JP2020059318A - 運行管理支援システムおよび運行管理支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】気象変動が列車の運行に支障をきたすのを抑制する。【解決手段】 臨速集約システム１００は、気象予報システム１０１、地上機器１０２、駅システム１０３、通告伝達システム１０４、運行管理システム１０５および列車１０６より情報送受信部１００１を介して各種情報を受信し、情報処理部１００２にて予想規制区間および規制対象列車の判定を行う。規制対象列車は、予想規制区間において速度規制の対象となる列車である。この速度規制に伴って、予想規制区間を通過する列車１０６に臨時速度が設定される。臨時速度は、予想規制区間を走行している列車１０６の速度の上限である。さらに、臨速集約システム１００は、規制対象列車に対する臨時速度を決定および更新し、臨時速度に基づいて予想ダイヤを作成および更新する。さらに、臨速集約システム１００は、情報送受信部１００１を介し、運行管理システム１０５に予想ダイヤを送信し、列車１０６に臨時速度を送信する。【選択図】図１

Description

本発明は、気象変動に基づく列車の臨時速度の制御やダイヤ情報の更新などに適用可能な運行管理支援システムおよび運行管理支援装置に関する。

風雨や降雪などの気象現象の発生時に脱線や人身事故が発生することを防止するため、鉄道沿線に配置されている計測装置から防災情報を把握し、指令員に対し規制情報を発報することで列車に対する運転規制の判断を迅速に行う通告伝達システムが知られている。

規制情報の発報は現時点の気象情報を基に行われる。このため、規制対象列車に対する運転規制の実施によるダイヤの乱れを平復するための運転整理案の立案が遅れ、列車の遅延の拡大や十分な輸送力の確保が困難になることがあった。

ダイヤ乱れ予測に対応する運転計画案の自動作成を実現するため、特許文献１には、気象予測値を外部から取得し、計測機器の計測予測値を求め、計測予測値が計測値の閾値以上となった後、速度規制で走行する設定時間と解除時間を求める技術が開示されている。

特開２０１５−２０９０５０号公報

しかしながら、特許文献１の開示された技術では、速度規制の設定時刻から解除時刻を計算するため、狭い地域における急激な天候変化等、長期的な気象情報を有しないと速度規制の設定時間と解除時間の予測が難しい場合があった。

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、その目的は、気象変動が列車の運行に支障をきたすのを抑制することが可能な運行管理支援装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、第１の観点に係る運行管理支援システムは、気象予測情報に基づいて速度規制の設定または解除が行われる予想規制区間を判定し、前記予想規制区間において速度規制の対象となる列車を判定する規制対象判定部と、前記予想規制区間における臨時速度を決定する臨時速度作成部と、前記臨時速度に基づいて予想ダイヤを作成する予想ダイヤ作成部とを備える。

本発明によれば、気象変動が列車の運行に支障をきたすのを抑制することができる。

図１は、実施形態に係る運行管理支援システムの構成を示すブロック図である。 図２は、図１の規制区間管理テーブルの格納データの一例を示す図である。 図３は、図１の臨時速度管理テーブルの格納データの一例を示す図である。 図４は、図１の乗降時間管理テーブルの格納データの一例を示す図である。 図５は、図１の気象予測情報受信部にて受信された気象予報情報の一例を示す図である。 図６は、図１の規制対象ファイルの格納データの一例を示す図である。 図７は、図１の予想規制区間判定部の予想規制区間判定方法を示すフローチャートである。 図８は、図１の規制対象列車判定部の規制対象列車判定方法を示すフローチャートである。 図９は、図１の臨時速度計算部の臨時速度計算方法を示すフローチャートである。 図１０（ａ）は、規制象列車の判定方法の一例を示すダイヤ図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の各区間境界地点の列車の区間通過予想時刻を示す図、図１０（ｃ）は、図１０（ａ）の予想規制区間の規制開始時刻および規制終了時刻を示す図、図１０（ｄ）は、図１０（ａ）の予想規制区間と規制象列車との対応関係を示す図である。 図１１（ａ）は、予想ダイヤの計算に用いられる基準ダイヤを示す図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の基準ダイヤ上の各列車の区間通過予想時刻を示す図である。 図１２（ａ）は、図１１（ａ）の基準ダイヤに予想規制区間を設定した状態を示す図、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の基準ダイヤ上の各列車の区間通過予想時刻を示す図である。 図１３（ａ）は、図１２（ａ）の予想規制区間が設定された基準ダイヤから作成した予想ダイヤを示す図、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）の予想ダイヤ上の各列車の区間通過予想時刻を示す図である。 図１４は、図１の臨速集約システムのハードウェア構成を示すブロック図である。

実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている諸要素及びその組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、実施形態に係る運行管理支援システムの構成を示すブロック図である。
図１において、この運行管理支援システムには臨速集約システム１００が設けられている。臨速集約システム１００には、情報送受信部１００１、情報処理部１００２および記憶装置１００３が設けられている。臨速集約システム１００は、気象予報システム１０１、地上機器１０２、駅システム１０３、通告伝達システム１０４、運行管理システム１０５および列車１０６と通信可能である。

臨速集約システム１００は、気象予報システム１０１、地上機器１０２、駅システム１０３、通告伝達システム１０４、運行管理システム１０５および列車１０６より情報送受信部１００１を介して各種情報を受信し、情報処理部１００２にて予想規制区間および規制対象列車の判定を行う。規制対象列車は、予想規制区間において速度規制の対象となる列車である。この速度規制に伴って、予想規制区間を通過する列車１０６に臨時速度が設定される。臨時速度は、予想規制区間を走行している列車１０６の速度の上限である。さらに、臨速集約システム１００は、規制対象列車に対する臨時速度を決定および更新し、臨時速度に基づいて予想ダイヤを作成および更新する。この予想ダイヤには、規制対象列車の予想ダイヤだけでなく、速度規制の対象とならない列車の予想ダイヤも含めることができる。さらに、臨速集約システム１００は、情報送受信部１００１を介し、運行管理システム１０５に予想ダイヤを送信し、列車１０６に臨時速度を送信する。

情報送受信部１００１には、気象予測情報受信部１０１１、機器情報受信部１０１２、ホーム混雑情報受信部１０１３、規制区間受信部１０１４、ダイヤ情報送受信部１０１５、列車情報受信部１０１６および臨時速度送信部１０１７が設けられている。情報処理部１００２には、規制対象判定部１０２１、臨時速度作成部１０２５および予想ダイヤ作成部１０２８が設けられている。

規制対象判定部１０２１は、気象予測情報に基づいて速度規制の設定または解除が行われる予想規制区間を判定し、予想規制区間において速度規制の対象となる列車を判定する。臨時速度作成部１０２５は、予想規制区間における臨時速度を決定する。予想ダイヤ作成部１０２８は、臨時速度に基づいて予想ダイヤを作成する。この時、予想ダイヤ作成部１０２８は、予想規制区間を通過する列車ごとに予想ダイヤを作成することができる。さらに、速度規制の対象とならないが、規制対象列車の設定によって遅延が生じる列車についても予想ダイヤを作成することができる

規制対象判定部１０２１には、予想規制区間判定部１０２２、規制対象列車判定部１０２３および規制対象ファイル更新部１０２４が設けられている。臨時速度作成部１０２５には、臨時速度計算部１０２６および臨時速度ファイル更新部１０２７が設けられている。予想ダイヤ作成部１０２８には、予想ダイヤ計算部１０２９および予想ダイヤファイル更新部１０３０が設けられている。

記憶装置１００３には、規制区間管理テーブル１０３１、規制対象ファイル１０３２、臨時速度管理テーブル１０３３、臨時速度ファイル１０３４、乗降時間管理テーブル１０３５および予想ダイヤファイル１０３６が格納される。

規制区間管理テーブル１０３１は、予想規制区間の設定要否を判断するための気象条件を管理する。規制対象ファイル１０３２は、規制対象判定部１０２１で判定された規制区間および規制対象列車を特定する情報を保持する。臨時速度管理テーブル１０３３は、予想規制区間の臨時速度を管理する。臨時速度ファイル１０３４は、臨時速度作成部１０２５で作成された臨時速度の情報を保持する。乗降時間管理テーブル１０３５は、ホーム混雑度および列車混雑度に応じた乗降時間を管理する。予想ダイヤファイル１０３６は、予想ダイヤ作成部１０２８で作成された予想ダイヤ情報を保持する。

気象予報システム１０１は、気象予測情報を生成し、臨速集約システム１００に通知する。地上機器１０２は、沿線に沿って設置され、列車の運行に使用される機器である。地上機器１０２は、例えば、駅構内の信号機、転轍機および連動装置７である。地上機器１０２は、その装置状態を臨速集約システム１００に通知する。駅システム１０３は、各駅のホーム混雑情報を臨速集約システム１００に送信する。通告伝達システム１０４は、鉄道沿線に配置されている計測装置から防災情報を把握し、指令員に対し規制情報を発報する。規制情報は規制区間を含む受信する。通告伝達システム１０４からの規制情報の発報は現時点の気象情報を基に行われる。運行管理システム１０５は、ダイヤ情報に基づいて列車１０６の運行を管理する。列車１０６には車上装置１０７が設けられている。車上装置１０７は、臨速集約システム１００から列車１０６の臨時速度を受信したり、列車１０６の列車混雑情報を臨速集約システム１００に送信したりする。

気象予測情報受信部１０１１は、気象予報システム１０１より、単位時間ごとの予想風速と予想降水量を区間単位に受信する。機器情報受信部１０１２は、地上機器１０２より地上機器１０２の装置状態を受信する。ホーム混雑情報受信部１０１３は、駅システム１０３よりホーム混雑情報を受信する。規制区間受信部１０１４は、通告伝達システム１０４より現在の気象情報や地上機器１０２の支障情報を基に作成される規制区間を受信する。ダイヤ情報送受信部１０１５は、運行管理システム１０５よりダイヤ情報を受信したり、臨速集約システム１００で作成した予想ダイヤを運行管理システム１０５に送信する。列車情報受信部１０１６は、列車１０６より列車混雑情報を受信する。臨時速度送信部１０１７は、臨速集約システム１００で作成した臨時速度を列車１０６へ送信する。

予想規制区間判定部１０２２は、気象予測情報受信部１０１１にて受信した気象予測情報と、機器情報受信部１０１２にて受信した機器情報と、規制区間受信部１０１４にて受信した規制区間と、規制対象ファイル１０３２の参照結果に基づいて、予想規制区間を作成する。
規制対象列車判定部１０２３は、予想規制区間判定部１０２２で作成または更新した予想規制区間と、ダイヤ情報送受信部１０１５にて受信したダイヤ情報に基づいて、規制対象列車を判定する。
規制対象ファイル更新部１０２４は、予想規制区間判定部１０２２で判定した予想規制区間の情報と、規制対象列車判定部１０２３で判定した規制対象列車の情報を、規制対象ファイル１０３２へ格納する。

臨時速度計算部１０２６は、気象予測情報受信部１０１１にて受信した気象予報情報と、臨時速度管理テーブル１０３３の参照結果に基づいて、規制対象ファイル１０３２で特定される規制対象列車に対して臨時速度を設定する。
臨時速度ファイル更新部１０２７は、規制対象列車に対して設定された臨時速度情報を、臨時速度ファイル１０３４へ格納する。

ここで、臨時速度計算部１０２６は、予想規制区間を走行予定の規制対象列車の臨時速度を計算し、臨時速度送信部１０１７は、予想規制区間を走行予定の規制対象列車に臨時速度を通知することができる。
これにより、規制対象列車は、予想規制区間を走行する前に、将来の天候変化に対応した臨時速度を取得することが可能となる。このため、規制対象列車は、予想規制区間の走行時の速度変化に予め備えることが可能となり、予想規制区間を走行する時に列車速度の急激な加減速を抑制することが可能となることから、急な天候変化でも安全かつ快適に走行することができる。

また、予想規制区間判定部１０２２は、気象予測情報受信部１０１１で受信された第１気象予測情報に基づいて予想規制区間を設定し、その予想規制区間の設定後に気象予測情報受信部１０１１で受信された第２気象予測情報に基づいて予想規制区間の規制終了時刻を更新することができる。
これにより、中〜長期の気象予報情報を用いることで予想規制区間の設定および解除を行うことが可能となり、短期の気象予報情報を用いた場合に比べて臨時速度の設定および解除を区間単位かつ時間単位でより詳細に行うことが可能となる。この結果、狭い地域における急激な天候変化等に対応したきめ細やかな列車の速度制御を行うことができ、列車の遅延を抑制しつつ、列車の運行時の安全性を確保することが可能となる。

予想ダイヤ計算部１０２９は、ダイヤ情報送受信部１０１５にて受信したダイヤ情報と、ホーム混雑情報受信部１０１３にて受信したホーム混雑情報と、列車情報受信部１０１６にて受信した列車混雑情報と、臨時速度ファイル１０３４の参照結果に基づいて、予想ダイヤを作成する。ここで、予想ダイヤ計算部１０２９は、規制対象列車に設定された臨時速度に基づいて予想ダイヤを作成することができる。この時、予想ダイヤ計算部１０２９は、ホーム混雑情報受信部１０１３で受信されたホーム混雑情報と、列車情報受信部１０１６で受信された列車混雑情報を、乗降時間管理テーブル１０３５で管理されるホーム混雑度および列車混雑度とを比較することができる。そして、それらの比較結果に基づいて乗降時間管理テーブル１０３５から列車１０６の乗降時間を取得し、予想ダイヤで設定される各駅の予想出発時刻に加算するようにしてもよい。

予想ダイヤファイル更新部１０３０は、予想ダイヤ計算部１０２９にて計算された区間通過予想時刻および駅出発予想時刻を予想ダイヤファイル１０３６に反映する。

ここで、予想ダイヤ計算部１０２９は、予想規制区間を走行予定の規制対象列車の臨時速度に基づいて、規制対象列車および速度規制の対象とならない列車の予想ダイヤを作成し、ダイヤ情報送受信部１０１５は、その予想ダイヤを運行管理システム１０５に通知することができる。
これにより、規制対象列車だけでなく速度規制の対象とならない列車も含めた遅延の程度を予め見積もることができ、速度規制終了後の輸送力の確保のために実施されるダイヤ平復作業時の運転整理案を早期に立案することが可能となる。

図２は、図１の規制区間管理テーブルの格納データの一例を示す図である。
図２において、規制区間管理テーブル１０３１には、列車１０６が走行する区間ごとに基準風速、基準降水量および基準累積降水量が登録される。基準風速は、予想規制区間の設定要否を判断するための風速である。気象予測情報で与えられる予想風速が基準風速を超過した場合、その超過した区間および時間に対して予想規制区間が設定される。気象予測情報で与えられる予想風速が基準風速を下回った場合、その下回った区間および時間に対し、予想規制区間が解除される。基準降水量は、予想規制区間の設定要否を判断するための降水量である。気象予測情報で与えられる予想降水量が基準降水量を超過した場合、その超過した区間および時間に対して予想規制区間が設定される。気象予測情報で与えられる予想降水量が基準風速を下回った場合、その下回った区間および時間に対し、予想規制区間が解除される。基準累積降水量は、予想規制区間の設定要否を判断するための累積降水量である。気象予測情報で与えられる予想降水量から算出された予想累積降水量が基準累積降水量を超過した場合、その超過した区間および時間に対して予想規制区間が設定される。気象予測情報で与えられる予想降水量から算出された予想累積降水量が基準累積降水量を下回った場合、その下回った区間および時間に対し、予想規制区間が解除される。

図３は、図１の臨時速度管理テーブルの格納データの一例を示す図である。
図３において、臨時速度管理テーブル１０３３には、図２の規制区間管理テーブル１０３１に登録された各区間ごとに気象条件に応じて臨時速度が登録される。この時、予想風速と予想降水量が、基準風速と基準降水量を超過しているか判定し、予想風速と基準風速の比較によって算出する臨時速度と、予想降水量と基準降水量の比較によって算出する臨時速度のうち、遅い方を規制対象列車に対する臨時速度として設定することができる。例えば、予想規制区間が区間１で定められており、予想風速が３０（ｍ／ｓ）、予想降水量が２０（ｍｍ／ｈ）であるとする。この時、予想風速と基準風速の比較によって算出される臨時速度は４０（ｋｍ／ｓ）であり、予想降水量と基準降水量の比較によって算出される臨時速度は３０（ｋｍ／ｓ）である。従って、速度が遅い３０（ｋｍ／ｓ）を規制対象列車に対して臨時速度として設定することができる。

図４は、図１の乗降時間管理テーブルの格納データの一例を示す図である。
図４において、乗降時間管理テーブル１０３５には、駅ごとに列車種別および行先に応じてホーム混雑度および列車混雑度が登録され、ホーム混雑度および列車混雑度に応じた乗降時間が登録されている。ここで、ホーム混雑度および列車混雑度が大きい程、乗降に時間がかかるので、乗降時間が長くなる。

図５は、図１の気象予測情報受信部にて受信された気象予報情報の一例を示す図である。なお、図５の例では、５分ごとに気象予報情報が作成される場合を示した。
図５において、気象予報情報では、各時刻の予想風速および予想降水量が区間ごとに与えられる。
この時、例えば、区間１の予想降水量は、時刻１３：５０〜時刻１４：１０において、図２の規制区間管理テーブル１０３１に登録されている区間１の基準降水量＝１０（ｍｍ／ｈ）を超過している。このため、時刻１３：５０〜時刻１４：１０において区間１が予想規制区間として設定される。
また、区間１の予想降水量は、時刻１３：５０〜時刻１４：１０において、図３の臨時速度管理テーブル１０３３に登録されている区間１の基準降水量＝１０（ｍｍ／ｈ）を超過し、かつ基準降水量＝２０（ｍｍ／ｈ）を下回っている。このため、時刻１３：５０〜時刻１４：１０において区間１が予想規制区間として設定された時の臨時速度は４０（ｋｍ／ｈ）に設定される。

図６は、図１の規制対象ファイルの格納データの一例を示す図である。
図６において、規制対象ファイル１０３２には、予想規制区間が設定された区間ごとに規制開始時刻、規制終了時刻および規制対象列車が登録される。ここで、気象予報情報で与えられた各時刻の予想風速および予想降水量を、規制区間管理テーブル１０３１に登録された予基準風速および基準降水量と区間ごとに比較する。そして、気象予報情報で与えられた各時刻の予想風速または予想降水量が、規制区間管理テーブル１０３１に登録された予基準風速または基準降水量を超過した時刻を規制開始時刻とする。気象予報情報で与えられた各時刻の予想風速および予想降水量が、規制区間管理テーブル１０３１に登録された予基準風速および基準降水量を下回った時刻を規制終了時刻とする。さらに、規制開始時刻と規制対象列車との間に予想規制区間を走行する列車を、その予想規制区間における規制対象列車とすることができる。規制開始時刻と規制対象列車との間に予想規制区間を走行する列車は、ダイヤ情報送受信部１０１５にて受信したダイヤ情報に基づいて特定することができる。

図７は、図１の予想規制区間判定部の予想規制区間判定方法を示すフローチャートである。
図７のステップ７０１にて、予想規制区間判定処理が開始されると、ステップ７０２にて、予想規制区間判定部１０２２は、気象予報システム１０１、地上機器１０２および通告伝達システム１０４から送信された気象予測情報と機器情報と規制区間を、気象予測情報受信部１０１１、機器情報受信部１０１２および規制区間受信部１０１４を介して取得する。
次に、ステップ７０３にて、気象予測情報と機器情報から予想累積降水量を計算する。

次に、ステップ７０４にて、規制対象ファイル１０３２を参照し、予想規制区間の有無を判定する。予想規制区間が存在する場合、ステップ７０５にて、規制区間管理テーブル１０３１を参照することで、該当の予想規制区間の気象予測値が規制基準値を下回っているか判断する。気象予測値は、気象予報システム１０１から受信した予想風速、予想降水量およびステップ７０３で計算した予想累積降水量である。規制基準値は、規制区間管理テーブル１０３１に登録された基準風速、基準降水量および基準累積降水量である。

例えば、図６の予想規制区間として設定されている区間２について、予想風速が基準風速の１５（ｍ／ｓ)を下回り、予想降水量が基準降水量の５（ｍｍ／ｈ)を下回り、予想累積降水量が基準累積降水量の５（ｍｍ）を下回っている場合、区間２は規制基準値を下回っていると判定する。規制基準値を下回っていると判断すると、ステップ７０６にて該当の予想規制区間を規制対象ファイル１０３２から削除する。

ステップ７０６の予想規制区間の削除では、予想規制区間の中で初めて気象予測値が規制基準値を下回る時刻を新しい規制終了時刻として更新し、更新前の規制終了時刻を削除する。例えば、規制開始時刻が１４：００、規制終了時刻が１４：３０である予想規制区間において、その予想規制区間の設定後に受信した気象予報情報では、１４：２０の予想風速と予想降水量が規制基準値を下回る場合、１４：２０を新たに規制終了時刻として規制対象ファイル１０３２を更新し、１４：２０〜１４：３０の予想規制区間を削除する。

次に、ステップ７０７にて、規制区間管理テーブル１０３１を参照することで、規制基準値を超過している区間の有無を判定する。例えば、区間３において、予想風速が基準風速の３０（ｍ／ｓ）を超過している、あるいは予想降水量が基準降水量の１５（ｍｍ／ｈ）を超過している、あるいは予想累積降水量が基準累積降水量の１５（ｍｍ）を超過している場合、区間３は規制基準値を超過していると判定する。規制基準値を超過している区間がある場合、ステップ７０８にて予想規制区間を作成し、規制対象ファイル１０３２に設定する。

ステップ７０８の予想規制区間の作成では、ステップ７０２で受信した気象予測情報より、各区間に対し、規制基準値を初めて超過する時刻を規制開始時刻、規制開始時刻以降初めて規制基準値を下回る時刻を規制終了時刻とし、規制開始時刻から規制終了時刻までの期間を予想規制区間と定める。

次に、ステップ７０９にて、ステップ７０２で受信した規制区間と、ステップ７０８で作成した予想規制区間を比較し、重複のある区間を予想規制区間から除外する。これは、実際の列車運行業務を行うに当たり、現時点の気象情報や機器情報から算出される情報の方を、気象予測値より算出される情報より優先させるためである。
次に、ステップ７１０にて、受信した規制区間の規制解除時刻を新しい規制開始時刻として更新し、更新前の規制開始時刻を削除する。

以下、ステップ７０３の予想累積降水量の計算方法を示す。
各区間において、予想累積降水量の計算に用いられる変数および定数を以下のように定義する。
ｔ：時刻
ｔ_ｃ：現在時刻
ｔ_ｓ：ｔ_ｅ 以降、初めてｒ（ｔ）＞０となる時刻
ｔ_ｅ：ｔ_ｓ 以降、初めてｒ（ｔ）＝０となり、以降Ｌ以上ｒ（ｔ）＝０を満たす時刻
Ｌ：任意の時分
ｈ（ｔ）：時刻ｔにおける予想累積降水量（ｍｍ）
ｈ（０）：機器情報に含まれる現時刻における累積降水量（ｍｍ）
ｒ（ｔ）：気象予報情報に含まれる時刻ｔにおける予想降水量（ｍｍ／ｈ）
Ｔ_iｎｔ：気象予報情報内の時系列データにおける単位時間（ｍiｎ）
α：０＜α＜１を満たす任意の定数値

時分Ｌは、断続的に降水している状況を想定して定義する。時分Ｌ以内に降水が再開する場合、降水量が０でも降水が継続していると判断する。以下の計算例では、Ｌ＝６０（ｍiｎ）とする。単位時間Ｔ_intは、以下の計算例では、５（ｍiｎ）とする。定数値αは、区間毎に定義する。定数値αは、土壌などに浸透する雨量をモデル化するための因子で、時間経過とともに過去の累積降水量が減少することを示す。以下の計算例では、各区間で０．９５と定める。
上記定義より、時刻ｔにおける予想累積降水量ｈ（ｔ）は、以下の式で与えることができる。αに対するべき乗の単位は（ｈ）である。

以下、予想累積降水量の計算例を示する。ここでは、図５の区間１についての予想累積降水量の計算を行う。なお、現在時刻ｔ_ｃを１３：００とする。図５において、１３:２５以前と、１４:３５以降の区間１の降水量は０（ｍｍ／ｈ）で、ｈ（０）は０（ｍｍ）であるとする。
まず、時刻ｔ_ｓを求める。１３：３０の予想降水量が５（ｍｍ／ｈ）であるので、時刻ｔ_ｓは１３：３０である。
続いて、時刻ｔ_ｅを求める。１３：３５において、予想降水量が０（ｍｍ／ｈ）であるが、１３：４０の予想降水量が５（ｍｍ／ｈ）であるため、時刻ｔ_ｅとしない。１４：２５に予想降水量が０（ｍｍ／ｈ）となり、以降の予想降水量が０（ｍｍ／ｈ）であるので、１４：２５を時刻ｔ_ｅとする。これらを用いて、１４：００の予想累積降水量ｈ（１４：００）を以下の通り計算する。
ｔ＝１４：００において、ｔ_ｓ≦ｔ≦ｔ_ｅを満たすため、以下の式に示すように、ｈ（１４：００）は５．７８（ｍｍ）である。

図８は、図１の規制対象列車判定部の規制対象列車判定方法を示すフローチャートである。
図８のステップ８０１にて、規制対象列車判定処理が開始されると、ステップ８０２にて、規制対象列車判定部１０２３は、運行管理システム１０５から送信されたダイヤ情報を、ダイヤ情報送受信部１０１５を介して取得する。

次に、ステップ８０３にて、規制対象ファイル１０３２を参照し、規制対象列車の有無を判定する。規制対象列車が存在する場合、ステップ８０４にて、予想規制区間判定部１０２２で作成された予想規制区間の範囲内に規制対象列車が存在するか判定する。規制対象列車が予想規制区間の範囲外に存在する場合、ステップ８０５にて、その規制対象列車を規制対象ファイル１０３２から除外する。

次に、ステップ８０６にて、規制対象ファイル１０３２と予想ダイヤを参照し、予想規制区間の範囲内に列車が存在するか判定する。予想規制区間の範囲内に列車が存在する場合、ステップ８０７にて、該当列車を規制対象列車として規制対象ファイル１０３２に設定する。

ステップ８０４、８０６の予想規制区間における規制対象列車の判定では、ステップ８０２で受信した予想ダイヤより、区間境界地点を通過する時刻（区間境界地点が駅の場合、列車が駅を出発する時刻）が予想規制区間に含まれているかを判定する。

図９は、図１の臨時速度計算部の臨時速度計算方法を示すフローチャートである。
図９のステップ９０１にて、臨時速度計算処理が開始されると、ステップ９０２にて、臨時速度計算部１０２６は、気象予報システム１０１から送信された気象予測情報を、気象予測情報受信部１０１１を介して受信する。

次に、ステップ９０３にて、臨時速度ファイル１０３４を参照し、臨時速度設定済列車の有無を判定する。臨時速度設定済列車が存在する場合、ステップ９０４にて、規制対象ファイル１０３２に含まれる規制対象列車と一致しているか判定する。不一致の場合、ステップ９０５にて、臨時速度設定済列車を臨時速度ファイル１０３４から除外する。

次に、ステップ９０６にて、規制対象ファイル１０３２より規制対象列車の有無を判定する。規制対象列車が存在する場合、ステップ９０７にて、規制対象列車と臨時速度ファイル１０３４に含まれる臨時速度設定済列車が一致しているか判定する、不一致の場合、ステップ９０８にて、規制対象列車に対して臨時速度設定を行い、臨時速度設定済列車を臨時速度ファイル１０３４に設定する。

ステップ９０８の臨時速度設定では、臨時速度未設定の規制対象列車に対し、臨時速度設定を行う。すなわち、ステップ９０２にて受信した気象予報情報より、予想規制区間における予想風速と予想降水量を取得する。そして、臨時速度管理テーブル１０３３を参照し、予想風速と予想降水量を基準風速と基準降水量と比較することで臨時速度を取得し、規制対象列車に対し臨時速度を設定する。

図１０（ａ）は、規制象列車の判定方法の一例を示すダイヤ図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の各区間境界地点の列車の区間通過予想時刻を示す図、図１０（ｃ）は、図１０（ａ）の予想規制区間の規制開始時刻および規制終了時刻を示す図、図１０（ｄ）は、図１０（ａ）の予想規制区間と規制象列車との対応関係を示す図である。
図１０（ａ）において、横軸が時間、縦軸が距離であり、列車１１０１〜１１０３はそれぞれ区間０から区間３へ進むものとする。実斜線は臨速集約システム１００によって更新される前の基準ダイヤであり、図１０（ｂ）に示す区間通過予想時刻に、各列車１１０１〜１１０３が各区間境界地点を通過する。また、図１０（ｃ）に示すように、図１０（ａ）のダイヤ図に設定される各予想規制区間ＫＲ１、ＫＲ２の規制開始時刻および規制終了時刻が与えられる。

そして、図１０（ｂ）の各区間境界地点の列車１１０１〜１１０３の区間通過予想時刻が、各予想規制区間ＫＲ１、ＫＲ２の範囲内にあるかどうかを判断することにより、規制対象列車を判定する。例えば、区間１において、予想規制区間ＫＲ１の範囲内に区間０、１の区間境界地点を通過する列車は、列車１１０１〜１１０３である。このため、図１０（ｄ）に示すように、区間１において、列車１１０１、１１０２、１１０３が規制対象列車として規制対象ファイル１０３２に設定される。
また、区間２において、予想規制区間ＫＲ２の範囲内に区間１、２の区間境界地点を通過する列車は、列車１１０２、１１０３である。このため、図１０（ｄ）に示すように、区間２において、列車１１０２、１１０３が規制対象列車として規制対象ファイル１０３２に設定される。

図１１（ａ）は、予想ダイヤの計算に用いられる基準ダイヤを示す図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の基準ダイヤ上の各列車の区間通過予想時刻を示す図である。
図１１（ａ）において、横軸が時間、縦軸が距離であり、列車１１１１〜１１１４はそれぞれ区間６から区間１へ進むものとする。実斜線は臨速集約システム１００によって更新される前の基準ダイヤである。区間６の開始地点には駅Ｄ、区間４、５の境界地点には駅Ｃ、区間２、３の境界地点には駅Ｂ、区間６の終了地点には駅Ａが存在しているものとする。図１１（ａ）では、列車１１１１、１１１３、１１１４は駅Ｄ、Ｃ、Ｂに停車し、列車１１１２は駅Ｃに停車することを示している。
また、図１１（ｂ）に示すように、ステップ９０２で受信したダイヤ情報より、各列車１１１１〜１１１４の区間通過予想時刻および駅出発予想時刻が算出される。

図１２（ａ）は、図１１（ａ）の基準ダイヤに予想規制区間を設定した状態を示す図、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の基準ダイヤ上の各列車の区間通過予想時刻を示す図である。
図１２（ａ）において、図６の規制対象ファイル１０３２に設定された各区間２、３の規制開始時刻および規制終了時刻に基づいて、図１１（ａ）のダイヤ図に予想規制区間ＫＲ２、ＫＲ３が設定される。

図１３（ａ）は、図１２（ａ）の予想規制区間が設定された基準ダイヤから作成した予想ダイヤを示す図、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）の予想ダイヤ上の各列車の区間通過予想時刻を示す図である。
図１３（ａ）において、実斜線は臨速集約システム１００によって更新される前の基準ダイヤ、点斜線は臨速集約システム１００によって更新された後の予想ダイヤである。規制対象ファイル１０３２に規制対象列車として設定されている各列車１１１１〜１１１４に対し、臨時速度ファイル１０３４に設定されている臨時速度に基づいて、各列車１１１１〜１１１４の区間通過予想時刻および駅出発予想時刻を計算する。

計算した区間通過予想時刻および駅出発予想時刻に対し、各駅Ａ〜Ｄの駅出発予想時刻については、ホーム間雑情報受信部１０１３にて受信したホーム混雑情報と、列車情報受信部１０１６にて受信した列車混雑情報に基づいて、乗降時間管理テーブル１０３５から乗降時間を取得する。そして、各駅Ａ〜Ｄの駅出発予想時刻に乗降時間を加え、区間通過予想時刻および駅出発予想時刻を更新することで予想ダイヤを作成するようにしてもよい。

これにより、複数線区の乗り入れがある駅や、優等列車の乗換え待ちが生じる駅などにおいて、臨時速度設定時の輸送力の低下によるホーム混雑度の上昇と、列車に乗ろうとする乗客が増加することによる列車混雑度の上昇に起因して乗降時間が増大した場合においても、遅延の拡大を防止することができ、速度規制終了後の輸送力の確保のために実施されるダイヤ平復作業時の運転整理案の立案精度を向上させることができる。

図１４は、図１の臨速集約システムのハードウェア構成を示すブロック図である。
図１４において、臨速集約システム１００には、プロセッサ１１、通信制御デバイス１２、通信インターフェース１３、主記憶デバイス１４および外部記憶デバイス１５が設けられている。プロセッサ１１、通信制御デバイス１２、通信インターフェース１３、主記憶デバイス１４および外部記憶デバイス１５は、内部バス１６を介して相互に接続されている。主記憶デバイス１４および外部記憶デバイス１５は、プロセッサ１１からアクセス可能である。

また、臨速集約システム１００の入出力インターフェースとして、入力デバイス２０および出力デバイス３０が設けられている。入力デバイス２０および出力デバイス３０は、内部バス１６に接続されている。

プロセッサ１１は、臨速集約システム１００全体の動作制御を司るハードウェアである。主記憶デバイス１４は、例えば、ＳＲＡＭまたはＤＲＡＭなどの半導体メモリから構成することができる。主記憶デバイス１４には、プロセッサ１１が実行中のプログラムを格納したり、プロセッサ１１がプログラムを実行するためのワークエリアを設けることができる。

外部記憶デバイス１５は、大容量の記憶容量を有する記憶デバイスであり、例えば、ハードディスク装置やＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）である。外部記憶デバイス１５は、各種プログラムの実行ファイルを保持することができる。外部記憶デバイス１５には、運行管理支援プログラム１５Ａを格納することができる。プロセッサ１１が運行管理支援プログラム１５Ａを主記憶デバイス１４に読み出し、運行管理支援プログラム１５Ａを実行することにより、図１の臨速集約システム１００の各機能を実現することができる。

通信制御デバイス１２は、外部との通信を制御する機能を有するハードウェアである。通信制御デバイス１２は、通信インターフェース１３を介してネットワーク１９に接続される。臨速集約システム１００は、通信インターフェース１３を介して気象予報システム１０１、地上機器１０２、駅システム１０３、通告伝達システム１０４、運行管理システム１０５および列車１０６と通信することができる。入力デバイス２０は、臨速集約システム１００のオペレータが各種操作入力を行うためのキーボードやマウスなどを含むことができる。出力デバイス３０は各種情報を表示するための液晶ディスプレイなどを含むことができる。

上述した実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれら実施形態のみに限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。

１００ 臨速集約システム、１０１ 気象予報システム、１０２ 地上機器、１０３ 駅システム、１０４ 通告伝達システム、１０５ 運行管理システム、１０６ 列車、１００１ 情報送受信部、１００２ 情報処理部、１００３ 記憶装置、１０１１ 気象予測情報受信部、１０１２ 機器情報受信部、１０１３ ホーム混雑情報受信部、１０１４ 規制区間受信部、 １０１５ダイヤ情報送受信部、１０１６ 列車情報受信部、１０１７ 臨時速度送信部、１０２１ 規制対象判定部、１０２５ 臨時速度作成部、１０２８ 予想ダイヤ作成部、１０２２ 予想規制区間判定部、１０２３ 規制対象列車判定部、１０２４ 規制対象ファイル更新部、１０２６ 臨時速度計算部、１０２７ 臨時速度ファイル更新部、１０２９ 予想ダイヤ計算部、１０３０ 予想ダイヤファイル更新部、１０３１ 規制区間管理テーブル、１０３２ 規制対象ファイル、１０３３ 臨時速度管理テーブル、１０３４ 臨時速度ファイル、１０３５ 乗降時間管理テーブル、１０３６ 予想ダイヤファイル

Claims (15)

1. 気象予測情報に基づいて速度規制の設定または解除が行われる予想規制区間を判定し、前記予想規制区間において速度規制の対象となる列車を判定する規制対象判定部と、
   前記予想規制区間における臨時速度を決定する臨時速度作成部と、
   前記臨時速度に基づいて予想ダイヤを作成する予想ダイヤ作成部とを備える運行管理支援システム。
2. 気象予報システムから前記気象予測情報を受信する気象予測情報受信部と、
   地上機器から機器情報を受信する機器情報受信部と、
   駅システムからホーム混雑情報を受信するホーム混雑情報受信部と、
   運行管理システムとの間でダイヤ情報を授受するダイヤ情報送受信部と、
   前記列車から列車情報を受信する列車情報受信部と、
   前記列車へ臨時速度を送信する臨時速度送信部とをさらに備える請求項１に記載の運行管理支援システム。
3. 前記予想規制区間の設定要否を判断するための気象条件を管理する規制区間管理テーブルと、
   前記予想規制区間の臨時速度を管理する臨時速度管理テーブルと、
   ホーム混雑度および列車混雑度に応じた乗降時間を管理する乗降時間管理テーブルとをさらに備える請求項２に記載の運行管理支援システム。
4. 前記規制対象判定部は、
   前記気象予測情報受信部で受信された気象予測情報と、前記規制区間管理テーブルで管理される気象条件との比較結果に基づいて、前記予想規制区間の設定要否を判断し、
   前記ダイヤ情報送受信部で受信されたダイヤ情報に基づいて、前記予想規制区間において速度規制の対象となる列車を判定し、
   前記臨時速度作成部は、前記予想規制区間において速度規制の対象となる列車に対して臨時速度を設定または解除し、
   前記予想ダイヤ作成部は、前記臨時速度を設定または解除した列車ごとに予想ダイヤを作成する請求項３に記載の運行管理支援システム。
5. 前記規制対象判定部は、前記気象予測情報で与えられる気象予測値が前記規制区間管理テーブルで定められる規制基準値を超過した場合、その超過した区間および時間に対して前記予想規制区間を設定する請求項３に記載の運行管理支援システム。
6. 前記規制対象判定部は、前記気象予測情報で与えられる気象予測値が前記規制区間管理テーブルで定められる規制基準値を下回った場合、その下回った区間および時間に対し、前記予想規制区間を解除する請求項５に記載の運行管理支援システム。
7. 前記臨時速度作成部は、前記ダイヤ情報送受信部で受信されたダイヤ情報に基づいて、前記予想規制区間を走行予定の列車を特定し、前記特定した列車に対して臨時速度を設定する請求項３に記載の運行管理支援システム。
8. 前記臨時速度作成部は、前記ダイヤ情報送受信部で受信されたダイヤ情報に基づいて、前記予想規制区間が解除された区間を走行予定の列車を特定し、前記特定した列車に対して前記臨時速度を解除する請求項７に記載の運行管理支援システム。
9. 前記予想ダイヤ作成部は、前記設定または解除した臨時速度と、前記ホーム混雑情報と、前記列車混雑情報に基づいて、前記予想ダイヤの区間通過予想時刻を前記列車ごとに計算する請求項４に記載の運行管理支援システム。
10. 前記予想ダイヤ作成部は、区間と区間の境界が駅の場合、前記区間通過予想時刻を駅出発予想時刻とする請求項９に記載の運行管理支援システム。
11. 前記予想ダイヤ作成部は、区間と区間の境界が駅で、前記列車が前記駅に停車する場合、前記ダイヤ情報と、前記駅ホーム混雑情報と、前記列車混雑情報に基づいて、前記乗降時間管理テーブルで定められた乗降時間を前記駅出発予想時刻に加算する請求項９に記載の運行管理支援システム。
12. 前記臨時速度送信部は、前記臨時速度の設定または解除の情報を前記列車に送信し、
    前記ダイヤ情報送受信部は、前記予想ダイヤを前記運行管理システムに送信する請求項４に記載の運行管理支援システム。
13. 気象予測情報を受信する気象予測情報受信部と、
    前記気象予測情報受信部で受信された気象予測情報に基づいて予想規制区間を設定する予想規制区間判定部と、
    列車の運行情報に基づいて、前記予想規制区間を走行予定の列車を判定する規制対象列車判定部と、
    前記予想規制区間を走行予定の列車の臨時速度を計算する臨時速度計算部と、
    前記予想規制区間を走行予定の列車に前記臨時速度を通知する臨時速度送信部とを備える運行管理支援装置。
14. 気象予測情報を受信する気象予測情報受信部と、
    第１気象予測情報に基づいて予想規制区間を設定し、前記予想規制区間の設定後に受信された第２気象予測情報に基づいて前記予想規制区間の規制終了時刻を更新する予想規制区間判定部とを備える運行管理支援装置。
15. 前記予想規制区間判定部は、
    前記第１気象予測情報に基づいて、前記予想規制区間の規制開始時刻を第１時刻、規制終了時刻を第２時刻に設定し、
    前記第２気象予測情報で示される前記予想規制区間の気象予測値が前記第２時刻より前の第３時刻で規制基準値を下回る場合、前記予想規制区間の規制終了時刻を前記第２時刻から前記第３時刻に変更する請求項１４に記載の運行管理支援装置。

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