JP5836078B2 - Operation management device, operation management method and program, and transportation system - Google Patents

Operation management device, operation management method and program, and transportation system Download PDF

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Description

本発明は、既定の経路を走行する車両の運行を管理する運行管理装置、運行管理方法及びプログラム、並びに交通システムに関する。   The present invention relates to an operation management device, an operation management method and program, and a traffic system for managing the operation of a vehicle traveling on a predetermined route.

線路などの既定の経路を車両に走行させる交通システムにおいて、当該車両の運行ダイヤを適切に(例えば、閉塞区間、運転時隔、要求される輸送量、回生失効条件、電力ピーク値などの条件を満たすように)生成する技術が開発されており、様々な交通システムに導入されている。これに伴い、運行ダイヤに基づいて車両の走行パターン(ランカーブ)を生成する方法も研究されている(例えば、特許文献1、特許文献2を参照)。   In a transportation system in which a vehicle travels on a predetermined route such as a railroad, the operation schedule of the vehicle is appropriately set (for example, a blockage section, a driving interval, a required transportation amount, a regeneration invalidation condition, a power peak value, etc.) Generating technology has been developed and has been introduced into various transportation systems. In connection with this, the method of producing | generating the driving | running | working pattern (run curve) of a vehicle based on a service diagram is also researched (for example, refer patent document 1 and patent document 2).

特許文献1には、ある車両が電力の供給を受けている変電所に対する供給電力のピークをカットできる走行パターンの決定方法が開示されている。また、特許文献2には、信号機による加減速ができるだけ生じないような走行パターンを算出することで、車両のエネルギー効率を向上させる方法が開示されている。特許文献1、2によれば、消費エネルギーが小さい走行パターンで車両を走行させることができる。   Patent Document 1 discloses a traveling pattern determination method that can cut the peak of supplied power to a substation where a certain vehicle is supplied with power. Patent Document 2 discloses a method for improving the energy efficiency of a vehicle by calculating a travel pattern that causes as little acceleration and deceleration by a traffic light as possible. According to Patent Documents 1 and 2, it is possible to drive the vehicle in a travel pattern with low energy consumption.

特開2011−121377号公報JP 2011-121377 A 特開2011−126404号公報JP 2011-126404 A

ところで、車両が走行する区間には制限速度が設けられることが多い。例えば、カーブのある線路の制限速度は、通常、直線状の線路の制限速度より遅く設定される。しかしながら、上述した特許文献1、特許文献2では制限速度を鑑みた走行パターンの算出がされていないという問題がある。
本発明の目的は、制限速度の条件を満たし、かつ消費エネルギーが最小となる走行パターンを特定する運行管理装置、運行管理方法及びプログラム、並びに交通システムを提供することにある。
By the way, a speed limit is often provided in a section where the vehicle travels. For example, the speed limit of a curved line is usually set slower than the speed limit of a straight line. However, the above-described Patent Document 1 and Patent Document 2 have a problem that the travel pattern is not calculated in consideration of the speed limit.
An object of the present invention is to provide an operation management device, an operation management method and program, and a traffic system that specify a travel pattern that satisfies the speed limit condition and that consumes minimum energy.

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、既定の経路を走行する車両の運行を管理する運行管理装置であって、前記車両の力行及び制動により実現できる加速度及び減速度の組み合わせを複数特定する加減速度特定部と、前記加減速度特定部が特定した加速度及び減速度の組み合わせのそれぞれに対して、前記経路の所定区間をある走行時間で走行するために要する加速時間と減速時間の組み合わせを特定することで、加速度及び減速度並びに加速時間及び減速時間の組み合わせからなる走行パターンを生成する走行パターン生成部と、前記走行パターン生成部が生成した走行パターンのうち、当該走行パターンの加速時間の間、当該走行パターンの加速度で走行した場合に、最高速度が所定の制限速度以内となる走行パターンを抽出する制限速度フィルタ部と、前記制限速度フィルタ部が抽出した走行パターンのうち、走行に要する消費電力が最小となるものを、当該車両の運行に用いる走行パターンとして特定する走行パターン特定部とを備えることを特徴とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problem, and is an operation management device that manages the operation of a vehicle traveling on a predetermined route, and includes acceleration and deceleration that can be realized by powering and braking of the vehicle. For each of the acceleration / deceleration specifying unit that specifies a plurality of combinations and the combination of acceleration and deceleration specified by the acceleration / deceleration specifying unit, acceleration time and deceleration required for traveling in a predetermined travel time in the predetermined section of the route Among the travel patterns generated by the travel pattern generation unit, a travel pattern generation unit that generates a travel pattern composed of a combination of acceleration and deceleration, acceleration time and deceleration time by specifying a combination of time, the travel pattern When the vehicle travels at the acceleration of the travel pattern during the acceleration time, the travel pattern is such that the maximum speed is within the predetermined speed limit. A speed limit filter unit for extracting a vehicle, and a travel pattern specifying unit for specifying, as a travel pattern used for the operation of the vehicle, a travel pattern extracted by the speed limit filter unit that minimizes power consumption for travel It is characterized by providing.

また、本発明においては、前記加減速度特定部は、複数の車両について前記加速度及び減速度の組み合わせを複数特定し、前記走行パターン特定部は、前記制限速度フィルタ部が抽出した走行パターンのうち、同一の電源から電力の供給を受ける複数の車両が加速に要する消費電力と当該複数の車両の減速によって発生する回生電力との差が最小となるものを、各車両の運行に用いる走行パターンとして特定することが好ましい。   In the present invention, the acceleration / deceleration specifying unit specifies a plurality of combinations of acceleration and deceleration for a plurality of vehicles, and the running pattern specifying unit includes the running pattern extracted by the speed limit filter unit, Specify the driving pattern used for the operation of each vehicle that minimizes the difference between the power consumption required for acceleration by multiple vehicles that receive power supply from the same power source and the regenerative power generated by the deceleration of the multiple vehicles It is preferable to do.

また、本発明においては、前記車両が前記経路に設けられた基準地点に到達すべき時刻を示す運行計画情報を取得する運行計画取得部を備え、前記走行パターン生成部は、前記加減速度特定部が特定した加速度及び減速度の組み合わせのそれぞれに対して、前記運行計画取得部が取得した運行計画情報が示す隣接する基準地点の間の区間を、一方の基準地点に到達すべき時刻と他方の基準地点に到達すべき時刻との差の走行時間で走行するために要する加速時間と減速時間の組み合わせを特定することが好ましい。   In the present invention, the vehicle further includes an operation plan acquisition unit that acquires operation plan information indicating a time at which the vehicle should reach a reference point provided on the route, and the travel pattern generation unit includes the acceleration / deceleration specifying unit. For each of the combinations of acceleration and deceleration specified by the operation plan acquisition unit, the section between adjacent reference points indicated by the operation plan information acquired by the operation plan acquisition unit and the time to reach one reference point and the other It is preferable to specify a combination of acceleration time and deceleration time required for traveling at a difference in travel time from the time at which the reference point should be reached.

また、本発明においては、前記走行パターン生成部は、前記運行計画取得部が取得した運行計画情報が示す隣接する基準地点の間の区間内に前記制限速度が異なる区間が存在する場合、前記一方の基準地点から当該制限速度が切り替わる地点までの区間と、当該制限速度が切り替わる地点から前記他方の基準地点までの区間について、前記加減速度特定部が特定した加速度及び減速度の組み合わせのそれぞれに対して、各区間の合計走行時間が前記一方の基準地点に到達すべき時刻と前記他方の基準地点に到達すべき時刻との差の走行時間となるような加速時間と減速時間の組み合わせを特定することが好ましい。   In the present invention, the travel pattern generation unit may include the one where the speed limit is different in a section between adjacent reference points indicated by the operation plan information acquired by the operation plan acquisition unit. For each of the combination of acceleration and deceleration specified by the acceleration / deceleration specifying unit for the section from the reference point to the point where the speed limit changes and the section from the point where the speed limit changes to the other reference point Thus, a combination of acceleration time and deceleration time is determined such that the total travel time of each section is the travel time of the difference between the time at which the one reference point should be reached and the time at which the other reference point should be reached It is preferable.

また、本発明においては、前記走行パターン生成部は、前記加減速度特定部が特定した加速度及び減速度の組み合わせのそれぞれに対して、前記経路の所定区間を、当該区間の走行目標時間より所定の猶予時間だけ早い時間以上かつ前記走行目標時間より所定の猶予時間だけ遅い時間以下の走行時間で走行するために要する加速時間と減速時間の組み合わせを特定することが好ましい。   Further, in the present invention, the travel pattern generation unit determines a predetermined section of the route for each combination of acceleration and deceleration specified by the acceleration / deceleration specification section from a target travel time of the section. It is preferable to specify a combination of an acceleration time and a deceleration time required for traveling in a traveling time that is longer than the grace time and shorter than the traveling target time by a predetermined grace time.

また、本発明においては、前記経路の所定区間の走行目標時間からの複数の超過時間に基づいて、当該超過時間だけ前記車両が遅延したときに発生する損失を算出する損失算出部を備え、前記走行パターン生成部は、前記加減速度特定部が特定した加速度及び減速度の組み合わせ、及び前記複数の超過時間のそれぞれに対して、前記経路の所定区間を当該区間の走行目標時間に前記超過時間を加算した走行時間で走行するために要する加速時間と減速時間の組み合わせを特定し、前記走行パターン特定部は、前記制限速度フィルタ部が抽出した走行パターンのうち、走行に要する消費電力に対する費用と前記損失算出部が算出した損失とのが最小となるものを、当該車両の運行に用いる走行パターンとして特定することが好ましい。 Further, in the present invention, a loss calculation unit that calculates a loss that occurs when the vehicle is delayed by the excess time based on a plurality of excess times from the target travel time of the predetermined section of the route, The travel pattern generation unit sets the predetermined time of the route to the target travel time of the section for the combination of acceleration and deceleration specified by the acceleration / deceleration specification unit and each of the plurality of excess times. The combination of the acceleration time and the deceleration time required to travel with the added travel time is specified, and the travel pattern specifying unit includes the cost for the power consumption required for travel among the travel patterns extracted by the speed limit filter unit and the It is preferable to specify the driving pattern used for the operation of the vehicle that minimizes the sum of the loss calculated by the loss calculating unit.

また、本発明においては、前記走行時間を所定の閾値以上遅延して走行している車両を特定する遅延車両特定部と、前記遅延車両特定部が特定した車両の走行遅延量に基づいて、他の車両の運行に用いる走行パターンを変更する走行パターン変更部とを備えることが好ましい。   Further, in the present invention, a delay vehicle specifying unit that specifies a vehicle that is traveling with the travel time delayed by a predetermined threshold or more, and a travel delay amount of the vehicle specified by the delay vehicle specifying unit, It is preferable to include a travel pattern changing unit that changes a travel pattern used for driving the vehicle.

また、本発明においては、前記遅延車両特定部が特定した車両と同一の電源から電力の供給を受けている車両を特定する隣接車両特定部を備え、前記走行パターン変更部は、前記遅延車両特定部が特定した車両の走行遅延量に基づいて、前記隣接車両特定部が特定した車両の運行に用いる走行パターンを変更することが好ましい。   The present invention further includes an adjacent vehicle specifying unit that specifies a vehicle that is supplied with power from the same power source as the vehicle specified by the delayed vehicle specifying unit, and the travel pattern changing unit includes the delayed vehicle specifying It is preferable that the travel pattern used for the operation of the vehicle specified by the adjacent vehicle specifying unit is changed based on the travel delay amount of the vehicle specified by the unit.

また、本発明においては、前記走行パターン変更部は、前記遅延車両特定部が特定した場合に、前記走行パターン生成部、前記制限速度フィルタ部、及び前記走行パターン特定部の処理により新たに全ての車両の運行に用いる走行パターンを特定することが好ましい。   In the present invention, when the delayed vehicle specifying unit specifies the travel pattern changing unit, the travel pattern generating unit, the speed limit filter unit, and the travel pattern specifying unit newly process all the It is preferable to specify a travel pattern used for vehicle operation.

また、本発明においては、前記車両の重量の増減を特定する重量増減特定部と、前記重量増減特定部が特定した車両の重量の増減に基づいて、当該車両の運行に用いる走行パターンを変更する走行パターン変更部を備えることが好ましい。   In the present invention, a weight increase / decrease identifying unit that identifies an increase / decrease in the weight of the vehicle and a travel pattern used for operation of the vehicle are changed based on the increase / decrease in the weight of the vehicle identified by the weight increase / decrease identifying unit. It is preferable to provide a travel pattern changing unit.

また、本発明においては、前記走行パターン変更部は、前記重量増減特定部が前記車両の重量の増減を特定したときに、前記走行パターン生成部、前記制限速度フィルタ部、及び前記走行パターン特定部の処理により全ての車両の運行に用いる走行パターンを特定することが好ましい。   In the present invention, when the weight increase / decrease specifying unit specifies the increase / decrease in the weight of the vehicle, the travel pattern changing unit, the travel pattern generating unit, the speed limit filter unit, and the travel pattern specifying unit It is preferable to specify the traveling pattern used for the operation of all the vehicles by the process.

また、本発明は、既定の経路を走行する車両の運行を管理する運行管理装置を用いた運行管理方法であって、加減速度特定部は、前記車両の力行及び制動により実現できる加速度及び減速度の組み合わせを複数特定し、走行パターン生成部は、前記加減速度特定部が特定した加速度及び減速度の組み合わせのそれぞれに対して、前記経路の所定区間をある走行時間で走行するために要する加速時間と減速時間の組み合わせを特定することで、加速度及び減速度並びに加速時間及び減速時間の組み合わせからなる走行パターンを生成し、制限速度フィルタ部は、前記走行パターン生成部が生成した走行パターンのうち、当該走行パターンの加速時間の間、当該走行パターンの加速度で走行した場合に、最高速度が所定の制限速度以内となる走行パターンを抽出し、走行パターン特定部は、前記制限速度フィルタ部が抽出した走行パターンのうち、走行に要する消費電力が最小となるものを、当該車両の運行に用いる走行パターンとして特定することを特徴とする。   In addition, the present invention is an operation management method using an operation management device that manages the operation of a vehicle traveling on a predetermined route, wherein the acceleration / deceleration specifying unit is an acceleration and deceleration that can be realized by powering and braking of the vehicle. Acceleration time required for the traveling pattern generation unit to travel the predetermined section of the route for a certain traveling time for each of the acceleration and deceleration combinations identified by the acceleration / deceleration identifying unit. And a combination of deceleration time to generate a running pattern consisting of a combination of acceleration and deceleration and acceleration time and deceleration time, the speed limit filter unit, among the running patterns generated by the running pattern generation unit, When the vehicle travels at the acceleration of the travel pattern for the acceleration time of the travel pattern, the maximum speed is within the predetermined speed limit. The turn is extracted, and the travel pattern specifying unit specifies, as the travel pattern used for the operation of the vehicle, the travel pattern extracted by the speed limit filter unit that minimizes the power consumption required for travel. And

また、本発明は、既定の経路を走行する車両の運行を管理する運行管理装置を、前記車両の力行及び制動により実現できる加速度及び減速度の組み合わせを複数特定する加減速度特定部、前記加減速度特定部が特定した加速度及び減速度の組み合わせのそれぞれに対して、前記経路の所定区間をある走行時間で走行するために要する加速時間と減速時間の組み合わせを特定することで、加速度及び減速度並びに加速時間及び減速時間の組み合わせからなる走行パターンを生成する走行パターン生成部、前記走行パターン生成部が生成した走行パターンのうち、当該走行パターンの加速時間の間、当該走行パターンの加速度で走行した場合に、最高速度が所定の制限速度以内となる走行パターンを抽出する制限速度フィルタ部、前記制限速度フィルタ部が抽出した走行パターンのうち、走行に要する消費電力が最小となるものを、当該車両の運行に用いる走行パターンとして特定する走行パターン特定部として機能させるためのプログラムである。   In addition, the present invention provides an operation management device that manages the operation of a vehicle traveling on a predetermined route, an acceleration / deceleration specifying unit that specifies a plurality of combinations of acceleration and deceleration that can be realized by powering and braking of the vehicle, and the acceleration / deceleration For each combination of acceleration and deceleration specified by the specifying unit, by specifying a combination of acceleration time and deceleration time required to travel the predetermined section of the route for a certain travel time, acceleration and deceleration and When traveling with acceleration of the travel pattern during the acceleration time of the travel pattern among travel patterns generated by the travel pattern generation unit that generates a travel pattern composed of a combination of acceleration time and deceleration time In addition, a speed limit filter unit that extracts a travel pattern in which the maximum speed is within a predetermined speed limit, the speed limit filter Of the running pattern filter portion is extracted, what power consumption required to travel is minimized, a program to function as a traveling pattern specifying unit configured to specify a travel pattern to be used for operation of the vehicle.

また、本発明は、上記運行管理装置を備えた交通システムである。   Moreover, this invention is a traffic system provided with the said operation management apparatus.

本発明によれば、運行管理装置は、制限速度が定められた区間毎の消費電力が最小となるように、走行パターンを特定する。これにより、制限速度の条件を満たし、かつ消費エネルギーが最小となる走行パターンを特定することができる。   According to the present invention, the operation management device specifies the travel pattern so that the power consumption for each section in which the speed limit is determined is minimized. As a result, it is possible to specify a traveling pattern that satisfies the speed limit condition and that consumes the minimum amount of energy.

本発明の第1の実施形態による運行管理装置の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the operation management apparatus by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態による運行管理装置の動作を示す第1のフローチャートである。It is a 1st flowchart which shows operation | movement of the operation management apparatus by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態による運行管理装置の動作を示す第2のフローチャートである。It is a 2nd flowchart which shows operation | movement of the operation management apparatus by the 1st Embodiment of this invention. ある区間における車両の進行パターンを示す図である。It is a figure which shows the advancing pattern of the vehicle in a certain area. 本発明の第3の実施形態による運行管理装置の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the operation management apparatus by the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態による運行管理装置の動作を示す第1のフローチャートである。It is a 1st flowchart which shows operation | movement of the operation management apparatus by the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態による運行管理装置の動作を示す第2のフローチャートである。It is a 2nd flowchart which shows operation | movement of the operation management apparatus by the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態による運行管理装置の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the operation management apparatus by the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態による運行管理装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the operation management apparatus by the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態による運行管理装置の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the operation management apparatus by the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6の実施形態による運行管理装置の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the operation management apparatus by the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第6の実施形態による運行管理装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the operation management apparatus by the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第7の実施形態による運行管理装置の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the operation management apparatus by the 7th Embodiment of this invention.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
《第1の実施形態》
図1は、本発明の第1の実施形態による運行管理装置の構成を示す概略ブロック図である。
運行管理装置は、運行ダイヤ取得部101(運行計画取得部)、加減速度特定部102、走行パターン生成部103、制限速度記憶部104、制限速度フィルタ部105、シミュレータ部106、走行パターン特定部107を備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<< First Embodiment >>
FIG. 1 is a schematic block diagram showing a configuration of an operation management apparatus according to the first embodiment of the present invention.
The operation management apparatus includes an operation diagram acquisition unit 101 (operation plan acquisition unit), an acceleration / deceleration specification unit 102, a travel pattern generation unit 103, a speed limit storage unit 104, a speed limit filter unit 105, a simulator unit 106, and a travel pattern specification unit 107. Is provided.

運行ダイヤ取得部101は、外部の運行ダイヤ生成装置(図示せず)が生成した運行ダイヤ(運行計画情報)を取得する。
加減速度特定部102は、車両の力行及び制動により実現できる加速度及び減速度の複数のパターンを特定する。なお、本明細書において「加速度」とは、正の加速度を示し、「減速度」とは、負の加速度を示す。減速度加減速度のパターンの特定方法としては、予め実現しうる加速度及び減速度のパターンをデータベースなどに記録しておく方法や、車種情報から当該車種の性能に応じて当該パターンを算出する方法が挙げられる。
制限速度記憶部104は、線路上の区間毎の制限速度を記憶する。
The operation diagram acquisition unit 101 acquires an operation diagram (operation plan information) generated by an external operation diagram generator (not shown).
The acceleration / deceleration specifying unit 102 specifies a plurality of patterns of acceleration and deceleration that can be realized by power running and braking of the vehicle. In the present specification, “acceleration” indicates positive acceleration, and “deceleration” indicates negative acceleration. As a method of specifying a deceleration acceleration / deceleration pattern, there are a method of recording a pattern of acceleration and deceleration that can be realized in advance in a database or a method of calculating the pattern according to the performance of the vehicle type from vehicle type information. Can be mentioned.
The speed limit storage unit 104 stores a speed limit for each section on the track.

走行パターン生成部103は、加減速度特定部102が特定した加減速度のパターンで、運行ダイヤ取得部101が取得した運行ダイヤを満たすように、車両が各駅間を走行するための走行パターンを生成する。具体的には、駅を出発した時刻から加速を止める時刻までの時間である加速時間と、減速を開始する時刻から次の駅に到着する時刻までの時間である減速時間とを特定することで、車両の走行パターンを生成する。なお、走行パターンは、加速度及び減速度並びに加速時間及び減速時間の組み合わせ、並びに加速開始時の速度及び減速終了時の速度からなる情報である。なお、当該情報によって車両の最高速度が一意に決まることとなる。なお、走行パターン生成部103は、駅間で制限速度が変化する地点が存在する場合、駅及び当該地点で区切られる区間における走行パターンをそれぞれ生成する。具体的には、走行パターン生成部103は、制限速度記憶部104が記憶する情報を参照し、運行ダイヤが示す駅間の区間の中にカーブが存在する場合など、制限速度が変わる地点が存在する場合に、一方の駅から当該地点までの区間と当該地点から他方の駅までの区間とのそれぞれについて走行パターンの選択を行う。   The travel pattern generation unit 103 generates a travel pattern for the vehicle to travel between the stations so as to satisfy the operation schedule acquired by the operation diagram acquisition unit 101 with the acceleration / deceleration pattern specified by the acceleration / deceleration specifying unit 102. . Specifically, by specifying the acceleration time that is the time from the departure time of the station to the time to stop acceleration and the deceleration time that is the time from the time of starting deceleration to the time of arrival at the next station The vehicle travel pattern is generated. The traveling pattern is information including a combination of acceleration and deceleration, acceleration time and deceleration time, and speed at the start of acceleration and speed at the end of deceleration. The maximum speed of the vehicle is uniquely determined by the information. In addition, when there is a point where the speed limit changes between stations, the traveling pattern generation unit 103 generates a traveling pattern in a section divided by the station and the point. Specifically, the travel pattern generation unit 103 refers to the information stored in the speed limit storage unit 104, and there is a point where the speed limit changes, such as when there is a curve in the section between stations indicated by the operation schedule. In this case, the travel pattern is selected for each of the section from one station to the point and the section from the point to the other station.

制限速度フィルタ部105は、走行パターン生成部103が生成した走行パターンのうち、当該走行パターンで走行する区間における最高速度が、制限速度記憶部104が記憶する制限速度以内となる走行パターンを抽出する。
シミュレータ部106は、制限速度フィルタ部105が抽出した走行パターンを用いて車両の走行をシミュレートし、各時刻における消費電力量を算出する。なお、シミュレータ部106は、繰り返されるパターンが一巡するまで、全ての車両の走行をシミュレートする。例えば、シミュレータ部106は、運行ダイヤに基づいて車両が走行を開始してから全ての車両が元の位置に戻るまでの全ての車両の走行をシミュレートする。
走行パターン特定部107は、シミュレータ部106によるシミュレートの結果、最も消費電力量が少ない走行パターンを特定する。
The speed limit filter unit 105 extracts, from the travel patterns generated by the travel pattern generation unit 103, a travel pattern in which the maximum speed in the section traveled by the travel pattern is within the speed limit stored in the speed limit storage unit 104. .
The simulator unit 106 simulates the traveling of the vehicle using the traveling pattern extracted by the speed limit filter unit 105 and calculates the power consumption at each time. The simulator unit 106 simulates the traveling of all vehicles until the repeated pattern is completed. For example, the simulator unit 106 simulates the traveling of all the vehicles from when the vehicles start traveling based on the operation schedule until all the vehicles return to their original positions.
The travel pattern specifying unit 107 specifies a travel pattern with the least amount of power consumption as a result of simulation by the simulator unit 106.

次に、本実施形態による運行管理装置の動作について説明する。本実施形態では、遺伝的アルゴリズム(GA:Genetic Algorithm)に基づいて走行パターンの特定を行う例について説明する。なお、走行パターンの特定は、遺伝的アルゴリズムに限られず、例えば分枝限定法などの他の解探索手法を用いても良い。   Next, the operation of the operation management apparatus according to this embodiment will be described. In the present embodiment, an example in which a running pattern is specified based on a genetic algorithm (GA) will be described. The specification of the running pattern is not limited to the genetic algorithm, and other solution search methods such as a branch and bound method may be used.

図2は、本発明の第1の実施形態による運行管理装置の動作を示す第1のフローチャートである。
また、図3は、本発明の第1の実施形態による運行管理装置の動作を示す第2のフローチャートである。
まず、運行ダイヤ取得部101は、外部の運行ダイヤ生成装置が生成した運行ダイヤを取得する(ステップS1)。また、加減速度特定部102は、車両の力行及び制動により実現できる加速度及び減速度の複数のパターンを特定する(ステップS2)。
次に、運行管理装置は、加速度及び減速度並びに加速時間及び減速時間の、区間及び車両毎の組み合わせからなる走行パターンを、シミュレーションの対象としてN個(但し、Nは正の整数)抽出するまで、以下に示すステップS3〜ステップS6の処理を繰り返し実行する。
FIG. 2 is a first flowchart showing the operation of the operation management apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a second flowchart showing the operation of the operation management apparatus according to the first embodiment of the present invention.
First, the operation diagram acquisition unit 101 acquires an operation diagram generated by an external operation diagram generation device (step S1). Further, the acceleration / deceleration specifying unit 102 specifies a plurality of patterns of acceleration and deceleration that can be realized by power running and braking of the vehicle (step S2).
Next, the operation management device until N driving patterns (where N is a positive integer) are extracted as simulation targets, which are combinations of acceleration and deceleration, acceleration time and deceleration time for each section and each vehicle. Then, the processes of steps S3 to S6 shown below are repeatedly executed.

まず、走行パターン生成部103は、運行ダイヤ取得部101が取得した運行ダイヤに組み込まれている全ての車両に対して、当該運行ダイヤが示す駅間の区間毎に、ステップS2で加減速度特定部102が特定した加減速度パターンから1つのパターンをランダムに選択する(ステップS3)。なお、加減速度を大きくするほど必要電力量が低くなることが分かっているため、加減速度の大きさに応じた重みを用いてランダムに選択することが好ましい。すなわち、加速度及び減速度の絶対値が大きい加減速度パターンほど選択される確率が高くなることが好ましい。なお、走行パターン生成部103は、制限速度記憶部104が記憶する情報を参照し、運行ダイヤが示す駅間の区間の中にカーブが存在する場合など、制限速度が変わる地点が存在する場合、一方の駅から当該地点までの区間と当該地点から他方の駅までの区間とのそれぞれについて走行パターンの選択を行う。   First, the traveling pattern generation unit 103 performs acceleration / deceleration specifying unit in step S2 for every section between stations indicated by the operation diagram for all the vehicles incorporated in the operation diagram acquired by the operation diagram acquisition unit 101. One pattern is randomly selected from the acceleration / deceleration patterns identified by 102 (step S3). In addition, since it turns out that required electric energy becomes low, so that acceleration / deceleration is enlarged, it is preferable to select at random using the weight according to the magnitude | size of acceleration / deceleration. That is, it is preferable that the acceleration / deceleration pattern having a larger absolute value of acceleration and deceleration has a higher probability of being selected. The travel pattern generation unit 103 refers to the information stored in the speed limit storage unit 104, and when there is a point where the speed limit changes, such as when there is a curve in the section between stations indicated by the operation schedule, A travel pattern is selected for each of a section from one station to the point and a section from the point to the other station.

次に、走行パターン生成部103は、選択した加減速度パターンを用いて、運行ダイヤが示す各駅の発着時刻を満たすように、加速時間及び減速時間を特定して走行パターンを生成する(ステップS4)。具体的には、走行パターン生成部103は、式(1)を満たすような最高速度Vmaxを算出し、当該最高速度を式(2)に当てはめることで、加速時間t及び減速時間tを算出する。 Next, the traveling pattern generation unit 103 uses the selected acceleration / deceleration pattern to generate the traveling pattern by specifying the acceleration time and the deceleration time so as to satisfy the departure and arrival times of each station indicated by the operation schedule (step S4). . Specifically, the traveling pattern generation unit 103 calculates the maximum speed V max that satisfies the expression (1), and applies the maximum speed to the expression (2), thereby accelerating time t 1 and deceleration time t 2. Is calculated.

Figure 0005836078
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Figure 0005836078
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但し、tは、運行ダイヤが示す一方の地点に到達すべき時刻と他方の地点に到達すべき時刻との差の走行時間を示す。また、Lは、区間内の距離を示す。また、aは、加速度を示す。また、aは、減速度を示す。また、vは、加速開始時の速度を示す。また、vは、減速終了時の速度を示す。なお、運行パターンの開始地点と到達地点がそれぞれ駅である場合、v及びvの値はゼロとなる。他方、走行パターン生成部103が、ステップS3で制限速度が変わる地点で区間を分割した場合、当該地点におけるv、vの値は、当該制限速度の値となる。 However, t shows the traveling time of the difference of the time which should arrive at one point which an operation diagram shows, and the time which should arrive at the other point. L indicates a distance within the section. Further, a 1 indicates the acceleration. Also, a 2 indicates a deceleration. V 1 indicates the speed at the start of acceleration. In addition, v 2 shows the speed of the deceleration end. Incidentally, if the start point and arrival point of the operation pattern is the station respectively, the values of v 1 and v 2 are zero. On the other hand, when the traveling pattern generation unit 103 divides the section at the point where the speed limit changes in step S3, the values of v 1 and v 2 at the point become the value of the speed limit.

ここで、式(1)によって最高速度Vmaxを算出することができる理由について説明する。
図4は、ある区間における車両の進行パターンを示す図である。
車両が、区間の始点を出発してから加速時間tの間を加速度aで進行し、その後速度Vmaxで等速進行し、減速時間tの間を減速度aで減速することで区間の終点に到達する場合、当該区間の距離Lは、図4に示す台形の面積として表される。すなわち、上底がt−t−t、下底がt、高さがVmaxの台形の面積が、区間の距離Lと等しくなる。当該台形の面積を示す式において、式(2)をt及びtに代入し、時間tの等式に変換したものが、上述した式(1)である。
The following describes why it is possible to calculate the maximum velocity V max by the formula (1).
FIG. 4 is a diagram illustrating a traveling pattern of the vehicle in a certain section.
The vehicle travels at an acceleration a 1 during an acceleration time t 1 after leaving the starting point of the section, then travels at a constant speed V max , and decelerates at a deceleration a 2 during a deceleration time t 2. When the end point of the section is reached, the distance L of the section is expressed as a trapezoidal area shown in FIG. That is, the area of the trapezoid whose upper base is t-t 1 -t 2 , lower base is t, and height is V max is equal to the distance L of the section. In the formula indicating the trapezoidal area, the formula (1) described above is obtained by substituting the formula (2) into t 1 and t 2 and converting it into an equation of time t.

なお、走行パターン生成部103は、ステップS3で制限速度が変わる地点で区間を分割した場合、当該地点に達する時刻として想定される範囲で複数の時刻を設定し、複数の走行時間tに対して走行パターンを生成する。例えば、一方の駅から他方の駅までの間にカーブが存在する場合、一方の駅から当該カーブの始点までの区間である区間A、カーブの区間である区間B、及びカーブの終点から他方の駅までの区間である区間Cについて、区間Aを走行する時間t、区間Bを走行する時間t、区間Cを走行する時間tの組み合わせを、複数設定する。このとき、走行パターン生成部103は、時間t+時間t+時間t(合計走行時間)と、一方の駅から他方の駅までの走行時間tとが一致するように、時間t〜tを設定する。 In addition, when the section is divided at the point where the speed limit changes in step S3, the traveling pattern generation unit 103 sets a plurality of times within a range that is assumed as the time to reach the point, and the plurality of traveling times t A running pattern is generated. For example, when a curve exists between one station and the other station, the section A that is a section from one station to the start point of the curve, the section B that is a curve section, and the end point of the curve to the other For section C, which is the section to the station, a plurality of combinations of time t 1 traveling in section A, time t 2 traveling in section B, and time t 3 traveling in section C are set. At this time, the running pattern generating unit 103, as the time t 1 + time t 2 + time t 3 (total travel time), and the transit time t from one station to the other station coincide, the time t 1 setting the ~t 3.

走行パターン生成部103が式(1)に従って最高速度を算出し、式(2)に従って走行パターンを生成すると、制限速度フィルタ部105は、走行パターン生成部103が算出した最高速度が、制限速度記憶部104が記憶する当該区間における制限速度以下であるか否かを判定する(ステップS5)。制限速度フィルタ部105は、最高速度が制限速度以下であると判定した場合(ステップS5:YES)、走行パターン生成部103が生成した走行パターンをシミュレーションの対象として抽出する(ステップS6)。他方、制限速度フィルタ部105は、最高速度が制限速度を超えると判定した場合(ステップS5:NO)、当該走行パターンをシミュレーションの対象としない。   When the travel pattern generation unit 103 calculates the maximum speed according to the equation (1) and generates a travel pattern according to the equation (2), the speed limit filter unit 105 stores the maximum speed calculated by the travel pattern generation unit 103 as a speed limit storage. It is determined whether or not the speed is equal to or lower than the speed limit in the section stored in the section 104 (step S5). When it is determined that the maximum speed is equal to or lower than the speed limit (step S5: YES), the speed limit filter unit 105 extracts the travel pattern generated by the travel pattern generation unit 103 as a simulation target (step S6). On the other hand, when it is determined that the maximum speed exceeds the speed limit (step S5: NO), speed limit filter unit 105 does not set the travel pattern as a simulation target.

上述したステップS3〜ステップS6の処理により、制限速度フィルタ部105がN個の走行パターンを抽出すると、シミュレータ部106は、各走行パターンについて全車両の走行シミュレーションを行い、各時刻における消費電力量を算出する(ステップS7)。このとき、シミュレータ部106は、走行シミュレーションの結果が制約条件を満たすか否かの判定を行う。制約条件の例としては、例えば閉塞区間、運転時隔、要求される輸送量、回生失効条件、電力ピーク値などが挙げられる。このとき、制約条件を満たさない走行パターンを解候補から除外し、制約条件を満たすまでステップS3〜ステップS6の処理を再度行うことで、制約条件を満たす解候補のみをN個抽出する。   When the speed limit filter unit 105 extracts N travel patterns by the processing in steps S3 to S6 described above, the simulator unit 106 performs a travel simulation of all the vehicles for each travel pattern, and calculates the power consumption at each time. Calculate (step S7). At this time, the simulator unit 106 determines whether or not the result of the travel simulation satisfies the constraint condition. Examples of the constraint conditions include, for example, a closed section, an operation interval, a required transportation amount, a regeneration expiration condition, a power peak value, and the like. At this time, driving patterns that do not satisfy the constraint conditions are excluded from the solution candidates, and the processes in steps S3 to S6 are performed again until the constraint conditions are satisfied, thereby extracting only N solution candidates that satisfy the constraint conditions.

次に、運行管理装置は、消費電力量を算出した各走行パターンについて、遺伝的アルゴリズムに基づく遺伝的操作を行う。つまり、運行管理装置は、制限速度フィルタ部105が抽出した走行パターンから、消費電力が小さい走行パターンが残るように、選択、交叉、または突然変異の操作を行う。運行管理装置は、以下に示すステップS8〜ステップS16の操作を繰り返し実行する。   Next, the operation management device performs a genetic operation based on a genetic algorithm for each traveling pattern for which the power consumption is calculated. That is, the operation management device performs selection, crossover, or mutation operation so that a travel pattern with low power consumption remains from the travel pattern extracted by the speed limit filter unit 105. The operation management device repeatedly executes the operations in steps S8 to S16 shown below.

まず、走行パターン生成部103は、選択、交叉、突然変異の何れの操作を行うかを、ランダムに決定する(ステップS8)。なお、通常、遺伝的アルゴリズムでは、何れの処理を行うかを決定する確率は、交叉操作を行う確率≧選択操作を行う確率≧突然変異操作を行う確率の順に設定される。   First, the running pattern generation unit 103 randomly determines whether to perform selection, crossover, or mutation (step S8). In general, in the genetic algorithm, the probability of determining which process is performed is set in the order of the probability of performing a crossover operation ≧ the probability of performing a selection operation ≧ the probability of performing a mutation operation.

走行パターン生成部103は、交叉操作を行うことを決定した場合(ステップS8:交叉)、シミュレータ部106が消費電力量を算出した複数の走行パターンの中から、当該消費電力量に応じた重みによってランダムに2つの走行パターンを選択する(ステップS9)。すなわち、消費電力量が小さい走行パターンほど重みが大きく、走行パターン生成部103によって選択されやすくなる。   When it is determined that the crossover operation is to be performed (step S8: crossover), the travel pattern generation unit 103 uses a weight corresponding to the power consumption amount from among the plurality of travel patterns calculated by the simulator unit 106. Two travel patterns are selected at random (step S9). That is, the travel pattern with smaller power consumption has a higher weight and is more easily selected by the travel pattern generation unit 103.

次に、走行パターン生成部103は、選択した2つの走行パターンから、各車両の加減速度パターンを新たに生成する(ステップS10)。具体的には、走行パターン生成部103は、2つの走行パターンが示す加減速度パターンに対して入れ替えを行うことで、新たな加減速度パターンを生成する。加減速度パターンの入れ替え方法としては、一点交叉法、二点交叉法、多点交叉法の何れを用いても良い。また、走行パターン生成部103は、車両毎に加減速度パターンの入れ替えを行っても良いし、区間毎に加減速度パターンの入れ替えを行っても良いし、加速度及び減速度単位で入れ替えを行っても良い。   Next, the travel pattern generation unit 103 newly generates an acceleration / deceleration pattern for each vehicle from the selected two travel patterns (step S10). Specifically, the travel pattern generation unit 103 generates a new acceleration / deceleration pattern by exchanging the acceleration / deceleration patterns indicated by the two travel patterns. As a method of replacing the acceleration / deceleration pattern, any one of the one-point crossover method, the two-point crossover method, and the multipoint crossover method may be used. In addition, the traveling pattern generation unit 103 may replace the acceleration / deceleration pattern for each vehicle, may replace the acceleration / deceleration pattern for each section, or may perform replacement in units of acceleration and deceleration. good.

また、走行パターン生成部103は、ステップS8で突然変異操作を行うことを決定した場合(ステップS8:突然変異)、シミュレータ部106が消費電力量を算出した複数の走行パターンの中から、当該消費電力量に応じた重みによってランダムに1つまたは複数の走行パターンを選択する(ステップS11)。
次に、走行パターン生成部103は、選択した走行パターンに含まれる加速度または減速度の一部を、ステップS2で加減速度特定部102が特定した加速度または減速度に書き換えることで、加減速度パターンを新たに生成する(ステップS12)。
In addition, when the travel pattern generation unit 103 determines to perform the mutation operation in Step S8 (Step S8: Mutation), the consumption consumption pattern is calculated from the plurality of travel patterns for which the simulator unit 106 has calculated the power consumption amount. One or a plurality of traveling patterns are selected at random according to the weight according to the electric energy (step S11).
Next, the traveling pattern generation unit 103 rewrites a part of the acceleration or deceleration included in the selected traveling pattern to the acceleration or deceleration specified by the acceleration / deceleration specifying unit 102 in step S2, thereby changing the acceleration / deceleration pattern. A new one is generated (step S12).

走行パターン生成部103は、ステップS10またはステップS12で新たな加減速度パターンを生成すると、当該加減速度パターンに基づいて、式(1)及び式(2)に従って、運行ダイヤを満たす走行パターンを生成する(ステップS13)。次に、制限速度フィルタ部105は、走行パターン生成部103が算出した最高速度が、制限速度記憶部104が記憶する当該区間における制限速度以下であるか否かを判定する(ステップS14)。制限速度フィルタ部105は、最高速度が制限速度以下であると判定した場合(ステップS14:YES)、走行パターン生成部103が生成した走行パターンをシミュレーションの対象として抽出する(ステップS15)。他方、制限速度フィルタ部105は、最高速度が制限速度を超えると判定した場合(ステップS14:NO)、当該走行パターンをシミュレーションの対象としない。   When the travel pattern generation unit 103 generates a new acceleration / deceleration pattern in step S10 or step S12, the travel pattern generation unit 103 generates a travel pattern that satisfies the operation schedule according to the equations (1) and (2) based on the acceleration / deceleration pattern. (Step S13). Next, the speed limit filter unit 105 determines whether or not the maximum speed calculated by the travel pattern generation unit 103 is equal to or lower than the speed limit in the section stored in the speed limit storage unit 104 (step S14). When it is determined that the maximum speed is equal to or lower than the speed limit (step S14: YES), the speed limit filter unit 105 extracts the travel pattern generated by the travel pattern generation unit 103 as a simulation target (step S15). On the other hand, when it is determined that the maximum speed exceeds the speed limit (step S14: NO), speed limit filter unit 105 does not set the travel pattern as a simulation target.

また、走行パターン生成部103は、ステップS8で選択操作を行うことを決定した場合(ステップS8:選択)、ステップS7でシミュレータ部106が消費電力量を算出した複数の走行パターンの中から、当該消費電力量に応じた重みによってランダムに1つまたは複数の走行パターンをシミュレーションの対象として抽出する(ステップS16)。   In addition, when the travel pattern generation unit 103 determines to perform the selection operation in step S8 (step S8: selection), the travel pattern generation unit 103 calculates the power consumption amount from the plurality of travel patterns calculated by the simulator unit 106 in step S7. One or a plurality of travel patterns are randomly extracted as simulation targets by weights corresponding to the power consumption (step S16).

上述したステップS8〜ステップS16の処理により、制限速度フィルタ部105がN個の走行パターンを抽出すると、シミュレータ部106は、各走行パターンについて全車両の走行シミュレーションを行い、各時刻における消費電力量を算出する(ステップS17)。このとき、シミュレータ部106は、交叉操作または突然変異操作によって生成した走行パターンについて、ステップS7と同様に、走行シミュレーションの結果が制約条件を満たすか否かの判定を行う。このとき、制約条件を満たさない走行パターンを解候補から除外し、制約条件を満たすまで、交叉操作または突然変異操作を再度行うことで、制約条件を満たす解候補のみをN個抽出する。   When the speed limit filter unit 105 extracts N travel patterns by the processes of steps S8 to S16 described above, the simulator unit 106 performs a travel simulation of all the vehicles for each travel pattern, and calculates the power consumption at each time. Calculate (step S17). At this time, the simulator unit 106 determines whether or not the result of the travel simulation satisfies the constraint condition for the travel pattern generated by the crossover operation or the mutation operation, as in step S7. At this time, traveling patterns that do not satisfy the constraint conditions are excluded from the solution candidates, and the crossover operation or the mutation operation is performed again until the constraint conditions are satisfied, thereby extracting only N solution candidates that satisfy the constraint conditions.

次に、走行パターン特定部107は、予め定められた遺伝的アルゴリズムの終了条件を満たしているか否かを判定する(ステップS18)。終了条件としては、例えばシミュレータ部106によるシミュレーションの実行回数が所定数に達することや、シミュレータ部106が算出した消費電力量の最小値の差が所定値未満になること、解候補の最良値の改善割合が所定の閾値以下となること(解探索が飽和する場合)などが挙げられる。   Next, the running pattern specifying unit 107 determines whether or not a predetermined genetic algorithm termination condition is satisfied (step S18). As an end condition, for example, the number of simulations executed by the simulator unit 106 reaches a predetermined number, the difference in the minimum value of the power consumption calculated by the simulator unit 106 is less than a predetermined value, the best value of the solution candidate For example, the improvement ratio is equal to or less than a predetermined threshold (when the solution search is saturated).

走行パターン特定部107が、遺伝的アルゴリズムの終了条件を満たしていないと判定した場合(ステップS18:NO)、ステップS8に戻り、遺伝的操作を繰り返し実行する。他方、走行パターン特定部107は、遺伝的アルゴリズムの終了条件を満たしていると判定した場合(ステップS18:YES)、シミュレータ部106が算出した消費電力量が最小となる走行パターンを、実運用する走行パターンとして特定する(ステップS19)。   When the traveling pattern specifying unit 107 determines that the genetic algorithm end condition is not satisfied (step S18: NO), the process returns to step S8, and the genetic operation is repeatedly executed. On the other hand, if it is determined that the genetic algorithm end condition is satisfied (step S18: YES), the travel pattern specifying unit 107 actually uses the travel pattern in which the power consumption calculated by the simulator unit 106 is minimized. The travel pattern is specified (step S19).

このように、本実施形態によれば、制限速度フィルタ部105は、走行パターン生成部103が生成した走行パターンのうち、当該走行パターンの加速時間の間、当該走行パターンの加速度で走行した場合に、最高速度が所定の制限速度以内となる走行パターンを抽出する。これにより、運行管理装置は、制限速度の条件を満たす走行パターンを、各車両の運行に用いる走行パターンとして特定することができる。   As described above, according to the present embodiment, the speed limit filter unit 105 is used when the traveling pattern generated by the traveling pattern generation unit 103 travels at the acceleration of the traveling pattern during the acceleration time of the traveling pattern. Then, a running pattern in which the maximum speed is within a predetermined speed limit is extracted. Thereby, the operation management apparatus can specify the traveling pattern satisfying the speed limit condition as the traveling pattern used for the operation of each vehicle.

また、本実施形態によれば、走行パターン特定部107は、制限速度フィルタ部105が抽出した走行パターンのうち、加速に要する消費電力と減速によって発生する回生電力との差が最小となるものを、各車両の運行に用いる走行パターンとして特定する。これにより、運行管理装置は、複数の車両の回生電力を効率よく力行に用いる走行パターンを、各車両の運行に用いる走行パターンとして特定することができる。   Further, according to the present embodiment, the travel pattern specifying unit 107 has a minimum difference between the power consumption required for acceleration and the regenerative power generated by the deceleration among the travel patterns extracted by the speed limit filter unit 105. The travel pattern used for the operation of each vehicle is specified. Thereby, the operation management apparatus can specify the traveling pattern that efficiently uses the regenerative electric power of a plurality of vehicles for powering as the traveling pattern that is used for the operation of each vehicle.

また、本実施形態によれば、走行パターン生成部103は、運行ダイヤが示す隣接する駅の間の区間を、一方の駅に到達すべき時刻と他方の駅に到達すべき時刻との差の走行時間で走行するために要する加速時間と減速時間の組み合わせを特定することで、走行パターンを生成する。これにより、運行管理装置は、運行ダイヤを満たす走行パターンを、各車両の運行に用いる走行パターンとして特定することができる。   In addition, according to the present embodiment, the travel pattern generation unit 103 determines the difference between the time to reach one station and the time to reach the other station in the section between adjacent stations indicated by the operation schedule. A travel pattern is generated by specifying a combination of acceleration time and deceleration time required to travel in travel time. Thereby, the operation management apparatus can specify the traveling pattern satisfying the operation schedule as the traveling pattern used for the operation of each vehicle.

また、本実施形態によれば、走行パターン生成部103は、運行ダイヤが示す隣接する駅の間の区間内に制限速度が異なる区間が存在する場合、一方の駅から当該制限速度が切り替わる地点までの区間と、当該制限速度が切り替わる地点から他方の駅までの区間について、それぞれ走行パターンを生成する。これにより、運行管理装置は、駅間にカーブなどの制限速度が異なる区間が存在する場合にも、制限速度を満たしつつ適切な消費電力で走行できる走行パターンを、各車両の運行に用いる走行パターンとして特定することができる。   In addition, according to the present embodiment, when there is a section with different speed limits in a section between adjacent stations indicated by the operation schedule, the travel pattern generation unit 103 is from one station to a point where the speed limit is switched. A traveling pattern is generated for each of the sections and the section from the point where the speed limit changes to the other station. As a result, the operation management device uses a travel pattern that can travel with appropriate power consumption while satisfying the speed limit even when there are sections with different speed limits, such as curves, between stations. Can be specified as

以上、図面を参照してこの発明の第1の実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。   As described above, the first embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to that described above, and various designs can be made without departing from the scope of the present invention. It is possible to make changes.

例えば、本実施形態では、遺伝的アルゴリズムを用いて走行パターンの策定を行う場合について説明したが、これに限られず、上述したように分枝限定法等の他のアルゴリズムを用いて策定を行っても良い。   For example, in the present embodiment, the case where the driving pattern is formulated using a genetic algorithm has been described. However, the present invention is not limited to this, and as described above, the driving pattern is formulated using another algorithm such as a branch and bound method. Also good.

また、本実施形態では、シミュレータ部106が複数の車両を同時に走行させたときの消費電力量を算出する場合について説明したが、これに限られない。例えば、シミュレータ部106は、車両毎に当該車両単体で走行させたときの消費電力量を算出し、走行パターン特定部107が当該消費電力量に基づいてそれぞれの車両の走行パターンを特定するようにしても良い。但しこの場合、回生電力が効率よく使用されているか否かについては、検討されないこととなる。   Moreover, although this embodiment demonstrated the case where the simulator part 106 calculated the amount of power consumption when a several vehicle drive | works simultaneously, it is not restricted to this. For example, the simulator unit 106 calculates the amount of power consumption when the vehicle alone is driven for each vehicle, and the driving pattern specifying unit 107 specifies the driving pattern of each vehicle based on the power consumption. May be. However, in this case, whether or not the regenerative power is used efficiently will not be examined.

また、本実施形態では、走行パターン生成部103は、駅間に制限速度が異なる区間が存在する場合に、制限速度が変化する地点で区間を分割して走行パターンを生成する場合を説明したが、これに限られない。例えば、走行パターン生成部103は、駅間に制限速度が異なる区間が存在する場合に、当該駅間の制限速度を、複数の制限速度のうち最も遅い制限速度に設定することで、制限速度を加味した走行パターンを特定することができる。   In the present embodiment, the travel pattern generation unit 103 has described a case where a travel pattern is generated by dividing a section at a point where the speed limit changes when there are sections with different speed limits between stations. Not limited to this. For example, when there are sections with different speed limits between stations, the travel pattern generation unit 103 sets the speed limit between the stations to the slowest speed among a plurality of speed limits, thereby setting the speed limit. It is possible to specify a traveling pattern in consideration.

《第2の実施形態》
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
第2の実施形態による運行管理装置は、運行ダイヤ取得部101が取得する運行ダイヤが多少の余裕を持って生成されたものである場合に、運行ダイヤを適切に修正することで、さらに消費電力量を低減できる走行パターンを特定するものである。
<< Second Embodiment >>
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
In the operation management device according to the second embodiment, when the operation diagram acquired by the operation diagram acquisition unit 101 is generated with some allowance, the operation diagram is appropriately modified to further reduce power consumption. A traveling pattern that can reduce the amount is specified.

第2の実施形態による運行管理装置は、第1の実施形態による運行管理装置と走行パターン生成部103の動作が異なる。
具体的には、上述したステップS4及びステップS13において、式(1)の時間t(走行目標時間)に代えて、t−Δt以上t+Δt以下の範囲内の走行時間t´を用いて、走行パターンを生成する。すなわち、走行パターン生成部103は、経路の所定区間を、当該区間の走行目標時間tより所定の猶予時間Δtだけ早い時間以上かつ走行目標時間tより所定の猶予時間Δtだけ遅い時間以下の走行時間t´で走行するために要する走行パターンを生成する。なお、走行パターン生成部103は、走行目標時間tを中心とする正規分布に基づく重みによって、t−Δt以上t+Δt以下の範囲内から走行時間t´をランダムに選択すると良い。
これにより、第2の実施形態による運行管理装置は、運行ダイヤを適切に修正して、さらに消費電力量を低減できる走行パターンを特定するものである。
The operation management apparatus according to the second embodiment differs from the operation management apparatus according to the first embodiment in the operation of the travel pattern generation unit 103.
Specifically, in step S4 and step S13 described above, instead of the time t (travel target time) in the equation (1), a travel pattern t ′ within a range of t−Δt to t + Δt is used. Is generated. That is, the travel pattern generation unit 103 travels a predetermined section of the route by a time that is not less than a time that is earlier than the target travel time t by a predetermined delay time Δt and less than or equal to a predetermined delay time Δt from the travel target time t. A travel pattern required to travel at t ′ is generated. Note that the travel pattern generation unit 103 may randomly select the travel time t ′ from a range of t−Δt or more and t + Δt or less by a weight based on a normal distribution centered on the travel target time t.
Thereby, the operation management apparatus by 2nd Embodiment specifies the driving | running | working pattern which corrects an operation schedule appropriately and can further reduce power consumption.

《第3の実施形態》
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
図5は、本発明の第3の実施形態による運行管理装置の構成を示す概略ブロック図である。
第3の実施形態による運行管理装置は、第1の実施形態による運行管理装置の構成に加えて損失算出部108を備え、運行ダイヤ取得部101及び走行パターン特定部107の動作が異なるものである。
<< Third Embodiment >>
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 5 is a schematic block diagram showing the configuration of the operation management apparatus according to the third embodiment of the present invention.
The operation management device according to the third embodiment includes a loss calculation unit 108 in addition to the configuration of the operation management device according to the first embodiment, and the operations of the operation diagram acquisition unit 101 and the travel pattern specification unit 107 are different. .

運行ダイヤ取得部101は、現在運行している車両に遅延(運行ダイヤの乱れ)が発生したときに、外部の運行ダイヤ生成装置が遅延を解消するために組みなおした運行ダイヤを取得する。なお、外部の運行ダイヤ生成装置は、複数の遅延を解消するための運行ダイヤを生成し、運行ダイヤ取得部101は当該運行ダイヤをそれぞれ取得する。
損失算出部108は、運行ダイヤ取得部101が取得した遅延を解消するための運行ダイヤにおける、通常時の運行ダイヤに対する遅延によって発生する経済損失を算出する。
走行パターン特定部107は、シミュレータ部106が算出した消費電力量に対する消費電力費と、損失算出部108が算出した経済損失のが最小となる走行パターンを選択する。
The operation diagram acquisition unit 101 acquires an operation diagram that has been reassembled by an external operation diagram generation device to eliminate the delay when a delay (disturbance of the operation diagram) occurs in a currently operating vehicle. Note that the external schedule diagram generating device generates schedules for eliminating a plurality of delays, and the schedule diagram acquisition unit 101 acquires the schedule schedules.
The loss calculation unit 108 calculates the economic loss caused by the delay with respect to the normal operation schedule in the operation diagram for eliminating the delay acquired by the operation diagram acquisition unit 101.
The travel pattern specifying unit 107 selects a travel pattern that minimizes the sum of the power consumption cost with respect to the power consumption calculated by the simulator unit 106 and the economic loss calculated by the loss calculation unit 108.

次に、車両の遅延が発生したときの、本実施形態による運行管理装置の動作について説明する。
図6は、本発明の第3の実施形態による運行管理装置の動作を示す第1のフローチャートである。
また、図7は、本発明の第3の実施形態による運行管理装置の動作を示す第2のフローチャートである。
なお、以下第1の実施形態と同じ動作をするステップは、第1の実施形態と同じ符号を用いて説明する。
Next, the operation of the operation management device according to the present embodiment when a vehicle delay occurs will be described.
FIG. 6 is a first flowchart showing the operation of the operation management apparatus according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a second flowchart showing the operation of the operation management apparatus according to the third embodiment of the present invention.
In the following, steps that perform the same operation as in the first embodiment will be described using the same reference numerals as those in the first embodiment.

運行管理装置が車両の遅延による走行パターンの見直し処理を開始すると、まず、運行ダイヤ取得部101は、外部の運行ダイヤ生成装置が生成した複数の運行ダイヤを取得する(ステップS101)。なお、運行ダイヤ毎に遅延時間は異なることとなる。また、加減速度特定部102は、車両の力行及び制動により実現できる加速度及び減速度の複数のパターンを特定する(ステップS2)。   When the operation management device starts the review process of the travel pattern due to the delay of the vehicle, the operation diagram acquisition unit 101 first acquires a plurality of operation diagrams generated by the external operation diagram generation device (step S101). Note that the delay time differs for each schedule. Further, the acceleration / deceleration specifying unit 102 specifies a plurality of patterns of acceleration and deceleration that can be realized by power running and braking of the vehicle (step S2).

次に、運行管理装置は、ステップS101で取得した複数の運行ダイヤ毎に、以下に示すステップS102及びステップS3〜ステップS19の処理を繰り返し実行する。
まず、損失算出部108は、運行ダイヤ取得部101が取得した運行ダイヤに基づいて、遅延による経済損失を算出する(ステップS101)。具体的に、損失算出部108は、各遅延車両における単位時間の換算額を示す時間評価値と影響人数と遅延時間の積の総和によって算出される。なお、時間評価値は、国、地域、路線、発生時期、時間帯により異なる値であり、予め定めておく値である。
Next, the operation management device repeatedly executes the processes of step S102 and steps S3 to S19 shown below for each of the plurality of operation diagrams acquired in step S101.
First, the loss calculation unit 108 calculates an economic loss due to delay based on the operation diagram acquired by the operation diagram acquisition unit 101 (step S101). Specifically, the loss calculation unit 108 calculates the sum of products of the time evaluation value indicating the converted amount of unit time in each delayed vehicle, the number of affected persons, and the delay time. The time evaluation value varies depending on the country, region, route, time of occurrence, and time zone, and is a predetermined value.

次に、運行管理装置は走行パターン生成部103が生成する走行パターンをシミュレーションの対象としてN個抽出するまで、以下に示すステップS3〜ステップS6の処理を繰り返し実行する。   Next, the operation management apparatus repeatedly executes the processes of Steps S3 to S6 shown below until N traveling patterns generated by the traveling pattern generation unit 103 are extracted as simulation targets.

まず、走行パターン生成部103は、運行ダイヤ取得部101が取得した運行ダイヤに組み込まれている全ての車両に対して、当該運行ダイヤが示す駅間の区間毎に、ステップS2で加減速度特定部102が特定した加減速度パターンから1つのパターンをランダムに選択する(ステップS3)。   First, the traveling pattern generation unit 103 performs acceleration / deceleration specifying unit in step S2 for every section between stations indicated by the operation diagram for all the vehicles incorporated in the operation diagram acquired by the operation diagram acquisition unit 101. One pattern is randomly selected from the acceleration / deceleration patterns identified by 102 (step S3).

次に、走行パターン生成部103は、選択した加減速度パターンを用いて、運行ダイヤが示す各駅の発着時刻を満たすように、式(1)及び式(2)に従って加速時間及び減速時間を特定して走行パターンを生成する(ステップS4)。   Next, the traveling pattern generation unit 103 specifies the acceleration time and the deceleration time according to the equations (1) and (2) so as to satisfy the arrival and departure times of each station indicated by the operation schedule using the selected acceleration / deceleration pattern. A travel pattern is generated (step S4).

次に、制限速度フィルタ部105は、走行パターン生成部103が算出した最高速度が、制限速度記憶部104が記憶する当該区間における制限速度以下であるか否かを判定する(ステップS5)。制限速度フィルタ部105は、最高速度が制限速度以下であると判定した場合(ステップS5:YES)、走行パターン生成部103が生成した走行パターンをシミュレーションの対象として抽出する(ステップS6)。他方、制限速度フィルタ部105は、最高速度が制限速度を超えると判定した場合(ステップS5:NO)、当該走行パターンをシミュレーションの対象としない。   Next, the speed limit filter unit 105 determines whether or not the maximum speed calculated by the travel pattern generation unit 103 is equal to or lower than the speed limit in the section stored in the speed limit storage unit 104 (step S5). When it is determined that the maximum speed is equal to or lower than the speed limit (step S5: YES), the speed limit filter unit 105 extracts the travel pattern generated by the travel pattern generation unit 103 as a simulation target (step S6). On the other hand, when it is determined that the maximum speed exceeds the speed limit (step S5: NO), speed limit filter unit 105 does not set the travel pattern as a simulation target.

上述したステップS3〜ステップS6の処理により、制限速度フィルタ部105がN個の走行パターンを抽出すると、シミュレータ部106は、各走行パターンについて全車両の走行シミュレーションを行い、各時刻における消費電力量を算出する(ステップS7)。
次に、運行管理装置は、以下に示すステップS8〜ステップS16の操作を繰り返し実行する。まず、走行パターン生成部103は、選択、交叉、突然変異の何れの操作を行うかを、ランダムに決定する(ステップS8)。
When the speed limit filter unit 105 extracts N travel patterns by the processing in steps S3 to S6 described above, the simulator unit 106 performs a travel simulation of all the vehicles for each travel pattern, and calculates the power consumption at each time. Calculate (step S7).
Next, the operation management device repeatedly executes the operations in steps S8 to S16 described below. First, the running pattern generation unit 103 randomly determines whether to perform selection, crossover, or mutation (step S8).

走行パターン生成部103は、交叉操作を行うことを決定した場合(ステップS8:交叉)、シミュレータ部106が消費電力量を算出した複数の走行パターンの中から、当該消費電力量に応じた重みによってランダムに2つの走行パターンを選択する(ステップS9)。次に、走行パターン生成部103は、選択した2つの走行パターンから、各車両の加減速度パターンを新たに生成する(ステップS10)。   When it is determined that the crossover operation is to be performed (step S8: crossover), the travel pattern generation unit 103 uses a weight corresponding to the power consumption amount from among the plurality of travel patterns calculated by the simulator unit 106. Two travel patterns are selected at random (step S9). Next, the travel pattern generation unit 103 newly generates an acceleration / deceleration pattern for each vehicle from the selected two travel patterns (step S10).

また、走行パターン生成部103は、ステップS8で突然変異操作を行うことを決定した場合(ステップS8:突然変異)、シミュレータ部106が消費電力量を算出した複数の走行パターンの中から、当該消費電力量に応じた重みによってランダムに1つの走行パターンを選択する(ステップS11)。次に、走行パターン生成部103は、選択した走行パターンに含まれる加速度または減速度の一部を、ステップS2で加減速度特定部102が特定した加速度または減速度に書き換えることで、加減速度パターンを新たに生成する(ステップS12)。   In addition, when the travel pattern generation unit 103 determines to perform the mutation operation in Step S8 (Step S8: Mutation), the consumption consumption pattern is calculated from the plurality of travel patterns for which the simulator unit 106 has calculated the power consumption amount. One travel pattern is selected at random with a weight corresponding to the amount of electric power (step S11). Next, the traveling pattern generation unit 103 rewrites a part of the acceleration or deceleration included in the selected traveling pattern to the acceleration or deceleration specified by the acceleration / deceleration specifying unit 102 in step S2, thereby changing the acceleration / deceleration pattern. A new one is generated (step S12).

走行パターン生成部103は、ステップS10またはステップS12で新たな加減速度パターンを生成すると、当該加減速度パターンに基づいて、式(1)及び式(2)に従って、運行ダイヤを満たす走行パターンを生成する(ステップS13)。次に、制限速度フィルタ部105は、走行パターン生成部103が算出した最高速度が、制限速度記憶部104が記憶する当該区間における制限速度以下であるか否かを判定する(ステップS14)。制限速度フィルタ部105は、最高速度が制限速度以下であると判定した場合(ステップS14:YES)、走行パターン生成部103が生成した走行パターンをシミュレーションの対象として抽出する(ステップS15)。他方、制限速度フィルタ部105は、最高速度が制限速度を超えると判定した場合(ステップS14:NO)、当該走行パターンをシミュレーションの対象としない。   When the travel pattern generation unit 103 generates a new acceleration / deceleration pattern in step S10 or step S12, the travel pattern generation unit 103 generates a travel pattern that satisfies the operation schedule according to the equations (1) and (2) based on the acceleration / deceleration pattern. (Step S13). Next, the speed limit filter unit 105 determines whether or not the maximum speed calculated by the travel pattern generation unit 103 is equal to or lower than the speed limit in the section stored in the speed limit storage unit 104 (step S14). When it is determined that the maximum speed is equal to or lower than the speed limit (step S14: YES), the speed limit filter unit 105 extracts the travel pattern generated by the travel pattern generation unit 103 as a simulation target (step S15). On the other hand, when it is determined that the maximum speed exceeds the speed limit (step S14: NO), speed limit filter unit 105 does not set the travel pattern as a simulation target.

また、走行パターン生成部103は、ステップS8で選択操作を行うことを決定した場合(ステップS8:選択)、ステップS7でシミュレータ部106が消費電力量を算出した複数の走行パターンの中から、当該消費電力量に応じた重みによってランダムに1つの走行パターンをシミュレーションの対象として抽出する(ステップS16)。   In addition, when the travel pattern generation unit 103 determines to perform the selection operation in step S8 (step S8: selection), the travel pattern generation unit 103 calculates the power consumption amount from the plurality of travel patterns calculated by the simulator unit 106 in step S7. One running pattern is randomly extracted as a simulation target with a weight according to the power consumption (step S16).

上述したステップS8〜ステップS16の処理により、制限速度フィルタ部105がN個の走行パターンを抽出すると、シミュレータ部106は、各走行パターンについて全車両の走行シミュレーションを行い、各時刻における消費電力量を算出する(ステップS17)。   When the speed limit filter unit 105 extracts N travel patterns by the processes of steps S8 to S16 described above, the simulator unit 106 performs a travel simulation of all the vehicles for each travel pattern, and calculates the power consumption at each time. Calculate (step S17).

次に、走行パターン特定部107は、予め定められた遺伝的アルゴリズムの終了条件を満たしているか否かを判定する(ステップS18)。走行パターン特定部107が、遺伝的アルゴリズムの終了条件を満たしていないと判定した場合(ステップS18:NO)、ステップS8に戻り、遺伝的操作を繰り返し実行する。他方、走行パターン特定部107は、遺伝的アルゴリズムの終了条件を満たしていると判定した場合(ステップS18:YES)、シミュレータ部106が算出した消費電力量が最小となる走行パターンを、対応する運行ダイヤにおける最適な走行パターンとして特定する(ステップS19)。   Next, the running pattern specifying unit 107 determines whether or not a predetermined genetic algorithm termination condition is satisfied (step S18). When the traveling pattern specifying unit 107 determines that the genetic algorithm end condition is not satisfied (step S18: NO), the process returns to step S8, and the genetic operation is repeatedly executed. On the other hand, when the traveling pattern specifying unit 107 determines that the genetic algorithm end condition is satisfied (step S18: YES), the traveling pattern corresponding to the traveling pattern that minimizes the power consumption calculated by the simulator unit 106 is displayed. It is specified as an optimum traveling pattern in the diamond (step S19).

そして、上述したステップS102及びステップS3〜ステップS19の処理により、走行パターン特定部107がステップS101で運行ダイヤ取得部101が取得したそれぞれの運行ダイヤにおける最適な走行パターンを抽出すると、走行パターン特定部107は、それぞれの走行パターンのうち、シミュレータ部106が算出した消費電力量と損失算出部108が算出した経済損失とのが最小となる走行パターンを、実運用する走行パターンとして特定する。 And by the process of step S102 and step S3-step S19 mentioned above, if the driving | running | working pattern specific | specification part 107 extracts the optimal driving | running | working pattern in each driving | running | working schedule which the driving | running | working schedule acquisition part 101 acquired by step S101, a driving | running | working pattern specific | specification part Reference numeral 107 designates a traveling pattern that minimizes the sum of the power consumption calculated by the simulator unit 106 and the economic loss calculated by the loss calculating unit 108 among the respective traveling patterns as a traveling pattern that is actually used.

このように、本実施形態によれば、損失算出部108は、経路の所定区間の走行目標時間からの複数の超過時間に基づいて、当該超過時間だけ車両が遅延したときに発生する損失を算出する。また、走行パターン特定部107は、走行に要する消費電力に対する費用と損失算出部108が算出した損失とのが最小となるものを、当該車両の運行に用いる走行パターンとして特定する。これにより、運行管理装置は、単に遅れを解消できる走行パターンを特定するだけでなく、経済性指標に基づいて損失が最も小さくなる走行パターンを特定することができる。 Thus, according to the present embodiment, the loss calculation unit 108 calculates the loss that occurs when the vehicle is delayed by the excess time based on a plurality of excess times from the target travel time of the predetermined section of the route. To do. In addition, the traveling pattern specifying unit 107 specifies the one that minimizes the sum of the cost for power consumption required for traveling and the loss calculated by the loss calculating unit 108 as the traveling pattern used for operating the vehicle. Thereby, the operation management apparatus can specify not only a traveling pattern that can eliminate the delay but also a traveling pattern with the smallest loss based on the economic index.

《第4の実施形態》
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。
図8は、本発明の第4の実施形態による運行管理装置の構成を示す概略ブロック図である。
第4の実施形態による運行管理装置は、第1の実施形態による運行管理装置の構成に加えて遅延車両特定部109、隣接車両特定部110、及び走行パターン変更部111を備え、走行パターン生成部103及びシミュレータ部106の動作が異なるものである。
<< Fourth Embodiment >>
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 8 is a schematic block diagram showing a configuration of an operation management apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
The operation management device according to the fourth embodiment includes a delayed vehicle specifying unit 109, an adjacent vehicle specifying unit 110, and a travel pattern changing unit 111 in addition to the configuration of the operation management device according to the first embodiment, and a travel pattern generating unit. 103 and the operation of the simulator unit 106 are different.

遅延車両特定部109は、運行ダイヤ取得部101が取得した運行ダイヤから所定の閾値以上遅延して走行している車両を特定する。
隣接車両特定部110は、遅延車両特定部109が特定した車両と同一の電源から電力の供給を受けている車両を特定する。
走行パターン変更部111は、遅延車両特定部109が特定した車両の走行遅延量に基づいて、隣接車両特定部110が特定した車両の運行に用いる走行パターンを変更する。
The delayed vehicle specifying unit 109 specifies a vehicle that is running with a delay of a predetermined threshold or more from the operation diagram acquired by the operation diagram acquisition unit 101.
The adjacent vehicle specifying unit 110 specifies a vehicle that is supplied with power from the same power source as the vehicle specified by the delayed vehicle specifying unit 109.
The travel pattern changing unit 111 changes the travel pattern used for the operation of the vehicle specified by the adjacent vehicle specifying unit 110 based on the travel delay amount of the vehicle specified by the delayed vehicle specifying unit 109.

次に、車両の遅延が発生したときの、本実施形態による運行管理装置の動作について説明する。
図9は、本発明の第4の実施形態による運行管理装置の動作を示すフローチャートである。
Next, the operation of the operation management device according to the present embodiment when a vehicle delay occurs will be described.
FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the operation management apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.

運行管理装置が車両の遅延による走行パターンの見直し処理を開始すると、まず、遅延車両特定部109は、初回の走行パターンの特定をしたときに上述したステップS1において運行ダイヤ取得部101が取得した運行ダイヤと、現在時刻における各車両の位置とを比較する。そして、遅延車両特定部109は、運行ダイヤから所定時間の遅れが発生している車両(遅延車両)を特定する。また、隣接車両特定部110は、現在時刻における各車両の位置に基づいて遅延車両と同一の電源から電力の供給を受けている車両(隣接車両)を特定する(ステップS201)。
次に、加減速度特定部102は、ステップS201で特定した隣接車両の力行及び制動により実現できる複数の加減速度パターンを選択する(ステップS202)。なお、ステップS202で加減速度特定部102が選択する加減速度パターンは、予め車両の遅れ度合いに応じて用意されたものであり、初回の走行パターンの特定におけるステップS2で特定するパターン数より少ないものである。これにより、計算量を少なくし、短時間で走行パターンの変更を行うことができる。また、ステップS202で選択する加減速度のパターンはステップS2において特定される加減速度パターンと比較して少ないため、遺伝的アルゴリズムによらずに走行パターンの策定を行うことができる。
When the operation management device starts the review process of the driving pattern due to the delay of the vehicle, first, the delayed vehicle specifying unit 109 first acquires the operation acquired by the operation diagram acquiring unit 101 in step S1 described above when specifying the first driving pattern. The diamond is compared with the position of each vehicle at the current time. And the delay vehicle specific | specification part 109 specifies the vehicle (delayed vehicle) in which the delay of predetermined time has generate | occur | produced from the service schedule. Moreover, the adjacent vehicle specific | specification part 110 specifies the vehicle (adjacent vehicle) which is receiving supply of electric power from the same power supply as a delay vehicle based on the position of each vehicle in the present time (step S201).
Next, the acceleration / deceleration specifying unit 102 selects a plurality of acceleration / deceleration patterns that can be realized by powering and braking of the adjacent vehicle specified in Step S201 (Step S202). The acceleration / deceleration pattern selected by the acceleration / deceleration specifying unit 102 in step S202 is prepared in advance according to the degree of delay of the vehicle, and is smaller than the number of patterns specified in step S2 in specifying the first traveling pattern. It is. Thereby, a calculation amount can be reduced and a travel pattern can be changed in a short time. In addition, since the acceleration / deceleration pattern selected in step S202 is smaller than the acceleration / deceleration pattern specified in step S2, a traveling pattern can be formulated without using a genetic algorithm.

次に、運行管理装置は加減速度特定部102が選択した、隣接車両の全ての加減速度パターンについて、以下に示すステップS203〜ステップS205の処理を繰り返し実行する。   Next, the operation management apparatus repeatedly executes the processes of steps S203 to S205 shown below for all the acceleration / deceleration patterns of the adjacent vehicles selected by the acceleration / deceleration specifying unit 102.

まず、走行パターン生成部103は、加減速度特定部102が選択した加減速度パターンを用いて、運行ダイヤが示す各駅の発着時刻を満たすように、式(1)及び式(2)に従って加速時間及び減速時間を特定して走行パターンを生成する(ステップS203)。   First, the traveling pattern generation unit 103 uses the acceleration / deceleration pattern selected by the acceleration / deceleration specifying unit 102 to satisfy the departure time and arrival time of each station indicated by the operation schedule according to the equations (1) and (2). A deceleration pattern is specified and a travel pattern is generated (step S203).

次に、制限速度フィルタ部105は、走行パターン生成部103が算出した最高速度が、制限速度記憶部104が記憶する当該区間における制限速度以下であるか否かを判定する(ステップS204)。制限速度フィルタ部105は、最高速度が制限速度以下であると判定した場合(ステップS204:YES)、走行パターン生成部103が生成した走行パターンをシミュレーションの対象として抽出する(ステップS205)。他方、制限速度フィルタ部105は、最高速度が制限速度を超えると判定した場合(ステップS204:NO)、当該走行パターンをシミュレーションの対象としない。   Next, the speed limit filter unit 105 determines whether or not the maximum speed calculated by the travel pattern generation unit 103 is equal to or lower than the speed limit in the section stored in the speed limit storage unit 104 (step S204). When it is determined that the maximum speed is equal to or lower than the speed limit (step S204: YES), the speed limit filter unit 105 extracts the travel pattern generated by the travel pattern generation unit 103 as a simulation target (step S205). On the other hand, when it is determined that the maximum speed exceeds the speed limit (step S204: NO), speed limit filter unit 105 does not set the travel pattern as a simulation target.

上述したステップS203〜ステップS204の処理により、シミュレーションの対象となる走行パターンを抽出すると、シミュレータ部106は、各走行パターンについて走行シミュレーションを行い、各時刻における消費電力量を算出する(ステップS206)。なお、初回の走行パターンを特定したときのステップS7及びステップS17でシミュレータ部106は、全ての車両についてシミュレーションを行ったが、ステップS206では、シミュレータ部106は、遅延車両及び隣接車両のみに対してシミュレーションを行う。これにより、計算量を削減し、すみやかに走行パターンの策定を行うことができる。そして、走行パターン特定部107は、シミュレータ部106が算出した消費電力量が最小となる走行パターンを特定し、走行パターン変更部111は、隣接車両特定部110が特定した隣接車両の走行パターンを当該走行パターンに変更する(ステップS207)。   When the driving pattern to be simulated is extracted by the processing in steps S203 to S204 described above, the simulator unit 106 performs a driving simulation for each driving pattern and calculates the power consumption at each time (step S206). In step S7 and step S17 when the first traveling pattern is specified, the simulator unit 106 performs simulation for all the vehicles. However, in step S206, the simulator unit 106 applies only to the delayed vehicle and the adjacent vehicle. Perform a simulation. Thereby, a calculation amount can be reduced and a driving | running pattern can be formulated promptly. The travel pattern specifying unit 107 specifies a travel pattern that minimizes the power consumption calculated by the simulator unit 106, and the travel pattern changing unit 111 determines the travel pattern of the adjacent vehicle specified by the adjacent vehicle specifying unit 110. The travel pattern is changed (step S207).

このように、本実施形態によれば、走行パターン変更部111は、遅延車両特定部109が特定した車両の走行遅延量に基づいて、他の車両の運行に用いる走行パターンを変更する。これにより、実際の運行中に車両の遅延が発生したときにも、消費電力量が最小となるよう他の車両の走行パターンを変更することができる。   Thus, according to the present embodiment, the travel pattern changing unit 111 changes the travel pattern used for the operation of other vehicles based on the travel delay amount of the vehicle specified by the delayed vehicle specifying unit 109. Thereby, even when a vehicle delay occurs during actual operation, the traveling pattern of another vehicle can be changed so that the amount of power consumption is minimized.

また、本実施形態によれば、走行パターン変更部111は、隣接車両特定部110が特定した車両の運行に用いる走行パターンを変更する。これにより、回生電力及び力行による消費電力の変動を受ける隣接車両のみをシミュレーションの対象とすることができ、すみやかに隣接車両の走行パターンを変更することができる。   Further, according to the present embodiment, the travel pattern changing unit 111 changes the travel pattern used for the operation of the vehicle specified by the adjacent vehicle specifying unit 110. Thereby, only the adjacent vehicle which receives the fluctuation | variation of the power consumption by regenerated electric power and power running can be made into the object of simulation, and the driving pattern of an adjacent vehicle can be changed quickly.

《第5の実施形態》
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。
図10は、本発明の第5の実施形態による運行管理装置の構成を示す概略ブロック図である。
第5の実施形態による運行管理装置は、第1の実施形態による運行管理装置の構成に加えて遅延車両特定部109を備えるものである。
<< Fifth Embodiment >>
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 10 is a schematic block diagram showing a configuration of an operation management apparatus according to the fifth embodiment of the present invention.
The operation management device according to the fifth embodiment includes a delayed vehicle specifying unit 109 in addition to the configuration of the operation management device according to the first embodiment.

遅延車両特定部109は、運行ダイヤ取得部101が取得した運行ダイヤから所定の閾値以上遅延して走行している車両を特定する。
走行パターン変更部111は、全ての車両の運行に用いる走行パターンを変更する。
The delayed vehicle specifying unit 109 specifies a vehicle that is running with a delay of a predetermined threshold or more from the operation diagram acquired by the operation diagram acquisition unit 101.
The travel pattern changing unit 111 changes the travel pattern used for the operation of all vehicles.

次に、車両の遅延が発生したときの、本実施形態による運行管理装置の動作について説明する。
遅延車両特定部109は、初回の走行パターンの特定をしたときに上述したステップS1において運行ダイヤ取得部101が取得した運行ダイヤと、現在時刻における各車両の位置とを比較し、遅延車両が存在するか否かを判定する。遅延車両特定部109が、遅延車両が存在すると判定した場合、運行管理装置は、第1の実施形態に示したステップS1〜ステップS19の処理を実行することで、走行パターンを特定する。そして、走行パターン変更部111は、全ての車両の走行パターンを走行パターン特定部107が特定した走行パターンに変更する。
Next, the operation of the operation management device according to the present embodiment when a vehicle delay occurs will be described.
The delayed vehicle specifying unit 109 compares the operation diagram acquired by the operation diagram acquisition unit 101 in step S1 described above when specifying the first travel pattern with the position of each vehicle at the current time, and there is a delayed vehicle. It is determined whether or not to do. When the delayed vehicle specifying unit 109 determines that there is a delayed vehicle, the operation management device specifies the travel pattern by executing the processes of steps S1 to S19 shown in the first embodiment. Then, the travel pattern changing unit 111 changes the travel patterns of all the vehicles to the travel pattern specified by the travel pattern specifying unit 107.

このように、本実施形態によれば、走行パターン変更部111は、遅延車両特定部109が遅延車両を特定した場合に、走行パターン生成部103、制限速度フィルタ部105、及び走行パターン特定部107の処理により新たに全ての車両の運行に用いる走行パターンを特定し、各車両の走行パターンを当該走行パターンに変更する。これにより、実際の運行中に車両の遅延が発生したときに、全ての車両の走行パターンを、消費電力量が最小となる走行パターンに変更することができる。   As described above, according to the present embodiment, when the delayed vehicle specifying unit 109 specifies a delayed vehicle, the travel pattern changing unit 111 is configured to have the travel pattern generating unit 103, the speed limit filter unit 105, and the travel pattern specifying unit 107. Through this process, a travel pattern used for the operation of all the vehicles is newly specified, and the travel pattern of each vehicle is changed to the travel pattern. Thereby, when the delay of a vehicle generate | occur | produces during actual driving | running | working, the traveling pattern of all the vehicles can be changed into the traveling pattern in which power consumption amount becomes the minimum.

《第6の実施形態》
次に、本発明の第6の実施形態について説明する。
図11は、本発明の第6の実施形態による運行管理装置の構成を示す概略ブロック図である。
第6の実施形態による運行管理装置は、第1の実施形態による運行管理装置の構成に加えて重量増減特定部112及び走行パターン変更部111を備え、走行パターン生成部103及びシミュレータ部106の動作が異なるものである。
<< Sixth Embodiment >>
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 11 is a schematic block diagram showing a configuration of an operation management apparatus according to the sixth embodiment of the present invention.
The operation management device according to the sixth embodiment includes a weight increase / decrease identification unit 112 and a travel pattern change unit 111 in addition to the configuration of the operation management device according to the first embodiment, and the operations of the travel pattern generation unit 103 and the simulator unit 106. Are different.

重量増減特定部112は、車両の重量の増減を特定する。
走行パターン変更部111は、重量増減特定部112が特定した車両の重量の増減に基づいて、当該車両の運行に用いる走行パターンを変更する。
The weight increase / decrease identification unit 112 identifies an increase / decrease in the weight of the vehicle.
The travel pattern changing unit 111 changes the travel pattern used for the operation of the vehicle based on the increase / decrease in the weight of the vehicle specified by the weight increase / decrease specifying unit 112.

次に、車両の重量の変化が発生したときの、本実施形態による運行管理装置の動作について説明する。
図12は、本発明の第6の実施形態による運行管理装置の動作を示すフローチャートである。
Next, the operation of the operation management device according to the present embodiment when a change in the weight of the vehicle occurs will be described.
FIG. 12 is a flowchart showing the operation of the operation management apparatus according to the sixth embodiment of the present invention.

運行管理装置が車両の重量の変化による走行パターンの見直し処理を開始すると、まず、重量増減特定部112は、重量が変化した車両と、当該車両の重量とを特定する(ステップS301)。次に、加減速度特定部102は、ステップS301で特定した車両の力行及び制動により実現できる複数の加減速度パターンを選択する(ステップS302)。なお、ステップS302で加減速度特定部102が選択する加減速度パターンは、予め車両の重量に応じて用意されたものであり、初回の走行パターンの特定におけるステップS2で特定するパターン数より少ないものである。これにより、計算量を少なくし、短時間で走行パターンの変更を行うことができる。また、ステップS302で選択する加減速度のパターンはステップS2において特定される加減速度パターンと比較して少ないため、遺伝的アルゴリズムによらずに走行パターンの策定を行うことができる。   When the operation management apparatus starts the review process of the traveling pattern due to the change in the weight of the vehicle, the weight increase / decrease identifying unit 112 first identifies the vehicle whose weight has changed and the weight of the vehicle (step S301). Next, the acceleration / deceleration specifying unit 102 selects a plurality of acceleration / deceleration patterns that can be realized by powering and braking of the vehicle specified in Step S301 (Step S302). The acceleration / deceleration pattern selected by the acceleration / deceleration specifying unit 102 in step S302 is prepared in advance according to the weight of the vehicle, and is smaller than the number of patterns specified in step S2 in specifying the first traveling pattern. is there. Thereby, a calculation amount can be reduced and a travel pattern can be changed in a short time. In addition, since the acceleration / deceleration pattern selected in step S302 is smaller than the acceleration / deceleration pattern specified in step S2, a travel pattern can be formulated without using a genetic algorithm.

次に、運行管理装置は、重量増減特定部112が特定した車両について、加減速度特定部102が選択した全ての加減速度パターンについて、以下に示すステップS303〜ステップS305の処理を繰り返し実行する。   Next, the operation management apparatus repeatedly executes the processes of steps S303 to S305 described below for all acceleration / deceleration patterns selected by the acceleration / deceleration specifying unit 102 for the vehicle specified by the weight increase / decrease specifying unit 112.

まず、走行パターン生成部103は、加減速度特定部102が選択した加減速度パターンを用いて、運行ダイヤが示す各駅の発着時刻を満たすように、式(1)及び式(2)に従って加速時間及び減速時間を特定して走行パターンを生成する(ステップS303)。   First, the traveling pattern generation unit 103 uses the acceleration / deceleration pattern selected by the acceleration / deceleration specifying unit 102 to satisfy the departure time and arrival time of each station indicated by the operation schedule according to the equations (1) and (2). A traveling pattern is generated by specifying the deceleration time (step S303).

次に、制限速度フィルタ部105は、走行パターン生成部103が算出した最高速度が、制限速度記憶部104が記憶する当該区間における制限速度以下であるか否かを判定する(ステップS304)。制限速度フィルタ部105は、最高速度が制限速度以下であると判定した場合(ステップS304:YES)、走行パターン生成部103が生成した走行パターンをシミュレーションの対象として抽出する(ステップS305)。他方、制限速度フィルタ部105は、最高速度が制限速度を超えると判定した場合(ステップS304:NO)、当該走行パターンをシミュレーションの対象としない。   Next, the speed limit filter unit 105 determines whether or not the maximum speed calculated by the travel pattern generation unit 103 is equal to or lower than the speed limit in the section stored in the speed limit storage unit 104 (step S304). When it is determined that the maximum speed is equal to or lower than the speed limit (step S304: YES), the speed limit filter unit 105 extracts the travel pattern generated by the travel pattern generation unit 103 as a simulation target (step S305). On the other hand, when it is determined that the maximum speed exceeds the speed limit (step S304: NO), speed limit filter unit 105 does not set the travel pattern as a simulation target.

上述したステップS303〜ステップS304の処理により、重量増減特定部112が特定した車両についてのシミュレーションの対象となる走行パターンを抽出すると、シミュレータ部106は、当該車両及び当該車両と同一の電源から電力の供給を受ける他の車両について走行シミュレーションを行い、各時刻における消費電力量を算出する(ステップS306)。なお、シミュレータ部106は、シミュレーションを行う際、重量増減特定部112が特定した車両と同一の電源から電力の供給を受ける他の車両の走行パターンとして、第1の実施形態に示すステップS19において走行パターン特定部107が特定した走行パターンを用いる。
そして、走行パターン特定部107は、シミュレータ部106が算出した消費電力量が最小となる走行パターンを特定し、走行パターン変更部111は、重量増減特定部112が特定した車両の走行パターンを当該走行パターンに変更する(ステップS307)。
When the driving pattern to be simulated for the vehicle specified by the weight increase / decrease specifying unit 112 is extracted by the processing in steps S303 to S304 described above, the simulator unit 106 receives power from the same power source as the vehicle and the vehicle. A running simulation is performed on the other vehicle that receives the supply, and the power consumption at each time is calculated (step S306). The simulator unit 106 travels in step S19 shown in the first embodiment as a travel pattern of another vehicle that is supplied with power from the same power source as the vehicle specified by the weight increase / decrease specifying unit 112 when performing the simulation. The running pattern specified by the pattern specifying unit 107 is used.
The travel pattern specifying unit 107 specifies a travel pattern that minimizes the power consumption calculated by the simulator unit 106, and the travel pattern changing unit 111 uses the travel pattern of the vehicle specified by the weight increase / decrease specifying unit 112 as the travel pattern. The pattern is changed (step S307).

このように、本実施形態によれば、走行パターン変更部111は、重量増減特定部112が特定した車両の重量の増減に基づいて、当該車両の運行に用いる走行パターンを変更する。これにより、実際の運行中に車両の重量の変化が発生したときにも、消費電力量が最小となるよう当該車両の走行パターンを変更することができる。   Thus, according to the present embodiment, the travel pattern changing unit 111 changes the travel pattern used for the operation of the vehicle based on the increase / decrease in the weight of the vehicle specified by the weight increase / decrease specifying unit 112. Thereby, even when a change in the weight of the vehicle occurs during actual operation, the traveling pattern of the vehicle can be changed so that the power consumption is minimized.

なお、本実施形態では、重量の増減が発生したときに走行パターンのシミュレーションを行う場合について説明したが、これに限られない。例えば、重量パターンに応じた運行パターンを予め計算しておき、重量の変化が発生したときに重量を測定し、予め計算した運行パターンに重量を当て嵌めることで、運行パターンを決定することで、車両の実際の運行中にシミュレーションを行わずに走行パターンを変更するようにしても良い。   In addition, although this embodiment demonstrated the case where a running pattern was simulated when the increase / decrease in weight generate | occur | produced, it is not restricted to this. For example, by calculating the operation pattern according to the weight pattern in advance, measuring the weight when a change in weight occurs, and determining the operation pattern by fitting the weight to the operation pattern calculated in advance, The running pattern may be changed without performing simulation during actual operation of the vehicle.

《第7の実施形態》
次に、本発明の第7の実施形態について説明する。
図13は、本発明の第7の実施形態による運行管理装置の構成を示す概略ブロック図である。
第7の実施形態による運行管理装置は、第1の実施形態による運行管理装置の構成に加えて車両の重量の増減を特定する重量増減特定部112を備えるものである。
<< Seventh Embodiment >>
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described.
FIG. 13: is a schematic block diagram which shows the structure of the operation management apparatus by the 7th Embodiment of this invention.
The operation management apparatus according to the seventh embodiment includes a weight increase / decrease identification unit 112 that identifies an increase / decrease in the weight of the vehicle in addition to the configuration of the operation management apparatus according to the first embodiment.

次に、車両の遅延が発生したときの、本実施形態による運行管理装置の動作について説明する。
重量増減特定部112は、各車両の重量を監視し、重量の増減が発生した車両が存在するか否かを判定する。重量増減特定部112が、重量の増減が発生した車両が存在すると判定した場合、運行管理装置は、第1の実施形態に示したステップS1〜ステップS19の処理を実行することで、走行パターンを特定する。そして、走行パターン変更部111は、全ての車両の走行パターンを走行パターン特定部107が特定した走行パターンに変更する。
Next, the operation of the operation management device according to the present embodiment when a vehicle delay occurs will be described.
The weight increase / decrease specifying unit 112 monitors the weight of each vehicle and determines whether or not there is a vehicle in which the weight increase / decrease occurs. When the weight increase / decrease specifying unit 112 determines that there is a vehicle in which the weight increase / decrease occurs, the operation management device executes the process of step S1 to step S19 shown in the first embodiment to thereby change the travel pattern. Identify. Then, the travel pattern changing unit 111 changes the travel patterns of all the vehicles to the travel pattern specified by the travel pattern specifying unit 107.

このように、本実施形態によれば、走行パターン変更部111は、重量増減特定部112が車両の重量の増減を特定したときに、走行パターン生成部103、制限速度フィルタ部105、及び走行パターン特定部107の処理により全ての車両の運行に用いる走行パターンを特定する。これにより、実際の運行中に車両の重量の増減が発生したときに、全ての車両の走行パターンを、消費電力量が最小となる走行パターンに変更することができる。   As described above, according to the present embodiment, when the weight increase / decrease specifying unit 112 specifies the increase / decrease in the weight of the vehicle, the travel pattern changing unit 111 determines the travel pattern generation unit 103, the speed limit filter unit 105, and the travel pattern. The traveling pattern used for the operation of all vehicles is identified by the processing of the identifying unit 107. Thereby, when the increase / decrease in the weight of a vehicle generate | occur | produces during actual driving | running | working, the traveling pattern of all the vehicles can be changed into the traveling pattern in which power consumption is the minimum.

以上、図面を参照してこの発明のいくつかの実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。   Although several embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to that described above, and various designs can be made without departing from the scope of the present invention. It is possible to make changes.

なお、上述の運行管理装置は、内部にコンピュータシステムを有している。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。   In addition, the above-mentioned operation management apparatus has a computer system inside. The operation of each processing unit described above is stored in a computer-readable recording medium in the form of a program, and the above processing is performed by the computer reading and executing this program. Here, the computer-readable recording medium means a magnetic disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, a semiconductor memory, or the like. Alternatively, the computer program may be distributed to the computer via a communication line, and the computer that has received the distribution may execute the program.

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。   The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, and what is called a difference file (difference program) may be sufficient.

101…運行ダイヤ取得部 102…加減速度特定部 103…走行パターン生成部 104…制限速度記憶部 105…制限速度フィルタ部 106…シミュレータ部 107…走行パターン特定部 108…損失算出部 109…遅延車両特定部 110…隣接車両特定部 111…走行パターン変更部 112…重量増減特定部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Timetable acquisition part 102 ... Acceleration / deceleration specification part 103 ... Traveling pattern generation part 104 ... Speed limit memory | storage part 105 ... Speed limit filter part 106 ... Simulator part 107 ... Traveling pattern specification part 108 ... Loss calculation part 109 ... Delay vehicle specification Part 110: Adjacent vehicle specifying part 111 ... Traveling pattern changing part 112 ... Weight increase / decrease specifying part

Claims (14)

既定の経路を走行する車両の運行を管理する運行管理装置であって、
前記車両の力行及び制動により実現できる加速度及び減速度の組み合わせを複数特定する加減速度特定部と、
前記加減速度特定部が特定した加速度及び減速度の組み合わせのそれぞれに対して、前記経路の所定区間をある走行時間で走行するために要する加速時間と減速時間の組み合わせを特定することで、加速度及び減速度並びに加速時間及び減速時間の組み合わせからなる走行パターンを生成する走行パターン生成部と、
前記走行パターン生成部が生成した走行パターンのうち、当該走行パターンの加速時間の間、当該走行パターンの加速度で走行した場合に、最高速度が所定の制限速度以内となる走行パターンを抽出する制限速度フィルタ部と、
前記制限速度フィルタ部が抽出した走行パターンのうち、走行に要する消費電力が最小となるものを、当該車両の運行に用いる走行パターンとして特定する走行パターン特定部と
を備えることを特徴とする運行管理装置。
An operation management device that manages the operation of a vehicle traveling on a predetermined route,
An acceleration / deceleration specifying unit for specifying a plurality of combinations of acceleration and deceleration that can be realized by power running and braking of the vehicle;
For each of the combinations of acceleration and deceleration specified by the acceleration / deceleration specifying unit, by specifying a combination of acceleration time and deceleration time required for traveling in a predetermined travel time on the route, acceleration and deceleration are determined. A traveling pattern generation unit that generates a traveling pattern composed of a combination of deceleration and acceleration time and deceleration time;
Of the travel patterns generated by the travel pattern generation unit, a speed limit that extracts a travel pattern whose maximum speed is within a predetermined speed limit when traveling at the acceleration of the travel pattern during the acceleration time of the travel pattern. A filter section;
A travel pattern specifying unit that specifies, as a travel pattern used for the operation of the vehicle, a travel pattern that minimizes power consumption required for travel among travel patterns extracted by the speed limit filter unit; apparatus.
前記加減速度特定部は、複数の車両について前記加速度及び減速度の組み合わせを複数特定し、
前記走行パターン特定部は、前記制限速度フィルタ部が抽出した走行パターンのうち、同一の電源から電力の供給を受ける複数の車両が加速に要する消費電力と当該複数の車両の減速によって発生する回生電力との差が最小となるものを、各車両の運行に用いる走行パターンとして特定する
ことを特徴とする請求項1に記載の運行管理装置。
The acceleration / deceleration specifying unit specifies a plurality of combinations of acceleration and deceleration for a plurality of vehicles,
The travel pattern specifying unit includes power consumption required for acceleration of a plurality of vehicles that are supplied with power from the same power source among the travel patterns extracted by the speed limit filter unit, and regenerative power generated by deceleration of the plurality of vehicles. The operation management device according to claim 1, wherein a difference between the vehicle and the vehicle is specified as a travel pattern used for operation of each vehicle.
前記車両が前記経路に設けられた基準地点に到達すべき時刻を示す運行計画情報を取得する運行計画取得部を備え、
前記走行パターン生成部は、前記加減速度特定部が特定した加速度及び減速度の組み合わせのそれぞれに対して、前記運行計画取得部が取得した運行計画情報が示す隣接する基準地点の間の区間を、一方の基準地点に到達すべき時刻と他方の基準地点に到達すべき時刻との差の走行時間で走行するために要する加速時間と減速時間の組み合わせを特定する
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の運行管理装置。
An operation plan acquisition unit for acquiring operation plan information indicating a time at which the vehicle should reach a reference point provided in the route;
The travel pattern generation unit, for each combination of acceleration and deceleration specified by the acceleration / deceleration specifying unit, a section between adjacent reference points indicated by the operation plan information acquired by the operation plan acquisition unit, The combination of the acceleration time and the deceleration time required to travel with a travel time that is the difference between the time to reach one reference point and the time to reach the other reference point is specified. The operation management device according to claim 2.
前記走行パターン生成部は、前記運行計画取得部が取得した運行計画情報が示す隣接する基準地点の間の区間内に前記制限速度が異なる区間が存在する場合、前記一方の基準地点から当該制限速度が切り替わる地点までの区間と、当該制限速度が切り替わる地点から前記他方の基準地点までの区間について、前記加減速度特定部が特定した加速度及び減速度の組み合わせのそれぞれに対して、各区間の合計走行時間が前記一方の基準地点に到達すべき時刻と前記他方の基準地点に到達すべき時刻との差の走行時間となるような加速時間と減速時間の組み合わせを特定する
ことを特徴とする請求項3に記載の運行管理装置。
When there is a section having a different speed limit in a section between adjacent reference points indicated by the operation plan information acquired by the operation plan acquisition unit, the travel pattern generation unit starts from the one reference point to the speed limit. The total travel of each section for each combination of acceleration and deceleration specified by the acceleration / deceleration specifying unit for the section to the point where the speed change and the section from the point where the speed limit changes to the other reference point The combination of the acceleration time and the deceleration time is specified such that the time is the traveling time of the difference between the time at which the one reference point should be reached and the time at which the other reference point should be reached. 3. The operation management device according to 3.
前記走行パターン生成部は、前記加減速度特定部が特定した加速度及び減速度の組み合わせのそれぞれに対して、前記経路の所定区間を、当該区間の走行目標時間より所定の猶予時間だけ早い時間以上かつ前記走行目標時間より所定の猶予時間だけ遅い時間以下の走行時間で走行するために要する加速時間と減速時間の組み合わせを特定する
ことを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1項に記載の運行管理装置。
The travel pattern generation unit sets a predetermined section of the route for each combination of acceleration and deceleration specified by the acceleration / deceleration specification section to a time earlier than a target delay time by a predetermined grace period. 5. The combination of acceleration time and deceleration time required to travel with a travel time that is less than or equal to a predetermined delay time from the travel target time is specified. 5. The operation management device described.
前記経路の所定区間の走行目標時間からの複数の超過時間に基づいて、当該超過時間だけ前記車両が遅延したときに発生する損失を算出する損失算出部を備え、
前記走行パターン生成部は、前記加減速度特定部が特定した加速度及び減速度の組み合わせ、及び前記複数の超過時間のそれぞれに対して、前記経路の所定区間を当該区間の走行目標時間に前記超過時間を加算した走行時間で走行するために要する加速時間と減速時間の組み合わせを特定し、
前記走行パターン特定部は、前記制限速度フィルタ部が抽出した走行パターンのうち、走行に要する消費電力に対する費用と前記損失算出部が算出した損失とのが最小となるものを、当該車両の運行に用いる走行パターンとして特定する
ことを特徴とする請求項1から請求項5の何れか1項に記載の運行管理装置。
A loss calculation unit that calculates a loss that occurs when the vehicle is delayed by the excess time based on a plurality of excess times from a target travel time of a predetermined section of the route;
The travel pattern generation unit is configured such that, for each of the combination of acceleration and deceleration specified by the acceleration / deceleration specifying unit and the plurality of excess times, the predetermined time interval of the route is set as the target travel time of the interval. Specify the combination of acceleration time and deceleration time required to travel with the travel time plus
The travel pattern specifying unit extracts a travel pattern extracted by the speed limit filter unit that minimizes the sum of the cost for power consumption required for travel and the loss calculated by the loss calculation unit. The operation management device according to any one of claims 1 to 5, wherein the operation management device is specified as a traveling pattern used for the operation.
前記走行時間を所定の閾値以上遅延して走行している車両を特定する遅延車両特定部と、
前記遅延車両特定部が特定した車両の走行遅延量に基づいて、他の車両の運行に用いる走行パターンを変更する走行パターン変更部と
を備えることを特徴とする請求項1から請求項6の何れか1項に記載の運行管理装置。
A delayed vehicle identifying unit that identifies a vehicle that is traveling with a delay of the traveling time by a predetermined threshold or more;
The travel pattern changing unit for changing the travel pattern used for the operation of another vehicle based on the travel delay amount of the vehicle specified by the delayed vehicle specifying unit. The operation management device according to claim 1.
前記遅延車両特定部が特定した車両と同一の電源から電力の供給を受けている車両を特定する隣接車両特定部を備え、
前記走行パターン変更部は、前記遅延車両特定部が特定した車両の走行遅延量に基づいて、前記隣接車両特定部が特定した車両の運行に用いる走行パターンを変更する
ことを特徴とする請求項7に記載の運行管理装置。
An adjacent vehicle specifying unit for specifying a vehicle receiving power from the same power source as the vehicle specified by the delayed vehicle specifying unit;
The travel pattern changing unit changes a travel pattern used for the operation of the vehicle specified by the adjacent vehicle specifying unit based on the travel delay amount of the vehicle specified by the delayed vehicle specifying unit. The operation management device described in 1.
前記走行パターン変更部は、前記遅延車両特定部が特定した場合に、前記走行パターン生成部、前記制限速度フィルタ部、及び前記走行パターン特定部の処理により新たに全ての車両の運行に用いる走行パターンを特定する
ことを特徴とする請求項7に記載の運行管理装置。
The travel pattern change unit, when the delayed vehicle identification unit identifies, the travel pattern newly used for the operation of all vehicles by the processing of the travel pattern generation unit, the speed limit filter unit, and the travel pattern identification unit The operation management device according to claim 7, wherein the operation management device is specified.
前記車両の重量の増減を特定する重量増減特定部と、
前記重量増減特定部が特定した車両の重量の増減に基づいて、当該車両の運行に用いる走行パターンを変更する走行パターン変更部
を備えることを特徴とする請求項1から請求項9の何れか1項に記載の運行管理装置。
A weight increase / decrease identifying unit that identifies an increase / decrease in the weight of the vehicle;
The travel pattern changing unit for changing the travel pattern used for the operation of the vehicle based on the increase / decrease in the weight of the vehicle specified by the weight increase / decrease specifying unit. The operation management device according to item.
前記走行パターン変更部は、前記重量増減特定部が前記車両の重量の増減を特定したときに、前記走行パターン生成部、前記制限速度フィルタ部、及び前記走行パターン特定部の処理により全ての車両の運行に用いる走行パターンを特定する
ことを特徴とする請求項10に記載の運行管理装置。
When the weight increase / decrease specifying unit specifies the increase / decrease in the weight of the vehicle, the travel pattern changing unit is configured to process all the vehicles by the processes of the travel pattern generating unit, the speed limit filter unit, and the travel pattern specifying unit. The travel management apparatus according to claim 10, wherein a travel pattern used for the travel is specified.
既定の経路を走行する車両の運行を管理する運行管理装置を用いた運行管理方法であって、
加減速度特定部は、前記車両の力行及び制動により実現できる加速度及び減速度の組み合わせを複数特定し、
走行パターン生成部は、前記加減速度特定部が特定した加速度及び減速度の組み合わせのそれぞれに対して、前記経路の所定区間をある走行時間で走行するために要する加速時間と減速時間の組み合わせを特定することで、加速度及び減速度並びに加速時間及び減速時間の組み合わせからなる走行パターンを生成し、
制限速度フィルタ部は、前記走行パターン生成部が生成した走行パターンのうち、当該走行パターンの加速時間の間、当該走行パターンの加速度で走行した場合に、最高速度が所定の制限速度以内となる走行パターンを抽出し、
走行パターン特定部は、前記制限速度フィルタ部が抽出した走行パターンのうち、走行に要する消費電力が最小となるものを、当該車両の運行に用いる走行パターンとして特定する
ことを特徴とする運行管理方法。
An operation management method using an operation management device that manages the operation of a vehicle traveling on a predetermined route,
The acceleration / deceleration specifying unit specifies a plurality of combinations of acceleration and deceleration that can be realized by power running and braking of the vehicle,
The travel pattern generation unit identifies a combination of acceleration time and deceleration time required for traveling in a predetermined travel time on the predetermined section of the route for each combination of acceleration and deceleration specified by the acceleration / deceleration specifying unit. To generate a running pattern consisting of a combination of acceleration and deceleration, acceleration time and deceleration time,
The speed limit filter unit is a travel whose maximum speed is within a predetermined speed limit when traveling at the acceleration of the travel pattern during the acceleration time of the travel pattern among the travel patterns generated by the travel pattern generation unit. Extract patterns,
The travel pattern identification unit identifies a travel pattern that has the minimum power consumption for travel among the travel patterns extracted by the speed limit filter unit as a travel pattern used for the operation of the vehicle. .
既定の経路を走行する車両の運行を管理する運行管理装置を、
前記車両の力行及び制動により実現できる加速度及び減速度の組み合わせを複数特定する加減速度特定部、
前記加減速度特定部が特定した加速度及び減速度の組み合わせのそれぞれに対して、前記経路の所定区間をある走行時間で走行するために要する加速時間と減速時間の組み合わせを特定することで、加速度及び減速度並びに加速時間及び減速時間の組み合わせからなる走行パターンを生成する走行パターン生成部、
前記走行パターン生成部が生成した走行パターンのうち、当該走行パターンの加速時間の間、当該走行パターンの加速度で走行した場合に、最高速度が所定の制限速度以内となる走行パターンを抽出する制限速度フィルタ部、
前記制限速度フィルタ部が抽出した走行パターンのうち、走行に要する消費電力が最小となるものを、当該車両の運行に用いる走行パターンとして特定する走行パターン特定部
として機能させるためのプログラム。
An operation management device that manages the operation of vehicles traveling on a predetermined route,
An acceleration / deceleration specifying unit for specifying a plurality of combinations of acceleration and deceleration that can be realized by power running and braking of the vehicle,
For each of the combinations of acceleration and deceleration specified by the acceleration / deceleration specifying unit, by specifying a combination of acceleration time and deceleration time required for traveling in a predetermined travel time on the route, acceleration and deceleration are determined. A traveling pattern generation unit that generates a traveling pattern composed of a combination of deceleration and acceleration time and deceleration time;
Of the travel patterns generated by the travel pattern generation unit, a speed limit that extracts a travel pattern whose maximum speed is within a predetermined speed limit when traveling at the acceleration of the travel pattern during the acceleration time of the travel pattern. Filter section,
The program for functioning as a driving | running | working pattern specific | specification part which specifies as a driving | running | working pattern used for driving | running | working of the said vehicle the driving | running | working pattern extracted by the said speed limit filter part that the power consumption required for driving | running | working becomes the minimum.
請求項1から請求項11の何れかに記載の運行管理装置を備えた交通システム。   The traffic system provided with the operation management apparatus in any one of Claims 1-11.
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