JP5515122B2 - 列車運行管理装置、臨時速度制限管理方法及び列車運行管理プログラム - Google Patents
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Description
より詳細には、列車運行管理装置において、臨時速度制限を正しく管理することで、不用意な臨時速度制限解除指令の発行を防ぎ、列車運行管理システムを安全に保つことができる、列車運行管理装置と、これに係る臨時速度制限管理方法及び列車運行管理プログラムに関する。
臨時速度制限には、二種類の発生要因がある。一つは、臨時駅の設置や緊急路盤工事等の、線路等の設備状態に応じ、当日の列車運行において予め計画された臨時速度制限である。もう一つは、強風や大雨などの自然災害、或は偶発的に発生する事故等の緊急事態に対して、列車運行の安全確保の観点から即座に行われる臨時速度制限である。
新幹線などの高速列車、そして首都圏を網羅する高密度のダイヤで運行される鉄道路線には、列車運行管理システムの存在が必要不可欠である。この列車運行管理システムは、ATCを包含する。
臨時速度制限を実施するには、列車運行管理システムに臨時速度制限の設定を指示する設定情報を入力することで実現する。逆に、一度設定した臨時速度制限の設定を解除するには、列車運行管理システムにその設定の解除を指示する解除情報を入力することで実現する。
列車運行管理システムは、運行管理装置と、操作端末と、臨時速度制限信号装置と、複数の線路区間と、制御対象である車両に備えられている車上装置で構成される。
車上装置は、臨時速度制限信号装置から臨時速度制限情報を受信すると、臨時制限速度値が運転台に備え付けられている運転台表示装置に表示される。運転士は、運転台表示装置に表示された臨時制限速度を超えない範囲で列車運行を実施する。
もし、臨時制限速度を超える速度で走行すると、走行速度と臨時制限速度値とを比較するATCにより自動的にブレーキ制御がかかり、走行速度を臨時制限速度値以下に落とす。
なお、本発明に関係すると思われる先行技術文献を特許文献1に示す。
従来技術のATCには、臨時速度制限の多重掛けを記憶して管理する機能が存在しなかった。
図1は、本発明の一実施形態である列車運行管理装置を有する、列車運行管理システムの機能ブロック図である。
中央管制室102に設けられている列車運行管理装置103は、予め同じく中央管制室102に設けられている操作端末104から入力されて図示しない不揮発性ストレージに格納されたダイヤに基づいて、列車の進路制御を行うための、様々な指令情報を出力する。その指令情報の中に、臨時速度制限情報も含まれる。つまり、列車運行管理システム101は列車の速度を管理する自動列車制御システムを包含する。
列車運行管理装置103が出力する臨時速度制限指令は、臨時速度制限信号装置105に送信される。
臨時速度制限信号装置105は、臨時速度制限指令に含まれる、臨時速度制限の設定或は解除の指令、速度段、線路106の対象となる線路区間に従って、所定の変調又はエンコード処理を施して、該当する線路区間に指定された速度段の設定或は解除の信号を出力する。これ以降、この線路区間に流す信号を臨時速度制限信号と呼ぶ。
また、速度段とは、臨時速度制限において指定される制限速度を意味する。例えば、時速100km/h、80km/h、60km/h、40km/h、20km/hというように、段階的に複数の設定速度を有する。
復調又はデコード処理によって得られた臨時速度制限情報は、運転台に備えられている運転台表示装置111に表示されると共に、列車速度制限装置112に入力される。列車速度制限装置112は図示しない速度センサで現在の列車108の速度を取得し、臨時速度制限情報と比較し、現在の列車108の速度が臨時速度制限情報の速度を越えている場合は、図示しない常用ブレーキを作動させて、モータ113の速度を制御し、列車108の走行速度を臨時速度制限情報によって指定された速度以下に落とす。
一つは、線路等の設備状態に応じ当日の列車運行において予め計画された、臨時速度制限の設定指示である。
もう一つは、強風、大雨などの自然災害、偶発的に発生する事故等に対して、列車運行の安全確保の観点から行われる、臨時速度制限の設定指示である。
これら臨時速度制限を設定する指示は、臨時速度制限信号装置105によって入力され、列車運行管理装置103に登録される。また、臨時速度制限の要因がなくなったら、当該臨時速度制限を解除する指示も、臨時速度制限信号装置105によって入力され、列車運行管理装置103に登録されていた該当する臨時速度制限情報のエントリが削除される。
図1では、臨時速度制限信号装置105は一つの機能ブロックとして表現されているが、実際には駅毎に管轄する線路区間が別れており、中央管制室102の側から各駅に臨時速度制限指令が送信された後、駅に備えられている装置が更に該当する線路区間に臨時速度制限信号を流す、という、階層的な構造のシステムで構成されている。そして、この臨時速度制限信号装置105は、臨時速度制限の発生要因に関しては全く情報を得ない仕様となっている。このため、線路区間に対して異なる速度段の速度制限を指定することはできるものの、異なる発生要因で生じる、同じ速度段の速度制限を多重掛けしても、その回数は計数されない。
以下、本実施形態の列車運行管理装置103に追加された、臨時速度制限情報管理機能について、順を追って説明する。
列車運行管理装置103は周知のコンピュータで構成される。列車運行管理装置103を構成するコンピュータは、オフコンと呼ばれるオフィスコンピュータ、或はPOSIX系OSが稼働するワークステーション等、所定の堅牢性を備える装置であればよい。また、列車運行管理装置103は複数の操作端末104から操作が可能になっていることが望ましい。
コンピュータに列車運行管理プログラムを読み込ませて実行させることで、コンピュータは列車運行管理装置103として機能する。
臨時速度制限要因テーブル202は、IDXフィールドと、要因コードフィールドと、要因テキストフィールドと、速度段フィールドと、設定日時フィールドよりなる。
IDXフィールドは、臨時速度制限区間テーブル203との紐付けのための索引情報(index)が格納される。例えば一意性を有する(unique:重複のない)1から65536迄の自然数を用いる。
要因コードフィールドは、臨時速度制限の発生要因を区別する識別コードが格納される。予め、「臨時ダイヤ」、「大雨」、「大雪」、「強風」、「地震」、「その他天候不順」、「事故」等というように、臨時速度制限の発生要因を分類し、これに識別コードを付与する。勿論、図示はしていないものの、要因マスタと呼べる、臨時速度制限の発生要因の名称と識別コードとの対応関係を示すマスタテーブルが存在する。
要因テキストフィールドは、臨時速度制限の発生要因の詳細を記述する文字列が格納される。
速度段フィールドは、臨時速度制限にて設定される速度段を示すコードが格納される。
設定日時フィールドは、この臨時速度制限を設定する、或は設定した時点の日時が格納される。「臨時速度制限を設定する」とは、臨時ダイヤ等の予め計画されている臨時速度制限であり、「臨時速度制限を設定した」とは、天候不順等の突発的要因に基づく臨時速度制限である。
IDXフィールドは、前述の臨時速度制限要因テーブル202のIDXフィールドと同じものであり、臨時速度制限要因テーブル202との紐付けのための索引情報である。なお、臨時速度制限要因テーブル202のレコードと臨時速度制限区間テーブル203のレコードは、一対多の関係である。
線路区間コードフィールドは、線路区間を識別する線路区間コードが格納される。勿論、図示はしていないものの、線路区間マスタと呼べる、線路区間の名称と線路区間コードを関連付けるマスタテーブルが存在する。
つまり、臨時速度制限要因テーブル202と臨時速度制限区間テーブル203はIDXフィールドで結合することで、臨時速度制限データベース207を構成する、ともいえる。
線路区間コードフィールドは、臨時速度制限区間テーブル203の線路区間コードフィールドと同じものである。
速度段フィールドは、臨時速度制限要因テーブル202の速度段フィールドと同じものである。
カウンタフィールドは、線路区間コードと速度段の組み合わせにおける、臨時速度制限の設定回数(計数値)が格納される。
図4は、列車運行管理装置103の動作の流れを示すフローチャートである。
処理を開始すると(S401)、列車運行管理装置103の操作情報登録部201は操作端末104を通じて操作者の入力操作を待つ(S402)。
ステップS402で、臨時速度制限信号装置105から臨時速度制限に関する情報を受信すると、操作情報登録部201は当該情報が臨時速度制限を設定する指示なのか、それとも解除する指示なのかを確認する(S403)。
当該情報が臨時速度制限を設定する指示であれば(S403のYES)、操作情報登録部201は臨時速度制限の設定処理を遂行して(S404)、処理を終了する(S405)。
当該情報が臨時速度制限の設定を解除する指示であれば(S403のNO)、操作情報登録部201は臨時速度制限の設定解除処理を遂行して(S406)、処理を終了する(S405)。
処理を開始すると(S501)、操作情報登録部201は臨時速度制限要因テーブル202に対し、臨時速度制限信号装置105から入力された、臨時速度制限の要因コード、要因テキスト、速度段及び設定日時を、新規レコードとして追記録する。またその際、一意性を有するIDX番号を生成し、IDXフィールドに記録する。次に、操作情報登録部201は臨時速度制限区間テーブル203に対し、臨時速度制限信号装置105から入力された、臨時速度制限を設定する対象線路範囲の始点となる線路区間コードと、終点となる線路区間コードに基づいて、臨時速度制限信号装置105から指定された対象線路範囲に含まれる全ての線路区間の線路区間コードを抽出する。そして、先に臨時速度制限要因テーブル202に追記録を行った際に生成したIDX番号を伴って、臨時速度制限区間テーブル203に追記録する(S502)。
カウンタ操作部204は先のIDX番号で臨時速度制限区間テーブル203を絞込み検索する。この時点で、操作情報登録部201が臨時速度制限区間テーブル203に登録した、先のIDX番号に係る全ての線路区間コードを得ることができる。
そして、カウンタ操作部204は先のIDX番号で絞込み検索した臨時速度制限区間テーブル203の、最初のレコードを注目する(S503)。これは、ステップS502で、操作情報登録部201が臨時速度制限区間テーブル203に追記録した、臨時速度制限信号装置105から指定された対象線路範囲に含まれる全ての線路区間の、最初の線路区間を注目することと等しい。
カウンタ操作部204は現在注目している臨時速度制限区間テーブル203のレコードに記憶されている線路区間コードと、先に操作情報登録部201から受け取った速度段の組み合わせよりなる臨時速度制限設定指令を、情報出力インターフェース206を通じて送信する(S504)。
次にカウンタ操作部204は、臨時速度制限区間テーブル203の、現在注目しているレコードの線路区間コードと、先に操作情報登録部201から受け取った速度段で、臨時速度制限カウンタテーブル205を検索して、レコードを特定する(S505)。
そして、カウンタ操作部204は臨時速度制限カウンタテーブル205の当該特定したレコードのカウンタフィールドの値を読み取り、その値を1インクリメントする(S506)。
次にカウンタ操作部204は、臨時速度制限区間テーブル203の、現在注目しているレコードが、最後のレコードであるか否か(臨時速度制限信号装置105から指定された対象線路範囲に含まれる全ての線路区間の、最後の線路区間であるか否か)を確認する(S507)。最後のレコード(最後の線路区間)でないならば(S507のNO)、次のレコード(次の線路区間)を注目して(S508)、再びステップS504から処理を繰り返す。
ステップS507で最後のレコード(最後の線路区間)であるならば(S507のYES)、一連の処理を終了する(S509)。
処理を開始すると(S601)、カウンタ操作部204は操作情報登録部201を通じて臨時速度制限信号装置105によって特定された、臨時速度制限要因テーブル202のレコードからIDX番号を取得し、そのIDX番号で臨時速度制限区間テーブル203を絞込み検索して、当該臨時速度制限に該当する対象線路範囲に含まれる全ての線路区間の線路区間コードを取得する(S602)。
次にカウンタ操作部204は、先のIDX番号で絞込み検索した臨時速度制限区間テーブル203の、最初のレコードを注目する(S603)。
カウンタ操作部204は、臨時速度制限区間テーブル203の、現在注目しているレコードの線路区間コードと、ステップS602の時点で特定した、臨時速度制限要因テーブル202のレコードの速度段で、臨時速度制限カウンタテーブル205を検索して、レコードを特定する(S604)。
そして、カウンタ操作部204は臨時速度制限カウンタテーブル205の当該特定したレコードのカウンタフィールドの値を読み取り、その値を1デクリメントする(S605)。
次に、カウンタ操作部204はデクリメントした結果、当該カウンタフィールドの値は「0」になったか否か、確認する(S606)。もし、0になったら(S606のYES)、カウンタ操作部204は現在注目している臨時速度制限カウンタテーブル205のレコードに記憶されている線路区間コードと速度段に対する、臨時速度制限設定解除指令を、情報出力インターフェース206を通じて送信する(S607)。
次にカウンタ操作部204は、臨時速度制限区間テーブル203の、現在注目しているレコードが、最後のレコードであるか否かを確認する(S608)。最後のレコード(最後の線路区間)でないならば(S608のNO)、次のレコード(次の線路区間)を注目して(S609)、再びステップS604から処理を繰り返す。
ステップS606において、当該カウンタフィールドの値が0でなければ(S606のNO)、カウンタ操作部204は何もせずに、ステップS608の処理に移行する。
図7は、線路と臨時速度制限の設定状態を示す模式図である。
図8は、臨時速度制限の設定解除処理前の、臨時速度制限要因テーブル202と臨時速度制限区間テーブル203に記憶されている情報を示す模式図である。
図9は、臨時速度制限の設定解除処理前の、臨時速度制限カウンタテーブル205に記憶されている情報を示す模式図である。
図10は、臨時速度制限の設定解除処理後の、臨時速度制限要因テーブル202と臨時速度制限区間テーブル203に記憶されている情報を示す模式図である。
図11は、臨時速度制限の設定解除処理後の、臨時速度制限カウンタテーブル205に記憶されている情報を示す模式図である。
第一のレコードは臨時速度制限P710であり、第二のレコードは臨時速度制限P711であり、第三のレコードは臨時速度制限P712である。
これら設定されている臨時速度制限の速度段は全て時速100km/hとする。
線路区間L702には、臨時速度制限P710及び臨時速度制限P711が多重掛けされているため、カウンタフィールドの値は「2」である。
同様に線路区間L704には、臨時速度制限P711及び臨時速度制限P712が多重掛けされているため、カウンタフィールドの値は「2」である。
次にステップS604で、カウンタ操作部204は臨時速度制限カウンタテーブル205の、速度段「時速100km/h」における線路区間L702に係るレコードを特定することで、速度段「時速100km/h」における線路区間L702のカウンタ値は「2」であることが判る。そして、ステップS605でカウンタ値を「2」から「1」に減ずる。その後、ステップS606ではカウンタ値が「1」なので、臨時速度制限の解除はせずに(S606のNO)、次の線路区間の処理に移行する(S608のNO→S609)。
線路区間L704の処理については前述の線路区間L702と同様である。
この結果、臨時速度制限要因テーブル202及び臨時速度制限区間テーブル203は、図10のようになり、臨時速度制限カウンタテーブル205は図11のようになる。
(1)臨時速度制限の設定処理をより確実に遂行するため、図5のステップS504において臨時速度制限設定指令を送信した後、臨時速度制限信号装置105から臨時速度制限の設定を完了した旨の報告が返ってくるまでステップS505の処理を待つように、カウンタ操作部204を構成することができる。
同様に、図6のステップS607において臨時速度制限設定解除指令を送信した後、臨時速度制限信号装置105から臨時速度制限の設定解除を完了した旨の報告が返ってくるまでステップS608の処理を待つように、カウンタ操作部204を構成することができる。
同様に、図6のステップS607において臨時速度制限設定解除指令を送信した後、臨時速度制限信号装置105から臨時速度制限の設定解除を完了した旨の報告が返ってくるまでステップS608の処理を待つ処理を別プロセスで起動させて、全体の処理を高速化させることができる。
また周知のように、マルチプロセスで構成する処理はマルチスレッドで構成することもできる。
列車運行管理装置103は、臨時速度制限の多重掛けの回数を臨時速度制限カウンタテーブルのカウンタフィールドで管理する。そして、カウンタフィールドの値が0になったとき、つまり本当に臨時速度制限の要因が全て除去された時になって初めて、臨時速度制限を解除する指令を出力する。このように、線路区間と速度段の組み合わせに対する臨時速度制限の設定回数をカウンタで管理することで、複数の異なる要因で、同じ速度段の臨時速度制限が複数、線路上に重なり合うように設定されていた場合に、そのうちの一つの臨時速度制限を解除しようとした際、臨時速度制限を解除できる線路区間を正しく特定して、誤りのない臨時速度制限解除命令を発行することができる。
Claims (4)
- 臨時速度制限の発生要因を区別する識別コードが格納される要因コードフィールドと、前記臨時速度制限にて設定される速度段を示すコードが格納される速度段フィールドと、線路区間を識別する線路区間コードが格納される線路区間コードフィールドとを備える臨時速度制限データベースと、
前記線路区間コードフィールドと、前記速度段フィールドと、前記線路区間コードと前記速度段の組み合わせにおける前記臨時速度制限の設定回数が格納されるカウンタフィールドとを備える臨時速度制限カウンタテーブルと、
操作端末から送信される操作情報を受けて前記臨時速度制限データベースに臨時速度制限の登録及び削除を行う操作情報登録部と、
前記操作端末から送信される操作情報を受けて前記操作情報登録部が前記臨時速度制限データベースに登録されている臨時速度制限の削除を行う際、前記臨時速度制限カウンタテーブルの該当するレコードの前記カウンタフィールドの値を減じ、前記カウンタフィールドの値が“0”になった前記レコードに限り、前記レコードの前記線路区間コード及び前記速度段に係る臨時速度制限設定解除指令を出力するカウンタ操作部と
を具備する列車運行管理装置。 - 前記臨時速度制限データベースは、
紐付けのための索引情報が格納されるIDXフィールドと、前記要因コードフィールドと、前記速度段フィールドとよりなる臨時速度制限要因テーブルと、
前記IDXフィールドと、前記線路区間コードフィールドとよりなる臨時速度制限区間テーブルと
で構成される、請求項1に記載の列車運行管理装置。 - 線路区間コードフィールドと、速度段フィールドと、線路区間コードと速度段の組み合わせにおける臨時速度制限の設定回数が格納されるカウンタフィールドとを備える臨時速度制限カウンタテーブルを参照することにより、操作端末から指定された臨時速度制限の設定を解除する指示を受けて、カウンタ操作部によって、臨時速度制限を設定する対象となる線路区間及び該線路区間に対応する速度段を特定する線路区間特定ステップと、
前記カウンタ操作部において、前記臨時速度カウンタテーブルの前記速度段及び前記線路区間に係る前記臨時速度制限の回数が設定されているカウンタテーブルの設定回数を減じる設定回数減算ステップと、
前記カウンタ操作部における前記設定回数減算ステップにおいて、前記カウンタテーブルの前記臨時速度制限の設定回数が“0”になった場合にのみ、前記速度段及び前記線路区間に係る前記臨時速度制限の設定を解除する指令を送信する、臨時速度制限設定解除送信ステップと
を有する、臨時速度制限管理方法。 - コンピュータを、
臨時速度制限の発生要因を区別する識別コードが格納される要因コードフィールドと、前記臨時速度制限にて設定される速度段を示すコードが格納される速度段フィールドと、線路区間を識別する線路区間コードが格納される線路区間コードフィールドとを備える臨時速度制限データベースと、
前記線路区間コードフィールドと、前記速度段フィールドと、前記線路区間コードと前記速度段の組み合わせにおける前記臨時速度制限の設定回数が格納されるカウンタフィールドとを備える臨時速度制限カウンタテーブルと、
操作端末から送信される操作情報を受けて前記臨時速度制限データベースに臨時速度制限の登録及び削除を行う操作情報登録部と、
前記操作端末から送信される操作情報を受けて前記操作情報登録部が前記臨時速度制限データベースに登録されている臨時速度制限の削除を行う際、前記臨時速度制限カウンタテーブルの該当するレコードの前記カウンタフィールドの値を減じ、前記カウンタフィールドの値が“0”になった前記レコードに限り、前記レコードの前記線路区間コード及び前記速度段に係る臨時速度制限設定解除指令を出力するカウンタ操作部と
を具備する列車運行管理装置として機能させる列車運行管理プログラム。
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