JP6159698B2 - 運搬車両の運行管理システム - Google Patents

Description

本発明は運搬車両の運行管理システムに関する。

鉱山現場では、土砂や鉱物の運搬車両として超大型ダンプトラックである鉱山ダンプが利用されることがある。この場合、鉱山現場では、土砂や鉱物の鉱山ダンプへの積込を行う積込場と、それらを鉱山ダンプから積み下ろす放土場と、鉱物を選鉱する選鉱場と、鉱山ダンプを駐車する駐機場等の目的地が設けられることがあり、これらの目的地は鉱山ダンプが走行可能な道路（以下、搬送路と称することがある）で繋がれる。搬送路上には各鉱山ダンプが自身の目的地に向かうための走行経路（経路とも称する）が少なくとも１つ設定され、各鉱山ダンプは搬送路上の自身の経路を通って目的地を行き来する。また、鉱山現場には、搬送路上で複数の鉱山ダンプの走行経路が交差して交差点が設けられることがある。

鉱山現場では、それぞれの鉱山ダンプの目的地への誘導を指示したり、他の鉱山ダンプとの衝突を防止したりするための運行管理システムが導入されている。複数の走行経路が交差する交差点では複数の鉱山ダンプが同時に進入するおそれがあるため、運行管理システムには、交差点における鉱山ダンプ同士の衝突防止のために待機制御を行っているものがある（例えば特開平１０−１８７２３９号公報参照）。当該待機制御では、交差点手前に鉱山ダンプの待機ポイント（順番待機列）を設けており、さらに当該待機ポイントから当該交差点への各鉱山ダンプの進入順番を管理することで、複数の鉱山ダンプに順番で交差点を通過させる制御（いわゆる閉塞制御）を行っている。

特開平１０−１８７２３９号公報

しかしながら、上記の運搬車両の運行管理システムでは、閉塞制御で鉱山ダンプを停止するための待機ポイントの設定に経路の高度情報（高低差）が加味されていない。そのため、例えば、経路上の下り勾配の先に平坦部と交差点がこの順番で存在し、当該平坦部に待機ポイントを設定した場合には、当該下り勾配区間で一旦加速した鉱山ダンプをブレーキで減速して当該待機ポイントに停止させることになる。これにより下り勾配区間で得られた加速（速度）が無駄になってしまい、閉塞制御の実施が無用な燃料消費に繋がることになる。

また、経路の高度情報を加味した固定の待機ポイントを事前に設定しておくことも考えられるが、他の鉱山ダンプが存在する閉塞区間は当該他の鉱山ダンプの移動とともに時々刻々移動するため、この方法による燃料消費の削減は事実上困難である。

本発明の目的は、閉塞制御による運搬車両の停止に起因した燃料消費量を削減可能な運搬車両の運行管理システムを提供することにある。

本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、本発明に係る運搬車両の運行管理システムは、複数の運搬車両のそれぞれの走行経路として設定された少なくとも１つの走行経路を区切って得られる複数の区間のうち少なくとも１つを閉塞区間として設定し、前記複数の運搬車両のうち２台以上が当該閉塞区間内に同時に存在しないように前記複数の運搬車両に指示を行う閉塞制御を行う閉塞制御部と、前記少なくとも１つの走行経路上の複数の点の高度情報を含む地図情報を管理する地図情報管理部と、前記複数の運搬車両のうち１台の運搬車両が前記閉塞制御により或る閉塞区間の前方で停止する停止位置として、当該或る閉塞区間の高さを基準とした当該１台の運搬車両の当該停止位置での位置エネルギーが、当該１台の運搬車両が当該停止位置から前記或る閉塞区間に至るまでに受ける抗力エネルギーよりも大きい位置を前記地図情報に基づき算出する停止位置計算部とを備え、前記閉塞制御部は、前記１台の運搬車両を前記閉塞制御により停止する場合に、前記停止位置に停止させることを特徴とする。

本発明の運搬車両の運行管理システムによれば、運搬車両の走行経路の高度情報を考慮して閉塞制御時の運搬車両の停止位置が決定されるので、閉塞区間の解除後の走行で当該停止位置から位置エネルギーを利用して加速でき、運搬車両の燃料消費量を削減できる。

本実施形態における燃費を考慮した運行管理に関する説明図である。 本実施形態における管制センタシステムおよび車載端末システムに関するシステム構成図である。 本実施形態における鉱山ダンプの走行経路の高低差による位置エネルギーを考慮することで燃料消費を抑制する停止位置（自車前方の交差点において閉塞制御が行われている例）の説明図である。 本実施形態における鉱山ダンプの走行経路の高低差による位置エネルギーを考慮することで燃料消費を抑制する停止位置（自車前方の交差点において閉塞制御が行われている例）の説明図である。 本実施形態における鉱山ダンプの走行経路の高低差による位置エネルギーを考慮することで燃料消費を抑制する停止位置（自車前方を走行する鉱山ダンプとの間で閉塞制御が行われている例）の説明図である。 本実施形態における鉱山ダンプの走行経路の高低差による位置エネルギーを考慮することで燃料消費を抑制する停止位置（自車前方を走行する鉱山ダンプとの間で閉塞制御が行われている例）の説明図である。 本実施形態における停止位置の勾配の度合（傾斜の程度）を判定し停止位置を求める場合の説明図である。 本実施形態における停止位置の勾配の度合（傾斜の程度）を判定し停止位置を求める場合の説明図である。 本実施形態における管制センタシステムの処理フローを示す図である。 本実施形態における管制センタシステムの処理フローを示す図である。 本実施形態における鉱山ダンプの経路受信処理フローを示す図である。 本実施形態における鉱山ダンプの積載状況の送信処理フローを示す図である。 本実施形態における鉱山ダンプの自車位置送信処理フローを示す図である。 本実施形態における鉱山ダンプの閉塞制御処理フローを示す図である。 本実施形態における鉱山ダンプの経路に関する説明図である。 本実施形態における管制センタシステムの概要を示す図である。 本実施形態における鉱山ダンプの概要を示す図である。 本実施形態における燃費最小停止位置計算のための区間の説明図である。 本実施形態における省燃費効果を表示する画面である。

本発明の実施の形態では、鉱山ダンプの衝突を防止する閉塞制御を行う際、鉱山ダンプが停止する位置に関して走行経路の高低差を考慮し、路面抵抗、空気抵抗などによる鉱山ダンプの抗力エネルギーよりも、走行経路の高低差による位置エネルギー（勾配エネルギー）が大きい場所に鉱山ダンプを停止させることで燃料消費を抑える鉱山ダンプの運行管理を行っている。

閉塞制御とは、各鉱山ダンプの走行経路上に設定した複数の区間における或る区間（例えば交差点）内に２台以上の運搬車両が存在することが予測されている間は、当該区間の走行を１台の運搬車両のみに許可し、他の運搬車両については走行を禁止することで複数の運搬車両の衝突を防止する制御である。閉塞制御中の当該区間は閉塞区間と称され、他の運搬車両にとって走行経路上で走行不可能な閉塞された区間となり、閉塞区間に近づいた他の運搬車両は走行経路上にける当該閉塞区間の手前に設定される所定の停止位置で停止される。

本実施の形態は、閉塞制御時の鉱山ダンプの停止位置を位置エネルギーに基づいて決定する点に特徴を有する。具体的には、停止位置と閉塞区間における鉱山ダンプの位置エネルギーの差が、走行経路上を当該停止位置から閉塞区間に至るまでに当該鉱山ダンプが受ける抗力エネルギー（本稿では「抗力エネルギー」という語句を「鉱山ダンプの推力を減衰させる各種エネルギーの総称」として用いる。具体的には、路面抵抗、空気抵抗、加速抵抗等が含まれる。ただし、本発明の実施に際して実際に鉱山ダンプに作用する具体的なエネルギーを全て考慮して抗力エネルギーを見積もる必要は無い）を上回るところに停止位置を設定する。これにより直前まで閉塞区間だった区間に達する際の鉱山ダンプの推進力として停止位置での位置エネルギーを利用することが可能となるので、閉塞制御の解除後に鉱山ダンプが当該停止位置から走行を再開し直前まで閉塞区間だった区間に達するまでに消費される燃料を抑制できる。

なお、停止位置と閉塞区間の位置エネルギーは、搬送路の地図情報として予め取得済みの各地点の高度情報（高さ情報）から算出可能である。閉塞区間の位置エネルギーを算出する際の基準点（位置エネルギーの算出点）は当該閉塞区間に含まれる点であれば良く、例えば、閉塞区間の始点または閉塞区間直前の区間の終点の高度情報から算出可能である。また、抗力エネルギーは、例えば鉱山ダンプが一定の路面抵抗を受け走行距離に比例した抗力エネルギーを受けると仮定すれば、停止位置から閉塞区間（位置エネルギーの算出点）までの距離から推定可能である。当該演算に利用する両地点の距離は地図情報から算出可能である。抗力エネルギーの算出に際して当該距離に各地点の路面抵抗、空気抵抗および積載重量（車両総重量でも良い）等の情報を加味すれば抗力エネルギーの算出精度は向上する。

図１は本発明の実施の形態における走行経路の高低差による位置エネルギー（以下では「勾配エネルギー」と称することもある）を考慮することで燃料消費を抑制する鉱山ダンプの閉塞制御に関する説明図であり、鉱山ダンプが走行経路を高い位置から低い位置に降坂する際の様子を示している。図１では、鉱山ダンプは走行経路の高度の高い部分１５０から、走行経路の坂部分１６０を降坂し、走行経路の高度の低い部分１７０に進む。鉱山ダンプ１００は走行経路の高い部分１５０にいる場合を示し、鉱山ダンプ１１０は走行経路の坂部分１６０にいる場合を示し、鉱山ダンプ１２０は走行経路の高度の低い部分１７０にいる場合を示す。

走行経路の高い部分１５０にいる場合の鉱山ダンプ１００は、走行経路の高い部分１５０と走行経路の高度の低い部分１７０の高度差分の位置エネルギー（勾配エネルギー）を持っており、ここでは運動エネルギー（「推進力エネルギー」と称することもある）は０とする。次に走行経路の坂部分１６０を降坂している場合の鉱山ダンプ１１０では、鉱山ダンプ１１０の降坂による位置エネルギー（勾配エネルギー）の変化分が運動エネルギー（推進力エネルギー）に変換される。そして走行経路の高度の低い部分１７０にいる場合の鉱山ダンプ１２０では全ての位置エネルギー（勾配エネルギー）が運動エネルギー（推進力エネルギー）に変換される。

この運動エネルギー（推進力エネルギー）は、路面抵抗、空気抵抗などの鉱山ダンプの推力を減衰させる抗力エネルギーと、鉱山ダンプを前進させるための速度エネルギーとして使用される。したがって、運動エネルギー（推進力エネルギー）が抗力エネルギーより大きい場合には、鉱山ダンプを前進させるための速度エネルギーが正になるため鉱山ダンプは位置エネルギー（勾配エネルギー）で加速することができる。一方、運動エネルギー（推進力エネルギー）が抗力エネルギーより小さい場合には、鉱山ダンプを前進させるための速度エネルギーが非正になるため鉱山ダンプは位置エネルギー（勾配エネルギー）のみにより加速することはできない。

本実施の形態では、降坂する際に位置エネルギー（勾配エネルギー）から変換される運動エネルギー（推進力エネルギー）が抗力エネルギーより大きい場合に得られる加速力（速度エネルギー）を使うことで鉱山ダンプの燃料消費を抑制する。

次に図３から図６までを用いて、走行経路の高低差による位置エネルギー（勾配エネルギー）を考慮することで、閉塞制御の解除後の燃料消費を抑制可能な鉱山ダンプの停止位置の例について説明する。

図３および図４は、閉塞制御の対象車（鉱山ダンプ）３００，４００の前方の交差点３１０を閉塞区間とする閉塞制御が行われている例である。図３および図４の例では交差点３１０の手前に降坂部分を持つ走行経路３２０があり、当該走行経路３２０を鉱山ダンプ３００，４００が走行するようになっている。

図３では、閉塞区間３１０との高低差を考慮せず対象車３００がその前方に存在する交差点（閉塞区間）３１０の直前に停止している。図４では、閉塞区間３１０との高低差を考慮し対象車４００がその前方に存在する交差点（閉塞区間）３１０より高度が高い位置に停止している。

図３の場合には、対象車３００に影響を与える抗力エネルギーが位置エネルギー（勾配エネルギー）より大きい場所に停止しているので、位置エネルギー（勾配エネルギー）を利用した加速を行うことができない。

一方、図４の場合には、対象車４００に影響を与える抗力エネルギーよりも位置エネルギー（勾配エネルギー）が大きい場所に停止しているので、位置エネルギー（勾配エネルギー）を利用した加速を行うことができ、対象車４００の燃料消費量を削減できる。

図５および図６は、閉塞制御の対象車（鉱山ダンプ）５００，６００の前方の鉱山ダンプ５１０が走行する区間５３０を閉塞区間とする閉塞制御が行われている例である。図５および図６の例では前方車両５１０の手前に降坂部分を持つ走行経路５２０があり、当該走行経路５２０を鉱山ダンプ５００，５１０，６００が走行する。

図５では、閉塞区間５３０との高低差を考慮せず対象車５００が、他の鉱山ダンプ５１０の存在する前方の区間（閉塞区間）５３０の直前に停止している。図６は、閉塞区間５３０との高低差を考慮し対象車６００が他の鉱山ダンプ５１０の存在する前方の区間（閉塞区間）５３０より高度が高い位置に停止している。

図５の場合には、対象車５００に影響を与える抗力エネルギーが位置エネルギー（勾配エネルギー）より大きい場所に停止しているので、位置エネルギー（勾配エネルギー）を利用した加速を行うことができない。

一方、図６の場合には、対象車６００に影響を与える抗力エネルギーよりも位置エネルギー（勾配エネルギー）が大きい場所に停止しているので、位置エネルギー（勾配エネルギー）を利用した加速を行うことができ、対象車６００の燃料消費量を削減できる。

次に図７から図８までを用いて、閉塞制御の解除後の燃料消費を抑制可能な鉱山ダンプの停止位置を求める際に、まず走行経路の高低差による位置エネルギー（勾配エネルギー）を考慮して停車位置を仮決定し、当該仮決定した停止位置における走行経路の勾配の度合を判定し、その判定結果に応じて最終的な停止位置を決定する場合の例について説明する。

図７および図８は、閉塞制御の対象車（鉱山ダンプ）７００，８００の前方の鉱山ダンプ７１０が走行する区間７３０を閉塞区間とする閉塞制御が行われている例である。図７および図８の例では前方車両７１０の手前に降坂部分と平坦部分を組み合わせた走行経路７２０があり、当該走行経路７２０を鉱山ダンプ７００，７１０，８００が走行する。

図７では、他の鉱山ダンプ７１０の存在する前方の区間（閉塞区間）７３０より高度が高い位置を対象車７００の停止位置としているが、当該停止位置での勾配により発生する推進力と抗力（抗力とは推進力を減衰する力の総称であり、例えば路面摩擦力が含まれる）の差は対象車７００の制動力を大きく上回っている。

図８では、他の鉱山ダンプ７１０の存在する前方の区間（閉塞区間）７３０より高度が高い位置を対象車８００の停止位置としているだけでなく、さらに、当該停止位置での勾配により発生する推進力と抗力の差は対象車８００の制動力を上回っていない。

図７の場合には、対象車７００に作用する抗力エネルギーよりも位置エネルギー（勾配エネルギー）が大きい停止位置に対象車７００を停止することで、位置エネルギー（勾配エネルギー）を利用した加速を行うことができる。しかし、図７の場合は、当該停止位置の勾配を考慮していないため、当該停止位置での推進力と抗力の差が対象車７００の制動力を大きく上回る程度に当該停止位置の勾配が非常に大きい場合（例えば８％）には、対象車７００のブレーキに大きな負担がかかり、さらにブレーキが利きにくいことで事故発生リスクが高くなる。

図８の場合には、図７の場合同様に、対象車８００に作用する抗力エネルギーよりも位置エネルギー（勾配エネルギー）が大きい停止位置に対象車７００を停止することで、位置エネルギー（勾配エネルギー）を利用した加速を行うことができる。さらに、図８の場合は、当該停止位置での勾配を考慮して当該停止位置を勾配の無い平坦部に設定することで、当該停止位置での勾配により発生する推進力と抗力の差が対象車８００の制動力を上回ることがないようにしているので、ブレーキに負担がかからず、事故発生リスクを抑制できる。

次に、本発明の実施の形態を説明する前に、本発明に係る運搬車両の運行管理システムに含まれる主な特徴について説明する。

（１）本発明に係る運搬車両の運行管理システムは、複数の運搬車両のそれぞれの走行経路として設定された少なくとも１つの走行経路を複数の区間に区切って得られる複数の区間のうち少なくとも１つを閉塞区間として設定し、当該閉塞区間内に前記複数の運搬車両のうちいずれかが存在すると予測される間は、当該閉塞区間への他の運搬車両の進入を禁止する閉塞制御を行う閉塞制御部（例えば後述の閉塞制御部２５４）と、前記少なくとも１つの走行経路上の複数の点の高度情報を含む地図情報を管理する地図情報管理部（例えば後述のセンタ側地図ＤＢ２１６）と、前記複数の運搬車両のうち１台の運搬車両が前記閉塞制御により或る閉塞区間の前で停止する停止位置として、当該或る閉塞区間の高さを基準とした当該１台の運搬車両の当該停止位置での位置エネルギーが、当該１台の運搬車両が当該停止位置から前記或る閉塞区間に至るまでに受ける抗力エネルギーよりも大きい位置を前記地図情報に基づき算出する停止位置計算部（例えば後述の燃費最小停止位置計算部２１０）とを備え、前記閉塞制御部は、前記１台の運搬車両を前記閉塞制御により停止する場合に、前記停止位置に停止させることを特徴とする。

このように構成した運行管理システムによれば、運搬車両の走行経路の高度情報を考慮して閉塞制御時の運搬車両の停止位置が決定されるので、閉塞区間の解除後の走行で当該停止位置から位置エネルギーを利用して加速でき、閉塞制御時の運搬車両の燃料消費量を削減できる（省燃費効果を向上できる）。また、他の運搬車両が存在する閉塞区間が当該他の運搬車両の移動とともに時々刻々変化しても、本実施の形態により決定される停止位置はその閉塞区間の移動に合わせてリアルタイムで決定されるので、閉塞区間が移動する場合での運用にも適したものとなっている。

（２）上記（１）の運搬車両の運行管理システムにおいて、好ましくは、前記複数の運搬車両のそれぞれの積載重量を計算する重量計算部（例えば後述の車両重量計算部２０４）をさらに備え、前記停止位置計算部は、当該重量計算部で算出された前記１台の運搬車両の積載重量を考慮して前記位置エネルギーおよび前記抗力エネルギーを算出することとする。

このように構成したシステムによれば、位置エネルギー及び抗力エネルギーの算出時に運搬車両の積載重量を考慮できるので、これらの算出精度が向上し、その結果として推進力エネルギーの算出精度および推進力エネルギーを利用した各種処理の精度を向上できる。

（３）上記（１）または（２）の運搬車両の運行管理システムにおいて、好ましくは、前記少なくとも１つの走行経路に関する路面抵抗が記憶された路面抵抗記憶部（例えば後述のセンタ側地図ＤＢ、路面抵抗取得部２０２）をさらに備え、前記停止位置計算部は、当該路面抵抗記憶部に記憶された前記１台の運搬車両の走行経路に係る路面抵抗を考慮して前記抗力エネルギーを算出することとする。

このように構成したシステムによれば、抗力エネルギーの算出時に路面抵抗を考慮できるので、その算出精度および推進力エネルギーを利用した各種処理の精度を向上できる。

（４）上記（１）から（３）のいずれかの運搬車両の運行管理システムにおいて、好ましくは、前記停止位置計算部は、前記位置エネルギーが前記抗力エネルギーよりも大きい位置のうち、前記１台の運搬車両が前記或る閉塞区間に所定時間以内（例えば後述の実施形態では２０秒以内）に到達できる位置を前記停止位置として設定することとする。

このように構成したシステムによれば、閉塞区間から無益に遠い位置が停止位置として設定されることが回避できるので、運搬車両による作業効率の低下を抑制できる。

（５）上記（１）から（４）のいずれかの運搬車両の運行管理システムにおいて、好ましくは、前記1台の運搬車両の前記停止位置における路面勾配による推進力と抗力の差が、当該１台の運搬車両の制動装置の制動力よりも小さくなるか否かを判別する制動力判定部（例えば後述の制動力判定部２０６）をさらに備え、前記停止位置計算部は、前記位置エネルギーが前記抗力エネルギーよりも大きい位置のうち、前記推進力と前記抗力の差が前記制動力よりも小さい位置を前記停止位置とすることとする。

ところで、閉塞制御時の運搬車両の停止位置を決定する際に、その停止位置における走行経路の勾配の程度を考慮しないと、勾配により発生する推進力が運搬車両の制動力を大きく上回る場合もある。この場合、運搬車両のブレーキに大きな負担がかかり、さらにブレーキが利きにくいことで事故発生リスクが高くなる。

これに対して、上記のように構成したシステムによれば、前記推進力と前記抗力の差が前記制動力よりも小さい位置に運搬車両を停止させることで、ブレーキ負荷（制動装置負荷）が軽減し、ブレーキ事故の発生リスクを低減できる。

（６）上記（１）から（５）のいずれかの運搬車両の運行管理システムにおいて、好ましくは、前記１台の運搬車両を前記停止位置に停止させることによる省燃費効果を表示する省燃費効果表示部（例えば後述の省燃費効果表示部２１８）をさらに備えることとする。

このように構成したシステムによれば、省燃費効果を視覚的にオペレータに提示することができ、本システムによる省燃費効果の把握が飛躍的に容易になる。

次に本発明の実施形態に係る運搬車両の運行管理システムの構成を図２に示す。本実施形態のシステムは、複数の鉱山ダンプ（車両群）の運行管理をするものであり、管制センタシステム２００と車載端末システム２５０とから構成される。

管制センタシステム２００は、管制センタ１５００（図１５参照）の内部に設置されたコンピュータ及びその周辺機器であり、車載端末システム２５０は、管制センタシステム２００が管理対象とする複数の鉱山ダンプ２９０（車群）のそれぞれに搭載されたコンピュータ及びその周辺機器である。管制センタシステム２００と各車載端末システム２５０とは無線ネットワーク２４０を通じて情報を送受する。なお、ここでは説明を簡略して、１台分の車載端末システム２５０のみを説明するが、車載端末システム２５０は鉱山ダンプの台数分存在するものとする。

管制センタシステム２００は、管制センタ１５００内のオペレータ１５１０に対して管制センタシステム２００における各鉱山ダンプ２９０の位置（車両位置）や配車先や走行経路の閉塞状況などの管制制御状況を示すセンタ側表示部２１４と、管制センタ１５００内のオペレータ１５１０が管制センタシステム２００に対して、管制制御開始、管制制御終了などの入力指示を行うセンタ側入力部２１２と、鉱山内を走行する複数の鉱山ダンプ２９０の位置から閉塞区間を管理する閉塞管理部２２６と、鉱山内の複数の鉱山ダンプ２９０に対して作業状況や位置に基づいて目的地を指示する配車管理部２２０と、鉱山内を走行する複数の鉱山ダンプと無線により通信を行うセンタ側通信部２２４と、鉱山における走行経路、積込場、放土場などの位置、範囲、高度情報を含む地図データ（地図情報）を管理するセンタ側地図ＤＢ（地図情報管理部）２１６と、センタ側地図ＤＢ２１６で管理された地図情報の中から走行経路の高度情報（具体的には、走行経路（搬送路）を規定する点列に含まれる各点の高度情報）を取得する高度情報取得部２２２と、高度情報取得部２２２により取得した高度位置、路面抵抗取得部２０２により取得した路面抵抗、車両重量計算部により計算された車両総重量（積載重量を含む）等に基づき、閉塞制御により或る閉塞区間の手前で停止する鉱山ダンプ（制御対象車）の停止位置を計算する燃費最小停止位置計算部２１０と、閉塞制御が実行される鉱山ダンプの走行経路上において勾配により発生する推進力と抗力の差が当該鉱山ダンプの制動力を上回るか否かを判定する制動力判定部２０６と、各鉱山ダンプの積荷運搬状況に基づき積載重量を含む各鉱山ダンプの車両総重量を計算する車両重量計算部２０４と、閉塞制御が実行される鉱山ダンプの走行経路の路面抵抗に関する情報を取得する路面抵抗取得部２０２と、燃費最小停止位置計算部２１０により計算された停止位置から閉塞区間位置に到達するまでの鉱山ダンプの到達予想時間（車両到達予想時間）を計算する車両到達時間予測部２０８と、燃費最小停止位置計算部２１０により計算された停止位置に鉱山ダンプを停止することにより削減された燃費を計算しオペレータ１５１０に表示する省燃費効果表示部２１８と、管制センタシステム２００全体の処理を制御するセンタ側制御部２２８とを備えている。

また、車載端末システム２５０は、管制センタシステム２００と無線により通信を行うための車載側通信部２５８と、ＧＰＳ（Global Positioning System 衛星測位システム）やＩＭＵ(Inertial Measurement Unit 慣性計測装置)やジャイロセンサ等により自車（車載端末システム２５０が搭載された鉱山ダンプ自身のことを示す）の位置を測位する車載側自車位置測位部２５６と、管制センタシステム２００から出力される閉塞指示により、燃費最小停止位置計算部２１０で算出された停止位置への自車の停止指示を行う閉塞制御部２５４と、オペレータ（鉱山ダンプの搭乗者またはサービスマン）が車載端末システム２５０に対して起動指示、停止指示などの入力を行う車載側入力２６８と、自車（鉱山ダンプ２９０）の動作状況を表示する車載側表示部２６６と、センタ側地図ＤＢ２１６同様に鉱山における搬送路、積込場、放土場などの地図データを管理する車載側地図ＤＢ（地図管理部）２６０と、自車の車両制御部２９２（後述）に対して操舵、加減速、発進停止など車両制御に関する情報の通信を行う車両制御通信部２６２と、自車の積荷の積載状況を送信する積載状況計測部２５２と、車載端末システム２５０全体の処理を制御する車載側制御部２６４とを備えている。

各鉱山ダンプ２９０には、車載端末システム２５０とともに車両制御部２９２が装備され、車載端末システム２５０内の車両制御通信部２６２からの指示により、鉱山ダンプ２９０の操舵、加減速、発進停止など車両制御を行う。

図１５に管制センタ１５００の概要を示す。管制センタシステム２００は管制センタ１５００内に装備される。管制センタシステム２００には、管理対象の複数の鉱山ダンプの運行状況を表示するセンタ側表示部（例えば液晶モニタ）２１４と、管制センタシステム２００に対して管制制御開始、管制制御終了など指示を行うセンタ側入力部（例えば、マウス、キーボード）２１２が装備されている。管制センタ１５００では、オペレータ１５１０がセンタ側表示部２１４に表示された鉱山ダンプの運行状況の画面１５２０を見ながら、センタ側入力部２１２を介して管制制御開始、管制制御終了など指示を行う。

図１６に鉱山ダンプ２９０の概要を示す。鉱山ダンプ２９０には、鉱山ダンプ２９０の操作や動作状態を確認できるコックピット１６３０内に車載端末システム２５０が装備されている。また、鉱山ダンプ２９０の位置を測位するためのＧＰＳアンテナ１６１５と、管制センタシステム２００と無線通信を行うための無線ＬＡＮアンテナ１６２０が装備されている。ＧＰＳアンテナ１６１５と無線ＬＡＮアンテナ１６２０は車載端末システム２５０と通信線を介して接続されている。

次に図９Ａおよび図９Ｂに管制センタシステム２００の処理フローを示す。図９Ａと図９Ｂにおける（Ａ５）〜（Ａ８）は互いに接続されている。なお、ここでは説明を簡略化するために、管制センタシステム２００が、管理対象としている複数の鉱山ダンプの中から任意に選択した１台の運行管理を行う場合を例に挙げて説明するが、残りの鉱山ダンプについても同様の処理フローを適用しており、実際は車両群の運行管理をしているものとする。

はじめにステップ９００では、センタ側制御部２２８において管制センタシステム２００の起動状態を確認する初期設定処理を行う。

ステップ９０３では、センタ側通信部２２４において制御対象とする鉱山ダンプ（対象車）に無線を経由して走行経路情報（経路情報）（Ａ１）を送信する。これにより対象車に走行経路が設定される。なお、本発明は、管理対象としている全ての鉱山ダンプの走行経路が同一の場合も許可するので、全ての鉱山ダンプに設定される走行経路の合計は少なくとも１つとなる。

ここで図１４を用いて鉱山ダンプ（対象車）の走行経路（経路）および閉塞制御における閉塞区間について説明する。図１４は本実施形態における鉱山ダンプの閉塞区間および経路の概要を示す図である。図１４に例示した鉱山は、鉱物や土砂のダンプへの積込作業を行う積込場Ａ(１４００)と積込場Ｂ(１４０５)と、積み込んだ土砂を放土する放土場１４１０と、積み込んだ鉱物の選鉱する選鉱場１４１５とから構成され、積込場Ａ(１４００)、積込場Ｂ(１４０５)、放土場１４１０、選鉱場１４１５は道路（搬送路）で接続されている。

図１４に示すように、各鉱山ダンプの走行経路が設定される各道路は複数の区間（例えば、区間１４２０，１４２５，１４３０，１４３５）によって仮想的に区切られている。図１４に例示した鉱山ダンプ（対象車）２９０の走行経路１４５０としては、積込場Ｂ（１４０５）から選鉱場（１４１５）に至る道路が設定されている。本実施形態では或る鉱山ダンプの閉塞制御に伴い、当該或る鉱山ダンプの走行経路を構成する少なくとも１つの区間が閉塞区間として設定される。閉塞区間は、当該閉塞区間に１台の鉱山ダンプが存在する場合に当該閉塞区間への他の鉱山アンプの侵入を防止して２台以上の鉱山ダンプが同時に存在しないようにすることで、当該閉塞区間での鉱山ダンプ同士の衝突を防止するための区間である。なお、閉塞区間は鉱山ダンプが存在する区間のみに限らず、例えば、当該区間の前及び／又は後ろに隣接する１以上の区間を合わせて閉塞区間としても良い。

また、各鉱山ダンプは積込場、放土場、選鉱場などの目的地（走行経路の終着点）に到達すると、管制センタシステム２００の配車管理部２２０より新たな目的地（積込場、放土場、選鉱場）および走行経路を指示される。本実施形態では、新たな目的地の指示として管制センタ１５００より各鉱山ダンプに現在地から目的地までの走行経路（経路）を送信する。図１４の例では、鉱山ダンプ（対象車）２９０が積込場Ｂ（１４０５）に到着し、新たな目的地である選鉱場１４１５までの走行経路１４５０（積込場１４０５から選鉱場１４１５までの太線）が設定されている。このように積込場Ｂ（１４０５）から選鉱場１４１５に鉱山ダンプが向かう場合には、これらを結ぶ道路（搬送路）を経路とし、その経路情報を鉱山ダンプに送信する。

つぎに、鉱山ダンプ（対象車）２９０の経路受信処理について説明する。図１０に鉱山ダンプ２９０の経路受信処理フローを示す。

はじめにステップ１０００では、車載側制御部２６４において車載端末システム２５０の起動状態を確認する初期設定処理を行う。

ステップ１００５では、車載側通信部２５８において管制センタシステム２００から送信される経路情報（Ａ１）を受信する処理を行う。この受信した経路情報に従って鉱山ダンプ（対象車）２９０の走行経路を設定し、当該走行経路に沿って搬送路上の走行を行う。

ステップ１０１０では、車載側制御部２６４において車載端末システム２５０の終了処理を行う
図９Ａに戻り、ステップ９０６では、センタ側通信部２２４において鉱山ダンプ（対象車）２９０から無線を経由して送信される積荷の積載状況（Ａ２）を受信する。

ここで、鉱山ダンプ２９０の積載状況（Ａ２）の送信処理について説明する。図１１に鉱山ダンプ２９０の積載状況の送信処理フローを示す。

はじめにステップ１１００では、車載側制御部２６４において車載端末システム２５０の起動状態を確認する初期設定処理を行う。

ステップ１１０５では、積載状況計測部２５２において、自車（鉱山ダンプ２９０）の荷台の積載状況を計測する。積載状況は「荷台上の積荷の重量（積載重量）」と換言でき、積載重量を算出／推定する方法としては、例えば、荷台上の積荷の重量を重量センサで直接的に測定したり、積込機（ショベル）から提供される積荷の重量の積算値から推定したり、積荷の有無のみで積載重量を推定したりするものがあるが、積載重量の算出／推定が可能な方法であれば特に拘らない。また、積載重量の算出／推定に際して、鉱山ダンプの操縦者の搭乗の有無を勘案しても良い。

ステップ１１１０では、車載側通信部２５８において、ステップ１１０５で計測した自車の積載状況（Ａ２）を管制センタシステム２００に送信する処理を行う。

ステップ１１１５では、車載側制御部２６４において車載端末システム２５０の終了処理を行う。

図９Ａに戻り、ステップ９０９では、車両重量計算部２０４においてステップ９０６で取得した鉱山ダンプの積荷の積載状況（Ａ２）に基づき車両総重量を計算する。この車両重量計算では、鉱山ダンプ２９０から送信される積載重量と鉱山ダンプの空荷状態の重量の和（車両総重量）を求める。別の方法として、鉱山ダンプが空荷状態又は積荷状態のどちらであるかという積載状態情報に基づき、積載重量を２００ｔなど予め一定値として決めておき、その値と鉱山ダンプの空荷状態の重量との和を求めることで車両総重量を計算してもよい。

ステップ９１２では、センタ側通信部２２４において鉱山ダンプ２９０から無線を経由して送信される自車位置情報（Ａ３）を受信する。

ここで、対象車である鉱山ダンプ２９０の自車位置送信処理について図１２を用いて説明する。図１２に鉱山ダンプの自車位置送信処理フローを示す。

はじめにステップ１２００では、車載側制御部２６４において車載端末システム２５０の起動状態を確認する初期設定処理を行う。

ステップ１２０５では、車載側自車位置測位部２５６において鉱山ダンプの自車位置（Ａ３）を測位する。この自車位置測位ではＧＰＳ（Global Positioning System 衛星測位システム）やＩＭＵ(Inertial Measurement Unit 慣性計測装置)やジャイロセンサ等により鉱山ダンプの自車位置を測位する。

ステップ１２１０では、車載側通信部２５８において、ステップ１２０５で測位した自車位置（Ａ３）を管制センタシステム２００に送信する。

ステップ１２１５では、車載側制御部２６４において終了判定を行い、終了と判定された場合にはステップ１２２０に進み、終了と判定されない場合にはステップ１２０５に戻る。

ここで終了判定は、管制センタシステム２００から送信される終了命令によるものであったり、鉱山ダンプが目的地に到達したことによる終了判定であったりする。

ステップ１２２０では、車載側制御部２６４において車載端末システム２５０の終了処理を行う。

図９に戻り、ステップ９１５では、閉塞管理部２２６において、対象車２９０の走行経路に関わる閉塞区間情報を取得する。この閉塞区間情報に従うことで、対象車２９０は他の鉱山ダンプと衝突しない位置に停止することができる。

ステップ９１８では、閉塞管理部２２６において、自車位置より前方の走行経路（自車の現在位置から目的地までに至る全区間）に閉塞区間が存在するか否かを判別し、閉塞区間が存在する場合、すなわち自車が停止しなければいけない場合にはステップ９２１に進み、そうでない場合にはステップ９６６に進む。

ステップ９２１では、高度情報取得部２２２において、自車位置より前方の走行経路の高さ情報をセンタ側地図ＤＢ２１６から取得する。

ステップ９２４では、路面抵抗取得部２０２において、自車位置より前方の走行経路の路面抵抗情報をセンタ側地図ＤＢ２１６から取得する。路面抵抗情報は、センタ側地図ＤＢ２１６で搬送路の区間ごとに管理された値であり、路面抵抗取得部２０２は自車位置より前方の経路上にある各区間の路面抵抗値を取得する。また、搬送路の各区間における路面抵抗値は、固定値としても良いし、外部因子により変化する値（可変値）としても良い。後者の場合の具体例としては、搬送路に散水する散水車の運行状況、すなわち搬送路への散水状況を用いて、散水が実施された各区間の路面抵抗値を適宜補正する方法がある。

ここで、燃費最小となる停止位置の計算方法について説明する。燃費最小となる停止位置を計算する場合、閉塞区間までの到達時間が遅くならないように、停止位置から閉塞区間位置までの到達予想時間（旅行予想時間）を計算し、その到達予想時間が一定時間（例えば２０秒）以内になるような停止位置を最終的に求める。

この停止位置と閉塞区間位置の到達予想時間を求めるにあたり、本実施の形態では、図１７のように或る閉塞区間位置１７５０を基準として車両進行方向の逆方向に所定の距離で走行経路を複数の区間に区切る。当該区間は停止位置の決定に用いられ、停止位置決定用区間と称することがある。図１７の各区間は、閉塞区間位置（１７５０）に近いものから順番に区間１（１７００）、区間２（１７０５）、区間３（１７１０）、区間４（１７１５）、区間５（１７２０）、区間６（１７２５）、区間７（１７３０）、区間９（１７３５）、区間９（１７４０）、区間１０（１７４５）という形式で区間番号が付与されており、本実施形態では各区間は１ｍごとに区切られる。各区間は始点から始まり終点で終わる。

なお、図１７の区間の数は一例に過ぎず、１０を超える区間や１０未満の区間が設定されることもある。また、本実施の形態では、図１７の区間（停止位置決定用区間）は、図１４の区間（閉塞区間用区間）と異なるものとして取り扱うが、両者を一致させても良い。ただし、図１４の区間の長さは鉱山ダンプの車両長より長くなることが通常であるため、この場合には停止位置決定用区間の距離は本実施の形態よりも長くなる。

次に、図１７の区間ごとに鉱山ダンプ（対象車）２９０に作用する抗力エネルギーと勾配エネルギーを求める。或る区間の終点で勾配エネルギーが抗力エネルギーより大きい場合、その差を当該区間での推進力エネルギー（運動エネルギー）として対象車の加速に用いることができる。

ステップ９２７からステップ９６３では、閉塞区間位置１７５０から車両進行方向の逆方向に遡って、勾配エネルギーが抗力エネルギーを上回った区間、かつ、推進力エネルギーにより求めた車両速度を用いて、閉塞区間位置１７５０までの到達予想時間が一定時間（例えば２０秒）以内になる区間を探索し、両条件を満たす区間を閉塞制御時の対象車の停止位置として決定する。以下、ステップ９２７以降の各ステップについて詳細に説明する。

ステップ９２７では、対象車の停止位置計算の準備として、燃費最小停止位置計算部２１０において、後続するステップ９３０から９４５までの処理の対象となる区間（燃料最小の停止位置計算のための区間）の区間番号ｉとして１を設定する。これによりステップ９３０の処理をはじめて実行する場合には区間１がステップ９３０から９４５までの処理対象となる。なお、区間番号が０の区間は、後続する処理の便宜上、閉塞区間とする。

ステップ９３０では、燃費最小停止位置計算部２１０において、区間番号ｉの区間（区間ｉ）について勾配エネルギーを算出する。勾配エネルギーは、下記式１のように番号（ｉ−１）の区間位置（但し、ｉ＝１で番号０となるときは閉塞区間位置）と番号ｉの区間位置との間の高度差[m]と車両重量[kg]と重力加速度(9.81[m/s²])の積で求める。ここでは、ステップ９０９で計算した重量を「車両重量」として入力し、さらに、番号（ｉ−１）と番号ｉの区間の高度差をステップ９２１で取得した高度情報から算出しこれを「高度差」として入力することで勾配エネルギー（位置エネルギー）を求める。なお、本実施の形態では、番号（ｉ−１）の区間と番号（ｉ）の区間の高度差を算出する際に基準点は、番号ｉの区間の終点（つまり番号（ｉ−１）の区間の始点）と番号ｉの区間の始点を利用する。但し、これは一例に過ぎず、両区間の中点など、他の基準点を利用しても良い。

ステップ９３３では、燃費最小停止位置計算部２１０において、区間番号ｉの区間を通過する間に鉱山ダンプ（対象車）に作用する抗力エネルギーを算出する。当該抗力エネルギーは、路面抵抗エネルギーと空気抵抗エネルギーの和として求めることができるが、空気抵抗エネルギーは車重が大きい鉱山ダンプの場合には路面抵抗エネルギーに対して十分小さな値なので本実施形態では無視して、路面抵抗エネルギーのみを抗力エネルギーとする。これにより本実施の形態の路面抵抗エネルギーは下記式２のように車両重量[kg]と路面抵抗と重力加速度(9.81[m/s²])と移動距離[m]の積で求められる。ここでは、ステップ９０９で計算した重量を「車両重量」として入力し、ステップ９２４で取得した路面抵抗から算出した区間番号ｉの区間の路面抵抗値を「路面抵抗」として入力することで路面抵抗エネルギーを求める。なお、既述のとおり本実施の形態における各区間の間隔は１ｍなので「移動距離」は常に１ｍとなる。

ステップ９３６では、燃費最小停止位置計算部２１０において、区間番号ｉの区間の終点における鉱山ダンプ（対象車）の推進力エネルギーを算出する。推進力エネルギーは、下記式３のようにステップ９３０の勾配エネルギーとステップ９３３の抗力エネルギーとの差で求める。

ステップ９３６が終了したら図９Ｂのステップ９３９に進む。ステップ９３９では、燃費最小停止位置計算部２１０において、区間番号ｉの区間について、ステップ９３６で求めた推進力エネルギーから区間番号ｉの区間における終点速度を求める。

ステップ９３６の推進力エネルギーは、下記式４のように車両重量[kg]と、区間番号ｉの区間の始点速度[m/s]及び終点速度[m/s]を用いて表すことができる。終点速度とは、番号ｉの区間において閉塞区間に最も近い位置（終点）での速度を示し、始点速度とは、番号ｉの区間において閉塞区間から最も遠い位置（始点）での速度を示す。本実施の形態では、区間ｉの始点速度は常に0km/hと設定し、式（４）により区間ｉの終点速度を求めることにする。区間（ｉ＋１）のときも同様に、区間（ｉ＋１）の始点速度を0km/hとして、区間（ｉ＋１）の終点速度を求める。なお、先と同様に式４にはステップ９０９で計算した重量を「車両重量」として入力する。

また、式（４）は区間ｉでの増加速度を求める式であると換言でき、ステップ９３９での演算対象の区間から閉塞区間の手前の区間までの増加速度を加算すれば閉塞区間の始点（区間１の終点）での鉱山ダンプの速度（終端速度と称することがある）を算出できる。例えば、ステップ９３９で区間３の増加速度（終点速度）ｖ３を求めた場合に、区間１の増加速度がｖ１、区間２の増加速度がｖ２とすると、閉塞区間の始点での速度はｖ１＋ｖ２＋ｖ３となる。ステップ９３９では区間ｉの場合の終端速度も算出し、これを管制センタシステム２００内のメモリに保持する。

ステップ９４２では、車両到達時間予測部２０８において、区間番号iの区間から閉塞区間位置までの鉱山ダンプの到達予想時間を求める。具体的には、まず、ステップ９４２の直前のステップ９３９で速度を求めた区間番号ｉの区間の移動時間（区間ｉの始点から終点への到達に要する時間）を求める。この区間移動時間の算出方法は特に拘らないが、例えば、まず始点速度（ゼロ）と終点速度から区間ｉにおける平均速度を求め、次に当該平均速度でその区間ｉの移動（１ｍの移動）に要する時間を区間移動時間として求める方法がある。

次に、１サイクル前の区間番号（ｉ−１）の区間の移動時間を求める。区間（ｉ−１）の始点速度は区間ｉの終点速度であり、区間（ｉ−１）の終点速度は区間ｉの終点速度に区間（ｉ−１）の増加速度（１サイクル前のステップ９３９で算出した速度）を加算した値となるため、両者から区間番号（ｉ−１）の区間移動時間を求めることができる。

以下、区間番号を１ずつ減らして、ｉ＝１となるまで上記と同様の作業を繰り返し行い、全ての区間移動時間（ｉ個の時間）を算出し、それらを加算すれば、区間番号ｉの始点から閉塞区間の始点（区間番号１の終点）に達するまでの鉱山ダンプの到着予想時間を算出できる。そして、算出した到達予想時間を車両到達時間予測部２０８内のメモリ（管制センタシステム２００内のメモリであれば可）に保持する。

ステップ９４５では、燃費最小停止位置計算部２１０において、閉塞区間位置から区間番号iの区間までの距離が２００ｍ以内か否かを判別し、２００ｍ以内であればステップ９４８に進み、２００ｍ以内でない場合にはステップ９５１に進む。なお、本実施の形態では、１区間の距離は１ｍなので、区間番号ｉ＝２００以下であればステップ９４８に進み、ｉが２０１以上の場合であればステップ９５１に進むことになる。

ステップ９４８では、燃費最小停止位置計算部２１０において、区間番号iを１インクリメントし、ステップ９３０に戻る。

ステップ９５１では、制動力判定部２０６において、ステップ９３０〜９４２の処理対象とした全ての区間の中から、（１）ステップ９４５で車両到達時間予測部２０８において保持した閉塞区間位置から区間番号iの区間までの移動時間が２０秒以内であること、（２）ステップ９３９で算出した終端速度が最大であること、という２条件を満たす区間を検索する。そして、当該２条件を満たす区間について、制動力判定部２０６は、当該区間の勾配（走行路の傾斜）により発生する推進力と抗力の差が鉱山ダンプの制動装置（ブレーキ）の制動力よりも小さいか否かを判定する。つまり、ステップ９５１では合計３つの条件を満たす区間の有無が検索される。なお、各区間の勾配の情報は、地図情報としてセンタ側地図ＤＢ２１６に記憶されており、各鉱山ダンプの制動装置の制動力は、予め制動力判定部２０６に記憶されており、制動力判定部２０６は、これら情報を参照して推進力と抗力の差と制動力の比較を行う。

ステップ９５１において勾配による推進力と鉱山ダンプの抗力の差が鉱山ダンプの制動装置の制動力よりも小さくなる区間を検索することで、鉱山ダンプが停止しなければならない区間に勾配がある場合を避け、これによりブレーキへの負担を軽減し、ブレーキによる事故発生リスクを低減させることができる。

ステップ９５４では、燃費最小停止位置計算部２１０において、ステップ９５１の３条件を満たす区間が存在するか否かを判別し、そのような区間が存在する場合にはステップ９５７に進み、そのような区間が存在しない場合にはステップ９６０に進む。

ステップ９５７では、燃費最小停止位置計算部２１０において、鉱山ダンプの燃料最小停止位置（停止位置）をステップ９５１で検索した区間の始点に設定し、ステップ９６３に進む。

ステップ９６０では、燃費最小停止位置計算部２１０において、閉塞区間位置の直前の区間（すなわち区間番号１の区間）の始点に燃料最小停止位置を設定し、ステップ９６３に進む。

ステップ９６３では、センタ側通信部２２４において、ステップ９５７又はステップ９６０で設定した燃料最小停止位置（Ａ４）を鉱山ダンプに送信する。これにより燃料最小停止位置（Ａ４）を受信した鉱山ダンプで閉塞制御処理が実行される。

ここで鉱山ダンプの閉塞制御処理について説明する。図１３に鉱山ダンプの閉塞制御処理フローを示す。

はじめにステップ１３００では、車載側制御部２６４において車載端末システム２５０の起動状態を確認する初期設定処理を行う。

ステップ１３０５では、車載側通信部２５８において管制センタシステム２００から送信された燃料最小停止位置（Ａ４）を受信する。

ステップ１３１０では、車載側自車位置測位部２５６において自車位置（燃料最小停止位置（Ａ４）を受信した車載端末システム２５０が搭載された鉱山ダンプ（対象車）の位置）を測位する。

ステップ１３１５では、閉塞制御部２５４において、ステップ１３０５で受信した燃料最小停止位置で停止するように、自車位置と燃料最小停止位置を見ながら速度指令を出す。この速度指令は車両制御通信部２６２を介して車両制御部２９２に送られ車両制御部２９２において速度指令に従って駆動力や制動力が制御される。

これにより対象車は燃料最小停止位置で停止し、その後、ステップ１３１８で閉塞区間の設定の確認判定を行い、前方の閉塞区間の設定が解除されるまで停止を継続する。一方、前方の閉塞区間の設定が解除されたら、ステップ１３２０に進む。なお、本実施の形態では、燃料最小停止位置を区間の始点としたが、当該区間内の点であれば適宜変更可能である。また、燃料最小停止位置に鉱山ダンプを停止させる際の鉱山ダンプ側の基準点をどこにするか（例えば、鉱山ダンプの先端にするか、中点にするか、後端にするか等）についても適宜変更可能である。

ステップ１３２０では、車載側制御部２６４において終了判定を行い、終了と判定された場合にはステップ１３２５に進み、終了と判定されない場合にはステップ１３０５に戻る。

図９Ｂに戻り、ステップ９６６では、センタ側制御部２２８において終了判定を行い、終了と判定された場合にはステップ９６９に進み、終了と判定されない場合にはステップ９１２に戻る。

ここでステップ９６６の終了判定は、管制センタ１５００におけるオペレータ１５１０によるセンタ側入力部２１２を介した終了命令によるものであったり、鉱山ダンプが目的地に到達したことによる終了判定であったりする。

ステップ９６９では、省燃費効果表示部２１８において、推進力エネルギーが鉱山ダンプの抗力エネルギーよりも大きい位置に鉱山ダンプを停止させることによる省燃費効果を算出し、その算出結果をセンタ側表示部２１４の画面に表示してオペレータに示す。本実施の形態では、走行経路の高低差を考慮せず閉塞区間の直前で停止した場合を基準として省燃費効果を示している。ここで省燃費効果表示部２１８により表示される画面の一例について図１８で説明する。

図１８は、走行経路の高低差を考慮して推進力エネルギーが抗力エネルギーよりも大きい位置に鉱山ダンプを停止させることによる省燃費効果を表示する画面１８００である。画面１８００は、センタ側表示部２１４に表示され、管制センタ１５００内のオペレータ１５１０に対して省燃費効果を示すものである。画面１８００には、省燃費効果を示す指標として、鉱山ダンプ（トラック）ごとの一経路（例えば積込場から放土場など）あたりの燃料削減量１８１０（図１８の例では１５Ｌ）と、鉱山ダンプごとの本日分（一日分）の燃料削減量１８２０（図１８の例では１２０Ｌ）と、サイト全体（全鉱山ダンプ）の本日分の燃料削減量１８３０（図１８では１１００Ｌ）とが表示されている。これにより本実施の形態に係る運行管理システムによる省燃費効果をオペレータに直感的に示すことができる。図示の例では燃料削減量を示す数値で省燃費効果を表したが、数値をグラフ化したものを表示しても良い。

図９Ｂに戻り、ステップ９７１では、センタ側制御部２２８において終了処理を行う。この終了処理により一連の運行管理を終了する。運行管理の終了状況は管制センタ１５００におけるオペレータ１５１０に対してセンタ側表示部２１４を介して表示される。

このように本実施形態では、高度情報を含む搬送路の地図情報に基づき、鉱山ダンプが閉塞制御により停止する場合に、勾配による推進力エネルギーが鉱山ダンプの抗力エネルギーよりも大きい位置に鉱山ダンプを停止させることで、勾配により得られる加速力を利用することでき、鉱山ダンプの燃料消費量を削減することができる。

なお、上記の説明では、図９Ｂステップ９５４で３つの条件を満たす区間を閉塞制御時の鉱山ダンプの停止位置として設定する場合について説明したが、省燃費のみが目的の場合には、終端速度が最大という条件のみをステップ９５４の検索条件としても良い。

なお、上記の説明では、図９Ａのステップ９１８において、自車位置より前方の走行経路に閉塞区間が存在するか否かの判断に際する検索対象は、自車の現在位置から目的地までに至る全区間としたが、自車位置から前方の所定距離内の経路に閉塞区間が存在するか否かを判断しても良い（すなわち、検索対象を限定しても良い）。また、自車位置から前方の所定数の区間に閉塞区間が存在するか否かを判断しても良い。

また、ステップ９４５で閉塞区間までの距離が２００ｍ以内の区間のみに停止位置を限定したが、「２００ｍ」という値は一例に過ぎず、他の値でも構わない。また、この距離の限定を行わず、現在値から閉塞区間までの間に存在する全区間についてステップ９３０〜９４２の処理を行うように設計しても構わない。

また、上記では、ステップ９５４の判定結果が「ＮＯ」の場合は閉塞区間の直前の区間を停止位置と設定したが、予め定めた他の位置（例えば、閉塞区間から所定距離離れた位置）を停止位置として設定しても構わない。また、上記の実施の形態では、ステップ９６９で本発明による省燃費を表示したが、当該処理は省略しても構わない。

本実施の形態は、鉱山ダンプ（ダンプトラック）以外の運搬車両、例えば、大型トラック、荷物を運ぶことができる他の自走式機械にも適用可能である。また、鉱業、建設、農業、輸送および他の産業に関連するある種の作業を行う移動機械にも適用可能である。例えば、ショベル、ローダ、クレーン、モータグレーダ、トラック、さらには、工事現場、鉱山および発電所などの作業環境で動作する任意のタイプの機械や、土木機械、鉱山車両、資材運搬機器、農業機器などに適用可能である。

本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内の様々な変形例が含まれる。例えば、本発明は、上記の実施の形態で説明した全ての構成を備えるものに限定されず、その構成の一部を削除したものも含まれる。

また、上記のシステム２００，２５０に係る各構成や当該各構成の機能及び実行処理等は、それらの一部又は全部をハードウェア（例えば各機能を実行するロジックを集積回路で設計する等）で実現しても良い。また、上記のシステム２００，２５０に係る構成は、演算処理装置（例えばＣＰＵ）によって読み出し・実行されることで当該システム２００，２５０の構成に係る各機能が実現されるプログラム（ソフトウェア）としてもよい。当該プログラムに係る情報は、例えば、半導体メモリ（フラッシュメモリ、ＳＳＤ等）、磁気記憶装置（ハードディスクドライブ等）及び記録媒体（磁気ディスク、光ディスク等）等に記憶することができる。

また、上記の各実施の形態の説明では、システム２００，２５０における各構成を接続する制御線や情報線は、当該実施の形態の説明に必要であると解されるものを示したが、必ずしも製品に係る全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えて良い。

２００…管制センタシステム、２０２…路面抵抗取得部、２０４…車両重量計算部、２０６…制動力判定部、２０８…車両到達時間予測部、２１０…燃費最小位置計算部、２１２…センタ側入力部、２１４…センタ側表示部、２１６…センタ側地図ＤＢ、２２０…配車管理部、２２２…高度情報取得部、２２４…センタ側通信部、２２６…閉塞管理部、２２８…センタ側制御部、２４０…無線ネットワーク、２５０…車載端末システム、２５２…積載状況計測部、２５４…閉塞制御部、２５６…車載側自車位置測位部、２５８…車載側通信部、２６０…車載側地図ＤＢ、２６２…車両制御通信部、２６４…車載側制御部、２６６…車載側表示部、２６８…車載側入力部、２９０…鉱山ダンプ、２９２…車両制御部、１４００…積込場Ａ、１４０５…積込場Ｂ、１４１０…放土場、１４１５…選鉱場、１４５０…積込場Ｂから選鉱場までの経路、１５００…管制センタ、１５１０…オペレータ、１５２０…鉱山ダンプの運行状況の画面、１６１５…ＧＰＳアンテナ、１６２０…無線ＬＡＮアンテナ、１６３０…コックピット、１８００…省燃費効果の表示画面

Claims (6)

1. 運搬車両の運行管理システムにおいて、
   複数の運搬車両のそれぞれの走行経路として設定された少なくとも１つの走行経路を区切って得られる複数の区間のうち少なくとも１つを閉塞区間として設定し、当該閉塞区間内に前記複数の運搬車両のいずれかが存在すると予測される間は、当該閉塞区間への他の運搬車両の進入を禁止する閉塞制御を行う閉塞制御部と、
   前記少なくとも１つの走行経路上の複数の点の高度情報を含む地図情報を管理する地図情報管理部と、
   前記複数の運搬車両のうち自車の走行経路を前進する１台の運搬車両が前記閉塞区間のうち自車の前方に存在する前記閉塞制御された或る閉塞区間に到達する前に停止する停止位置として、当該或る閉塞区間の高さを基準とした当該１台の運搬車両の当該停止位置での位置エネルギーが、当該１台の運搬車両が当該停止位置から前記或る閉塞区間に至るまでに受ける抗力エネルギーよりも大きい位置を前記地図情報に基づき算出する停止位置計算部とを備え、
   前記閉塞制御部は、前記１台の運搬車両を前記閉塞制御により停止する場合に、前記停止位置に停止させることを特徴とする運搬車両の運行管理システム。
2. 請求項１に記載の運搬車両の運行管理システムにおいて、
   前記複数の運搬車両のそれぞれの積載重量を計算する重量計算部をさらに備え、
   前記停止位置計算部は、当該重量計算部で算出された前記１台の運搬車両の積載重量を考慮して前記位置エネルギーおよび前記抗力エネルギーを算出することを特徴とする運搬車両の運行管理システム。
3. 請求項１に記載の運搬車両の運行管理システムにおいて、
   前記少なくとも１つの走行経路に関する路面抵抗が記憶された路面抵抗記憶部をさらに備え、
   前記停止位置計算部は、当該路面抵抗記憶部に記憶された前記１台の運搬車両の走行経路に係る路面抵抗を考慮して前記抗力エネルギーを算出することを特徴とする運搬車両の運行管理システム。
4. 請求項３に記載の運搬車両の運行管理システムにおいて、
   前記停止位置計算部は、前記位置エネルギーが前記抗力エネルギーよりも大きい位置のうち、前記１台の運搬車両が前記或る閉塞区間に所定時間以内に到達できる位置を前記停止位置として設定することを特徴とする運搬車両の運行管理システム。
5. 請求項４に記載の運搬車両の運行管理システムにおいて、
   前記1台の運搬車両の前記停止位置における路面勾配による推進力と抗力の差が、当該１台の運搬車両の制動装置の制動力よりも小さくなるか否かを判別する制動力判定部をさらに備え、
   前記停止位置計算部は、前記位置エネルギーが前記抗力エネルギーよりも大きい位置のうち、前記推進力と前記抗力の差が前記制動力よりも小さい位置を前記停止位置とすることを特徴とする運搬車両の運行管理システム。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の運搬車両の運行管理システムにおいて、
   前記１台の運搬車両を前記停止位置に停止させることによる省燃費効果を表示する省燃費効果表示部をさらに備えることを特徴とする運搬車両の運行管理システム。

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