JP4774031B2 - 列車運行シミュレーション表示装置、表示方法、及び列車運行シミュレーションシステム - Google Patents
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このような構成によれば、軌道画像(2)により軌道の形状が表現される。さらに、制限速度画像(4)が軌道画像(2)と対応付けられて表示されることにより、軌道上のどの位置で制限速度がどのように設定されているが、一目瞭然に理解される。加えて、列車画像(2)が軌道画像(2)に対応付けられて表示されることで、列車が制限速度の低い区間に突入しているか否かが一目瞭然に理解される。これにより、シミュレーションの結果により列車の走行に問題があるかないかが、視覚的に簡単に理解される。
このように、各閉そく毎に制限速度が設定される場合は、境界画像(5)を表示することで、軌道上でどのように各閉そく区間が割り付けられており、その結果どのように制限速度が設定され、どのように列車が各閉そく区間を通過するかが一目瞭然に理解される。そのため、シミュレーション結果において列車の走行に問題があった場合に、原因の把握が行いやすくなる。
移動閉そく方式や、デジタルATC方式では、制限速度が列車からの距離によって決定される。このようなシミュレーション結果のデータに対しても、本発明のように制限速度画像(4)を軌道画像(2)上に表示させることにより、列車の走行に問題があるか否かが視覚的に分かり易く理解される。
このように、速度画像(3)を列車画像(2)に対応付けて表示することにより、列車速度と制限速度との関係が一目瞭然に理解される。また、超過判定画像(9)をさらに表示すれば、列車速度と制限速度との関係がより分かり易く表現される。
軌道上に分岐が存在する場合、一般的には分岐の手前で制限速度が低くなる。分岐に関する情報を分岐画像(8)として表示すれば、軌道上における位置と制限速度との関係がより理解し易くなる。これにより、列車の走行に問題があった場合に、その原因をより把握し易くなる。
制限速度は、通常、軌道の形状により左右される。三次元座標系で表示することにより、軌道の形状がより視覚的に理解され易くなり、軌道上における位置と制限速度との関係が視覚的に理解される。その結果、列車の走行に問題があった場合に、その原因をより把握し易くなる。また、カント、勾配、及びカーブの曲率は、軌道上の制限速度に影響を与える因子である。これらの情報を軌道画像(6)に反映させることにより、軌道上における位置と制限速度との関係が、さらに理解し易くなる。
このように、時刻情報に基づいて表示画面上に表示される画像を更新すれば、列車の動き及び軌道上における制限速度の変化がリアルタイムに表現される。その結果、シュミレーション結果に問題があるか否かが、より詳細に、且つ、より簡単に理解できるようになる。
図面を参照しつつ、第1の実施形態について説明する。図3は、本実施形態に係る列車運行シミュレーションシステムの機能構成を示す概略ブロック図である。この列車運行シミュレーションシステムは、シミュレーション装置1と、表示装置30とを備えている。尚、本実施形態のシミュレーション装置1は、閉そく区間が軌道に対して固定して設定され、その閉そく区間ごとに制限速度が設定される、固定閉そく方式またはアナログATC方式で、列車の運行シミュレーションを行うものとする。
(式1);eyi=Rot(ez、Ψi)・Rot(ex、δi)・ey
尚、Rotは、回転行列を示す。すなわち、Rot(e,a)は、ベクトルeを軸にa(rad)だけ回転させることを示している。
また、軌道法線方向の単位ベクトルeziが、下式2により求められる。
(式2);ezi=Rot(ey、θi)・Rot(ez、Ψi)・Rot(ex、δi)・ez
尚、式1及び2中、Ψiは地点aiにおけるカーブの曲率に基づいて求められる値であり、δiは地点aiにおけるカントに基づいて求められる値であり、θiは地点aiにおける勾配に基づいて求められる値である。カーブの曲率、カント、及び勾配は、リンク情報を参照することで、求めることができる。
次に、点pi0、及び点pi1の座標が、次の式3及び式4によって夫々求められる。
(式3);pi0=ai+eyi・w/2
(式4);pi1=ai−eyi・w/2
尚、式3、4において、wは軌道の幅を示す。この軌道の幅wは、予めRAMなどに設定されているものとする。
次に、点qi0、及び点qi1の座標が、次の式5及び式6によって夫々求められる。
(式5);qi0=ai+eyi・w/2−ezi・d
(式6);qi1=ai−eyi・w/2−ezi・d
尚、式5、6において、dは軌道の厚みを示す。この軌道の厚みdは、予めRAMなどに設定されているものとする。
(式7);bi=ai+ezi・l0
尚、式7中、l0は速度ゼロのときの高さを示す値であり、予めRAMなどに設定されている。
次に、制限速度情報D3と、あらかじめRAM等に設定された速度と表示上の長さの関係を表す係数(例示;0.3[m/(km/h)])に基づいて、各地点aiにおける制限速度が長さlsに換算される。換算された長さlsと下端点biの座標とに基づいて、下記式8により、制限速度画像4の上端点ciの座標が計算される。
(式8);ci=bi+ezi・ls
(式9);um=bi=m+ezi−m・lm
列車画像表示部32は、下端点bi=mと上端点umの座標に基づいて、下端点bi=mから上端点umまで延びる直方体のバーとして見えるように、速度画像3を描画する。直方体のバーとして見えるように描画するためには、例えば、直方体の各頂点の座標位置を、下端点bi=mと上端点umの座標に基づいて、方向行列を計算することにより求めればよい。
続いて、第2の実施形態について説明する。第1の実施形態では、シミュレーション装置1が生成する制限速度情報D3において、制限速度が各閉そく区間Aに対して設定される場合について説明した。これに対して、本実施形態では、シミュレーション装置1による制限速度情報D3において、制限速度は各列車からの距離に対応付けられる。このような制限速度情報D3は、例えば、シミュレーション装置1において移動閉そく方式または、デジタルATC方式によるシミュレーションが行われた場合に生成される。尚、列車情報D1及び軌道情報D2は、第1の実施形態と同様に生成されるものとする。
2 列車画像
3 速度画像
4 制限速度画像
5 境界画像
6 軌道画像
7 分岐状態画像
8 分岐画像
9 超過判定画像
11 ダイヤ情報保持部
12 運行管理モデル
13 列車モデル
14 キロ程・閉そく区間変換部
15 連動装置モデル
17 線形情報保持部
18 在線状態保持部
19 進路開通状態保持部
20 制限速度保持部
21 制限速度演算部
30 表示装置
31 軌道画像表示部
32 列車画像表示部
33 制限速度画像表示部
D1 列車情報
D2 軌道情報
D3 制限速度情報
A 閉そく
B 境界
C 軌道回路要素
L リンク
N 分岐
Claims (18)
- 被シミュレーション軌道の位置を軌道形状情報として含む軌道情報に基づいて、軌道画像を表示画面上に表示する軌道画像表示部と、
前記被シミュレーション軌道上を仮想的に走行する列車の位置を示す列車情報に基づいて、列車画像を、前記軌道画像と位置的に対応付けて前記表示画面上に表示する列車画像表示部と、
前記被シミュレーション軌道上の位置と制限速度との対応関係を示す制限速度情報に基づいて、制限速度画像を、前記軌道画像と位置的に対応付けて前記表示画面上に表示する制限速度画像表示部と、
を具備し、
前記軌道形状情報において、前記被シミュレーション軌道の位置は三次元座標により表現され、
前記軌道画像表示部、前記列車画像表示部、及び前記制限速度画像表示部は、それぞれ、前記軌道画像、前記列車画像、及び前記制限速度画像を、前記表示画面上に三次元座標系で表示する
列車運行シミュレーション表示装置。 - 請求項1に記載された列車運行シミュレーション表示装置であって、
前記軌道情報は、更に、前記被シミュレーション軌道を分割する複数の閉そく区間の位置を、閉そく情報として含んでおり、
前記制限速度情報において、前記制限速度は、前記複数の閉そく区間の各々に対応付けられていることにより、前記被シミュレーション軌道上の位置と対応付けられており、
前記軌道画像表示部は、更に、前記閉そく情報に基づいて、前記複数の閉そく区間の各々同士の境界を示す境界画像を、前記軌道画像に反映させて前記表示画面上に表示する
列車運行シミュレーション表示装置。 - 請求項1に記載された列車運行シミュレーション表示装置であって、
前記制限速度情報において、前記制限速度は、前記列車からの距離と対応付けられていることにより、前記被シミュレーション軌道上の位置に対応付けられている
列車運行シミュレーション表示装置。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載された列車運行シミュレーション表示装置であって、
前記列車情報は、更に、前記列車の速度を示す速度情報を含み、
前記列車画像表示部は、前記速度情報に基づいて、速度画像を、前記列車画像と位置的に対応付けて前記表示画面上に表示する
列車運行シミュレーション表示装置。 - 請求項4に記載された列車運行シミュレーション表示装置であって、
前記列車画像表示部は、前記列車の速度が前記制限速度を超えているか否かを示す超過判定画像を、前記速度画像と位置的に対応付けて表示する
列車運行シミュレーション表示装置。 - 請求項1乃至5のいずれかに記載された列車運行シミュレーション表示装置であって、
前記軌道情報は、さらに、前記シミュレーション軌道における分岐の位置を示す分岐情報を含み、前記分岐情報は前記分岐の開通状態を示す分岐状態情報を含み、
前記軌道画像表示部は、更に、前記分岐情報に基づいて、分岐画像と分岐状態画像とを、前記軌道画像に反映させて前記表示画面上に表示する
列車運行シミュレーション表示装置。 - 請求項1乃至6のいずれかに記載された列車シミュレーション表示装置であって、
前記軌道形状情報は、更に、前記被シミュレーション軌道上におけるカント、勾配、及びカーブの曲率のうちのの少なくとも一つの情報を含んでおり、
前記軌道画像表示部は、前記カント、前記勾配、及び前記カーブの曲率のうちの少なくとも一つを、前記軌道画像に反映させて表示する
列車運行シミュレーション表示装置。 - 請求項1乃至7のいずれかに記載された列車シミュレーション表示装置であって、
前記軌道情報、前記列車情報、及び前記制限速度情報は、時刻を示す時刻情報と対応付けられており、
軌道画像表示部、列車画像表示部、及び制限速度画像表示部は、それぞれ、前記軌道画像、前記列車画像、及び前記制限速度画像を、前記時刻情報に基づいて更新しつつ、前記表示画面に表示する
列車運行シミュレーション表示装置。 - (a)被シミュレーション軌道の位置を軌道形状情報として含む軌道情報に基づいて、軌道画像を表示画面上に表示するステップと、
(b)前記被シミュレーション軌道上を仮想的に走行する列車の位置を列車位置情報として含む列車情報に基づいて、列車画像を前記軌道画像と位置的に対応付けて前記表示画面上に表示するステップと、
(c)前記被シミュレーション軌道上の位置と制限速度との対応関係を示す制限速度情報に基づいて、制限速度画像を前記軌道画像と位置的に対応付けて前記表示画面上に表示するステップと、
を具備し、
前記軌道形状情報において、前記被シミュレーション軌道の位置は三次元座標により表現され、
前記(a)ステップ、前記(b)ステップ、及び前記(c)ステップは、それぞれ、前記軌道画像、前記列車画像、及び前記制限速度画像を、前記表示画面上に三次元座標系で表示するステップを含んでいる
列車運行シミュレーション表示方法。 - 請求項9に記載された列車運行シミュレーション表示方法であって、
前記軌道情報は、更に、前記被シミュレーション軌道を分割する複数の閉そく区間の位置を、閉そく情報として含んでおり、
前記制限速度情報において、前記制限速度は、前記複数の閉そく区間の各々に対応付けられていることにより、前記被シミュレーション軌道上の位置と対応付けられており、
前記(a)ステップは、
更に、
(a−1)前記閉そく情報に基づいて、前記複数の閉そく区間の各々同士の境界を示す境界画像を、前記軌道画像に反映させて前記表示画面上に表示するステップ、を含む
列車運行シミュレーション表示方法。 - 請求項9に記載された列車運行シミュレーション表示方法であって、
前記制限速度情報において、前記制限速度は、前記列車からの距離と対応付けられていることにより、前記被シミュレーション軌道上の位置に対応付けられている
列車運行シミュレーション表示方法。 - 請求項9乃至11のいずれかに記載された列車運行シミュレーション表示方法であって、
前記列車情報は、更に、前記列車の速度を示す速度情報を含み、
前記(b)ステップは、
(b−1)前記速度情報に基づいて、速度画像を、前記列車画像と位置的に対応付けて前記表示画面上に表示するステップ、を含んでいる
列車運行シミュレーション表示方法。 - 請求項12に記載された列車運行シミュレーション表示方法であって、
前記(b)ステップは、更に、
(b−2)前記列車の速度が前記制限速度を超えているか否かを示す超過判定画像を、前記速度画像と位置的に対応付けて表示するステップを含んでいる
列車運行シミュレーション表示方法。 - 請求項9乃至13のいずれかに記載された列車運行シミュレーション表示方法であって、
前記軌道情報は、さらに、前記シミュレーション軌道における分岐の位置を示す分岐情報を含み、前記分岐情報は前記分岐の開通状態を示す分岐状態情報を含み、
前記(a)ステップは、更に、
(a−2)前記分岐情報に基づいて、分岐画像と分岐状態画像とを、前記軌道画像に反映させて前記表示画面上に表示するステップを含んでいる
列車運行シミュレーション表示方法。 - 請求項9乃至14のいずれかに記載された列車シミュレーション表示方法であって、
前記軌道形状情報は、更に、前記被シミュレーション軌道上におけるカント、勾配、及びカーブの曲率のうちのの少なくとも一つの情報を含んでおり、
前記(a)ステップは、更に、
(a−3)前記カント、前記勾配、及び前記カーブの曲率のうちの少なくとも一つを、前記軌道画像に反映させて表示するステップを含んでいる
列車運行シミュレーション表示方法。 - 請求項9乃至15のいずれかに記載された列車シミュレーション表示方法であって、
前記軌道情報、前記列車情報、及び前記制限速度情報は、時刻を示す時刻情報と対応付けられており、
前記(a)ステップ、前記(b)ステップ、及び前記(c)ステップは、それぞれ、前記軌道画像、前記列車画像、及び前記制限速度画像を、前記時刻情報に基づいて更新しつつ、前記表示画面に表示するステップを含んでいる
列車運行シミュレーション表示方法。 - 請求項9乃至16のいずれかに記載された列車運行シミュレーション方法を、コンピュータに実現させるための列車運行シミュレーションプログラム。
- 請求項1乃至8のいずれかに記載された列車運行シミュレーション表示装置と、
前記軌道情報と、前記列車情報と、前記制限速度情報とを生成する列車運行シミュレーション装置と、
を具備する
列車運行シミュレーションシステム。
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