JP6420714B2 - 鉄道地上設備の保守支援システム、保守支援方法、及び保守支援プログラム - Google Patents
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Description
まず、本発明の第1実施形態について説明する。本実施形態は、鉄道地上設備の保守計画等を支援するために、保守対象となる地上設備の周辺における環境情報に基づき、当該地上設備の劣化を予測するものである。
を通じて他の機器との接続を可能とするインタフェース回路である通信インタフェース16、及びこれらの要素を相互に接続するバス17等の情報処理資源を備える。
を実行する対象の地上設備を選択することができる。また設定入力部103では、劣化予測の処理実行を計算管理部102に命令することもできる。
り、環境負荷推定部105は、点検情報テーブル112における直近過去の点検情報108から該当設備の腐食度合い点検値を取得し、現在までの環境情報109及び現在から予測期間始期までの環境情報109推定値を利用して、予測期間始期における点検値を初期値として算出する。次いで、環境負荷推定部105は、設定情報110に記録された時間刻み毎の環境負荷を算出し、予測計算期間の終期が到来するまで負荷計算を反復実行し(S507,No)、終期が到来したと判定した場合には劣化推定結果を出力して処理を終了する(S507,Yes、S508、S509)。劣化推定結果は適宜の形式で出力すればよく、例えば予測計算期間に対する環境負荷の予測値を表形式で示す、予測計算期間に対する環境負荷の累積値をヒストグラムでグラフィックに出力することなどが考えられる。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態の環境情報に加えて、対象地上設備が属する鉄道線区を運行される列車の輸送情報も活用した地上設備の劣化予測を行うものである。なお、第1実施形態と同じ要素、処理の部分については、重複を避けるために説明を省略し、第2実施形態の特徴部分について説明する。
かじめ輸送情報テーブル603に設定可能である。速度807は、例えば列車重量がレールに作用する時間の指標であり、加減速度808は、列車の車輪踏面によるレールの摩耗に関する指標を与える。列車の走行状態は、過去に運行された列車に関しては、実際の運行管理記録から取得することもできる。輸送量809についても、輸送実績値を用いてもよいし、輸送計画値を用いてもよい。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態は、環境情報と輸送情報とを組み合わせた第2実施形態においてさらに、予測対象となる地上設備設置地点を通過する列車の挙動による設備劣化への影響を加味して予測精度をさらに向上させようとするものである。以下、第1、及び第2実施形態と同じ要素、処理の部分については重複を避けるために説明を省略し、本実施形態の特徴部分について説明する。
影響を加入する場合には、輸送情報605に線路勾配(‰)の項目を設けておく。
Pr(天気、勾配、車種):事前観測に基づいた、確率式
計算の一例としては、輸送情報テーブル603から抽出される各列車について上記確率式を適用し、空転滑走発生確率を求め、当該列車の輸送量に空転滑走確率を乗じて得られる輸送負荷の増分に対して空転滑走時の経験的な負荷増加量(例えば空転滑走によるレール摩耗量の増加)を乗じて、劣化予測に加味することができる。なお、上式において、車種の項目は、一般に、列車に含まれる動力車の割合により空転滑走発生確率が変化するのを反映させるためである。
次に、本発明の第4実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態の環境情報に加えて、対象地上設備に対して実施した保線・信号保守・列車運行安全上の各種業務に関する情報をさらに活用して地上設備の劣化予測を行うものである。なお、第1実施形態と同じ要素、処理の部分については、重複を避けるために説明を省略し、第4実施形態の特徴部分について説明する。
γ:レールの腐食と凍結防止剤平均散布量との相関を表す係数
その後、総合負荷推定部601が、算出された環境負荷と業務負荷とを合算して総合負荷とし、以後予測計算期間が終了するまで反復して総合負荷の算出を実行する(S507の判断ステップ)。
次に、本発明の第5実施形態について説明する。本実施形態は、ある鉄道地上設備の劣化状況を推定する際に、対象設備に関する環境情報が利用できない場合でも、近傍の鉄道地上設備の劣化の経緯から、その地点付近の環境情報を推定することで、環境負荷を計算する例を示している。なお、第1実施形態と同じ要素、処理の部分については、重複を避けるために説明を省略し、第5実施形態の特徴部分について説明する。
、第1実施形態と異なる。周辺設備情報設定部1305は、後述する周辺設備情報1306が設定入力部103から入力されるのを受けて、周辺設備情報1306を周辺設備情報テーブル1304に記録する機能を有する。周辺設備検出部1303は、劣化予測計算の対象となっている地上設備の設置箇所に基づいてその周辺にある他の地上設備に関する情報を周辺設備情報テーブル1304から検出する。一方、環境劣化モデル設定部1309は、環境劣化モデル1310を設定するための機能であり、環境劣化モデルテーブル1308に蓄積された環境劣化モデル1310は、環境劣化モデル取得部1307にて取得されて、計算管理部102に渡される。
る設備の種別IDを参照し、劣化を予測する説明変数を特定する。図19の例では、対象の設備が線路であれば、説明変数は温度差である。一方、すでに取得している周辺設備が架線であるとすれば、図19より説明変数は風速及び温度差である。他の地上設備である架線について劣化予測計算がされていれば、その出力値は図19の関数形態1904で規定されているように、風速と温度差との積の累積値である。したがって、得られている劣化予測計算値から風速による成分を除外した残りが、温度差の寄与分となる。したがって、架線に関する温度差と劣化度合いとの関係が既知であるから、線路の劣化予測に必要な温度差という環境情報が逆算できるのである。このことは、図11に例示した環境負荷と輸送負荷との総合負荷による劣化予測結果を、環境劣化の因子の総和に置き換えると容易に理解できるであろう。図20の処理フロー例では、以降、この環境情報を用いて対象設備の環境負荷計算を実行して予測計算を完了させることができる。
102 計算管理部 103 設定入力部 104 結果出力部
105 環境負荷推定部 112 点検情報テーブル
113 環境情報テーブル 117 変換情報テーブル
601 総合負荷推定部 602 輸送負荷推定部
603 輸送情報テーブル 901 列車挙動推定部
1103 業務情報テーブル 1106 業務負荷推定部
1302 環境情報推定部 1304 周辺設備情報テーブル
1308 環境劣化モデルテーブル
Claims (8)
- 鉄道地上設備の保守支援システムであって、
複数の地点において観測された天候及び当該地点の地理的条件に関する情報を含む環境情報を記憶している環境情報記憶部と、
鉄道地上設備の経時劣化と環境情報との関係を表す関係式を保持しており、劣化予測を実行しようとする対象である鉄道地上設備の特定を受けて、当該鉄道地上設備の設置位置に近接する位置で記録された前記環境情報を、劣化予測実行期間にわたって取得し、取得した環境情報と前記関係式とにより前記鉄道地上設備の経時劣化度合いを予測するように構成された環境負荷推定部と、
鉄道の各線区で運行される列車の線区内の複数地点における走行状態と輸送量とを含む輸送情報を記憶している輸送情報記憶部と、
鉄道地上設備の経時劣化と輸送情報との関係を表す関係式を保持しており、劣化予測を実行しようとする対象である鉄道地上設備の特定を受けて、当該鉄道地上設備が属する線区に関する輸送情報を、劣化予測実行期間にわたって取得し、取得した輸送情報と前記関係式とにより前記鉄道地上設備の経時劣化度合いを予測するように構成された輸送負荷推定部と、
前記環境情報及び輸送情報から求められた鉄道地上設備の経時劣化度合いとを加算するように構成された総合負荷推定部と、
を備えている鉄道地上設備の保守支援システム。 - 請求項1に記載の鉄道地上設備の保守支援システムであって、
前記特定された劣化予測を実行しようとする対象である鉄道地上設備に近接する位置で記録された環境情報が列車の走行状態に与える影響を算出するように構成された列車挙動推定部を備え、
前記輸送負荷推定部は、前記列車挙動推定部により算出された環境情報が列車の走行状態に与える影響を含めて前記鉄道地上設備の経時劣化度合いを予測するように構成されている、
鉄道地上設備の保守支援システム。 - 鉄道地上設備の保守支援システムであって、
複数の地点において観測された天候及び当該地点の地理的条件に関する情報を含む環境情報を記憶している環境情報記憶部と、
鉄道地上設備の経時劣化と環境情報との関係を表す関係式を保持しており、劣化予測を実行しようとする対象である鉄道地上設備の特定を受けて、当該鉄道地上設備の設置位置に近接する位置で記録された前記環境情報を、劣化予測実行期間にわたって取得し、取得した環境情報と前記関係式とにより前記鉄道地上設備の経時劣化度合いを予測するように構成された環境負荷推定部と、
鉄道の各線区で実施される鉄道設備に関する業務の実施時期と実施内容とを含む業務情報を記憶している業務情報記憶部と、
鉄道地上設備の経時劣化と業務情報との関係を表す関係式を保持しており、劣化予測を実行しようとする対象である鉄道地上設備の特定を受けて、当該鉄道地上設備が属する線区に関する業務情報を、劣化予測実行期間にわたって取得し、取得した業務情報と前記関係式とにより前記鉄道地上設備の経時劣化度合いを予測するように構成された業務負荷推定部と、
前記環境情報及び業務情報から求められた鉄道地上設備の経時劣化度合いとを加算するように構成された総合負荷推定部と、
を備えている鉄道地上設備の保守支援システム。 - 鉄道地上設備の保守支援システムであって、
複数の地点において観測された天候及び当該地点の地理的条件に関する情報を含む環境情報を記憶している環境情報記憶部と、
鉄道地上設備の経時劣化と環境情報との関係を表す関係式を保持しており、劣化予測を実行しようとする対象である鉄道地上設備の特定を受けて、当該鉄道地上設備の設置位置に近接する位置で記録された前記環境情報を、劣化予測実行期間にわたって取得し、取得した環境情報と前記関係式とにより前記鉄道地上設備の経時劣化度合いを予測するように構成された環境負荷推定部と、
鉄道の各線区に設置されている鉄道地上設備の設置位置と当該鉄道地上設備の種類を示す情報である種別情報とを記憶している設備情報記憶部と、
前記鉄道地上設備の種別ごとに当該鉄道地上設備の経時劣化に影響を与える環境情報中の環境因子と、当該環境因子と経時劣化との関係を表す関係式を記憶している環境劣化モデル記憶部と、
前記特定された劣化予測対象である鉄道地上設備に関する環境情報を取得することができない場合、前記設備情報記憶部から当該鉄道地上設備に近接している他の種別の鉄道地上設備を取得するとともに、当該鉄道地上設備に関する環境因子と経時劣化との関係を表す関係式を環境劣化モデル記憶部から取得し、取得した関係式から当該鉄道地上設備と関係のない環境因子を除外することにより当該鉄道地上設備に関する環境情報を推定するように構成された環境情報推定部と、
を備えている鉄道地上設備の保守支援システム。 - 請求項1から4までのいずれか一項に記載の鉄道地上設備の保守支援システムであって、
前記各線区のキロ程と地上の絶対位置との対応関係を記憶している変換情報記憶部を備え、
前記環境負荷推定部が、前記特定された劣化予測対象である鉄道地上設備が設置されているキロ程を、前記変換情報記憶部を参照して地上の絶対位置に変換し、変換後の絶対位置に基づいて環境情報を取得する、鉄道地上設備の保守支援システム。 - 請求項1から4までのいずれか一項に記載の鉄道地上設備の保守支援システムであって、
前記鉄道地上設備の劣化度合いを判定するための基準となる判定値と判定時期とを記憶している点検情報記憶部を備え、
前記環境負荷推定部が、前記判定時期から劣化予測実行期間の始期における前記劣化度合いを判定するための判定値を前記関係式によって算出し、当該算出した判定値に基づいて劣化予測実行期間に渡る劣化度合いを算出する、
鉄道地上設備の保守支援システム。 - 鉄道地上設備の保守支援方法であって、プロセッサとメモリとを有するコンピュータが、
複数の地点において観測された天候及び当該地点の地理的条件に関する情報を含む環境情報を記憶し、
鉄道地上設備の経時劣化と環境情報との関係を表す関係式を保持しており、劣化予測を実行しようとする対象である鉄道地上設備の特定を受けて、当該鉄道地上設備の設置位置に近接する位置で記録された前記環境情報を、劣化予測実行期間にわたって取得し、取得した環境情報と前記関係式とにより前記鉄道地上設備の経時劣化度合いを予測し、
鉄道の各線区で運行される列車の線区内の複数地点における走行状態と輸送量とを含む輸送情報を記憶し、
鉄道地上設備の経時劣化と輸送情報との関係を表す関係式を保持しており、劣化予測を実行しようとする対象である鉄道地上設備の特定を受けて、当該鉄道地上設備が属する線区に関する輸送情報を、劣化予測実行期間にわたって取得し、取得した輸送情報と前記関係式とにより前記鉄道地上設備の経時劣化度合いを予測し、
前記環境情報及び輸送情報から求められた鉄道地上設備の経時劣化度合いとを加算する、
鉄道地上設備の保守支援方法。 - 鉄道地上設備の保守支援プログラムであって、プロセッサとメモリとを有するコンピュータに、
複数の地点において観測された天候及び当該地点の地理的条件に関する情報を含む環境情報を記憶させ、
鉄道地上設備の経時劣化と環境情報との関係を表す関係式を記憶させ、劣化予測を実行しようとする対象である鉄道地上設備の特定を受けて、当該鉄道地上設備の設置位置に近接する位置で記録された前記環境情報を、劣化予測実行期間にわたって取得させ、取得した環境情報と前記関係式とにより前記鉄道地上設備の経時劣化度合いを予測させ、
鉄道の各線区で運行される列車の線区内の複数地点における走行状態と輸送量とを含む輸送情報を記憶させ、
鉄道地上設備の経時劣化と輸送情報との関係を表す関係式を保持しており、劣化予測を実行しようとする対象である鉄道地上設備の特定を受けて、当該鉄道地上設備が属する線区に関する輸送情報を、劣化予測実行期間にわたって取得し、取得した輸送情報と前記関係式とにより前記鉄道地上設備の経時劣化度合いを予測させ、
前記環境情報及び輸送情報から求められた鉄道地上設備の経時劣化度合いとを加算させる、
鉄道地上設備の保守支援プログラム。
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