第３１８７１６６号公報Japanese Patent No. 3187166

しかし、画像センサー及び車両重量測定装置では専用装置を導入する必要があり、安易に導入できない問題がある。自動改札機は専用装置ではないため導入はしやすいが、入場と退場の時刻のみから判断するため正確な乗車ルート・乗車時刻がわからないことが問題である。   However, the image sensor and the vehicle weight measuring device need to introduce a dedicated device, and there is a problem that it cannot be easily introduced. Although the automatic ticket gate is not a dedicated device, it is easy to introduce, but since it is judged only from the time of entry and exit, there is a problem that the exact boarding route and boarding time are not known.

本発明が解決しようとする課題は、特殊な専用装置を用いることなく容易に導入でき、運用コスト・投資コストが低く、精度の高い乗車率の測定に用いることができる列車重量算出システムを提供することにある。   The problem to be solved by the present invention is to provide a train weight calculation system that can be easily introduced without using a special dedicated device, has low operation cost and investment cost, and can be used for highly accurate measurement of a boarding rate. There is.

本発明の実施の形態による列車重量算出システムは、列車が走行する線路上の複数地点毎に、予め設定された基準点からの線路に沿った距離であるキロ程と、その緯度及び経度とがそれぞれ設定された線路データと、予め前記線路上におけるトンネル内／外に応じて求められた走行抵抗係数、勾配量、曲線半径、予め求められた加速力がそれぞれ設定された運転計算データと、ＧＰＳにより測位された前記列車の走行地点の緯度及び経度をそれらの測位時刻と共に順次取得する測位情報取得部と、これら測位情報と前記線路データとから、前記列車の各測位時刻における前記線路上におけるキロ程を求める線路キロ程変換部と、この線路キロ程変換部により求められた前記列車の走行中における複数のキロ程と、これらキロ程に対応する測位時刻とから各測位時刻における前記列車の速度及び加速度を求める速度加速度算出部と、前記列車の加速運転時又は減速運転時に、前記速度加速度算出部で求められた値と、前記列車の走行地点に対応する前記運転計算データとを用い、所定の演算式により前記列車重量を算出する列車重量測定部とを備えたことを特徴とする。   In the train weight calculation system according to the embodiment of the present invention, for each of a plurality of points on the track on which the train runs, a distance of about a kilometer along the track from a preset reference point, and its latitude and longitude are Each set track data, driving calculation coefficient previously determined according to the inside / outside of the tunnel on the track, gradient amount, curve radius, pre-determined acceleration force, GPS calculation data, GPS From the positioning information acquisition unit that sequentially acquires the latitude and longitude of the travel point of the train that is measured by the positioning time, and the positioning information and the track data, the kilometer on the track at each positioning time of the train A track kilometer conversion unit for obtaining a distance, a plurality of kilometers during travel of the train determined by the line kilometer conversion unit, and positioning corresponding to these kilometers A speed acceleration calculation unit for determining the speed and acceleration of the train at each positioning time from the moment, a value obtained by the speed acceleration calculation unit at the time of acceleration operation or deceleration operation of the train, and a travel point of the train A train weight measuring unit that calculates the train weight by a predetermined arithmetic expression using the corresponding operation calculation data is provided.

本発明の一実施の形態に係る列車重量測定システムの概略構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a schematic configuration of a train weight measurement system according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態の処理内容を示す流れ図である。It is a flowchart which shows the processing content of one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態における線路上のキロ程を説明する図である。It is a figure explaining the kilometer distance on the track | line in one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態における線路キロ程変換処理を説明する図である。It is a figure explaining the track kilometer conversion process in one embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of other embodiment of this invention.

以下、本発明の一実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１はこの実施の形態による列車重量算出システムの概略構成を示しており、重量算出対象の列車に搭載される車載装置４として、ＧＰＳ受信装置１、計算装置２、データ記憶装置３を設けている。すなわち、車載装置４内に格納されたＧＰＳ受信装置１により受信した列車の車両位置である現在地緯度及び経度と、データ記憶装置３に格納している線路データ・運転計算データとを使用して、計算装置２により列車重量を算出し、さらに車体重量データ・１人当り重量データを使用して、乗車率と乗車人数を算出する。   FIG. 1 shows a schematic configuration of a train weight calculation system according to this embodiment. A GPS receiver 1, a calculation device 2, and a data storage device 3 are provided as an in-vehicle device 4 mounted on a train to be weight calculated. Yes. That is, using the current location latitude and longitude, which is the vehicle position of the train received by the GPS receiver 1 stored in the in-vehicle device 4, and the track data and operation calculation data stored in the data storage device 3, The train weight is calculated by the calculation device 2, and the boarding rate and the number of passengers are calculated using the body weight data / weight data per person.

具体的なシステム構成を図２のフロー図により説明する。   A specific system configuration will be described with reference to the flowchart of FIG.

この列車重量算出システムは、図１で示したデータ記憶装置３に格納されている線路データ２１、運転計算データ２２、車体重量データ２３及び乗客1人当たりの重量データ２４を有する。また、ＧＰＳ受信装置１の測位情報取得部２５、さらに、計算装置２として、線路キロ程変換部２６、速度加速度算出部２７、列車重量測定部２８、及び乗車状況測定部２９を設けている。   This train weight calculation system has track data 21, operation calculation data 22, vehicle body weight data 23, and weight data 24 per passenger stored in the data storage device 3 shown in FIG. Further, a positioning information acquisition unit 25 of the GPS receiver 1 and a track kilometer conversion unit 26, a speed acceleration calculation unit 27, a train weight measurement unit 28, and a boarding situation measurement unit 29 are provided as the calculation device 2.

線路データ２１とは、列車が走行する線路上の複数地点毎に、予め設定された基準点からの線路に沿った距離であるキロ程と、その緯度及び経度とをそれぞれ設定したデータである。すなわち、図３で示すように、線路３０上を数ｍ単位程度（直線部分は１００ｍ、曲線部分は１０ｍなど）でプロットした各地点（図３では地点１から地点５）の緯度及び経度とキロ程を表１のようにマッチングしたデータである。

Figure 2012200030
The track data 21 is data in which, for each of a plurality of points on the track on which the train runs, a kilometer, which is a distance along a track from a preset reference point, and its latitude and longitude are set. That is, as shown in FIG. 3, the latitude, longitude and kilometer of each point (point 1 to point 5 in FIG. 3) plotted on the line 30 in units of several meters (the straight line portion is 100 m, the curved portion is 10 m, etc.). It is the data which matched the process as shown in Table 1.
Figure 2012200030

運転計算データ２２は、詳細は後述するが、線路３０上におけるキロ程毎のトンネルの内／外での走行抵抗係数、キロ程毎の勾配量及び曲線半径、及び予め求められた加速力である。   The operation calculation data 22, which will be described in detail later, is a running resistance coefficient inside / outside the tunnel for each kilometer on the track 30, a gradient amount and a curve radius for each kilometer, and an acceleration force obtained in advance. .

測位情報取得部２５は、ＧＰＳにより測位された列車の走行地点の緯度及び経度をそれらの測位時刻と共に順次取得する。すなわち、測位情報取得部２５は、数秒周期でＧＰＳアンテナより列車の走行地点の緯度及び経度情報を取得し、この緯度及び経度情報と取得時刻（測位時刻でもある）をリスト化してＧＰＳ測位データ３１として保持する。なお、ＧＰＳアンテナは列車編成の先頭車両の運転台部分に設置する。このようにして取得したＧＰＳ測位データ３１のデータ例を表２に示す。

Figure 2012200030
The positioning information acquisition unit 25 sequentially acquires the latitude and longitude of the travel point of the train measured by GPS together with their positioning times. That is, the positioning information acquisition unit 25 acquires the latitude and longitude information of the train travel point from the GPS antenna at intervals of a few seconds, lists the latitude and longitude information and the acquisition time (also positioning time), and sets the GPS positioning data 31. Hold as. The GPS antenna is installed in the cab portion of the leading vehicle in train formation. A data example of the GPS positioning data 31 acquired in this way is shown in Table 2.
Figure 2012200030

線路キロ程変換部３６は、これら測位データ３１と線路データ２１とから、列車の各測位時刻における線路上のキロ程を求める。すなわち、ＧＰＳ測位データ３１は、測定誤差を含んでいるため、側位データ３１の緯度及び経度は必ずしも線路上の位置とはならない。このため、線路キロ程変換部３６では、この測位データ３１を、線路データ２１を使用して後述する算出方法により線路上の緯度及び経度に補正し、この線路上の緯度及び経度の地点のキロ程に変換する。つまり、ＧＰＳ測位データ３１と線路データ２１とから、線路キロ程データ３２を作成して保持する。この線路キロ程データ３２の算出方法は以下のとおりである。   The track kilometer conversion unit 36 obtains the kilometer on the track at each positioning time of the train from the positioning data 31 and the track data 21. That is, since the GPS positioning data 31 includes measurement errors, the latitude and longitude of the side position data 31 are not necessarily positions on the track. Therefore, the track kilometer conversion unit 36 corrects the positioning data 31 to the latitude and longitude on the track by the calculation method to be described later using the track data 21, and the kilometer of the latitude and longitude points on the track. Convert to about. That is, the line kilometer data 32 is created and held from the GPS positioning data 31 and the line data 21. The calculation method of this track kilometer data 32 is as follows.

図４で示すように、ＧＰＳ測位データが中間に位置する２地点（Ａ，Ｂ）の緯度及び経度を線路データ２１から求める。ＧＰＳ測位位置である地点ＧからＡ地点−Ｂ地点間の線への垂直線の交点をＸ地点（ＧＰＳ測位補正キロ程）とする。この場合の、Ｘ地点からＡ点までの距離（距離DAX）は三平方の定理を用いて以下の式により計算できる。 As shown in FIG. 4, the latitude and longitude of two points (A, B) where the GPS positioning data is located in the middle are obtained from the track data 21. Let the intersection of the vertical line from the point G which is a GPS positioning position to the line between A point-B point be X point (GPS positioning correction kilometer distance). In this case, the distance from the point X to the point A (distance D AX ) can be calculated by the following equation using the three-square theorem.

距離DAB＝キロ程KB−キロ程KA
ＧＰＳ測位補正キロ程Kx＝キロ程KA＋（（距離DAG）2−（距離DBG）2＋
（距離DAB）2）／２×（距離DAB）
このようにして求めた線路キロ程データ３２のデータ例を表３に示す。

Figure 2012200030
Distance D AB = km K B -km K A
GPS positioning correction kilometer distance Kx = kilometer distance K A + ((distance D AG ) 2 − (distance D BG ) 2 +
(Distance D AB ) 2 ) / 2 x (Distance D AB )
Table 3 shows a data example of the track kilometer data 32 thus obtained.
Figure 2012200030

速度加速度算出部２７は、列車の走行中における複数のキロ程データと、これらキロ程データに対応する測位時刻とから各測位時刻における列車の速度及び加速度を求める。すなわち、速度加速度算出部２７は、線路キロ程データ３２を基に、連続した３地点（Ａ，Ｂ，Ｃ）のＧＰＳ測位補正キロ程を使用して、平均速度と平均加速度を以下の式により求め、速度/加速度データ３４として保持する。   The speed / acceleration calculation unit 27 obtains the speed and acceleration of the train at each positioning time from a plurality of kilometer data while the train is traveling and the positioning time corresponding to the kilometer data. That is, the speed acceleration calculation unit 27 uses the GPS positioning correction kilometers of three consecutive points (A, B, C) based on the track distance data 32 to calculate the average speed and the average acceleration according to the following equations. Obtained and held as speed / acceleration data 34.

平均速度VAB Km/h＝（キロ程B−キロ程A）Km／（受信時刻B−受信時刻A）s×3600
平均速度VBC Km/h＝（キロ程C−キロ程B）Km／（受信時刻C−受信時刻B）s×3600
平均速度VAC Km/h＝（キロ程C−キロ程A）Km／（受信時刻C−受信時刻A）s×3600
平均加速度AAC Km/h/s＝（平均速度AB＋平均速度BC）／2
このようにして求めた速度/加速度データの例を表４に示す。

Figure 2012200030
Average speed V AB Km / h = (km B -km A ) Km / (reception time B -reception time A ) s x 3600
Average speed V BC Km / h = (km C -km B ) Km / (reception time C -reception time B ) s x 3600
Average speed V AC Km / h = (km C -km A ) Km / (reception time C -reception time A ) s x 3600
Average acceleration A AC Km / h / s = (average speed AB + average speed BC ) / 2
Table 4 shows an example of the speed / acceleration data thus obtained.
Figure 2012200030

列車重量測定部２８は、列車の加速運転時又は減速運転時に、速度加速度算出部２７で求められた値と、列車の走行地点に対応する運転計算データ２２とを用い、所定の演算式により列車重量を算出して列車重量データ３４として保持する。すなわち、列車重量測定部２８は、例えば、列車編成が１０km/h以上の速度で加速運転を行っている場合、走行抵抗（Rr(kg/t)）、曲線抵抗（Rc(kg/t)）、勾配抵抗（Rg(kg/t)）を含めた加速度は以下の計算式により求められる。   The train weight measurement unit 28 uses the value obtained by the speed acceleration calculation unit 27 and the operation calculation data 22 corresponding to the travel point of the train at the time of the acceleration operation or the deceleration operation of the train. The weight is calculated and held as train weight data 34. That is, the train weight measuring unit 28, for example, when the train formation is accelerating at a speed of 10 km / h or more, running resistance (Rr (kg / t)), curve resistance (Rc (kg / t)) The acceleration including the gradient resistance (Rg (kg / t)) can be obtained by the following formula.

走行抵抗Rr（kg/t）＝a＋bv＋cv2/W
勾配抵抗Rg（kg/t）＝Ｗ×g
曲線抵抗Rc（kg/t）＝9.81×800／r
全走行抵抗加速度（km/h/s）＝（Rr＋Rg＋Rc）／（1000×Ｗ／3.6）
引張力による加速度（km/h/s）＝加速力／（1000×Ｗ×（1.00＋γ）／3.6）
加速度（km/h/s）＝引張力による加速度−全走行抵抗加速度
ａ，ｂ，ｃ：走行抵抗係数（明かり（トンネル外）、トンネル断面で異なる）
ｇ： 勾配量（‰）（運転計算データ２２に保持）
ｒ：曲線半径（m）（運転計算データ２２に保持）
ｖ： 速度（Km/h）
Ｗ：列車重量（ton）
加速力：運転計算データ２２に保持した速度別の引張力（Kg/t）
従って、以下の２次方程式より列車重量Ｗを求めることができる。 Running resistance Rr (kg / t) = a + bv + cv 2 / W
Gradient resistance Rg (kg / t) = W x g
Curve resistance Rc (kg / t) = 9.81 x 800 / r
Total running resistance acceleration (km / h / s) = (Rr + Rg + Rc) / (1000 x W / 3.6)
Acceleration due to tensile force (km / h / s) = Acceleration force / (1000 × W × (1.00 + γ) /3.6)
Acceleration (km / h / s) = acceleration due to tensile force-total running resistance acceleration a, b, c: running resistance coefficient (light (outside of tunnel), different in tunnel cross section)
g: Gradient amount (‰) (held in operation calculation data 22)
r: Curve radius (m) (held in operation calculation data 22)
v: Speed (Km / h)
W: Train weight (ton)
Acceleration force: Tensile force by speed (Kg / t) held in operation calculation data 22
Therefore, the train weight W can be obtained from the following quadratic equation.

Ｗ2（加速度＋3.6g/1000）+ Ｗ(3.6(7848+ar+brv)/1000−3.6*加速力/1000(1+γ))
− cv2 =0
上記計算式に対して、加速度及び速度として、速度加速度算出部２７で求めた速度/加速度データ３３を使用し、また、勾配量・曲線半径・走行抵抗計数等を運転計算データ２２から取得することで、列車重量を求めることができる。すなわち、列車重量測定部２８は、列車の前記走行地点における走行抵抗係数ａ，ｂ，ｃと列車速度ｖと列車重量Ｗとから走行抵抗Rrを求める演算式、前記線路の勾配量ｇと列車重量Ｗとから勾配抵抗Rgを求める演算式、前記線路の曲線半径ｒから曲線抵抗Rcを求める演算式、これら各抵抗Rr，Rg，Rcと列車重量Ｗから全抵抗加速度を求める演算式、加速力と列車重量Ｗから引張力による加速度を求める演算式、この引張力による加速度と全抵抗加速度とから列車の加速度を求める演算式が設定され、これらの演算式に基づく２次方程式により列車重量Ｗを算出する。 W 2 (Acceleration + 3.6g / 1000) + W (3.6 (7848 + ar + brv) /1000−3.6*Acceleration force / 1000 (1 + γ))
− Cv 2 = 0
For the above formula, the speed / acceleration data 33 obtained by the speed / acceleration calculation unit 27 is used as the acceleration and speed, and the gradient amount, curve radius, running resistance count, and the like are obtained from the driving calculation data 22. The train weight can be calculated. That is, the train weight measuring unit 28 calculates the running resistance Rr from the running resistance coefficients a, b, c, the train speed v, and the train weight W at the running point of the train, the gradient amount g of the track, and the train weight. An equation for obtaining the gradient resistance Rg from W, an equation for obtaining the curve resistance Rc from the curve radius r of the line, an equation for obtaining the total resistance acceleration from each of these resistances Rr, Rg, Rc and the train weight W, acceleration force and An arithmetic expression for determining the acceleration due to the tensile force from the train weight W and an arithmetic expression for determining the acceleration of the train from the acceleration due to the tensile force and the total resistance acceleration are set, and the train weight W is calculated by a quadratic equation based on these arithmetic expressions. To do.

上述した列車重量測定部２８で用いる各係数などは、前述のように運転計算データ２２としてデータ記憶装置３に格納されている。   Each coefficient used in the train weight measuring unit 28 described above is stored in the data storage device 3 as the operation calculation data 22 as described above.

例えば、走行抵抗係数ａ，ｂ，ｃの定義例を表５に示す。この値は各車両を試験走行した実績値により設定する。

Figure 2012200030
For example, Table 5 shows definition examples of the running resistance coefficients a, b, and c. This value is set by the actual value of each vehicle that was tested.
Figure 2012200030

なお、上記表５において、「明かり」とはトンネル外を表す。   In Table 5 above, “light” represents the outside of the tunnel.

また、運転計算データ２２である勾配量、曲線半径は線路形状により定まっており、キロ程別に定義される。勾配量のデータ例を表６に、曲線半径のデータ例を表７に示す。

Figure 2012200030
Figure 2012200030
 Further, the gradient amount and the curve radius, which are the operation calculation data 22, are determined by the track shape, and are defined for each kilometer. A data example of the gradient amount is shown in Table 6, and a data example of the curve radius is shown in Table 7.
Figure 2012200030
Figure 2012200030

上述した列車重量測定部２８により、測位時刻毎に求めた列車重量データ３４の例を表８に示す。この列車重量データ３４を正規分布化して平均値を列車重量とする。

Figure 2012200030
Table 8 shows an example of the train weight data 34 obtained for each positioning time by the train weight measuring unit 28 described above. The train weight data 34 is normalized and the average value is set as the train weight.
Figure 2012200030

乗車状況測定部２９は、列車重量測定部２８によって求められた列車重量と、予め設定された車体重量データ２３及び乗客1人当たりの重量データ２４とから、列車の乗車人数又は乗車率のいずれか又は双方を求める。すなわち、各駅間の乗車人数は一定であるため、キロ程を駅間に分割し、各駅間内の列車重量の平均値から車体重量を減算し、１人当り重量で除算することで乗車人数を算出する。また列車重量から車体重量を減算し、定員数×１人当り重量で除算することで乗車率を算出する。   The boarding situation measuring unit 29 is either the number of passengers or the boarding rate of the train from the train weight obtained by the train weight measuring unit 28 and the preset body weight data 23 and weight data 24 per passenger, Ask for both. That is, since the number of passengers between each station is constant, the number of passengers can be calculated by dividing the kilometer distance between stations, subtracting the vehicle weight from the average train weight between each station, and dividing by the weight per person. calculate. Also, the boarding rate is calculated by subtracting the vehicle weight from the train weight and dividing by the number of passengers × weight per person.

上記構成において、列車が駅から出発して加速状態にあるとき、図２で示したように、ＧＰＳ測位情報取得部２５により、ＧＰＳアンテナから緯度及び経度情報を取得し、ＧＰＳ測位データ３１として保持する。ＧＰＳ測位データ３１は線路キロ程変換部２６により線路データ２１とマッチングし、線路キロ程データ３２に変換される。線路キロ程データ３２より測位点の速度及び加速度を速度加速度算出部２７により算出し、速度/加速度データ３３として保持する。列車重量測定部２８は速度加速度算出部２７により求めた速度/加速度データ３３と運転計算データ２２により前述した演算式により列車重量Ｗを求め、列車重量データ３４として保持する。求めた列車重量Ｗは乗車人数乗車率測定部２９により車体重量・１人当たり重量を考慮して乗車人数３５、乗車率３６を算出する。   In the above configuration, when the train departs from the station and is in an acceleration state, the GPS positioning information acquisition unit 25 acquires latitude and longitude information from the GPS antenna and holds it as GPS positioning data 31 as shown in FIG. To do. The GPS positioning data 31 is matched with the track data 21 by the track kilometer conversion unit 26 and converted to the track kilometer data 32. The speed / acceleration at the positioning point is calculated by the speed / acceleration calculation unit 27 from the line kilometer data 32 and held as speed / acceleration data 33. The train weight measuring unit 28 obtains the train weight W from the speed / acceleration data 33 obtained by the speed / acceleration calculating unit 27 and the operation calculation data 22 by the above-described arithmetic expression, and holds it as the train weight data 34. The obtained train weight W calculates the number of passengers 35 and the boarding rate 36 by the passenger number boarding rate measuring unit 29 in consideration of the weight of the vehicle body and the weight per person.

このように、列車編成に搭載したＧＰＳ装置により任意時間周期にて緯度及び経度を測定し、この地点情報から線路上のキロ程を求め、測位地点のキロ程と測位時刻から列車の速度と加速度を求める。求めた速度及び加速度より列車重量を運転理論より求め、車体重量を減算した重量と１人当たり重量と列車編成定員より乗車人数及び乗車率を算出する。本実施の形態では、汎用技術であるＧＰＳ装置を使用することにより、専用装置を使用しない確実な乗車人数及び乗車率の測定を達成することができる。   In this way, the latitude and longitude are measured at arbitrary time intervals by the GPS device installed in the train organization, the kilometer on the track is obtained from this point information, and the speed and acceleration of the train from the kilometer of the positioning point and the positioning time. Ask for. The train weight is obtained from the obtained speed and acceleration from the driving theory, and the number of passengers and the boarding rate are calculated from the weight obtained by subtracting the vehicle body weight, the weight per person, and the train organization capacity. In the present embodiment, by using a GPS device that is a general-purpose technology, it is possible to achieve reliable measurement of the number of passengers and a boarding rate without using a dedicated device.

なお、列車重量測定部２８において、より正確な値のみを使用するためには、勾配や曲線のない平坦な直線走行部分で測定されたキロ程データのみ使用するとよい。勾配・曲線がない場合、抵抗値は走行抵抗のみとなるため、より正確な数値が算出できる。勾配・曲線のない線形は測定キロ程から測定キロ程＋列車長間で判定する。   In order to use only a more accurate value in the train weight measuring unit 28, it is preferable to use only the kilometer data measured in a flat straight traveling portion having no gradient or curve. When there is no slope / curve, the resistance value is only the running resistance, so a more accurate numerical value can be calculated. The linearity without the slope / curve is determined between the measured kilometer and the measured kilometer + train length.

上記説明では、加速運転時の列車重量を算出しているが、減速運転時（ブレーキ・惰行）においても同様に列車重量を算出することができる。ブレーキ運転の場合は、列車重量測定部２８における計算式において、加速力を0とし、全走行抵抗加速度にブレーキ減速度を加えることで計算できる。ブレーキ減速度は運転計算データ２２に含まれる値（3.0km/h/sなど）である。また、惰行運転の場合は、上述の計算式において、加速力を0とすることで計算できる。   In the above description, the train weight during acceleration operation is calculated, but the train weight can be calculated similarly during deceleration operation (brake and coasting). In the case of brake operation, the calculation can be performed by setting the acceleration force to 0 and adding the brake deceleration to the total running resistance acceleration in the calculation formula in the train weight measurement unit 28. The brake deceleration is a value (such as 3.0 km / h / s) included in the operation calculation data 22. Moreover, in the case of coasting operation, it can be calculated by setting the acceleration force to 0 in the above formula.

なお、ＧＰＳの位置情報では、減速運転を表すブレーキ操作及び惰行操作を行ったことは直接的にはわからないため、キロ程データとしてブレーキ操作区間、惰行運転区間を設定したり、列車運転士の操作機器からブレーキ操作信号及び惰行運転信号を入力するようにして減速運転中であることを判別してもよい。また、計算した値が編成重量より少ないもしくは500％以上の乗車率とならない操作を有効な値として選択するようにしてもよい。   Note that the GPS position information does not directly indicate that the brake operation and coasting operation representing deceleration operation have been performed. Therefore, the brake operation section and coasting operation section are set as kilometer data, and the operation of the train driver It may be determined that the vehicle is decelerating by inputting a brake operation signal and a coasting operation signal from the device. In addition, an operation in which the calculated value is less than the knitting weight or does not become a boarding rate of 500% or more may be selected as an effective value.

この実施の形態では、ＧＰＳを導入することで、乗車人数を算出することができ、これを需要予測及び旅客案内に使用することができる。また、ＧＰＳを導入するため、列車位置の把握や実績走行の特定が行える。さらに、乗車率の算出により混雑度を乗換案内等のサービスに使用できる。   In this embodiment, the number of passengers can be calculated by introducing GPS, and this can be used for demand prediction and passenger guidance. Moreover, since GPS is introduced, it is possible to grasp the train position and specify the actual traveling. Furthermore, the degree of congestion can be used for services such as transfer guidance by calculating the boarding rate.

上記実施の形態では、図１で示したように、ＧＰＳ受信装置１、計算装置２、データ記憶装置３を車載装置４として列車上に構成したが、図５で示すように、これらＧＰＳ受信装置１、計算装置２、データ記憶装置３を列車側の車載装置１３とサーバ１６とに分散設置し、この環を無線通信装置５によりインターネット回線で接続するように構成してもよい。すなわち、列車側の車載装置１３に、ＧＰＳ受信装置１の図２で示した測位情報取得部２５、及びこの測位情報取得部２５で取得された列車の走行地点の緯度及び経度をそれらの測位時刻を列車外のサーバ１６に送信する無線通信装置５を設ける。サーバ１６は、図２で示した線路データ２１、及び運転計算データ２２をそれぞれ記憶しているデータ記憶装置３と、線路キロ程変換部２６、速度加速度算出部２７、列車重量測定部２８、及び乗車状況測定部２９を備えた計算装置２とを設けた構成とする。   In the above embodiment, as shown in FIG. 1, the GPS receiver 1, the calculation device 2, and the data storage device 3 are configured on the train as the in-vehicle device 4, but as shown in FIG. 5, these GPS receivers 1. The computing device 2 and the data storage device 3 may be installed in a distributed manner on the train-side vehicle-mounted device 13 and the server 16, and this ring may be connected by the wireless communication device 5 via the Internet line. That is, in the in-vehicle device 13 on the train side, the positioning information acquisition unit 25 shown in FIG. 2 of the GPS receiving device 1 and the latitude and longitude of the travel point of the train acquired by the positioning information acquisition unit 25 are determined as the positioning time. Is provided to the server 16 outside the train. The server 16 includes a data storage device 3 storing the track data 21 and the operation calculation data 22 shown in FIG. 2, a track kilometer conversion unit 26, a speed acceleration calculation unit 27, a train weight measurement unit 28, and It is assumed that the computing device 2 including the boarding situation measuring unit 29 is provided.

上記構成の場合は、車載装置１３内に格納されたＧＰＳ受信装置１により受信した列車の現在地の緯度及び経度を、無線通信装置５にてサーバ６に送信する。サーバ６では計算装置５において、受信したデータとデータ記憶装置４に格納している線路データ２１及び運転計算データ２２を用いて列車重量を算出し、さらに車体重量データ２３、１人当り重量データ２４を使用して、乗車人数３５と乗車率３６を算出する。   In the case of the above configuration, the latitude and longitude of the current location of the train received by the GPS receiver 1 stored in the in-vehicle device 13 is transmitted to the server 6 by the wireless communication device 5. In the server 6, the calculation device 5 calculates the train weight using the received data and the track data 21 and the operation calculation data 22 stored in the data storage device 4, and further the vehicle body weight data 23 and the weight data 24 per person. Is used to calculate the number of passengers 35 and the boarding rate 36.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments have been presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

１・・・ＧＰＳ受信装置
２・・・計算装置
３・・・データ記憶装置
２１・・・線路データ
２２・・・運転計算データ
２３・・・車体重量データ
２４・・・１人当たり重量データ
２５・・・測位情報取得部
２６・・・線路キロ程変換部
２７・・・速度加速度算出部
２８・・・列車重量測定部
２９・・・乗車状況測定部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... GPS receiver 2 ... Calculation apparatus 3 ... Data storage device 21 ... Track data 22 ... Driving calculation data 23 ... Body weight data 24 ... Weight data per person 25.・ ・ Positioning information acquisition unit 26 ・ ・ ・ Track kilometer conversion unit 27 ・ ・ ・ Speed / acceleration calculation unit 28 ・ ・ ・ Train weight measurement unit 29 ・ ・ ・ Ride status measurement unit

Claims (5)

列車が走行する線路上の複数地点毎に、予め設定された基準点からの線路に沿った距離であるキロ程と、その緯度及び経度とがそれぞれ設定された線路データと、
予め前記線路上におけるトンネル内／外に応じて求められた走行抵抗係数、勾配量、曲線半径、予め求められた加速力がそれぞれ設定された運転計算データと、
ＧＰＳにより測位された前記列車の走行地点の緯度及び経度をそれらの測位時刻と共に順次取得する測位情報取得部と、
これら測位情報と前記線路データとから、前記列車の各測位時刻における前記線路上におけるキロ程を求める線路キロ程変換部と、
この線路キロ程変換部により求められた前記列車の走行中における複数のキロ程と、これらキロ程に対応する測位時刻とから各測位時刻における前記列車の速度及び加速度を求める速度加速度算出部と、
前記列車の加速運転時又は減速運転時に、前記速度加速度算出部で求められた値と、前記列車の走行地点に対応する前記運転計算データとを用い、所定の演算式により前記列車重量を算出する列車重量測定部と、
を備えたことを特徴とする列車重量算出システム。 For each of a plurality of points on the track on which the train runs, the kilometer that is the distance along the track from the preset reference point, and the track data in which the latitude and longitude are respectively set,
Driving calculation data in which the running resistance coefficient, the gradient amount, the curve radius, and the acceleration force determined in advance determined according to the inside / outside of the tunnel on the track are set,
A positioning information acquisition unit that sequentially acquires the latitude and longitude of the travel point of the train measured by GPS together with their positioning time;
From these positioning information and the track data, a track kilometer conversion unit for determining the kilometer on the track at each positioning time of the train,
A speed acceleration calculation unit for obtaining a speed and acceleration of the train at each positioning time from a plurality of kilometers during travel of the train determined by the track kilometer conversion unit, and a positioning time corresponding to these kilometers,
The train weight is calculated by a predetermined arithmetic expression using the value obtained by the speed / acceleration calculation unit and the operation calculation data corresponding to the travel point of the train during acceleration operation or deceleration operation of the train. A train weight measuring unit;
A train weight calculation system comprising: 前記列車重量測定部は、前記列車の前記走行地点における走行抵抗係数と列車速度と列車重量とから走行抵抗を求める演算式、前記線路の勾配量と列車重量とから勾配抵抗を求める演算式、前記線路の曲線半径から曲線抵抗を求める演算式、これら各抵抗と列車重量から全抵抗加速度を求める演算式、前記加速力と列車重量から引張力による加速度を求める演算式、この引張力による加速度と前記全抵抗加速度とから列車の加速度を求める演算式が設定され、これらの演算式に基づく２次方程式により前記列車重量を算出することを特徴とする請求項１に記載の列車重量算出システム。   The train weight measuring unit is an arithmetic expression for obtaining a running resistance from a running resistance coefficient, a train speed, and a train weight at the running point of the train, an arithmetic expression for obtaining a gradient resistance from the gradient amount and the train weight of the rail, Calculation formula for calculating the curve resistance from the curve radius of the track, calculation formula for calculating the total resistance acceleration from each resistance and the train weight, calculation formula for calculating the acceleration by the tensile force from the acceleration force and the train weight, the acceleration by the tensile force and the above The train weight calculation system according to claim 1, wherein an arithmetic expression for determining the acceleration of the train is set from the total resistance acceleration, and the train weight is calculated by a quadratic equation based on these arithmetic expressions. 前記列車重量測定部は、ブレーキ運転による減速運転時は、前記加速力を０とし、前記全抵抗加速度に予め設定した減速度を加えることで列車重量を算出することを特徴とする請求項２に記載の列車重量算出システム。   The train weight measuring unit calculates the train weight by adding a deceleration set in advance to the total resistance acceleration while setting the acceleration force to 0 during deceleration operation by brake operation. The described train weight calculation system. 前記列車重量測定部は、惰行運転による減速運転時は、前記加速力を０とすることで列車重量を算出することを特徴とする請求項２に記載の列車重量算出システム。   The train weight calculation system according to claim 2, wherein the train weight measurement unit calculates the train weight by setting the acceleration force to 0 during deceleration operation by coasting operation. 前記列車に、前記測位情報取得部を有するＧＰＳ受信装置、及びこの測位情報取得部で取得された列車の走行地点の緯度及び経度とそれらの測位時刻を前記列車外のサーバに送信する無線通信装置を設け、
前記サーバは、前記線路データ、前記運転計算データをそれぞれ記憶しているデータ記憶装置と、前記線路キロ程変換部、前記速度加速度算出部、及び前記列車重量測定部からなる計算装置とを有する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の列車重量算出システム。 A GPS receiving device having the positioning information acquisition unit in the train, and a radio communication device that transmits the latitude and longitude of the travel point of the train acquired by the positioning information acquisition unit and their positioning times to a server outside the train Provided,
The server includes a data storage device that stores the track data and the operation calculation data, and a calculation device including the track kilometer conversion unit, the speed acceleration calculation unit, and the train weight measurement unit. The train weight calculation system according to any one of claims 1 to 4, wherein:
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016223926A (en) * 2015-06-01 2016-12-28 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Program and travel resistance curve calculation device
JP2020078206A (en) * 2018-11-09 2020-05-21 株式会社日立製作所 Train data recording device and train data recording method
JP2020196349A (en) * 2019-06-03 2020-12-10 Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 Congestion state management device, congestion state management system, congestion state management method, and program
JP2021035783A (en) * 2019-08-30 2021-03-04 東日本旅客鉄道株式会社 Train automatic operation system

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09240470A (en) * 1996-02-20 1997-09-16 Westinghouse Air Brake Co Railroad navigation system
JP2000013903A (en) * 1998-06-22 2000-01-14 Railway Technical Res Inst Method and device for controlling electric brake
JP2000059902A (en) * 1998-08-04 2000-02-25 Railway Technical Res Inst Method for controlling electric brake and device thereof
JP2000197203A (en) * 1998-12-24 2000-07-14 Railway Technical Res Inst Control of electric brake and device thereof
JP2007284013A (en) * 2006-04-20 2007-11-01 Mitsubishi Electric Corp Vehicle position measuring device and vehicle position measuring method
JP2008044548A (en) * 2006-08-18 2008-02-28 Jr Higashi Nippon Consultants Kk Image transmission device for railroad vehicle, and emergency braking image checking system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09240470A (en) * 1996-02-20 1997-09-16 Westinghouse Air Brake Co Railroad navigation system
JP2000013903A (en) * 1998-06-22 2000-01-14 Railway Technical Res Inst Method and device for controlling electric brake
JP2000059902A (en) * 1998-08-04 2000-02-25 Railway Technical Res Inst Method for controlling electric brake and device thereof
JP2000197203A (en) * 1998-12-24 2000-07-14 Railway Technical Res Inst Control of electric brake and device thereof
JP2007284013A (en) * 2006-04-20 2007-11-01 Mitsubishi Electric Corp Vehicle position measuring device and vehicle position measuring method
JP2008044548A (en) * 2006-08-18 2008-02-28 Jr Higashi Nippon Consultants Kk Image transmission device for railroad vehicle, and emergency braking image checking system

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016223926A (en) * 2015-06-01 2016-12-28 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Program and travel resistance curve calculation device
JP2020078206A (en) * 2018-11-09 2020-05-21 株式会社日立製作所 Train data recording device and train data recording method
JP7181767B2 (en) 2018-11-09 2022-12-01 株式会社日立製作所 TRAIN DATA RECORDING DEVICE AND TRAIN DATA RECORDING METHOD
JP2020196349A (en) * 2019-06-03 2020-12-10 Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 Congestion state management device, congestion state management system, congestion state management method, and program
JP7347787B2 (en) 2019-06-03 2023-09-20 Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 Crowd situation management device, congestion situation management system, congestion situation management method and program
JP2021035783A (en) * 2019-08-30 2021-03-04 東日本旅客鉄道株式会社 Train automatic operation system
JP7336918B2 (en) 2019-08-30 2023-09-01 東日本旅客鉄道株式会社 Automated train driving system

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