JP4837623B2

JP4837623B2 - 強風時の鉄道運行管理方法

Info

Publication number: JP4837623B2
Application number: JP2007142123A
Authority: JP
Inventors: 泰介島村
Original assignee: Railway Technical Research Institute
Current assignee: Railway Technical Research Institute
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2007-05-29
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2027-05-29
Also published as: JP2008275568A

Description

本発明は、風向風速予報、実際の風向風速観測データ、現地特有の地形に即した風速変動、列車の運行ダイヤといった判定因子から、危険な状況に直面した列車の運行を規制する強風時の鉄道運行管理方法に関する。

従来、この種の列車運行管理方法として、風速予測システムおよび風速予測方法（特許文献１）が知られている。この特許文献１に示される技術は、風速計で測定された風速及び予め記憶されている過去の風速記録に基づき、確率的な変動を示す時系列モデルを作成し、この時系列モデルによって当該地点での所定の時間先までの風速を予測するものである。そして、この予測した所定時間経過後の風速に基づき、危険が生じる恐れがある列車を対象とした運行規制を行い、列車ダイヤへの影響を最小限に抑えるものである。
特開２００５−３０９８８号公報

ところで、列車が走行する路線の周辺エリアは、高低差があるなど様々な地形が入り乱れ、その特有の地形によって局地的に風速が高まることがあり、きめ細かな風速予測が必要である。しかしながら、上述した特許文献１に示される技術では、それまでに観測された風速時系列のみを使って風の予測を行っており、また、従来の地形因子解析では、方位を考慮せず、対象地点を中心とする半径Ｒｋｍ以内またはＲｋｍ四方の領域内で算出された地形因子に基づく、画一的な風向風速予測しかできず、この点において改良する必要があった。

本発明は、従来の有していた問題を解決しようとするものであって、列車が通過する強風規制区間にて、周囲の特有の地形を考慮した風速変動特性に基づく最大瞬間風速の予測を行うことができ、精度の高い運行規制を実施することができる強風時の鉄道運行管理方法の提供を目的とする。

そして、上記目的を達成するために本発明の課題解決手段では、現地における過去の風向風速観測値が記憶された風向風速観測値データベースと気象庁の風予報値との相関関係に基づき、気象庁の風予報値から現地の平均風向及び平均風速を予測する平均風速予報段階Ａと、強風規制区間を含む現地の対象エリア内における過去の風観測結果と風向別地形因子とを基に、風向別の風速変動特性を予測する風速変動特性予測段階Ｂと、列車ダイヤデータベースと列車運行情報とから、強風規制区間に列車が到達する時刻を予測する列車通過時刻予測段階Ｃと、平均風速予報段階Ａ及び風速変動特性予測段階Ｂにて予測された対象エリア内における風向別の風速変動特性に基づく最大瞬間風速とその瞬間風向の予測値を時系列で出力するとともに、これら予測値と、列車通過時刻予測段階Ｃにて予測された強風規制区間における列車の到達時刻とから、強風規制区間における列車通過時刻の最大瞬間風速とその瞬間風向を予測する最大瞬間風速予測段階Ｄと、接近中の列車種別と最大瞬間風速予測段階Ｄで予測した最大瞬間風速とその瞬間風向から、強風規制区間を列車が通過する際の列車の転覆限界風速を検出する転覆限界風速出力段階Ｅと、最大瞬間風速予測段階Ｄで予測された時刻における最大瞬間風速予測値と、転覆限界風速出力段階Ｅで検出された転覆限界風速とを比較し、最大瞬間風速予測値が転覆限界風速より大きい場合に、列車を抑止又は列車の走行速度を規制する措置を発令する危険判定段階Ｆと、を有する。

また、本発明の課題解決手段では、危険判定段階Ｆで予測される最大瞬間風速が転覆限界風速未満であり、かつ観測された瞬間風速が規制の基準となる風速を上回った場合には、列車を抑止又は列車の走行速度を規制する措置を発令する。

本発明に示される強風時の鉄道運行管理方法では、平均風速予報段階Ａにて、現地における過去の風向風速観測値が記憶された風向風速観測値データベースと気象庁の風予報値との相関関係に基づき、気象庁の風予報値から現地の平均風向・平均風速を予測し、また、風速変動特性予測段階Ｂにて、強風規制区間を含む対象エリア内における過去の風観測結果と風向別地形因子とを基に、風向別の風速変動特性を予測し、また、列車通過時刻予測段階Ｃでは、列車ダイヤデータベースと列車運行情報とから、強風規制区間に列車が到達する時刻を予測する。一方、最大瞬間風速予測段階Ｄでは、平均風速予報段階Ａ及び風速変動特性予測段階Ｂにて予測された対象エリア内の風向別の風速変動特性に基づく最大瞬間風速とその瞬間風向の予測値を時系列で出力するとともに、これら予測値と、列車通過時刻予測段階Ｃにて予測された強風規制区間における列車の到達時刻とから、強風規制区間における列車通過時刻の最大瞬間風速とその瞬間風向を予測する。
その後、転覆限界風速出力段階Ｅにて、最大瞬間風速予測段階Ｄで予測した最大瞬間風速とその瞬間風向、及び接近中の列車情報とから、強風規制区間を通過する当該列車の転覆限界風速を検出した後、危険判定段階Ｆにて、これら最大瞬間風速予測段階Ｄで予測された時刻における最大瞬間風速予測値と、転覆限界風速出力段階Ｅで検出された転覆限界風速とを比較し、最大瞬間風速予測値が転覆限界風速より大きい場合に、列車を抑止又は列車の走行速度を規制する措置を発令する。すなわち、本発明の鉄道運行管理方法では、上記のような段階を順次経ることによって、列車が通過する強風規制区間にて、周囲の特有の地形を考慮した風速変動特性に基づく最大瞬間風速の予測を行うことができ、精度の高い運行規制を実施することが可能となる。

また、本発明に示される強風時の鉄道運行管理方法では、危険判定段階Ｆで予測される最大瞬間風速が転覆限界風速未満であっても、実際に観測された瞬間風速が規制の基準となる風速を上回った場合に、列車を抑止する又は列車の走行速度を規制する措置を発令するようにしたので、全て予測値に依存することなく、現実の観測値に即した運行規制ができ、これにより、より高い精度の運行制御が可能となる。

以下に本発明の実施の形態を図１〜図９に基づいて説明する。図１は本発明にかかる強風時の鉄道運行管理方法の行程を説明するための図であって、この図において符号Ａで示すものは平均風速予報部である。平均風速予報部Ａは、気象庁から提供された風向風速予報値（符号１で示す）と、測定地点に設置された風速計からの現地風速観測値（符号２で示す）が記憶された風向風速観測値データベース（符号３で示す）の過去の観測データとを比較してそれらの相関関係を求め（符号４で示す）、その相関関係から、強風規制区間において今後発生するであろう現地の平均風向風速を予測する（符号５で示す）。なお、気象庁から提供された風向風速予報値（符号１で示す）と風向風速観測値データベース（符号３で示す）の観測データとの相関関係は、例えば、気象庁の天気予報モデルの出力値と現地の風向風速との関係を、予めＭＯＳ法（統計的手法）やニューラルネットワークなどの方法で関連づけた予測式とし、この予測式に基づき現地の平均風向風速を予測する。
なお、上記風速計のデータは、該風速計が列車軌道に沿った位置にあるのであればその観測データを使用し、軌道から離れた位置にあるのであれば、軌道に最も近い位置にあるものをその観測データとして使用すると良い。

図１において符号Ｂで示すものは風速変動特性予測部であって、まず、この風速変動特性予測部Ｂには、上述したように、風向風速観測値データベース３に記憶されている過去の風向風速観測データが多数入力され、これら現地風向風速観測データと、強風規制区間ＰＸにある各対象エリアＱ内の地域情報から予め作成した風向別地形因子（符号６で示す工程）の関係式（符号７で示す工程）とに基づき、図２の概念図に示されるような、列車軌道の強風規制区間ＰＸ内に設定された対象地点Ｐ（Ｐ１・Ｐ２・Ｐ３・・・）を中心とした対象エリアＱ（Ｑ１・Ｑ２・Ｑ３・・・）の風向別の風速変動特性（符号８で示す工程）を求める。

ここで、多数の風観測結果から予め作成しておく風向別地形因子について説明する。風速の変動特性を表す各指標（乱れの強さ、乱れのスケール、突風率など）は、対象地点Ｐ（Ｐ１・Ｐ２・Ｐ３・・・）周辺の地形因子に大きく依存するものであるため、方位別に地形の特徴を把握する必要がある。そこで、風速変動特性を表す指標である風向別地形因子を方位別に求める。この風向別地形因子は、（１）標高、（２）起伏度、（３）方位別最高標高地点距離、（４）方位別平均勾配、（５）方位別平均勾配、（６）開放度、（７）陸度、（８）地上高さ（風速計の高さ）、（９）粗度長、等からなる。なお、これら風向別地形因子は、図２の概念図に示されるように、観測対象となる対象エリアＱ（Ｑ１・Ｑ２・Ｑ３・・・）を、予め設定しておいたメッシュに区分し、これらメッシュの中心にある対象地点Ｐ（Ｐ１・Ｐ２・Ｐ３・・・）の風速変動特性を数値で示すためのものである。また、これら対象地点Ｐ（Ｐ１・Ｐ２・Ｐ３・・・）は、実際に列車が走行する強風規制区間ＰＸの鉄道線路に沿って設定されるものであり、また、対象エリアＱ（Ｑ１・Ｑ２・Ｑ３・・・）の一辺の長さ（２Ｒ）、区画をどの程度とするかは、適宜、設定されるものとする。

（１）標高は、代表的な地形因子であって、実測又は予め計測されている数値標高データより求める。なお、この標高は、各対象地点Ｐ（Ｐ１・Ｐ２・Ｐ３・・・）の標高であっても良いし、各対象エリアＱ（Ｑ１・Ｑ２・Ｑ３・・・）内にあるメッシュの平均標高であっても良い。

（２）起伏度は、各対象地点Ｐ（Ｐ１・Ｐ２・Ｐ３・・・）がある対象エリアＱ（Ｑ１・Ｑ２・Ｑ３・・・）における各メッシュの標高の標準偏差（つまり、ばらつきの大きさ）とする。この起伏度は、全方位と対象とした全方位起伏度と、方向別に分割した起伏である方位別起伏度とからなるが、いずれの起伏度を採用しても良い。全方位起伏度は、図３（Ａ）に示すように、地形因子を求める対象エリアＱ（Ｑ１・Ｑ２・Ｑ３・・・）内の対象地点Ｐ（Ｐ１・Ｐ２・Ｐ３・・・）座標（ａ，ｂ）を中心とする一辺が２Ｒの正ｎ角形（本例では正八角形）の対象領域を考える。そして、この正ｎ角形の対象領域の起伏度Ｄを以下のように定義した計算式により算出する。

一方、方位別起伏度は、図３（Ａ）に示すように、全体領域を方位別にｎ個に分割した方位別地形因子に対応している。本例のように、方位の分割数を８（つまり８方位：Ｎ・ＮＥ・Ｅ・ＳＥ・Ｓ・ＳＷ・Ｗ・ＮＷ）とした場合、北（Ｎ）の起伏度を求めるときには、図３に斜線で示した「頂角２２.５度の二等辺三角形領域内の平均標高」と、対象エリアＱ内の測定対象エリア（斜線を含むエリア）にある各メッシュの平均標高とから標準偏差を求め、それを起伏度とする。なお、起伏度を求める際、当該メッシュの一辺の長さＲ（図３（Ａ）に示される正方形領域の―辺長さの1/2）は、適宜、様々な値に設定することが可能である。

（３）方位別最高標高地点距離
おろし風は、山塊の風下側で発生することから、方位別の各三角形領域内における、最高標高地点までの距離を求める。図３（Ｂ）に、方位Ｎにある三角形領域内の最高標高地点を符号３０で示す。また、本例では三角形領域は合計８あるために、その距離は８通り求められる。

（４）方位別最大勾配
図３（Ｂ）に示すように、上記（３）で求めた最大標高地点３０の周辺５００ｍ四方の平均標高（符号３１で示す）と、対象地点Ｐ（Ｐ１・Ｐ２・Ｐ３・・・）を中心とする５００ｍ四方（符号Ｓで示す）の平均標高との差を距離で除したものを、最大勾配とする。
図３（Ｂ）は、方位Ｎにある三角形領域内を例として示したものである。本例では、上述したように方位別最高標高地点距離は８通り求められるので、方位別最大勾配も８通り求められる。

（５）方位別平均勾配
図４に示すように、対象地点Ｐ（Ｐ１・Ｐ２・Ｐ３・・・）を中心とする５００ｍ四方（符号Ｓで示す）の平均標高と、当該対象地点ＰからＲ離れた地点（符号３２で示す）周辺の５００ｍ四方（符号３３で示す）の平均標高との差をＲ距離で割って、平均勾配を求める。Ｒは様々に変化させる。簡単のために、８方位の場合で考えると、図４に示すように、対象地点Ｐを中心とする高さＲの二等辺三角形８つから成る正八角形領域を考え、二等辺三角形の底辺の中心位置を、対象地点ＰからＲ離れた地点３２を各方位で平均標高を求める際の中心とする。

（６）開放度
図５に示すように、対象地点Ｐ（Ｐ１・Ｐ２・Ｐ３・・・）がある水平面（符号ＰＭで示す工程）よりΔＨ高い水平面（符号ＰＮで示す）で、対象地点Ｐを中心とする２Ｒ四方の領域を考え、２Ｒ四方の対象エリアＱ（Ｑ１・Ｑ２・Ｑ３・・・）の総メッシュ数に対して、山の高さが水平面ＰＮより低いメッシュの領域を開放度とする（図５に斜線で示す）。ここでは、ΔＨとＲは様々に変化させる必要がある。開放度は、方位別にも求める必要があり、その際に用いる方位別の領域は、本例の場合、図３に示されるような二等辺三角形の形状をした８領域とする。

（７）陸度
上述した開放度と反対に、図５に示される２Ｒ四方の対象エリアＱ（Ｑ１・Ｑ２・Ｑ３・・・）内において、領域の全面積に対する陸地の割合を陸度とする。この陸度は、開放度と同様にＲを様々に変化させ、また、方位別にも求める必要がある。その際に用いる方位別の領域は、本例の場合、図３に示されるような二等辺三角形の形状をした８領域とする。そして、このような方位別（θ）の領域面積当たりの陸度（Gｒ）は、以下のような領域面積に対する陸地面積の割合を示す式（数２）で計算される。なお、風向は北を基準（θ＝０）とした時計方向の角度である。

（８）地上高さ（風速計の地上高さ）
風速計の設置位置の地上高さである。地表面付近の地上数百ｍまでは、風速は地表面に近いほど風速が小さくなり、地上からの高さが高いほど風速が指数関数的に大きくなるような分布をしていることが知られている。なお、この風速計は、例えば図２に符号Ｗ１・Ｗ２・Ｗ３・・・に示すように設置されている場合、各対象地点Ｐ（Ｐ１・Ｐ２・Ｐ３・・・）の風速変動特性を求めるに際して、当該対象地点Ｐ（Ｐ１・Ｐ２・Ｐ３・・・）と最も近い位置にある風速計の地上高さデータを使用する。

（９）粗度長
地表面の状況を表す量のひとつで、地表面の空気力学的な抵抗を示す指標である。粗度長が大きい程、空気抵抗が大きくなって風速が小さくなる。粗度長の計算方法は、いくつかの提案がなされているが、ここでは簡便な既存の資料を用いる方式を採用する。すなわち、国土交通省が公開している１００ｍメッシュ土地利用データでは、図６に示すように、地表面の状態を１１項目に分類しており、これらそれぞれの分類に、適当な粗度長の大きさ（ｍ）を割り当て（本例では図６の右欄に示すように規定される）、割り当てられた粗度長の大きさを、領域内で平均すれば（領域内にあるメッシュ毎の粗度長を平均する）、粗度長ｚ₀を算出することができる。

そして、図７に示されるように上記に説明したような（１）〜（９）で示される風向別地形因子は、風速変動特性指標を算出するために定数（Ｒ、ΔＨ）を変化させることによって（工程７Ａ）、重回帰分析などの方法を用いた相関解析を実施し（工程７Ｂ）、その解析結果に基づき、風向別地形因子に対応した風速変動特性指標の推定式を算出する（工程７Ｃ）。そして、ここで算出された風速変動特性指標の推定式は、図１の工程７に出力され、この風速変動特性指標の推定式を基にして、現地の強風規制区間ＰＸにおける風向別の風速変動特性（風の乱れの発生、突風など）を検出する（符号８で示す工程）。

以下に、工程７Ｂで示される相関解析の一例を示す。風速変動特性を表す指標の例として、日最大風速（１０分間平均風速の日最大値）に対する日最大瞬間風速の比を考え、これを日突風率と呼ぶこととする。具体的には、図８に示すような、西日本地域の気象官署にある２６箇所の観測地点を抽出して、これら観測地点における日突風率を風向別に求める（その結果を図８に示す）。ここでは、強風時を対象とするために日最大風速が１０ｍ／ｓ以上のデータを用い、またデータの期間は１９８９年４月１日から２００５年１２月３１日までの１６年８ヶ月間とした。この期間中に、風速計の設置箇所や地上からの高さが変更されていた場合には、最後の変更以降、２００５年１２月３１日時点と同じ位置で観測された風向風速データのみを解析に用いた。なお、表中のグレーで示す欄は、風速観測値に影響を及ぼす建物や樹木などが存在しているため解析対象としなかった風向と、期間中に日最大風速１０ｍ／ｓ以上が観測されなかった風向である。

重回帰分析を行った結果、風向θ(=北、北東、東、南東、南、南西、西、北西)の日突風率（Ｇ_day）の推定式として、次式の数３を得た。

なお、この数式において、ｚは風速計の地上高さ（図８参照）、ｚ₀は粗度長（図６参照）である。ＯＰ（ＡＬＬ，２００，１０）は、２００ｍより高くかつ領域の大きさをＲ＝１０ｋｍと仮定した領域の中心点を対象地点とし、この対象地点を中心とした全方位の開放度を示すものである。Ｇｒ（θ，Ｒ）は前述したように陸度を表し、Ｇｒ（θ，３）は、領域の大きさをＲ＝３ｋｍとした場合における方位（θ）の陸度を示している。

そして、西日本地域にある気象官署にある２６箇所の観測地点で観測された風速から求めた日突風率と、上記数３の式を用いて推定した日突風率との関係を図９に示す。これら日突風率の重相関係数は０.６７３であり、上記数２の式を用いて、特定の方位（θ）の日突風率を比較的精度良く推定することができる。

なお、本実施形態では、上述した（１）〜（９）に示される風向別地形因子によって各対象地点Ｐ（Ｐ１・Ｐ２・Ｐ３・・・）の風速変動特性を検出したが、各地形因子に基づき風向・風速を予測することは、例えば、特開平１１−９３８２４号公報、特開２００３−１８５７６２号公報などにより知られている。しかし、本発明の鉄道運行管理方法では、現地の対象エリア内において画一的に風速風向を求めるのではなく、対象エリアを方位別にｎ個（本例では８領域）に細分化した三角形状の領域で、風向別に風速変動特性を求めたことに特徴を有している。

符号Ｃで示される列車通過時予測部では、列車ダイヤが記憶されている列車ダイヤデータベース（符号９で示す工程）と、列車の遅延、運休、時刻変更などの実際の列車運行状況情報（符号１０で示す工程）とから、軌道の対象地点Ｐ（Ｐ１・Ｐ２・Ｐ３・・・）における列車の通過時刻をそれぞれ予測する（符号１１で示す工程）。

符号Ｄで示される最大瞬間風速予測部では、前述した平均風速予報部Ａで予測された現地の平均風向風速予測値（符号５で示す工程）を、実際の現地風速観測値（符号２で示す工程）に基づき修正する（符号１２で示す工程）。そして、この修正値と、前述した風速変動特性予測部Ｂで検出された風向別の風速変動特性（符号８で示す工程）と、列車通過時刻予測部Ｃで予測した列車通過予測時刻（符号１１で示す工程）といった３つの判定因子から、軌道の対象地点Ｐ（Ｐ１・Ｐ２・Ｐ３・・・）を列車が通過する予測時刻における最大瞬間風速を予測する（符号１３で示す工程）。なお、この最大瞬間風速予測部Ｄでは、平均風速予報部Ａ及び風速変動特性予測部Ｂにて予測された軌道の対象地点Ｐ（Ｐ１・Ｐ２・Ｐ３・・・）における最大瞬間風速とその瞬間風向の予測値を時系列的に出力した後、これら予測値と、列車通過時刻予測部Ｃにて予測された強風規制区間ＰＸにおける列車の到達時刻とから、強風規制区間ＰＸ内の軌道の対象地点Ｐ（Ｐ１・Ｐ２・Ｐ３・・・）における列車通過時刻の最大瞬間風速とその瞬間風向を予測する。

符号Ｅで示される転覆限界風速出力部では、車両ダイヤデータベースから読み出したデータ（符号９で示す工程）に基づく、軌道の対象地点Ｐ（Ｐ１・Ｐ２・Ｐ３・・・）に接近中の列車の情報、例えば車両形式、編成などを検出し（符号１４で示す工程）、この列車の情報を、車両の転覆限界風速データベース（符号１５で示す工程）に記憶されているデータと照会する。そして、このようなデータの照会により、現在、接近中の列車の転覆限界風速を検出する（符号１６で示す工程）。

符号Ｆで示される危険判定部では、最大瞬間風速予測部Ｄで予測された列車通過予測時刻における最大瞬間風速と、転覆限界風速出力部Ｅで検出された接近中の列車の転覆限界風速とを比較し、予測される最大瞬間風速が、接近中の列車の転覆限界風速より大きい場合（ＹＥＳの場合）に列車を抑止又は列車の運行速度を規制する運転規制を実施する（符号１７で示す工程）。また、予測される最大瞬間風速が、接近中の列車の転覆限界風速未満である場合（ＮＯの場合）には、予め定められている規制の基準となる風速（基準風速）と、工程２で観測された現地の実際の瞬間風速とを比較し、観測された瞬間風速が基準風速より大きい場合（ＹＥＳの場合）に列車を抑止又は列車の運行速度を規制する運転規制を実施し、小さい場合（ＮＯの場合）にそのまま通常運行を実施する（符号１８で示す工程）。

以上詳細に説明したように本実施形態に示される鉄道運行管理方法によれば、現地における過去の風向風速観測値が記憶された風向風速観測値データベースと気象庁の風予報値との相関関係を予め調べ、気象庁の風予報値から現地の平均風向・平均風速を予測し（平均風速予報部Ａ）、また、強風規制区間を含む現地の領域内における過去の風観測結果と風向別地形因子とを基に風向別の風速変動特性を予測し（風速変動特性予測部Ｂ）、また、列車ダイヤデータベースと列車運行情報から、強風規制区間ＰＸ内の対象地点Ｐ（Ｐ１・Ｐ２・Ｐ３・・・）に列車が到達する時刻を予測する（列車通過時刻予測部Ｃ）。その後、最大瞬間風速予測部Ｄでは、平均風速予報部Ａ及び風速変動特性予測部Ｂにて予測された現地における風速変動特性に基づく最大瞬間風速とその瞬間風向の予測値を時系列で出力するとともに、これら予測値と、列車通過時刻予測部Ｃにて予測された強風規制区間ＰＸ内の対象地点Ｐ（Ｐ１・Ｐ２・Ｐ３・・・）における列車の到達時刻とから、強風規制区間ＰＸにおける列車通過時刻の最大瞬間風速とその瞬間風向を予測する。その後、転覆限界風速出力部Ｅにて、最大瞬間風速予測部Ｄで予測した最大瞬間風速とその瞬間風向、及び接近中の列車情報とから、強風規制区間ＰＸ内の対象地点Ｐ（Ｐ１・Ｐ２・Ｐ３・・・）を通過する当該列車の転覆限界風速を検出した後、危険判定部Ｆにて、これら最大瞬間風速予測部Ｄで予測された時刻における最大瞬間風速予測値と、転覆限界風速出力部Ｅで検出された転覆限界風速とを比較し、その結果、最大瞬間風速予測値の方が大きい場合に、列車を抑止するあるいは列車の走行速度を規制する措置を発令する。すなわち、上述した鉄道運行管理方法では、上記のような段階を順次経ることによって、列車が通過する強風規制区間にて、周囲の特有の地形を考慮した風速変動特性に基づく最大瞬間風速の予測を行うことができ、精度の高い列車の走行規制を実施することができる。

また、本実施形態に示される鉄道運行管理方法では、危険判定部Ｆで予測される最大瞬間風速が転覆限界風速未満であっても、実際に観測された瞬間風速が規制の基準となる風速を上回った場合に、列車を抑止するあるいは列車の運行速度を規制する措置を発令するようにしたので、全て予測値に依存することなく、現実の観測値に即した運行規制ができ、これにより、より高い精度の運行制御が可能となる。

本発明の鉄道運行管理方法の行程を説明するための図列車軌道の強風規制区間ＰＸの対象エリアＱ及びその中心に位置する対象地点Ｐを示す概念図（Ａ）方向別地形因子を求める際の領域を示す図、（Ｂ）方位別最高標高地点距離と方位別最大勾配を説明するための図方位別平均勾配を説明するための図開放度、陸度を説明するための図土地利用データによる地表面の状態の分類と、対応する粗度長との関係を示す表風速変動特性指標の算出フローを示す図解析対象の各気象官署と風向別の日突風率の平均値を示す表気象官署の観測値から求めた日突風率と、推定式を用いて求めた日突風率との関係を示す図

符号の説明

Ａ平均風速予報部（平均風速予報段階）
Ｂ風速変動特性予測部（風速変動特性予測段階）
Ｃ列車通過時刻予測部（列車通過時刻予測段階）
Ｄ最大瞬間風速予測部（最大瞬間風速予測段階）
Ｅ転覆限界風速出力部（転覆限界風速出力段階）
Ｆ危険判定部（危険判定段階）
Ｐ対象地点
Ｑ対象エリア
ＰＸ強風規制区間

Claims

現地における過去の風向風速観測値が記憶された風向風速観測値データベースと気象庁の風予報値との相関関係に基づき、気象庁の風予報値から現地の平均風向及び平均風速を予測する平均風速予報段階Ａと、
強風規制区間を含む現地の対象エリア内における過去の風観測結果と風向別地形因子とを基にして、風向別の風速変動特性を予測する風速変動特性予測段階Ｂと、
列車ダイヤデータベースと列車運行情報とから、強風規制区間に列車が到達する時刻を予測する列車通過時刻予測段階Ｃと、
平均風速予報段階Ａ及び風速変動特性予測段階Ｂにて予測された対象エリア内における風向別の風速変動特性に基づく最大瞬間風速とその瞬間風向の予測値を時系列で出力するとともに、これら予測値と、列車通過時刻予測段階Ｃにて予測された強風規制区間における列車の到達時刻とから、強風規制区間における列車通過時刻の最大瞬間風速とその瞬間風向を予測する最大瞬間風速予測段階Ｄと、
接近中の列車種別と最大瞬間風速予測段階Ｄで予測した最大瞬間風速とその瞬間風向から、強風規制区間を列車が通過する際の列車の転覆限界風速を検出する転覆限界風速出力段階Ｅと、
最大瞬間風速予測段階Ｄで予測された時刻における最大瞬間風速予測値と、転覆限界風速出力段階Ｅで検出された転覆限界風速とを比較し、最大瞬間風速予測値が転覆限界風速より大きい場合に、列車を抑止又は列車の走行速度を規制する措置を発令する危険判定段階Ｆと、からなる強風時の鉄道運行管理方法。
危険判定段階Ｆで予測される最大瞬間風速が転覆限界風速未満であり、かつ実際に観測された瞬間風速が規制の基準となる風速を上回った場合には、列車を抑止又は列車の走行速度を規制する措置を発令する請求項１記載の強風時の鉄道運行管理方法。