JP5893953B2 - 車両運行管理システム - Google Patents

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Description

本発明は鉱山ダンプをはじめとする車両の省燃費運転を支援する車両運行管理システムに関する。
環境問題への意識の高まりから、自動車、建設機械、ダンプトラック（例えば、鉱山ダンプ）など車両の燃費を抑える取り組みがなされている。
この種の技術としては、例えば、燃料消費量を最小にする経路探索を提供するアプリケーションがあげられる。例えば、特開２０１１−５３１６２号公報には、地形、交通情報、車重、エンジン、モーターのエネルギー消費特性に応じて燃料が最小になる走行経路をドライバに提示するカーナビゲーションシステムが開示されている。
また、別のアプローチを採った技術として、燃料消費量を逐次監視し、燃料消費量を抑えるようにドライバにガイダンスするシステムがあげられる。例えば、特開平１０−７６８６４号公報には、車両の運行中に算出される燃料消費量を監視し、この燃料消費量が警報レベルに達した場合に異常警報を発する車両の運行管理装置が開示されている。
さらに、ディーゼル電気駆動トラックの運転支援装置として、トラックが走行するコース情報を記憶したコース情報データベースと、トラックの車体情報を記憶した車体情報データベースと、トラックの現在位置情報を演算する現在位置判定部と、データベースおよび入力した情報とから、トラックの現在位置と速度および前方の所定地点での目標速度とに基づいて当該所定地点で目標速度を達成するための惰行開始タイミングを算出する手段と、その出力に応じて運転者へ惰行開始タイミングを案内するものが開示されている（特開２０１０−１８３６８７号公報）。
特開２０１１−５３１６２号公報 特開平１０−７６８６４号公報 特開２０１０−１８３６８７号公報
しかし、特開平１０−７６８６４号公報の技術のように燃料消費量を監視し、燃料消費量が著しく大きくなった場合に警報をドライバに知らせるシステムでは、燃費が悪くなるアクセルワークやブレーキングをドライバがしたことはわかるが、具体的にどのようなアクセルワーク又はブレーキングをドライバがすべきか分からない。
また、特開２０１１−５３１６２号公報の技術のように燃費が最小になる経路をドライバに提示するだけでは、ドライバのアクセルワークやブレーキングの仕方により、省燃費運転にならない場合がある。特にドライバごとにアクセルワークやブレーキングの仕方はバラバラであり、経路による燃費削減効果以上に燃費を悪化させる要因になる場合がある。
さらに、特開２０１０−１８３６８７号公報の技術では、惰行運転の開始タイミングを示すに留まっており、加速運転及び減速運転の開始タイミングについては不明である。そのため、この場合にも、具体的にどのようなアクセルワーク又はブレーキングをすべきか分からない。特にダンプトラックは、舗装道路を走行しないことが多いため、天候変化、温度変化、散水車による散水等によって走行経路の路面抵抗が時々刻々変化するが、当該技術のように固定された走行コース情報（路面抵抗等）に基づいて惰行開始タイミングを算出すると、路面状態が変化した場合には正確性が低下してしまう。
本発明の目的は、省燃費運転の観点から走行中に加速走行、減速走行及び惰行走行のいずれをすべきかについて判定可能な車両運行管理システムを提供することにある。
本発明は、上記目的を達成するために、所定の走行経路を走行する車両のための車両運行管理システムにおいて、前記走行経路の位置、高さ及び路面抵抗を含む走行経路情報が記憶された記憶手段と、前記車両の現在位置及び現在速度並びに前記走行経路情報に基づいて現在以降に前記車両が継続して前記走行経路上を惰行走行したときの予測速度の推移を算出し、現在から所定時間経過後の車両速度が所定の範囲に収まるように前記現在位置で加速走行、減速走行及び惰行走行のうちいずれを行うべきかを前記予測速度の推移における現在から前記所定時間経過後の前記車両の予測速度に基づいて判定する演算手段とを備えるものとする。
本発明によれば、走行中に加速走行、減速走行及び惰行走行のいずれをすべきかについて省燃費運転の観点から判定できるので、車両の燃料消費率を向上させることができる。
鉱山ダンプが平地を惰行走行しているときの様子を示した図。 鉱山ダンプが下り坂を惰行走行しているときの様子を示した図。 本発明の実施の形態に係る車両運行管理システムの概略構成図。 本発明の第１の実施の形態に係る車両運行管理システムの構成図。 本発明の実施の形態に係る地図データの説明図。 地図データ記憶部１４２に記憶された道路リンクテーブルを示す図。 地図データ記憶部１４２に記憶された高度情報テーブルを示す図。 路面抵抗記憶部１２８に記憶された路面抵抗テーブルを示す図。 車両情報記憶部１３６に記憶された車両情報テーブルを示す図。 本発明の第１の実施の形態に係る車両運行管理システムによって実行される処理のフローチャート。 本発明の第１の実施の形態に係る表示装置３０にアクセル操作指示を表示したときの画面。 本発明の第１の実施の形態に係る表示装置３０にブレーキ操作指示を表示したときの画面。 本発明の第１の実施の形態に係る表示装置３０に惰行操作指示を表示したときの画面。 本発明の第１の実施の形態に係る音声案内装置１３００を介してアクセル操作指示を行ったときの図。 本発明の第１の実施の形態に係る音声案内装置１３００を介してブレーキ操作指示を行ったときの図。 本発明の第１の実施の形態に係る音声案内装置１３００を介して惰行操作指示を行ったときの図。 本発明の第２の実施の形態に係る車両運行管理システムの構成図。 本発明の第２の実施の形態に係る車両運行管理システムによって実行される処理のフローチャート。 本発明の第２の実施の形態に係る車両運行管理システムによって実行される処理のフローチャート。 表示装置３０に表示した走行経路上に惰行可能距離等をオーバーレイ表示した画面を示す図。 表示装置３０に表示した走行経路上に惰行可能距離等をオーバーレイ表示した画面を示す図。 表示装置３０に表示した走行経路上に惰行可能距離等をオーバーレイ表示した画面を示す図。 表示装置３０に惰行可能距離等をテキストあるいはグラフィック表示した画面を示す図。 表示装置３０に惰行可能距離等をテキストあるいはグラフィック表示した画面を示す図。 本発明の第３の実施の形態に係る車両運行管理システムの構成図。 本発明の第３の実施の形態に係る車両運行管理システムにおける車両管理センタシステム２３５０で実行される処理のフローチャート。 本発明の第３の実施の形態に係る車両運行管理システムにおける複数の鉱山ダンプに搭載された車載端末システム２３００の１つで実行される処理のフローチャート。 センタ車両情報記憶部２３６８に記憶された車両ＩＤ別車両情報テーブルを示す図。
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。ここでは種々の車両のうち鉱山ダンプに運行管理システムを適用した場合について説明する。
図１は、鉱山ダンプが勾配のない平地を燃料噴射しない惰行走行（すなわち、アクセルペダル及びブレーキペダルの双方を開放して慣性力エネルギーで車両を走行させる）しているときの様子を表した図である。この図に示すように、鉱山ダンプ２００を平地で惰行走行させると、路面抵抗や空気抵抗などの抗力２２０によって、ｔ秒後の鉱山ダンプ２１０は、鉱山ダンプ２００と比べて減速する。
図２は、鉱山ダンプが下り坂を惰行走行しているときの様子を表した図である。この図に示すように、鉱山ダンプ２００を下り坂で惰行走行させると、勾配が比較的小さい場合には減速するが、勾配が比較的大きい場合には加速する。この加減速は、路面抵抗や空気抵抗などの抗力３２０と下り坂の高低差による推力３３０により発生する。すなわち、ｔ秒後の鉱山ダンプ３１０は、抗力３２０より推力３３０が大きければ鉱山ダンプ３００と比べて減速し、抗力３２０より推力が小さければ鉱山ダンプ３００と比べて加速する。
本発明は、車両の速度が減速して０になるまでに走行可能な距離（惰行可能距離）や、下り坂走行時等における加減速走行及び惰行走行のタイミング等を算出し、無駄な燃料噴射の抑制を促すことで省燃費運転を支援するものである。
図３は本発明の各実施の形態に係る鉱山ダンプの運行管理システムに共通する概略構成図である。この図に示す車両運行管理システムは、有人又は無人運行される一又は複数の鉱山ダンプの省燃費運転を支援するためのものであり、各種プログラムを実行するための演算手段としての演算処理装置（例えば、ＣＰＵ）１０と、当該プログラムをはじめ各種データを記憶するための記憶手段としての記憶装置（例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびフラッシュメモリ等の半導体メモリや、ハードディスクドライブ等の磁気記憶装置）２０と、演算処理装置１０の処理結果等を表示するための表示装置（例えば、液晶モニタ等）３０と、オペレータ（例えば、鉱山ダンプの運転者や管理者）が運行管理システムに情報を与えるための入力手段としての入力装置（例えば、マウス及びタッチパネル等のポインティングデバイスやキーボード等）４０を備えている。なお、図示した例では、演算処理装置１０、記憶装置２０、表示装置３０及び入力装置４０を１つずつ示しているが、これは各実施の形態における各装置の個数や設置箇所を限定するものではない。
図３の車両運行管理システムには、所定の鉱山ダンプ（車両）の現在位置５１と、当該車両の現在速度５２と、当該車両の現在の駆動力５３と、当該車両の総重量（または荷台上の積荷重量）５４が入力されている（なお、以下では、簡略化のため、鉱山ダンプの車両重量に積荷重量等を加えた車両総重量を単に車両重量と表記するものとする）。例えば、現在位置５１を検出するための手段としては後述するＧＰＳ受信機１１８が、現在速度５２を検出するための手段としては後述する速度計（速度センサ）１２２が、駆動力５３を検出するための手段としてはエンジントルクセンサが、車両重量５４を検出するための手段としては鉱山ダンプの具備するサスペンションシリンダの圧力を検出するための圧力センサが利用可能である。
記憶装置１０には、車両の走行経路の位置（平面情報）及び高さ（高度情報）、当該走行経路の路面抵抗値を含む走行経路情報と、車両の前面投影面積、空気密度及び車両重量５４等を含む車両情報等が記憶されている。走行経路の路面抵抗値は、走行経路上における車両の速度５２と駆動力５３に基づいて算出し、当該算出した路面抵抗値を当該位置における路面抵抗値として記憶装置１０に記憶しても良い。
演算処理装置１０は、現在位置５１と、現在速度５２と、記憶装置１０の走行経路情報に基づいて走行経路上を惰行走行したときの将来の車両速度の推移を予測する。そして、所定時間経過後の車両速度又は車両速度の時間変化率が所定の範囲に収まるように、現在位置で（１）加速走行（アクセルペダルを踏み込む運転）、（２）減速走行（ブレーキペダルを踏み込む運転）及び（３）惰行走行（アクセルペダル及びブレーキペダルの双方を開放し、慣性力エネルギーで車両を走行させる運転）のうちいずれを行うべきかを先に予測した速度推移に基づいて判定する処理を実行するものである。
この演算処理の具体例としては、現在（制御時）から所定時間経過後の予測速度が第１閾値以下となる場合には加速走行と判定し、第２閾値（第１閾値より大きい値）以上となる場合には減速走行と判定し、第１閾値より大きく第２閾値未満となる場合には惰行走行と判定するものがある。さらに、予測速度の時間変化率が第３閾値（第１及び第２とは異なる値）以下となる場合には加速走行と判定し、第４閾値（第３閾値より大きい値）以上となる場合には減速走行と判定し、第３閾値より大きく第４閾値未満となる場合には惰行走行と判定するものとしても良い。
また、鉱山ダンプは、荷台の積荷重量（積載量）の変化に応じて車両総重量も大きく変化する。そのため、演算処理装置１０では、惰行走行したときの車両の速度推移は車両重量を考慮して予測することが好ましい。また、演算処理装置１０では、当該速度推移に基づいて、現在位置からの惰行可能距離や加速度推移を算出しても良い。
表示装置３０には、演算処理装置１０によって行われた判定結果に基づいて、走行経路上の所定の位置で、（１）アクセルペダルの踏み込み、（２）ブレーキペダルの踏み込み、（３）アクセル及びブレーキペダルの開放のうち、いずれの操作を行うべきかを車両の運転者に報知する画面が表示される。表示装置３０に代えて、上記（１）〜（３）の３つの操作のうちいずれの操作を行うべきかを音声で報知する音声案内装置１３００（図１４等参照）を搭載しても良い。
また、表示装置３０に、走行経路を示す地図を表示し、当該地図上に惰行可能距離を表示しても良い。さらに、加速度推移に基づいて当該地図上に加速区間、減速区間を表示しても良い。また、加速区間と減速区間の境界における車両の予測速度を表示しても良い。
以下、本発明に係る実施の形態の具体的内容について説明する。
図４は、本発明の第１の実施の形態に係る鉱山ダンプの運行管理システムの構成図である。本実施の形態では、当該運行管理システムを鉱山ダンプの車載端末システムに搭載している。当該車載端末システムでは、表示装置３０や音声案内装置１３００等の報知手段を介してアクセル操作指示（アクセルペダルの踏み込み指示）、ブレーキ操作指示（ブレーキペダルの踏み込み指示）、又は惰行操作指示（アクセルペダル及びブレーキペダルの開放指示）が鉱山ダンプのオペレータに提示される。
図３の記憶装置２０は、図４に示す車載端末システム１００における地図データ記憶部１４２、車両情報記憶部１３６及び路面抵抗記憶部１２８として機能する。また、入力装置４０は、操作入力部１４４及び路面抵抗入力部１６４として機能する。また、演算処理装置１０は、自車位置測位部１１６、路面抵抗推定部１６６、車両重量計測部１６２、速度予測部１０２、操作タイミング算出部１０４、アクセル操作指示部１０８、ブレーキ操作指示部１１０、惰行操作指示部１６０、マップマッチング部１２６、経路管理部１１４及び全体制御部１１２として機能する。
地図データ記憶部１４２には、鉱山ダンプの走行経路情報として、鉱山ダンプの走行経路（搬送路）に係る道路の位置及び高さに係る地図データが記憶されている。本実施の形態では、後述する図５，６，７に示すように、Ｘ，Ｙの座標点で表された複数のノードと、当該複数のノードのうち２つを接続する複数のリンク（道路リンク）の集合によって道路形状を定義している。各ノードには高度情報（高さ情報）が紐付けられており、各リンクには２つのノードの高度差情報が紐付けられている。
本実施の形態で扱う地図データについて図５を用いて説明する。図５は本発明の実施の形態に係る地図データの説明図である。この図に示すように本実施の形態で扱う地図データはノードとリンクで表現される。ノードの位置は緯度方向と経度方向からなる２次元座標で表現される。また、リンクは道路の変化点で分断される。変化点とは、例えば、道路の分岐点や、道路の勾配が上りから下りへ変化する地点（又はその逆）、道幅が変化する地点、路面抵抗が変化する地点、あるいはリンクが一定以上の長さになった地点を指す。各リンクにはユニークな番号であるリンクＩＤが割り振られており、各ノードにはユニークな番号であるノードＩＤが割り振られている（図６参照）。
図５に示した例では、ノード２（５２０）を分岐点として、リンク１（５５０）と、リンク２（５６０）と、リンク３（５７０）が接続されている。各リンクには、始点と終点にノードが配置されている。リンク１（５５０）には、始点と終点にノード１（５１０）とノード２（５２０）が配置されている。リンク２（５４０）には、始点と終点にノード２（５２０）とノード３（５４０）が配置されている。リンク３（５７０）には、始点と終点にノード２（５２０）とノード４（５３０）が配置されている。
また、各リンクには、道路の形状を表現するための補間点を設けている。補間点の位置はノード点と同様に緯度方向と経度方向からなる２次元座標で表現される。リンク１（５５０）は、３つの補間点（補間点１（５１２）、補間点２（５１４）、補間点３（５１６））を持ち、始点ノートと終点ノードと３つの補間点を使って道路形状を表現している。リンク２（５６０）は、２つの補間点（補間点４（５３２）、補間点５（５３４））を持ち、始点ノートと終点ノードと２つの補間点を使って道路形状を表現している。リンク３（５７０）は、３つの補間点（補間点６（５２２）、補間点７（５２４）、補間点８（５２６））を持ち、始点ノートと終点ノードと３つの補間点を使って道路形状を表現している。
鉱山ダンプの走行経路は、リンクの集合として表現することができ、図５では鉱山ダンプの走行経路を太線で示している。すなわち、走行経路は、図５において、リンク１（５５０）からノード２の地点で左折し、リンク３（５７０）に向かう経路を示している。この場合、リンク１（５５０）、リンク３（５７０）といったリンクの集合として走行経路が表現される。
図６は地図データ記憶部１４２に記憶された地図データの１つである道路リンクテーブルを示す図である。この図に示す道路リンクテーブル６００は、各道路リンクのリンクＩＤ６１０と、各道路リンクの始点となるノードのＩＤを示す始点ノードＩＤ６１５と、各道路リンクの終点となるノードのＩＤを示す終点ノードＩＤ６２０と、各道路リンクの長さを示すリンク間距離６２５と、始点ノードの緯度方向および経度方向の２次元座標を示す始点ノード座標６３０と、終点ノードの緯度方向および経度方向の２次元座標を示す終点ノード座標６３５と、始点ノード６１５と終点ノード６２０の間にある道路リンクの形状を表すための座標点である補間点の数を示す補間点数６４０と、第１番目の補間点の緯度方向および経度方向の２次元座標を示す補間点１座標６４５と、第ｎ番目の補間点の緯度方向および経度方向の２次元座標を示す補間点ｎ座標６５０を含んでいる。ここで、補間点は、補間点の数（補間点数６４０の値）だけ格納されているものとする。
図７は地図データ記憶部１４２に記憶された地図データの１つである高度情報テーブルを示す図である。なお、先の図と同じ部分には同じ符号を付して説明は省略する（後の図も同様とする）。
この図に示す高度情報テーブル８００は、各道路リンクにおける始点ノードの高度を示す始点高度８１０と、各道路リンクにおける終点ノードの高度を示す終点高度８２０と、始点高度に対する終点高度の高度差を示す高度差８３０を含んでいる。この図に示すように、各道路リンクにおける各ノードには高度情報（高さ情報）が紐付けられており、各道路リンクには２つのノードの高度差情報が紐付けられている。なお、ここでは、各道路リンクにおいて、始点ノードもしくは終点ノードのどちらかの高度が相対的に高く、もう一方のノードの高度が相対的に低くなるように作成されるものとする。
路面抵抗記憶部１２８には、鉱山ダンプの走行経路情報として、道路リンクごとに付与された路面抵抗値が格納された路面抵抗テーブル７００が記憶されている。図８は路面抵抗記憶部１２８に記憶された路面抵抗テーブル７００を示す図である。この図に示すように、路面抵抗テーブル７００は、各道路リンクに係る路面抵抗値を示す路面抵抗７１０を含んでいる。路面抵抗７１０の値は、路面抵抗入力部１６４及び路面抵抗推定部１６６からの入力に応じて追加・更新される。
車両情報記憶部１３６には、鉱山ダンプに関する情報が格納された車両情報テーブル９００が記憶されている。図９は車両情報記憶部１３６に記憶された車両情報テーブル９００を示す図である。この図に示すように、車両情報テーブル９００は、車両の前面投影面積を示す前面投影面積９０５と、車両の空気抵抗を示すＣｄ値９１０と、車両が走行する環境に関する空気密度９１５と、車両の総重量を示す車両重量９２０と、車両の回転相当分質量９２５とを含んでいる。車両重量９２０は、車両重量計測部１６２で計測された車両重量５４が格納される。車両重量５４は、鉱山ダンプが土砂や鉱物を運搬している場合や空荷の場合など、荷台の積荷重量で変化し、その都度更新されるものとする。
操作入力部１４４は、各種操作装置等を介したオペレータ（例えば、鉱山ダンプの運転者）の操作に基づく入力を受け付けるための部分である。路面抵抗入力部１６４は、車両の走行経路に係る路面抵抗値が入力される部分である。路面抵抗値は、例えば、鉱山の或る特定域又は全域に係る路面抵抗が格納された電子ファイルを介して入力される。当該電子ファイルは、車載端末システム１００と無線接続された他の端末から入力しても良い。路面抵抗入力部１６４から入力された路面抵抗値は、道路リンク（リンクＩＤ）に関連付けて路面抵抗記憶部１２８に新規に記憶されたり、路面抵抗記憶部１２８における既存の路面抵抗値を更新したりする。路面抵抗値は、路面抵抗値が記載された各種情報源に基づいてオペレータが操作入力部１４４を介して入力しても良い。
自車位置測位部１１６は、車両（自車）の位置を算出する処理を実行する部分である。自車位置測位部１１６は、ＧＰＳ衛星（Global Positioning System 衛星）からの信号を受信して自車の絶対位置を測位するためのＧＰＳ受信機１１８と、自車の進行方向を推定するための角速度を計測するためのジャイロセンサ（角速度検出手段）１２０と、自車の前後方向、左右方向及び上下方向の加速度を計測するための加速度計（加速度検出手段）１２２と、自車の現在の速度を計測するための速度計（速度検出手段）１２４に接続されている。自車位置測位部１１６は、ＧＰＳ受信機１１８からの絶対位置情報、ジャイロ１２０からの角速度情報、加速度計１２２からの加速度情報及び速度計１２４からの速度情報を用いて自車位置を推定する。
マップマッチング部１２６は、自車位置測位部１１６で推定した自車位置から得られる自車の走行軌跡と、地図データ記憶部１４２に記憶された地図データ（道路リンク集合）との形状をマッチングする処理（マップマッチング処理）により自車位置を地図上に載せる処理を実行する部分である。これにより道路リンク上での自車位置を算出できる。
経路管理部１１４は、予め設定された走行経路上に自車位置があるか否かを、マップマッチング部１２６による演算結果及び道路リンクに基づいて管理する部分である。走行経路上に自車位置がある場合には、その位置から目的地までの走行経路を道路リンクで管理する。一方、走行経路上に無い場合には、道路の終端（例えば、鉱物・土砂の積み込み場又は積み下ろし場など）までの自車の進行方向の道路リンク集合を走査し、当該走査した結果得られた道路リンク集合に関するリンクＩＤの集合を新たな経路として設定する。なお、走行経路の設定は、操作入力部１４４を介したオペレータによる入力により行っても良いし、車載端末システム１００と無線接続された基地内（車両管理センタ内）の端末からダウンロードした情報により行っても良い。
路面抵抗推定部１６６は、加速度計１２２から入力される車両の加速度と、車両の駆動力５４の情報に基づいて、車両が走行している地点の路面抵抗を推定する処理を実行する部分である。ここで推定された路面抵抗値は、車両走行地点の道路リンクのＩＤに紐付けられて路面抵抗記憶部１２８に出力され記憶される。
車両重量計測部１６２は、例えば鉱山ダンプのサスペンションシリンダ圧を検出する圧力センサからの入力値に基づいて、鉱山ダンプの車両重量を計測する処理を実行する部分である。車両重量は、積み荷状態によって変化する。ここで算出された車両重量は、車両情報記憶部１３６に出力され記憶される。
自車速度予測部１０２は、車両を惰行走行させた場合（すなわち、燃料噴射がない場合）の自車速度の推移を、車両のエネルギー（例えば、位置エネルギー、速度エネルギー、空気抵抗エネルギー、路面抵抗エネルギーの総和）で表現される燃費予測モデルや、地図データ記憶部１４２に格納された高度情報から求めた道路勾配等に基づいて予測する処理を実行する部分である。車両速度推移を予測する際の具体的方法については後述する。
アクセル／ブレーキ操作タイミング算出部１０４は、自車速度予測部１０２で予測された自車速度の推移に基づいて、車両走行位置（現在位置）で加速走行、減速走行及び惰行走行のうちいずれを行うべきかを判定する処理を実行し、さらに、当該判定結果に基づいて現在がアクセルペダル踏み込みタイミング（加速運転タイミング）、ブレーキペダル踏み込みタイミング（減速運転タイミング）、アクセル及びブレーキペダル開放タイミング（惰行運転タイミング）のいずれであるかを算出する処理を実行する部分である。ここにおける具体的方法については後述する。
アクセル操作指示部１０８は、操作タイミング算出部１０４において、車両の現在位置がアクセルペダル踏み込みタイミングであると判定されたとき、表示装置３０又は音声案内装置１３００等を介してオペレータにアクセルペダルを踏み込むことを促す旨報知する処理を実行する部分である。表示装置３０及び音声案内装置１３００による報知の具体例は後述する。
ブレーキ操作指示部１１０は、操作タイミング算出部１０４において、車両の現在位置がブレーキペダル踏み込みタイミングであると判定されたとき、表示装置３０又は音声案内装置１３００等を介してオペレータにブレーキペダルを踏み込むことを促す旨報知する処理を実行する部分である。表示装置３０及び音声案内装置１３００による報知の具体例は後述する。
惰行操作指示部１６０は、操作タイミング算出部１０４において、車両の現在位置がアクセル及びブレーキペダル開放タイミングであると判定されたとき、表示装置３０又は音声案内装置１３００等を介してオペレータにアクセル及びブレーキペダルを開放することを促す旨報知する処理を実行する部分である。表示装置３０及び音声案内装置１３００による報知の具体例は後述する。
全体制御部１１２は、車載端末システム１００の全体の制御処理を行う部分である。
図１０は本発明の第１の実施の形態に係る車両運行管理システムによって実行される処理のフローチャートである。はじめに、この図に示すステップ４００において、鉱山ダンプの走行経路の設定や当該走行経路に係る路面抵抗の設定などの初期設定処理を行う。走行経路の設定は、オペレータが操作入力部１４４により入力しても良いし、車載端末システム１００と無線接続された他の端末（例えば、車両管理センタ内の端末）からダウンロードした情報に基づいて自動的に設定してもよい。また、走行経路に係る路面抵抗の設定は、路面抵抗を格納した電子ファイルを経由して入力したり、オペレータが操作入力部１４４により入力しても良い。また、車載端末システム１００と無線接続された他の端末からダウンロードした経路全域又は経路上で路面抵抗の変化のあった区間の路面抵抗のみを入力しても良い。入力された路面抵抗は、路面抵抗記憶部１２８に出力され記憶される。
ステップ４０２では、自車位置測位部１１６において自車位置を取得する。ここで自車位置測位部１１６は、ＧＰＳ受信機１１８により測位した緯度経度に係る自車の絶対位置を取得し、ジャイロ１２０から角速度を取得し、加速度計１２２から自車の前後方向、左右方向、上下方向の加速度を取得し、さらに速度計１２４から速度を取得する。そして、これらの情報を融合することで自車位置が推定される。
ステップ４０４では、ステップ４０２で推定した自車位置付近の地図情報を地図データ記憶部１４２に要求し、そこに格納されている地図データの中から、自車位置周辺の道路リンクの集合を取得する。ここでは、後続のステップ４０６で行うマップマッチングに必要な範囲の道路リンク集合（例えば、自車から最低５００ｍ分に含まれる道路リンク）を取得するものとする。なお、道路リンク集合の取得は、必要な範囲に含まれる道路リンクのＩＤを取得すれば足りる。
ステップ４０６では、自車位置測位部１１６で推定した自車位置から得られる自車の走行軌跡と、ステップ４０４で取得した道路リンク集合から得られる道路線形とを使ってマップマッチング部１２６でマップマッチング処理を行うことで、当該走行経路に最も近い道路線形を抽出し、当該道路線形に含まれる道路リンク上に自車位置を載せる。さらに自車位置が載っている道路リンクに付加されたリンクＩＤを取得する。
ステップ４０８では、ステップ４０６のマップマッチング処理により得た自車位置が、ステップ４００で設定した走行経路上であるか否かを経路管理部１１４により判断する。ここで、経路管理部１１４が自車が走行経路上にあると判断した場合には、全体制御部１１２によりステップ４１０に移行する。ステップ４１０では、経路管理部１１４において、ステップ４００で設定した走行経路に係る道路リンク集合の中から自車前方の経路のリンクＩＤの集合を取得する。
一方、ステップ４０８において、経路管理部１１４が自車が走行経路上には無いと判断した場合には、全体制御部１１２によりステップ４１２に移行する。ステップ４１２では、経路管理部１１４において、自車の進行方向に存在する分岐点であってステップ４００で設定した当初の走行経路に接続するものを、ステップ４０６のマップマッチング処理で得た自車が存在するリンクＩＤを基準に走査する。分岐点が発見できた場合には、自車位置から当該分岐点を経由して当初の目的地までの道路リンク集合に係るリンクＩＤの集合を取得する。分岐点が発見できなかった場合には、自車の進行方向に存在する道路の終端（例えば、鉱山ダンプの鉱物あるいは土砂の積み込み場、あるいは積み下ろし場など道路の終端）までの道路リンク集合を走査し、当該道路リンク集合に係るリンクＩＤの集合を取得する。
ステップ４１４では、ステップ４１０又はステップ４１２で取得したリンクＩＤ集合に係る道路リンク集合を地図データ記憶部１４２から取得する。ステップ４１６では、ステップ４１０又はステップ４１２で取得したリンクＩＤ集合に係る高度情報を地図データ記憶部１４２から取得する。ステップ４１８では、ステップ４１０又はステップ４１２で取得したリンクＩＤ集合に係る路面抵抗値を地図データ記憶部１４２から取得する。ステップ４２０では、車両情報記憶部１３６から自車の車両情報を取得する。
ステップ４２２では、自車速度予測部１０２において、ステップ４０２で取得した自車速度情報と、ステップ４０６のマップマッチング処理により取得したリンク上の自車位置と、ステップ４１４で取得した自車前方の経路の道路リンク集合と、ステップ４１６で取得した取得した自車前方の経路の高度情報と、ステップ４１８で取得した取得した自車前方の経路の路面抵抗と、ステップ４２０で取得した自車の車両情報とを利用して、走行経路における自車の速度推移を予測する。
速度推移は、鉱山ダンプの惰行時の路面抵抗、高度変化、空気抵抗、加減速のエネルギー収支が０になるようにした計算式を用いることで予測する。この自車の速度推移の計算式について下記式を用いて説明する。
Figure 0005893953
上記式において、viは走行経路上の区間iでの平均速度(m/ｓ）、Ｔはサンプリング時間（ｓｅｃ）、μiは区間iでの路面抵抗，ρは空気密度(kg/m3)、Sは車両の前方投影面積(m2)、CdはCd値、Mは車両車重(kg)、mは回転部分相当質量(kg)、ｃiは走行経路の勾配（％）、ｇは重力加速度を示す。
サンプリング時間Ｔは一定値とし、i=0を現在時刻とし、Ｔ秒後をi=1、２Ｔ秒後をi=2というように速度推移を算出する。V０は現在の速度を示し、μ０は現在位置の路面抵抗を示し、ｃ０は現在位置の勾配を示す。空気抵抗ρ、前方投影面積S、全車重M、回転部分相当質量m、Cd値：Cdは一定値とする。
この式を使って、viが０になるまでの時間においてＴ秒ごとの走行経路の時系列の速度推移を算出するか、もしくは走行経路全体についてＴ秒ごとの時系列の速度推移を算出する。速度推移が算出できたらステップ４２４に移る。
ステップ４２４では、アクセル／ブレーキ操作タイミング算出部１０４において、ステップ４２２で算出したＴ秒ごとの速度推移を用いてアクセル操作タイミングを算出する。本実施の形態における操作タイミング算出部１０４は、予測速度が、急速に減速する場合や、下限制限値を下回る場合にアクセル操作要と判断する。具体的には、操作タイミング算出部１０４は、現在速度と所定時間経過後（例えば、１０秒後）の予測速度の偏差（予測速度の時間変化率）が減速を示し、かつ当該速度偏差が閾値以下となる場合、又は、現在速度が速度下限制限値以下となる場合に、加速が必要と推定しアクセル操作要と判断する。また、予め決められた目標速度に到達するまでアクセル操作要と判断し、当該目標速度に達した場合にはアクセル操作不要と判断するものとしても良い。目標速度は、例えば、道路の制限速度、道路の勾配状況、道路の路面抵抗、車両重量（荷重の状況）などに応じて変更しても良い。
ステップ４２６では、操作タイミング算出部１０４において、ステップ４２２で算出したＴ秒ごとの速度推移を用いてブレーキ操作タイミングを算出する。本実施の形態における操作タイミング算出部１０４は、予測速度が急速に加速する場合や上限制限値を上回る場合にブレーキ操作要と判断する。具体的には、操作タイミング算出部１０４は、現在速度と所定時間経過後（例えば、１０秒後）の予測速度の偏差（予測速度の時間変化率）が加速を示し、かつ当該速度偏差が閾値以上となる場合、又は、現在速度が速度上限制限値以上となる場合に、減速が必要と推定しブレーキ操作要と判断する。また、予め決められた目標速度に到達するまでブレーキ操作要と判断し、当該目標速度に達した場合にはブレーキ操作不要と判断しても良い。目標速度は、例えば、道路の制限速度、道路の勾配状況、道路の路面抵抗、車両重量などに応じて変更しても良い。
ステップ４２８では、全体制御部１１２において、操作タイミング算出部１０４の算出結果を取得し、当該算出結果がアクセル操作要の場合には、ステップ４３０に移行する。一方、アクセル操作不要の場合にはステップ４３２に移行する。
ステップ４３０では、アクセル操作指示部１０８が、鉱山ダンプのオペレータに対するアクセル操作指示を表示装置３０（報知手段）を介して行う。図１１は本発明の第１の実施の形態に係る表示装置３０にアクセル操作指示を表示したときの画面である。この図に示すように、アクセル操作指示部１０８は、表示装置３０の画面１０００上にアクセルランプ１０１０を点灯させ、ブレーキランプ１０２０を消灯させる。また、図１４は本発明の第１の実施の形態に係る音声案内装置（スピーカー）１３００を介してアクセル操作指示を行ったときの図である。この図に示すように、表示装置３０に代わる報知手段としてスピーカー１３００を設置し、スピーカー１３００から例えば“アクセルを操作してください”という音声１３１０を出力することでアクセル操作を報知しても良い。
ステップ４３２では、全体制御部１１２において、操作タイミング算出部１０４の算出結果を取得し、当該算出結果がブレーキ操作要の場合には、ステップ４３４に移行する。一方、ブレーキ操作不要の場合にはステップ４３６に移行する。
ステップ４３４では、ブレーキ操作指示部１１０が、鉱山ダンプのオペレータに対するブレーキ操作指示を表示装置３０（報知手段）を介して行う。図１２は本発明の第１の実施の形態に係る表示装置３０にブレーキ操作指示を表示したときの画面である。この図に示すように、ブレーキ操作指示部１１０は、表示装置３０の画面１０００上にブレーキランプ１１２０を点灯させ、アクセルランプ１１１０を消灯させる。また、図１５は本発明の第１の実施の形態に係る音声案内装置（スピーカー）１３００を介してブレーキ操作指示を行ったときの図である。表示装置３０に代わる報知手段としてスピーカー１３００を設置し、スピーカー１３００から例えば“ブレーキを操作してください”という音声１４１０を出力することでブレーキ操作を報知しても良い。
ステップ４３６では、全体制御部１１２において、操作タイミング算出部１０４の算出結果を取得し、アクセル操作不要かつブレーキ操作不要の場合には、惰行操作指示が必要と判断し、ステップ４３８に移行する。また、これ以外の場合にはステップ４４０に移行する。
ステップ４３８では、惰行操作指示部１６０が、鉱山ダンプのオペレータに対する惰行操作指示を表示装置３０を介して行う。図１３は本発明の第１の実施の形態に係る表示装置３０に惰行操作指示を表示したときの画面である。この図に示すように、惰行操作指示部１６０は、表示装置３０の画面１０００上でアクセルランプ１２１０及びブレーキランプ１２２０の両方を消灯させる。なお、惰行走行ランプを別途設け、当該ランプを点灯させつつ、アクセルランプ１２１０及びブレーキランプ１２２０を消灯させても良い。また、図１６は本発明の第１の実施の形態に係る音声案内装置（スピーカー）１３００を介して惰行操作指示を行ったときの図である。この図に示すように表示装置３０に代わる報知手段としてスピーカー１３００を設置し、スピーカー１３００から例えば“アクセルペダル及びブレーキペダルから足を離してください”という音声１５１０を出力することで惰行操作を報知しても良い。
ステップ４４０では、路面抵抗推定部１６６において、現在の車両の加速度と駆動力に基づいて、自車位置付近の路面抵抗を推定する。車両の加速度や駆動力は、車両内のセンサ情報、制御情報の通信に使われる車載ネットワーク（例えば、ＣＡＮ（Control Area Network））上を流れているので、本実施の形態ではこれらを入力して利用するものとする。なお、駆動力は、路面抵抗と車両重量と重力加速度を掛け合わせた値と、車両重量に加速度を掛け合わせた値とを足し合わせ値に等しいので、この関係に基づいて路面抵抗が求められる。このように新たな路面抵抗を推定したら、当該路面抵抗と、路面抵抗記憶部１２８にすでに格納されている同じ場所に係る路面抵抗とを比較する。両者が異なると判定された場合には記憶部１２８に格納された旧い路面抵抗を新たなものに更新する。なお、ここで路面抵抗の更新の際には、大きすぎる値、小さすぎる値、今までの傾向と異なる値など異常値判別を行い、正常と判別された値のみを路面抵抗として更新することが好ましい。
ステップ４４２では、全体制御部１１２において、終了要求の有無を判断し、終了要求がない場合にはステップ４０２に戻る。一方、終了要求がある場合にはステップ４４４に移行する。ステップ４４４では、システムの終了処理を行う。なお、ステップ４４２における終了要求としては、操作入力部１４４を介した鉱山ダンプのオペレータによる終了要求や、自車が例えば鉱山ダンプの鉱物あるいは土砂の積み込み場、あるいは積み下ろし場など経路の終端に到達した場合に適宜出力される終了要求がある。
ところで、従来の車両運行管理システムでは、下記のような課題があった。まず、従来技術としては、車両のオペレータ（ドライバ）に対して、燃費が最小になるような経路を提示するものがあるが、当該技術では、オペレータのアクセルワークやブレーキングの仕方により、省燃費運転にならない場合がある。特に、オペレータごとにアクセルワークやブレーキングの仕方はバラバラであり、経路による燃費削減効果以上に燃費を悪化させるおそれがある。また、他の従来技術として、リアルタイムに燃料消費量を監視し、燃料消費量が著しく大きくなった場合に警報をオペレータに知らせるシステムがあるが、当該技術では、燃費が悪くなるアクセルワークやブレーキングをオペレータがしたことはわかるが、具体的にどのようにアクセルワークをし、どのようにブレーキングをすればよいのかがわからない。さらに、固定の走行経路情報と路面抵抗情報を車両に設定して惰行可能距離を計算する技術があるが、当該技術では、路面状態の変化にともなう路面抵抗の変化に対応することが難しい。
これに対して、上記のように構成した第１の実施の形態に係る車両運行管理システムでは、走行経路の路面抵抗又は勾配の変化等に基づいて、現在位置におけるアクセルペダル操作及びブレーキペダル操作に関して省燃費運転の観点から最適な指示が鉱山ダンプのオペレータに対してされる。これにより、オペレータは無駄な加減速を行わずにすむので、鉱山ダンプの燃費をおさえることができる。さらに、アクセルペダル踏み込み指示やブレーキペダル踏み込み操作指示を行うことで、路面抵抗又は勾配の状態に応じた最適な省燃費運転をオペレータに教育することができる。したがって、本実施の形態によれば、車両の燃料消費率を向上させることができる。
また、鉱山ダンプをはじめとしたダンプトラックは、路面抵抗が概ね均一な道路（例えば、舗装道路）を走行しないことが多く、雨天など天候の変化、散水車の散水及びオイルサンド採掘現場における温度変化等により路面抵抗が変化し易く、燃費が路面抵抗の変化の影響を受けやすい。しかし、本実施の形態では、時々刻々と変化する路面抵抗情報を路面抵抗入力部１６４を介して入力しており、当該入力した路面抵抗に基づいてオペレータに操作指示を行っている。これにより、路面抵抗が変化する環境においても、車両の燃費を抑えるのに最適なアクセル、ブレーキ操作を行うことができる。さらに、本実施の形態では、自車の走行位置（現在位置）における路面抵抗を路面抵抗推定部１６６で推定し、路面抵抗記憶部１２８に記憶しており、その記憶した路面抵抗を利用してオペレータへの操作指示を行っている。これにより、最新の路面状況に応じたアクセル／ブレーキ操作を実行することができる。特に、鉱山ダンプでは、同じ車両が同じ走行経路を複数回走行することが多く、路面抵抗の変化に対応しやすい点がメリットである。
なお、上記の実施の形態では、有人運行するダンプトラックへの適用を前提として、鉱山ダンプのオペレータに対して報知手段を介した操作指示を行う構成とした。しかし、自律走行するダンプトラック（すなわち、無人運行するダンプトラック）に対しても本発明は適用可能である。この場合には、報知手段を介したオペレータへの操作指示に係る処理（ステップ４２８〜４３８）は省略して、ステップ４２４，４２６で算出した操作タイミングに基づいて操作信号（加速走行信号、減速走行信号、惰行走行信号）を出力し対象車両の走行を制御すれば良い。
次に本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、表示装置３０に表示した走行経路の地図上に省燃費運転支援情報をオーバーレイすることで、省燃費運転ガイダンス情報を鉱山ダンプのオペレータに提示する点に特徴がある。オーバーレイされる省燃費運転支援情報には、鉱山ダンプの走行経路上において車両速度が増加する加速区間と、車両速度が減速する減速区間と、加速区間と判別された区間内において加速超過を抑制するためにブレーキ操作が必要になる地点と、減速区間と判別された区間内において減速超過を抑制するためにアクセル操作が必要になる地点等が含まれており、その他の情報については下記において具体的に示す。
図１７は本発明の第２の実施の形態に係る鉱山ダンプの運行管理システムの構成図である。この図に示す車載端末システム１６００は、第１の実施の形態でシステム１００に対して、惰行可能距離算出部１６１０と、加速度算出部１６２０と、表示制御部１６３０を追加したものに相当する。本実施の形態に係る演算処理装置１０は、惰行可能距離算出部１６１０、加速度算出部１６２０及び表示制御部１６３０としても機能する。
惰行可能距離算出部１６１０は、自車速度予測部１０２によって自車速度の推移を予測した位置から惰行走行可能な距離（惰行可能距離）を、当該予測した速度推移に基づいて予測算出する処理を実行する部分である。
加速度算出部１６２０は、自車速度予測部１０２によって予測した速度推移に基づいて加速度（速度の時間変化）の推移を予測算出する処理を実行する部分である。すなわち、当該加速度推移によれば、走行経路上において車両速度が増加する区間（加速区間）と、減少する区間（減速区間）を区別することができる。
表示制御部１６３０は、惰行可能距離算出部１６１０で算出した惰行可能距離や、加速度算出部１６２０で算出した加速度推移や、地図データ記憶部１４２に格納された地図情報を表示装置３０に表示するための制御処理を行う部分である。
図１８Ａ及び図１８Ｂは本発明の第２の実施の形態に係る車両運行管理システムによって実行される処理のフローチャートである。このフローチャートでは、第１の実施の形態に係るフローチャートに対して、惰行可能距離の算出処理と、加速度算出処理が追加されている。図１８Ａに示したステップ４００からステップ４３８までは図１０のフローチャートと同じ処理であるので説明は省略する。ステップ４３８の処理を終了したら、図１８Ｂに示すステップ１７１０に移行する
ステップ１７１０では、惰行可能距離算出部１６１０において、ステップ４２２で算出した速度推移（例えば、走行経路上におけるＴ秒ごとの時系列の速度推移）を用いて、惰行可能距離を算出する。本実施の形態では、惰行可能距離は、区間iでの平均速度viがアクセル操作が必要になる速度まで低減する間に車両が進行する距離とし、時系列の速度情報にサンプリング時間Ｔを掛けたものの総和をとることで算出する。また、走行経路の終端（目的地）に到達しても平均速度viがアクセル操作が必要な速度まで低減しない場合には、当該目的地までの距離を算出する。この場合には、経路終端まで惰行可能である旨を表示制御部１６３０を介して表示装置３０に表示するものとする（後述の図１９，２１，２２参照）。
ステップ１７２０では、加速度算出部１６２０において、ステップ４２２で算出した速度推移を用いて、走行経路上において車両速度が増加していく区間（加速区間）と、車両速度が減少していく区間（減速区間）を抽出する。さらに、加速度算出部１６２０は、予測速度が加速から減速に変わる地点（すなわち、加速区間と減速区間の境界）の抽出およびその地点での車両速度の抽出と、車両速度が減速から加速に変わる地点の抽出およびその地点での速度の抽出を行う。ところで、加速区間では、降坂時の惰行走行による加速により速度オーバー（加速超過）になるおそれがあり、減速区間では、登坂時の惰行走行による減速により減速超過になるおそれがある。そのため、本実施の形態では、加速度算出部１６２０において、加速超過又は減速超過になる地点（例えば、予測速度が設定速度に達する地点）の抽出と、加速超過又は減速超過になる地点における車両速度の抽出も行う。ここで抽出された加速度超過の地点及び減速超過の地点並びに当該地点における車両速度は、表示制御部１６３０を介して表示装置３０上に表示される（詳細は図１９〜２１参照）。
ステップ１７３０では、表示制御部１６３０によって、惰行可能距離算出部１６１０で算出した惰行可能距離を表示装置３０上に表示する。ステップ１７４０では、表示制御部１６３０によって、加速度算出部１６２０で算出した加速区間及び減速区間等を表示装置３０に表示する（これらの場合の表示画面の詳細については図１９〜２３を用いて後述する）。
ステップ１７４０が終了したら、ステップ４４０に移行する。ステップ４４０からステップ４４４までは、図１０のフローチャートと同じ処理であるので説明は省略する。
ここで、ステップ１７３０及びステップ１７４０で表示装置３０に表示される画面について図１９から図２１を用いて説明する。なお、ステップ４３０，４３４，４３６で表示されるアクセルペダル及びブレーキペダルの操作指示に係る表示（報知）は、第１の実施の形態と同じなので、ここでは説明は省略する。
図１９は、表示装置３０に表示した走行経路上（地図上）に、惰行可能距離と、車両の加速区間及び減速区間と、加速区間と減速区間の境界における予測速度と、自車位置をオーバーレイ表示した画面を示す図である。この図の例は、目的地まで惰行が可能であり、かつ当該目的地までの間に加速区間と減速区間が混在する場合を示している。
図１９の画面１８００には、自車の現在位置を示す自車位置マーク１８０５と、第１の加速区間１８１０と、第１の減速区間１８１５と、第２の加速区間１８３５が表示されている。図示から明らかなように、図１９〜２１では、走行経路における加速区間は「縦縞」で示し、減速区間は「黒塗り」で示す。なお、加速区間と減速区間を区別する方法としては、例えば、第１の加速区間１８１０に対して“加速”というテキスト１８２５を付し、第１の減速区間１８１５に対して“減速”というテキスト１８３０を付し、第２の加速区間１８２０に対して“加速”というテキスト１８３５を付すことで表示しても構わない。
また、画面１８００には、第１の加速区間１８１０から第２の減速区間１８１５への境界部には、その地点における予想速度を示すテキスト（３５ｋｍ／ｈ）１８４５が表示され、第１の減速区間１８１５から第２の加速区間１８２０への境界部には、その地点における予想速度を示すテキスト（２０ｋｍ／ｈ）１８５０が表示されている。
また、画面１８００には、走行経路上での自車現在位置を示す自車位置１８０５が表示されている。さらに、画面１８００には、惰行可能距離を示す表示部が設けられており、当該表示部には、目的地（走行経路の終端）まで惰行走行が可能なことを示すテキスト１８５５（目的地まで惰行可能）が表示されている。
図２０は、表示装置３０に表示した走行経路上（地図上）に、惰行可能距離と、車両の減速区間と、アクセルペダルの踏み込みが必要な地点及び当該地点での予測速度と、自車位置をオーバーレイ表示した画面を示す図である。この図の例は、目的地まで惰行が可能であり、かつ当該目的地までの間に加速区間と減速区間が混在する場合を示している。この図の例は、現在地から８００ｍ先まで惰行走行が可能であり、当該８００ｍ地点でアクセル操作が必要であり、当該地点における予測速度が１０ｋｍ／ｈである場合の例である。
図２０の画面１９００には、自車の現在位置を示す自車位置マーク１８０５と、第１の減速区間１９１０が表示されている。この減速区間１９１０に対しても、先の場合と同様に“減速”というテキスト１９１５を表示しても良い。また、画面１９００には、画面１８００と同様に経路上での自車現在位置を示す自車位置１８０５が表示されている。
また、画面１９００には、アクセルペダルの踏み込み操作が必要な地点における予想速度を示すテキスト（１０ｋｍ／ｈ）１９２０と、当該地点においてアクセルペダルの踏み込み操作が必要である旨を示すテキスト（アクセル！）１９２０が表示されている。さらに、画面１９００には、自車が現在地から８００ｍ先まで惰行可能であることを示すテキスト（惰行可能：８００ｍ）１９３０が表示されている。
図２０は、表示装置３０に表示した走行経路上（地図上）に、惰行可能距離と、車両の加速区間と、ブレーキペダルの踏み込みが必要な地点及び当該地点での予測速度と、自車位置をオーバーレイ表示した画面を示す図である。この図の例は、現在地から目的地まで惰行走行が可能であり、加速区間の途中で制動が利かないおそれのある設定速度に達する地点、すなわちブレーキペダルの踏み込み操作が必要な地点が存在する場合の例である。
図２１の画面２０００では、自車の現在位置を示す自車位置マーク１８０５と、第１の加速区間２０１０が表示されている。この加速区間２０１０に対しても、先の場合と同様に“加速”というテキスト２０１５を表示しても良い。また、画面２０００には、画面１８００と同様に経路上での自車現在位置を示す自車位置１８０５が表示されている。
また、画面２０００には、ブレーキペダルの踏み込み操作が必要な地点における予想速度を示すテキスト（４５ｋｍ／ｈ）２０２０と、当該地点においてブレーキペダルの踏み込み操作が必要である旨を示すテキスト（ブレーキ！）２０２５が表示されている。さらに、画面２０００には、自車が現在地から目的地まで惰行可能であることを示すテキスト（目的地まで惰行可能）２０３０が表示されている。
次に、ステップ１７３０及びステップ１７４０で表示装置３０に表示される画面の他の形態について図２２及び図２３を用いて説明する。なお、ステップ４３０，４３４，４３６で表示されるアクセルペダル及びブレーキペダルの操作指示に係る表示（報知）については、ここでも説明は省略する。
図２２及び図２３は、惰行可能距離と、現在速度と、１００ｍ先の地点における予測速度及び当該地点で必要な操作指示（アクセルペダル又はブレーキペダルの踏み込み操作の指示表示）をテキストあるいはグラフィック表示した画面を示す図である。この図の例は、目的地まで惰行が可能であり、現在速度が２０ｋｍ／ｈ、現在位置から１００ｍ先の地点における予想速度が１０ｋｍ／ｈであり、当該地点でアクセル操作が必要である指示を行う場合を示している。
図２２の画面２１００には、惰行可能距離として、現在地から目的地まで惰行可能であることを示すテキスト（目的地まで可）２１０５ａと、テキスト２１０５ａと同内容を示すメーターグラフィック２１１０ａが表示されている、また、画面２１００には、現在速度を示すテキスト（２０ｋｍ／ｈ）２１２０と、１００ｍ先の予想速度を示すテキスト（１０ｋｍ／ｈ）２１２５が表示されている。
さらに、画面２１００には、１００ｍ先でアクセルペダル操作が必要になることを指示すための表示部２１３０が設けられている。表示部２１３０にはテキスト（アクセル！）が表示されており、１００ｍ先でアクセル操作が必要な地点に到達すると図２３のように当該テキストが強調表示２２１０される。なお、図２３の画面２１００には、現在地から１００ｍ先まで惰行可能であることを示すテキスト（１００ｍ）２１０５ｂと、テキスト２１０５ｂと同内容を示すメーターグラフィック２１１０ｂが表示されている。
なお、アクセルペダルの操作指示は、表示部２１３０を介した指示に代えて、音声案内装置１３００を介した音声（例えば、「アクセル操作を操作してください」）を出力しても良い。また、ここでは、アクセルペダル操作のみを指示したが、ブレーキペダル操作についても同様に表示部を設けて表示指示しても良いし、音声案内装置１３００を介した指示をしても良いことは言うまでも無い。
上記のように構成した第２の実施の形態に係る車両運行管理システムでは、表示装置３０の画面上に省燃費運転支援情報が表示されるので、当該情報を鉱山ダンプのオペレータに直感的に理解可させることができる。さらに、将来的にアクセルペダル及びブレーキペダル操作が必要になる地点が予め表示されるので、オペレータがアクセル操作あるいはブレーキ操作を余裕を持って行うことができる。
次に本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態は、先の実施の形態で説明した鉱山ダンプに係る運行管理システムの各機能を、複数の鉱山ダンプと、当該複数の鉱山ダンプを管理するための基地（例えば、車両管理システムセンタ）とに分割して搭載した点に主に特徴がある。例えば、本実施の形態では、アクセル／ブレーキ操作タイミング算出部１０４と、地図データ記憶部１４２及び路面抵抗記憶部１２８をはじめとする記憶手段は、車両管理システムセンタ側の端末に搭載した構成としている。
本実施の形態によれば、第１の実施の形態と比較して車載端末システムの構成を簡素化することができ、管理対象の鉱山ダンプの台数が多い場合（すなわち、車載端末システムの台数が多い場合など）にシステム全体のコストを抑えることができる。また、車両管理システムセンタで地図情報、高度情報、路面抵抗などの情報を一元管理しているので、現場の道路状態が変化した場合にも、常に最新の情報を使ってアクセル操作タイミングやブレーキ操作タイミング等を指示できる。さらに、各車両からアップロードされる情報（例えば、路面抵抗）を車両管理システムセンタに集約することで、最新の情報を現場の車両間で共有することができ、現場の車両に対して更なる省燃費を実現できる。
図２４は本発明の第３の実施の形態に係る鉱山ダンプの運行管理システムの構成図である。この図に示すシステムは、鉱山ダンプに搭載される車載端末システム２３００と、車両管理システムセンタの端末に搭載される車両管理センタシステム２３５０とから構成される。これらシステム２３００，２３５０は、それぞれ、図３と同様のハードウェア構成を備えている。
図２４において、車載端末システム２３００は、第１の実施の形態に係る車載端末システム１００と同じ構成として、全体制御部１１２と、経路管理部１１４と、操作入力部１４４と、自車位置測位部１１６（ＧＰＳ受信機１１８、ジャイロセンサ１２０、加速度計１２２及び速度計１２４を含む）と、アクセル操作指示部１０８と、ブレーキ操作指示部１１０と、惰行操作指示部１６０と、路面抵抗推定部１６６と、車両重量計測部１６２を備えている。
さらに、本実施の形態に係る車載端末システム２３００は、車両管理センタシステム２３５０とデータの送受信を行うための通信手段として、端末通信部２３１０と、自車位置送信部２３０２と、車両ＩＤ送信部２３０４と、アクセル操作要求受信部２３０６と、ブレーキ操作要求受信部２３０８と、経路受信部２３１４と、車両重量送信部２３３２と、路面抵抗送信部２３３０を備えている。
端末通信部２３１０は、車両管理センタシステム２３５０と無線通信するための部分であり、車両管理センタシステム２３５０とやり取りされる各種情報はここを介して入出力される。
自車位置送信部２３０２は、自車位置測位部１１６で測位した自車位置や自車速度情報を端末通信部２３１０を経由して車両管理センタシステム２３５０に送信するための処理を実行する部分である。車両ＩＤ送信部２３０４は、車両管理センタが管理対象とする複数の鉱山ダンプのそれぞれに固有に割り振られた識別情報（車両ＩＤ）を端末通信部２３１０を経由して車両管理センタシステム２３５０に送信するための部分である。路面抵抗送信部２３３２は、路面抵抗推定部１６６等を介して取得した路面抵抗を端末通信部２３１０を経由して車両管理センタシステム２３５０に送信するための部分である。車両重量送信部２３３０は、車両重量計測部１６２で計測された車両重量を端末通信部２３１０を経由して車両管理センタシステム２３５０に送信するための部分である。
アクセル操作要求受信部２３０６は、車両管理センタシステム２３５０から送信されるアクセル操作要求を端末通信部２３１０を経由して受信するための部分である。ブレーキ操作要求受信部２３０８は、車両管理センタシステム２３５０から送信されるブレーキ操作要求を端末通信部２３１０を経由して受信するための部分である。惰行操作要求受信部２３１２は、車両管理センタシステム２３５０から送信される惰行操作要求を端末通信部２３１０を経由して受信するための部分である。経路受信部２３１４は、車両管理センタシステム２３５０から送信される経路を端末通信部２３１０を経由して受信するための部分である。
図２４において、車両管理センタシステム２３５０は、第１の実施の形態に係る車載端末システム１００と同じ構成として、自車速度予測部１０２と、アクセル／ブレーキ操作タイミング算出部１０４と、マップマッチング部１２６と、路面抵抗記憶部１２８と、地図データ記憶部１４２を備えている。
また、車両管理センタシステム２３５０は、管理対象とする複数の鉱山ダンプの前方投影面積、空気抵抗に関するＣｄ値及び車両重量などの車両情報を格納するためのセンタ車両情報記憶部２３６８と、管理対象とする複数の鉱山ダンプの走行経路を車両ＩＤごとに管理する処理を実行するためのセンタ経路管理部２３７４と、車両管理センタにおける管理者による終了要求などの操作を入力するためのセンタ操作入力部２３７２と、車両管理センタシステム２３５０の全体の制御処理を行うための全体制御部２３６２を備えている。なお、センタ車両情報記憶部２３６８は記憶装置に含まれ、センタ操作入力部２３７２は入力装置に含まれ、センタ経路管理部２３７４及び全体制御部２３６２は演算処理装置の機能に含まれる。
さらに、本実施の形態に係る車両管理センタシステム２３５０は、車載端末システム２３００とデータの送受信を行うための手段として、センタ通信部２３５６と、アクセル操作要求送信部２３５２と、ブレーキ操作要求送信部２３５４と、惰行操作要求送信部２３７２と、経路送信部２３６４と、自車位置受信部２３５８と、車両ＩＤ受信部２３６０と、車両重量受信部２３８０と、路面抵抗受信部２３８２を備えている。
アクセル操作要求送信部２３５２は、アクセルブレーキ操作タイミング算出部１０４で算出したアクセル操作要求をセンタ通信部２３５６を経由して車載端末システム２３００に送信するための部分である。ブレーキ操作要求送信部２３５４は、アクセルブレーキ操作タイミング算出部１０４で算出したブレーキ操作要求をセンタ通信部２３５６を経由して車載端末システム２３００に送信するための部分である。惰行操作要求送信部２３７２は、アクセルブレーキ操作タイミング算出部１０４で算出した結果に基づき、惰行操作要求をセンタ通信部２３５６を経由して車載端末システム２３００に送信するための部分である。経路送信部２３６４は、センタ経路管理部２３７４で管理されている経路をセンタ通信部２３５６を経由して車載端末システム２３００に送信するための部分である。
自車位置受信部２３５８は、車載端末システム２３００から送信される自車位置および自車速度をセンタ通信部２３５６を経由して受信するための部分である。車両ＩＤ受信部２３６０は、車載端末システム２３００から送信される車両ＩＤをセンタ通信部２３５６を経由して受信するための部分である。車両重量受信部２３８０は、車載端末システム２３００から送信される車両重量をセンタ通信部２３５６を経由して受信するための部分である。路面抵抗受信部２３８２は、車載端末システム２３００から送信される路面抵抗をセンタ通信部２３５６を経由して受信するための部分である。
図２５は本発明の第３の実施の形態に係る車両運行管理システムにおける車両管理センタシステム２３５０（管理基地）で実行される処理のフローチャートであり、図２６は本発明の第３の実施の形態に係る車両運行管理システムにおける複数の鉱山ダンプに搭載された車載端末システム２３００の１つで実行される処理のフローチャートである。各フローチャートにおいて、図１０の処理と同じものは同じ符号を付して説明を省略することがある。
本実施の形態に係る車両管理センタシステム２３５０は、第１の実施の形態のフローチャートにおけるアクセル操作タイミングの算出処理と、ブレーキ操作タイミングの算出処理を処理しており、その処理結果を車載端末システム２３００に提供する構成とされている。また、車載端末システム２３００は、第１の実施の形態における自車位置取得処理と、鉱山ダンプのオペレータへの指示を行う。オペレータへの指示は、車両管理センタ２３５０からのアクセル操作要求、ブレーキ操作要求、惰行操作要求に基づいて行われる。
次に、図２５，２６のフローチャートにおける各処理内容について説明する。まず、図２５のステップ２４００では、車両管理センタシステム２３５０において鉱山ダンプの走行経路に係る情報の設定等の初期設定処理を行う。ここで走行経路情報の設定は、車両管理センタ内の管理者がセンタ操作入力部２３６６により入力し、その入力された走行経路をセンタ経路管理部２３７４において管理するものとする。
一方、車載端末システム２３００では、ステップ２５００において鉱山ダンプが走行する経路情報の設定など初期設定処理を行い、ステップ４０２に移る。ここで経路情報の設定は、オペレータが操作入力部１４４により入力してもよいし、車両管理センタシステム２３５０のセンタ経路管理部２３７４で管理された経路（例えば、ステップ２４００で入力された経路）を経路送信部２３６４から送信し、経路受信部２３１４において受信したものを使っても構わない。ステップ４０２では、第１の実施例と同様に自車位置と自車速度を取得し、ステップ２５０５に移る。
ステップ２５０５では、ステップ４０２で取得した自車位置と自車速度を自車位置送信部２３０２から、端末通信部２３１０を経由して車両管理センタシステム２３５０に送信する（Ｂ１）。
ステップ２５１０では、当該車両に固有に割り振られた識別用の車両ＩＤを車両ＩＤ送信部２３０４から端末通信部２３１０を経由して車両管理センタシステム２３５０に送信する（Ｂ２）。
ステップ２５１１では、第１の実施の形態と同様に車両重量計測部１６２で車両重量を計測し、その計測した車両重量を車両重量送信部２３３０から、端末通信部２３１０を経由して車両管理センタシステム２３５０に送信する（Ｂ６）（ステップ２５１２）。
次のステップ２５１３では、路面抵抗推定部１６６において、当該車両の加速度と駆動力に基づいて現在位置付近の路面抵抗を推定する。車両の加速度や駆動力は、車両内のセンサ情報や制御情報等の通信に使われる車載ネットワーク（例えば、ＣＡＮ（Control Area Network））上を流れているので、これを利用することができる。なお、路面抵抗と車両重量と重力加速度を掛け合わせた値と、車両重量に加速度を掛け合わせた値とを足し合わせたものが、駆動力と等しいことから路面抵抗は求められる。
次のステップ２５１４では、ステップ２５１３で推定した路面抵抗を路面抵抗送信部２３３２から、端末通信部２３１０を経由して車両管理センタシステム２３５０に送信する（Ｂ７）。
ここで図２５の車両管理センタシステム２３５０での処理に戻る。車両管理センタシステム２３５０では、ステップ２４０５において、ステップ２５０５で送信された自車位置および自車速度の情報をセンタ通信部２３５６を経由して自車位置受信部２３５８により受信する（Ｂ１）。そして、ステップ２４１０では、ステップ２５１０で送信された車両ＩＤをセンタ通信部２３５６を経由して車両ＩＤ受信部２３６０により受信する（Ｂ２）。
また、ステップ２４１１において、ステップ２５１１で送信された車両重量をセンタ通信部２３５６を経由して、車両重量受信部２３８０により受信する（Ｂ６）。そして、その受信した車両重量を、センタ車両情報記憶部２３６８に格納する（ステップ２４１２）。なお、車両重量をセンタ車両情報記憶部２３６８に格納する場合には、ステップ２４１０で受信した車両ＩＤに対応する車両重量として格納する。
ステップ２４１３では、センタ通信部２３５６を経由して、ステップ２４０５で受信した自車位置付近の路面抵抗を路面抵抗受信部２３８２により受信する（Ｂ７）。そして、その自車位置付近の路面抵抗を、路面抵抗記憶部１２８に格納する（ステップ２４１４）。この路面抵抗を路面抵抗記憶部１２８に記憶する場合には、ステップ２４０５で受信した自車位置に最も近い道路リンクのＩＤ（リンクＩＤ）に当該路面抵抗を紐づけて格納するものとする。なお、ステップ２４０５で受信した自車位置がどの道路リンクに最も近いかを判断するには、マップマッチング部１２６で自車位置と道路リンクのマッチングを行うことで判断するものとする。さらに、ステップ２４１３で受信した路面抵抗に係る道路リンクのＩＤと同じＩＤに係る路面抵抗が路面抵抗記憶部１２８に既に格納されている場合には、両者を比較する。その結果、両者が異なると判定された場合に、記憶部１２８内の路面抵抗をステップ２４１３で受信したものに更新するものとする。なお、ここで路面抵抗の更新の際には異常値判別を行い、正常と判別された値のみを路面抵抗として更新することが好ましい。
図２５におけるステップ４０４からステップ４１８までの処理は第１の実施の形態と同じであるので説明は省略する。次のステップ２４１５では、センタ車両情報記憶部２３６８に格納された車両ＩＤ別車両情報テーブル２６００（後述する図２７参照）の中から、ステップ２４１０で受信した車両ＩＤに一致する車両情報（車両重量、前方投影面積、空気抵抗に関するＣｄ値など）を取得する。
図２７は本発明の第３の実施の形態に係るセンタ車両情報記憶部２３６８に記憶された車両ＩＤ別車両情報テーブル２６００を示す図である。この図に示す車両ＩＤ別車両情報テーブル２６００は、第１の実施の形態で車両情報テーブル９００に格納した情報を車両ＩＤごとに管理したテーブルであり、車両を識別するための車両ＩＤ２６１０が各情報に付与されている。このように車両ＩＤごとに車両情報を記憶しておくと、仕様、状態及び走行経路等の異なる複数台の鉱山ダンプを管理する場合にも、各鉱山ダンプに応じた指示を与えることができる。
ステップ２４１５に続くステップ４２２からステップ４２８までの処理は第１の実施の形態と同じであるので説明は省略する。ステップ４２８でアクセルペダルの踏み込み操作（アクセル操作）が必要であると判断された場合には、アクセル操作要求送信部２３５２は、ステップ２４１０で受信した車両ＩＤとともにアクセル操作要求をセンタ通信部２３５６を経由して車載端末システム２３００に送信する（Ｂ３）（ステップ２４２０）。
ブレーキペダルの踏み込み操作の要・不要を判断するステップ４３２の処理は第１の実施の形態と同じである。ステップ４３２でブレーキペダルの踏み込み操作（ブレーキ操作）が必要であると判断された場合には、ブレーキ操作要求送信部２３５４は、ステップ２４１０で受信した車両ＩＤとともにブレーキ操作要求をセンタ通信部２３５６を経由して車載端末システム２３００に送信する（Ｂ４）（ステップ２４２５）。
アクセルペダル及びブレーキペダル開放操作の要・不要を判断するステップ４３６の処理は第１の実施の形態と同じである。ステップ４３６でアクセル操作およびブレーキ操作が共に不要（すなわち、惰行操作が必要）と判断された場合には、惰行操作要求送信部２３７２は、ステップ２４１０で受信した車両ＩＤとともに惰行操作要求をセンタ通信部２３５６を経由して車載端末システム２３００に送信する（Ｂ５）（ステップ２４３０）。
ステップ２４３５では、全体制御部２３６２において、終了要求の有無を判断し、終了要求がない場合にはステップ２４０５に戻り、終了要求がある場合にはステップ２４４０に移行する。ステップ２４３５における終了要求としては、例えば、センタ操作入力部２３６６を介した車両管理センタの管理者による終了要求がある。ステップ２４４０では、システムの終了処理を行う。
ここで、図２６の車載端末システム２３００の処理に戻る。ステップ２５１５において、車載端末システム２３００のアクセル操作要求受信部２３０６は、自車の車両ＩＤが付されたアクセル操作要求が車両管理センタシステム２３５０から送信されている場合には、当該アクセル操作要求を端末通信部２３１０を経由して受信する（Ｂ３）。そして、ステップ２５２０で、全体制御部１１２によりステップ２５１５におけるアクセル操作要求の受信が「有」と判断された場合には、ステップ４３０に進む。反対に、アクセル操作要求の受信が「無」と判断された場合には、ステップ２５２５に進む。
ステップ４３０の処理は第１の実施の形態と同じである。すなわち、図１１のように、鉱山ダンプのオペレータに対するアクセル操作指示として、表示装置３０の画面１０００上にアクセルランプ１０１０を点灯させつつブレーキランプ１０２０を消灯させる。また、図１４のようにスピーカー１３００から“アクセルを操作してください”という音声１３１０を出力しても良い。
ステップ２５２５では、ブレーキ操作要求受信部２３０８は、自車の車両ＩＤが付されたブレーキ操作要求が車両管理センタシステム２３５０から送信されている場合には、当該ブレーキ操作要求を端末通信部２３１０を経由して受信する（Ｂ４）。そして、ステップ２５３０で、全体制御部１１２によりステップ２５２５におけるブレーキ操作要求の受信が「有」と判断された場合には、ステップ４３４に進む。反対に、ブレーキ操作要求の受信が「無」と判断された場合には、ステップ２５３５に進む。
ステップ４３４の処理は第１の実施の形態と同じである。すなわち、図１２のように、オペレータに対するブレーキ操作指示として、表示装置３０の画面１０００上にアクセルランプ１０１０を消灯させつつブレーキランプ１０２０を点灯させる。また、図１５のようにスピーカー１３００から音声１４１０を出力しても良い。
ステップ２５３５では、惰行操作要求受信部２３１２は、自車の車両ＩＤが付された惰行操作要求が車両管理センタシステム２３５０から送信されている場合には、当該惰行操作要求を端末通信部２３１０を経由して受信する（Ｂ５）。そして、ステップ２５４０で、全体制御部１１２によりステップ２５３５における惰行操作要求の受信が「有」と判断された場合には、ステップ４３８に進む。反対に、惰行操作要求の受信が「無」と判断された場合には、ステップ２５４５に進む。
ステップ４３８の処理は第１の実施の形態と同じである。すなわち、図１３のように、オペレータに対する惰行操作指示として、表示装置３０の画面１０００上のアクセルランプ１０１０及びブレーキランプ１０２０を消灯させる。また、図１６のようにスピーカー１３００から音声１５１０を出力しても良い。
ステップ２５４５では、全体制御部１１２において、終了要求の有無を判断し、終了要求がない場合にはステップ４０２に戻り、終了要求がある場合にはステップ２５５０に移行する。ステップ２５５０では、システムの終了処理を行う。なお、ステップ２５４５における終了要求としては、操作入力部１４４を介した鉱山ダンプのオペレータによる終了要求や、自車が例えば鉱山ダンプの鉱物あるいは土砂の積み込み場、あるいは積み下ろし場など経路の終端に到達した場合に適宜出力される終了要求がある。
上記のように構成した第３の実施の形態に係る車両運行管理システムでは、アクセル操作タイミングやブレーキ操作タイミングの算出処理と、地図情報、高度情報及び路面抵抗などの情報を管理センタ側に持たせ、鉱山ダンプのオペレータへの操作指示機能を車載端末側に持たせた。これにより、第１の実施の形態と比較して車載端末システムの構成を簡素にすることができ、特に管理対象の鉱山ダンプの台数が多い場合（すなわち、車載端末システムの台数が多い場合等）にはシステム全体のコストを抑えることができる。さらに、地図情報、高度情報及び路面抵抗などの情報を車両管理センタで一元管理して共有しているので、各鉱山ダンプに対して最新の情報に基づいた操作指示ができ、燃費抑制の観点からより最適な走行を行うことができる。例えば、ある鉱山ダンプが所定位置で取得した路面抵抗を他の鉱山ダンプと共有できるので、その後に当該所定位置を走行する他の鉱山ダンプに対して最新の情報に基づいた操作指示を行うことができる。
なお、本実施の形態では、車両運行管理システムに係る各構成を図２４のように鉱山ダンプと管理センタに分割したが、その他の構成を採用しても構わない。また、本実施の形態では、有人走行するダンプトラックへの適用を前提として、鉱山ダンプのオペレータに対して報知手段を介した操作指示を行う構成とした。しかし、自律走行するダンプトラックに対しても本発明は適用可能である。この場合には、ステップ２４２０，２４２５，２４３０で各種の操作要求を送信する代わりに、これと同じ操作を実現するための操作信号を車載端末に出力し、当該車両の走行を管理センタ側で直接制御すれば良い。
なお、上記の各実施の形態では、鉱山ダンプの運行管理システムを例に挙げて説明したが、鉱山ダンプ以外のダンプトラックや一般車両等にも本発明は適用可能なことはいうまでもない。
１０…演算処理装置、２０…記憶装置、３０…表示装置、４０…入力装置、５１…車両位置、５２…車両速度、５３…車両駆動力、５４…車両重量、１００…車載端末システム、１０２…自車速度予測部、１０４…アクセル／ブレーキ操作タイミング算出部、１０８…アクセル操作指示部、１１０…ブレーキ操作指示部、１１２…全体制御部（端末）、１１４…経路管理部（端末）、１１６…自車位置測位部、１１８…ＧＰＳ受信機、１２０…ジャイロセンサ、１２２…加速度計、１２４…速度計、１２６…マップマッチング部、１２８…路面抵抗記憶部、１３６…車両情報記憶部、１４２…地図データ記憶部、１４４…操作入力部（端末）、１６０…惰行操作指示部、１６２…車両重量計測部、１６４…路面抵抗入力部、１６６…路面抵抗推定部、２００…鉱山ダンプ、３００…鉱山ダンプ、６００…道路リンクテーブル、７００…路面抵抗テーブル、８００…高度情報テーブル、９００…車両情報テーブル、１０１０…アクセル操作指示ランプ（点灯時）、１１２０…アクセル操作指示ランプ（点灯時）、１６００…車載端末システム、１６１０…惰行可能距離算出部、１６２０…加速度算出部、１６３０…表示制御部、１８００…惰行可能距離情報あるいは加減速に関わる情報を表示する画面、１９００…表示画面、２０００…表示画面、２１００…表示画面、２３００…車載端末システム、２３０２…自車位置送信部、２３０４…車両ＩＤ送信部、２３０６…アクセル操作要求受信部、２３０８…ブレーキ操作要求受信部、２３１０…端末通信部、２３１２…惰行操作要求受信部、２３１４…経路受信部、２３３０…車両重量送信部、２３３２…路面抵抗送信部、２３５０…車両管理センタシステム、２３５２…アクセル操作要求送信部、２３５４…ブレーキ操作要求送信部、２３５６…センタ通信部、２３５８…自車位置受信部、２３６０…車両ＩＤ受信部、２３６２…全体制御部（管理センタ）、２３６４…経路送信部、２３６６…センタ操作入力部、２３６８…センタ車両情報記憶部、２３７２…惰行操作要求送信部、２３７４…センタ経路管理部、２３８０…車両重量受信部、２３８２…路面抵抗受信部、２６００…車両ＩＤ別車両情報テーブル

Claims (11)

  1. 所定の走行経路を走行する車両のための車両運行管理システムにおいて、
    前記走行経路の位置、高さ及び路面抵抗を含む走行経路情報が記憶された記憶手段と、
    前記車両の現在位置及び現在速度並びに前記走行経路情報に基づいて現在以降に前記車両が継続して前記走行経路上を惰行走行したときの予測速度の推移を算出し、現在から所定時間経過後の車両速度が所定の範囲に収まるように前記現在位置で加速走行、減速走行及び惰行走行のうちいずれを行うべきかを前記予測速度の推移における現在から前記所定時間経過後の前記車両の予測速度に基づいて判定する演算手段とを備えることを特徴とする車両運行管理システム。
  2. 請求項１に記載の車両運行管理システムにおいて、
    前記演算手段は、前記車両の現在速度及び現在の駆動力に基づいて前記現在位置における路面抵抗を推定し、
    当該路面抵抗は、前記現在位置における路面抵抗として前記記憶手段に記憶されることを特徴とする車両運行管理システム。
  3. 請求項１又は２に記載の車両運行管理システムにおいて、
    前記演算手段は、さらに前記車両の重量を考慮して前記予測速度の推移を算出することを特徴とする車両運行管理システム。
  4. 請求項１から３のいずれかに記載の車両運行管理システムにおいて、
    前記演算手段の判定結果に基づいて、前記現在位置又は前記走行経路上の所定位置で、アクセルペダルの踏み込み、ブレーキペダルの踏み込み並びにアクセル及びブレーキペダルの開放のうちいずれを行うべきかを前記車両の運転者に報知するための報知手段をさらに備えることを特徴とする車両運行管理システム。
  5. 請求項４に記載の車両運行管理システムにおいて、
    前記報知手段は表示装置であり、
    前記演算手段は、さらに、前記予測速度の推移に基づいて前記現在位置からの惰行可能距離を予測し、
    前記表示装置には、前記惰行可能距離が表示されることを特徴とする車両運行管理システム。
  6. 請求項４に記載の車両運行管理システムにおいて、
    前記報知手段は表示装置であり、
    前記演算手段は、さらに、前記予測速度の推移に基づいて前記車両の加速度推移を予測し、
    前記表示装置には、前記加速度推移に基づいて、前記走行経路を示す地図上に加速区間及び減速区間が表示されることを特徴とする車両運行管理システム。
  7. 請求項６に記載の車両運行管理システムにおいて、
    前記加速区間及び前記減速区間の境界における前記車両の速度を予測し、
    前記表示装置には、当該予測した速度が表示されることを特徴とする車両運行管理システム。
  8. 請求項６又は７に記載の車両運行管理システムにおいて、
    前記演算手段は、前記加速区間及び減速区間において加速超過又は減速超過になる地点を抽出する処理を実行し、
    前記表示装置には、前記加速超過の地点にブレーキペダル踏み込み指示が表示され、前記減速超過の地点にアクセルペダル踏み込み指示が表示されることを特徴とする車両運行管理システム。
  9. 請求項１から８のいずれかに記載の車両運行管理システムにおいて、
    前記演算手段は、前記予測速度の推移における現在から前記所定時間経過後の前記車両の予測速度が第１閾値以下となる場合には前記現在位置で加速走行を行うべきと判定し、前記第１閾値より大きい第２閾値以上となる場合には前記現在位置で減速走行を行うべきと判定し、前記第１閾値より大きく前記第２閾値未満となる場合には前記現在位置で惰行走行を行うべきと判定することを特徴とする車両運行管理システム。
  10. 請求項１から９のいずれかに記載の車両運行管理システムにおいて、
    前記演算手段は、前記予測速度の推移における現在から前記所定時間経過後の前記車両の予測速度の時間変化率が第３閾値以下となる場合には前記現在位置で加速走行を行うべきと判定し、第４閾値以上となる場合には前記現在位置で減速走行を行うべきと判定し、前記第３閾値より大きく前記第４閾値未満となる場合には前記現在位置で惰行走行を行うべきと判定することを特徴とする車両運行管理システム。
  11. 請求項１から１０のいずれかに記載の車両運行管理システムにおいて、
    前記走行経路を入力するための入力手段をさらに備えることを特徴とする車両運行管理システム。
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