JP6584683B2 - 運転状況再現装置、表示装置および運転状況再現方法 - Google Patents

Description

本発明は、列車の運転状況を再現する運転状況再現装置、表示装置および運転状況再現方法に関する。

鉄道システムにおいて、列車の運行状況は、地上側に設置された地上装置と各列車に搭載された車上装置とにより管理される。地上装置では、鉄道システム全体としての運行状況を監視し、監視結果を記憶しておくのが一般的である。また、車上装置では、列車に搭載されている各種機器の状態、および運転士が実施した操作の内容を監視し、監視結果を記憶しておくのが一般的である。地上装置および車上装置で記憶されている監視結果は、列車の遅延、車両故障などに代表される異常が発生した場合の事後検証時に利用される。また、運転士の訓練時に利用することも検討されている。

特許文献１には、運転士の運転状況等を撮影した映像、運転室内の音声および列車内へのアナウンス内容、運転士の操作結果などのデータを記録しておき、個別に記録したデータを結合して表示装置上で再現する発明が記載されている。

特開２０１３−４７０５５号公報

特許文献１に記載の発明によれば、表示装置に表示される映像を確認することにより、特定の事象が発生した時の運転状況を確認することが可能である。しかしながら、個別に記録した全てのデータを結合して再現された運転状況を確認する必要がある。そのため、取り扱うデータが膨大となりデータを記録する記憶装置の容量が大きくなるという問題があった。また、特定の事象を検証する際、記録されている全ての映像を作業者が確認して検証対象の事象を探し出す必要があり、作業効率が悪いという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、運転状況の検証作業を効率的に行うことが可能な運転状況再現装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、鉄道システムの各列車に搭載された車上装置で管理されている車上情報と、鉄道システムの各列車の運行状況を監視する地上装置で管理されている地上情報とに基づいて列車の運転状況を再現する運転状況再現装置である。運転状況再現装置は、外部から指定された列車番号および日時により特定される列車である指定列車に搭載された車上装置から日時に対応する車上情報を取得する車上情報取得部と、車上情報取得部が取得した車上情報を解析して特定事象が発生した時刻を特定する特定事象検出部と、特定事象検出部が検出した特定事象が発生した時刻を含む一定期間における地上情報を地上装置から取得する地上情報取得部と、特定事象検出部が検出した特定事象が発生した時刻を含む一定期間における気象情報を含んだ外部情報を取得する外部情報取得部と、車上情報、地上情報および外部情報に基づいて指定列車の過去の運転状況を示す再現画像を生成する再現画像生成部と、を備える。また、運転状況再現装置は、特定事象の種類の指定をユーザから受け付け可能とする。

本発明にかかる運転状況再現装置によれば、運転状況の検証作業を効率的に行うことができる、という効果を奏する。

本発明の実施の形態１にかかる運転状況再現装置の構成例を示す図 実施の形態１にかかる運転状況再現装置の動作例を示すフローチャート 情報入力画面の一例を示す図 運転状況再現装置の表示装置に表示される再現画面の一例を示す図 再現画面を構成する速度メータの表示例を示す図 再現画面を構成する列車状態の表示例を示す図 再現情報の選択画面の一例を示す図 特定事象の選択画面の一例を示す図 実施の形態２にかかる運転状況再現装置における再現情報の管理動作の一例を示すローチャート 実施の形態３にかかる運転状況再現装置の構成例を示す図 運転状況再現装置を実現するハードウェア構成の一例を示す図

以下に、本発明の実施の形態にかかる運転状況再現装置、表示装置および運転状況再現方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる運転状況再現装置の構成例を示す図である。図１に示した運転状況再現装置１０は、列車の過去の運転状況を再現する装置である。なお、図１では、運転状況再現装置１０に加えて、運転状況再現装置１０が列車の運転状況を再現する際に使用する各種情報の取得元の装置、具体的には、列車に搭載された車上装置３０、地上に設置された地上装置５０およびインターネットなどのネットワーク９０に接続されたデータベース７０についても併せて記載している。車上装置３０は、搭載された列車が運用中に列車内の各部の状態を監視し、監視結果を示す情報を生成して車上情報として管理する。地上装置５０は、鉄道システムを構成する各列車の運行状況を監視し、各列車の運行状況の監視結果を示す情報を生成して地上情報として管理する。

運転状況再現装置１０は、車上情報取得部１１、特定事象検出部１２、地上情報取得部１３、外部情報取得部１４、表示情報再現部１５、機器操作情報再現部１６、地上情報再現部１７、外部表示情報生成部１８、タイミング制御部１９、表示情報合成部２０、音声生成部２１、表示装置２２、音声出力装置２３、再生制御部２４、データベース２５および入力受付部２６を備える。表示情報再現部１５、機器操作情報再現部１６、地上情報再現部１７、外部表示情報生成部１８、タイミング制御部１９および表示情報合成部２０は、再現画像生成部２９を構成し、表示装置２２に表示させる画像として、列車の過去の運転状況を示す再現画像を生成する。

車上情報取得部１１は、車上装置３０のデータベース３１から車上情報を取得する。車上情報取得部１１が取得する車上情報は、車上装置３０が搭載された列車の過去の運用に関連する情報であり、過去の運用時に収集された、運用開始時刻、走行路線、列車種別、走行時の速度、停車駅、到着時刻、発車時刻、運転士が行った操作の情報、列車搭載機器の動作状態の情報、運転室内などに設置されたビデオカメラで撮影された映像、などが該当する。列車搭載機器としては、電動機、ブレーキ装置、空調装置、照明装置、ドア開閉装置、表示装置、などが該当する。車上情報取得部１１が取得する車上情報には時刻情報が含まれているものとする。車上情報に含まれている時刻情報は、車上情報が車上装置３０で記録された日時すなわち車上情報がデータベース３１に記録された日時の情報である。なお、車上情報をこれらの情報に限定するものではない。また、説明を簡単化するため、図１では、１台の車上装置３０を記載しているが、実際には複数の車上装置３０が存在している。詳細については別途説明するが、車上情報取得部１１は、入力受付部２６を介して使用者から指定された列車に搭載された車上装置３０から車上情報を取得する。

ここで、図１に示した車上装置３０について説明する。車上装置３０は、車上情報を管理するデータベース３１と、車上情報としてデータベース３１に記録される情報を車上情報伝送部３６経由で機器群３３から収集する車上情報記録部３２と、表示装置３５に表示させる画像などの表示情報を生成する表示情報生成部３４とを備える。機器群３３は、各種の列車搭載機器である。表示情報生成部３４は、車上情報伝送部３６経由で機器群３３から取得した情報に基づいて表示情報を生成する。また、図１では記載を省略しているが、車上装置３０は通信装置を備えており、地上装置５０および運転状況再現装置１０との間でＩＰ（Internet Protocol）通信等の通信を可能とする。

運転状況再現装置１０の説明に戻り、特定事象検出部１２は、車上情報取得部１１が取得した車上情報を解析し、車上情報の中に特定の事象が発生した時の情報が含まれているか否かを判断する。特定の事象としては、列車の遅延の発生、車両故障の発生、などが該当するがこれらに限定するものではない。特定事象検出部１２は、取得した車上情報の中に特定の事象が発生した時の情報が含まれていると判断した場合、特定の事象が発生した時刻である特定事象発生時刻を含む期間における地上情報を取得するよう地上情報取得部１３に指示するとともに、前記期間を対象として外部情報を取得するよう外部情報取得部１４に指示する。地上情報および外部情報については後述する。また、特定事象検出部１２は、車上情報取得部１１が取得した車上情報のうち、特定事象発生時刻を含む期間の車上情報を抽出して表示情報再現部１５および機器操作情報再現部１６へ出力する。特定事象検出部１２は、車上情報取得部１１が取得した車上情報の中に特定の事象が発生した時の情報が複数存在する場合、特定事象発生時刻の各々について、特定事象発生時刻を含む期間の地上情報を取得するよう地上情報取得部１３に指示するとともに、外部情報を取得するよう外部情報取得部１４に指示する。同様に、特定事象検出部１２は、車上情報取得部１１が取得した車上情報の中に特定の事象が発生した時の情報が複数存在する場合、特定事象発生時刻の各々について、特定事象発生時刻を含む期間の車上情報を抽出して表示情報再現部１５および機器操作情報再現部１６へ出力する。

地上情報取得部１３は、地上装置５０のデータベース５１から地上情報を取得して地上情報再現部１７へ出力する。地上情報取得部１３が取得する地上情報は、データベース５１で管理されている情報のうち、車上情報取得部１１が取得した車上情報の取得元の車上装置３０が搭載された列車、すなわち使用者から指定された列車に関する情報である。データベース５１では、列車の位置情報、運行情報、列車番号などの情報が管理されており、地上情報取得部１３は、列車の位置情報、運行情報などを地上情報として取得する。取得する運行情報は、使用者から指定された列車の種別、行き先、停車駅、各停車駅への到着予定時刻、各停車駅への実際の到着時刻、各停車駅からの出発予定時刻、各停車駅からの実際の出発時刻など、使用者から指定された列車の運行に関連する各種情報とする。地上情報取得部１３は、特定事象検出部１２から指示された期間の地上情報を取得する。地上情報取得部１３が取得する地上情報には時刻情報が含まれているものとする。ここでの時刻情報とは、地上情報が地上装置５０で記録された日時すなわち地上情報がデータベース５１に記録された日時の情報である。

外部情報取得部１４は、データベース７０から気象情報、時事情報などの情報を外部情報として取得して外部表示情報生成部１８へ出力する。外部情報取得部１４は、特定事象検出部１２から指示された期間の外部情報を取得する。また、外部情報取得部１４は、外部情報を出力する際、外部情報が示す内容がいつのものであったかを示す時刻情報、すなわち、特定事象検出部１２から指示された期間を示す時刻情報も一緒に出力する。

表示情報再現部１５は、特定事象検出部１２から受け取った車上情報の内容を表示装置２２上で再現させるための画像または文字情報を生成する。表示情報再現部１５が生成する画像および文字情報は、列車の運転室に設置された表示装置すなわち車上装置３０の表示装置３５に表示された画像および文字と同様の内容を表す表示情報である。表示情報再現部１５は、生成した表示情報と時刻情報とを対応付けてタイミング制御部１９へ出力する。ここでの時刻情報とは、生成した表示情報が示す内容と同様の内容が車上装置３０の表示装置３５に表示された時刻の情報、すなわち表示情報の生成に使用した車上情報に含まれていた時刻情報である。

機器操作情報再現部１６は、特定事象検出部１２から受け取った車上情報に基づいて、列車に搭載された機器すなわち車上装置３０の機器群３３に含まれる各種機器に対して実行された操作内容を表示装置２２または音声出力装置２３で再現するための情報を生成する。機器操作情報再現部１６が生成する情報は、画像、文字情報または音声情報である。画像および文字情報は、主幹制御器、ブレーキ、ドア開閉装置などの操作内容を示す操作情報である。音声情報は、列車の運転時に運転士に向けて出力された音声の情報である。機器操作情報再現部１６は、生成した操作情報および音声情報と、操作情報および音声情報の生成に使用した車上情報に含まれていた時刻情報とを対応付けてタイミング制御部１９へ出力する。機器操作情報再現部１６が音声情報を生成する処理は音声再現部として実行する処理に相当する。

地上情報再現部１７は、地上情報取得部１３から受け取った地上情報の内容を表示装置２２に表示させるための画像または文字情報を生成する。地上情報再現部１７が生成する情報は、列車の走行位置、遅延発生の有無などの列車の運行状況を示す運行状況再現情報である。地上情報再現部１７は、生成した情報と、情報の生成に使用した地上情報と一緒に地上情報取得部１３から受け取った時刻情報とを対応付けてタイミング制御部１９へ出力する。なお、地上情報再現部１７は、地上情報取得部１３から受け取った地上情報の内容を示す音声情報を生成するようにしてもよい。すなわち、地上情報再現部１７は、例えば、文字情報の代わりに音声情報を生成してもよい。

外部表示情報生成部１８は、外部情報取得部１４から受け取った外部情報の内容を表示装置２２に表示させるための画像または文字情報を外部表示情報として生成する。外部表示情報生成部１８は、生成した外部表示情報と、外部情報と一緒に受け取った時刻情報とを対応付けてタイミング制御部１９へ出力する。なお、外部表示情報生成部１８は、外部情報取得部１４から受け取った外部情報の内容を示す音声情報を生成するようにしてもよい。

タイミング制御部１９は、表示情報再現部１５、機器操作情報再現部１６、地上情報再現部１７および外部表示情報生成部１８から受け取った画像、文字情報および音声情報の出力タイミングを、受け取った時刻情報が同じもの同士が同じタイミングで表示情報合成部２０または音声生成部２１へ入力されるよう調整する。タイミング制御部１９は、画像および文字情報を表示情報合成部２０へ出力し、音声情報を音声生成部２１へ出力する。また、タイミング制御部１９は、表示情報再現部１５、機器操作情報再現部１６、地上情報再現部１７および外部表示情報生成部１８から受け取った画像、文字情報および音声情報と時刻の情報とを再現情報としてデータベース２５へ登録する。

表示情報合成部２０は、タイミング制御部１９から受け取った画像および文字情報を合成し、表示装置２２に表示させる表示画像を生成し、表示装置２２へ出力する。また、表示情報合成部２０は、後述する再生制御部２４から画像および文字情報が入力された場合にも、画像と文字情報とを合成して表示画像を生成する。表示情報合成部２０が生成する表示画像は、列車の運転状況を示す再現画像である。

音声生成部２１は、タイミング制御部１９から受け取った音声情報に基づいて、音声出力装置２３から出力する音声を生成し、音声出力装置２３へ出力する。また、音声生成部２１は、後述する再生制御部２４から音声情報が入力された場合にも音声を生成する。音声出力装置２３が生成する音声は、列車の運転状況を示す再現音声である。

表示装置２２は、表示情報合成部２０で生成された、列車の運転状況を示す再現画像を表示する。

音声出力装置２３はスピーカーなどであり、音声生成部２１で生成された音声を出力する。

再生制御部２４は、入力受付部２６を介して使用者から指定された再現情報をデータベース２５から読み出し、表示情報合成部２０および音声生成部２１へ出力する。

データベース２５は再現情報を保持する記憶部であり、タイミング制御部１９から受け取った再現情報を管理するとともに、再生制御部２４から要求された再現情報を再生制御部２４へ出力する。

入力受付部２６は、マウスおよびキーボードに代表される入力装置で構成され、使用者からの各種操作を受け付け、受け付けた内容を示す情報を生成して運転状況再現装置１０の各部へ出力する。

次に、運転状況再現装置１０の全体動作について、図２を参照しながら説明する。図２は、運転状況再現装置１０の動作例を示すフローチャートである。

運転状況再現装置１０は、まず、運転状況を再現する列車の列車番号および運転状況を再現する日時の指定を外部から受け付け、指定された列車の車上装置３０から、指定された日時すなわち期間において記録された車上情報を取得する（ステップＳ１１）。このステップＳ１１において、運転状況再現装置１０は、図３に例示した情報入力画面４０を表示装置２２に表示して必要な情報すなわち列車番号および日時の情報が使用者から入力されるのを待つ。

運転状況再現装置１０は、入力受付部２６を介して列車番号４１、日付４２および時間４３が入力された後、クリック等の操作により再現開始ボタン４４が選択されると、車上情報を取得する。すなわち、運転状況再現装置１０は、入力受付部２６を介して外部から指定された列車番号および日付により特定される列車の車上装置が保持している車上情報の中から、指定された日付に対応する車上情報を取得する。具体的には、車上情報取得部１１が、情報入力画面４０への情報入力により指定された列車番号、日付および時間の情報を含んだ要求信号を生成し、図示を省略している通信装置を介して、指定された列車番号の列車に搭載された車上装置３０へ要求信号を送信する。一例として、車上情報取得部１１は、使用者から指定された日付および時間の情報を含んだパケットを生成し、使用者から指定された列車番号の列車に搭載された車上装置３０のアドレスを宛先に設定して送信する。運転状況再現装置１０は、運転状況を再現する対象の各列車に搭載された車上装置３０に割り当てられているＩＰアドレスと列車番号との対応関係を示すテーブルを保持しているものとする。各列車に搭載された車上装置３０に割り当てられているＩＰアドレスと列車番号との対応関係は地上装置５０で管理されている情報から把握することが可能であり、運転状況再現装置１０は、各車上装置３０に割り当てられているＩＰアドレスと列車番号との対応関係の情報を地上装置５０から予め取得しておくものとする。地上装置５０では、鉄道システムの各列車の運用履歴と各列車に搭載された車上装置３０に割り当てられているＩＰアドレスの情報とが管理されている。列車の運用履歴は、各列車が、いつ、どの列車番号の列車として運用されたかを示す情報を含んだ情報であり、列車の運用履歴と各列車に搭載された車上装置３０に割り当てられているＩＰアドレスの情報とを照合することにより、ある列車番号および日時に対応する列車に搭載された車上装置３０に割り当てられているＩＰアドレスを知ることが可能である。

なお、運転状況再現装置１０は、運転状況を再現する対象の各列車に搭載された車上装置３０に割り当てられているＩＰアドレスと列車番号との対応関係を示すテーブルを保持しておかなくてもよい。この場合、運転状況再現装置１０は、ステップＳ１１で列車番号と日時が指定されると、指定された列車番号および日時を地上装置５０へ通知し、通知した列車番号および日時により特定される列車の車上装置３０に割り当てられているＩＰアドレスを問い合わせる。そして、運転状況再現装置１０は、地上装置５０から通知されたＩＰアドレスを宛先とする上記のパケットを生成して車上装置３０へ送信する。

車上装置３０は、日付および時間の情報を含んだパケットを受信した場合、受信した日付および時間の情報に対応する車上情報を運転状況再現装置１０へ送信する。

運転状況再現装置１０の車上情報取得部１１は、車上装置３０から送信された車上情報を不図示の通信装置を介して受け取ると、受け取った車上情報を特定事象検出部１２へ出力する。

運転状況再現装置１０は、次に、ステップＳ１１で取得した車上情報を解析し（ステップＳ１２）、特定事象が発生しているか否かを確認する（ステップＳ１３）。特定事象としては、列車の遅延の発生、車両故障の発生、運転士による特定操作の実施などが該当する。どのような事象が特定事象に該当するのかは予め決定されているものとする。ステップＳ１２では、特定事象検出部１２が車上情報を解析し、特定事象の発生を検出する。

ステップＳ１１で取得した車上情報が特定事象の発生を示していない場合、すなわち、ステップＳ１１で取得した車上情報の中に特定事象が発生している状況で記録された車上情報が含まれていない場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、運転状況再現装置１０は処理を終了する。一方、運転状況再現装置１０は、ステップＳ１１で取得した車上情報が特定事象の発生を示している場合、すなわち、ステップＳ１１で取得した車上情報の中に特定事象が発生している状況で記録された車上情報が含まれている場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１３で検出した特定事象の発生時刻の前後一定時間の期間に含まれる車上情報をステップＳ１１で取得した車上情報から抽出する（ステップＳ１４）。このステップＳ１４の処理は特定事象検出部１２が行う。ステップＳ１４において、特定事象検出部１２は、車上情報取得部１１より受け取った車上情報から、ステップＳ１３で検出した特定事象の発生時刻の前後一定時間の期間に含まれる車上情報を抽出する。特定事象検出部１２は、抽出した車上情報を表示情報再現部１５および機器操作情報再現部１６へ出力する。

ここで、これまで説明したステップＳ１１からＳ１４に対応する動作の一例を示す。ステップＳ１１において、列車番号として「Ａ１２３４」、日時として「２０１６年９月１日 ７：００〜８：００」が指定され、かつ、列車番号Ａ１２３４の列車において２０１６年９月１日の７：２４に特定事象が発生していた場合の動作を説明する。この場合、車上情報取得部１１は、２０１６年９月１日に列車番号Ａ１２３４として運用されていた列車の車上装置から、２０１６年９月１日の７：００〜８：００に記録された車上情報を取得し、特定事象検出部１２へ出力する（ステップＳ１１）。特定事象検出部１２は、車上情報取得部１１から受け取った車上情報を解析し（ステップＳ１２）、２０１６年９月１日の７：２４に特定事象が発生したことを検出する（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）。そして、特定事象検出部１２は、特定事象が発生した時刻（７：２４）の前後一定時間の車上情報、ここでは７：１９から７：２９の間の車上情報を、車上情報取得部１１から受け取った車上情報から抽出し（ステップＳ１４）、表示情報再現部１５および機器操作情報再現部１６へ出力する。なお、ここでは特定事象が発生した時刻の前後５分間の車上情報を特定事象検出部１２が抽出する場合の例を示したがこれに限定されない。特定事象が発生した時刻の前後３分間の期間、特定事象が発生した時刻の１分前から５分後までの期間、などを対象として車上情報を抽出してもよい。すなわち、特定事象検出部１２は、特定事象の発生を検出した場合、特定事象の発生時刻を含む一定期間における車上情報を抽出する。

また、特定事象検出部１２は、ステップＳ１３において複数の特定事象の発生を検出する可能性もある。特定事象検出部１２は、複数の特定事象の発生を検出した場合、検出した特定事象のそれぞれを対象として、特定事象の発生時刻を含む一定期間における車上情報の抽出を行う。特定事象検出部１２は、２０１６年９月１日の７：００〜８：００の車上情報を車上情報取得部１１から受け取り、７：１５および７：５０に特定事象が発生したことを検出した場合、７：１５を含む一定期間における車上情報および７：５０を含む一定期間における車上情報を、車上情報取得部１１から受け取った車上情報から抽出し、表示情報再現部１５および機器操作情報再現部１６へ出力する。

図２に沿った説明に戻り、運転状況再現装置１０は、ステップＳ１４に続いて、ステップＳ１３で検出した特定事象の発生時刻の前後一定時間における地上情報および外部情報を取得する（ステップＳ１５）。このステップＳ１５においては、まず、特定事象検出部１２が、ステップＳ１３で検出した特定事象の発生時刻の前後一定時間の期間およびステップＳ１１で指定された列車番号を地上情報取得部１３に通知する。特定事象検出部１２は、また、ステップＳ１３で検出した特定事象の発生時刻の前後一定時間の期間を外部情報取得部１４に通知する。特定事象検出部１２が地上情報取得部１３および外部情報取得部１４に通知する期間は、ステップＳ１４で特定事象検出部１２が車上情報を抽出した期間と同じ期間である。ステップＳ１４で特定事象検出部１２が車上情報を抽出した期間が「７：１９から７：２９」の場合、特定事象検出部１２は「７：１９から７：２９」の期間を地上情報取得部１３および外部情報取得部１４に通知する。次に、地上情報取得部１３が、特定事象検出部１２から通知された期間および列車に対応する地上情報を地上装置５０から取得する。すなわち、地上情報取得部１３は、特定事象検出部１２から通知された期間および列車番号の情報を含んだ要求信号を生成し、図示を省略している通信装置を介して、地上装置５０へ要求信号を送信する。地上情報取得部１３は、地上装置５０に割り当てられているＩＰアドレスの情報を保持しているものとする。また、外部情報取得部１４が、特定事象検出部１２から通知された期間に対応する外部情報をデータベース７０から取得する。外部情報取得部１４は、データベース７０のＵＲＬ（Uniform Resource Locator）の情報を保持しているものとする。外部情報取得部１４は外部情報として気象情報を取得する場合、特定事象検出部１２から通知された期間の天気、気温、湿度、風速、風向き、降水量および積雪量などの情報を取得する。外部情報取得部１４は、取得した外部情報と時刻情報とを外部表示情報生成部１８へ出力する。

運転状況再現装置１０は、次に、車上装置３０、地上装置５０およびデータベース７０から取得した車上情報、地上情報および外部情報を表示装置２２または音声出力装置２３において再現させるための情報を生成する（ステップＳ１６）。このステップＳ１６では、表示情報再現部１５、機器操作情報再現部１６、地上情報再現部１７および外部表示情報生成部１８が処理を行う。表示情報再現部１５は、特定事象検出部１２から受け取った車上情報の内容を表示装置２２上で再現させるための画像または文字情報を生成する。機器操作情報再現部１６は、特定事象検出部１２から受け取った車上情報に基づいて、列車に搭載された機器に対して運転士が行った操作内容を表示装置２２または音声出力装置２３で再現するための情報を生成する。地上情報再現部１７は、地上情報取得部１３から受け取った地上情報の内容を表示装置２２に表示させるための画像または文字情報を生成する。外部表示情報生成部１８は、外部情報取得部１４から受け取った外部情報の内容を表示装置２２に表示させるための画像または文字情報を生成する。

運転状況再現装置１０は、次に、ステップＳ１６で生成した各情報のタイミング制御を行い、時刻ごとの合わせこみを行う（ステップＳ１７）。このステップＳ１７では、タイミング制御部１９が、表示情報再現部１５、機器操作情報再現部１６、地上情報再現部１７および外部表示情報生成部１８のそれぞれから入力された情報の出力タイミングを制御し、対応付けられている時刻が同じ情報同士を同じタイミングで表示情報合成部２０または音声生成部２１へ出力する。タイミング制御部１９は、表示情報再現部１５、機器操作情報再現部１６、地上情報再現部１７および外部表示情報生成部１８のそれぞれから入力された情報のうち、画像および文字情報を表示情報合成部２０へ出力し、音声情報を音声生成部２１へ出力する。

運転状況再現装置１０は、次に、ステップＳ１７でタイミング制御を行った情報のうち、画像および文字情報を合成して表示し、音声を出力する（ステップＳ１８）。このステップＳ１８では、表示情報合成部２０が、タイミング制御部１９から入力された各画像および各文字情報を合成し、ステップＳ１１で指定された列車の運転状況の再現画像を生成し、表示装置２２に表示させる。また、音声生成部２１が、タイミング制御部１９から入力された音声情報を再生し、ステップＳ１１で指定された列車の運転状況の再現音声を生成し、音声出力装置２３から出力する。

図４は、運転状況再現装置１０の表示装置２２に表示される再現画面の一例を示す図である。図４に示したように、運転状況再現装置１０は、運転台の窓の映像６１すなわち運転台に設置されたビデオカメラで撮影した映像と、運転台表示器に表示された内容を再現する表示６２および６３と、日時および天候を示す表示６４と、列車の走行位置、列車番号および運行状況を示す表示６５を含んだ再現画面６０を表示装置２２へ表示する。表示６２としては、図５に例示した内容の速度メータの表示を行い、表示６３としては、図６に例示した内容の列車状態の表示を行う。

また、運転状況再現装置１０は、再現情報を記録する（ステップＳ１９）。このステップＳ１９では、タイミング制御部１９が、表示情報再現部１５、機器操作情報再現部１６、地上情報再現部１７および外部表示情報生成部１８のそれぞれから入力された情報を１つにまとめ、再現情報としてデータベース２５に登録する。再現情報は、タイミング制御部１９でタイミング制御が行われた後の各情報を１つにまとめたものである。すなわち、タイミング制御部１９から表示情報合成部２０へ出力された各画像および各文字情報と、タイミング制御部１９から音声生成部２１へ出力された音声情報とを１つにまとめて生成されたファイルである。再現情報として記録される画像、文字情報および音声情報は時刻の同期がとれているものとする。なお、ステップＳ１８とＳ１９とは順番が入れ替わってもよいし、並列に実行してもよい。

データベース２５に登録された再現情報は、再生制御部２４により読み出され、画像および文字情報は表示情報合成部２０で合成された後に表示装置２２へ出力され、音声情報は音声生成部２１で音声に変換された後、音声出力装置２３へ出力される。すなわち、運転状況再現装置１０は、一度再現動作で使用した情報を再現情報として保持しておき、保持している再現情報を使用して、過去に再現させた内容と同じ内容を再現する機能を有する。これにより、同じ日時および列車の運転状況を再度再現する際に車上情報、地上情報および外部情報を改めて取得する必要が無くなり、処理負荷の軽減と再現動作に要する時間の短縮化を実現できる。運転状況再現装置１０は、図３に示した情報入力画面４０を表示装置２２に表示させた状態で「再現済みデータから選択」と記載されたボタン４５が使用者により押されると、過去に再現させた内容と同じ内容を再現させる機能を起動する。「再現済みデータから選択」と記載されたボタン４５が押された場合、運転状況再現装置１０は、図７に例示した選択画面８０を表示装置２２に表示する。図７に例示した選択画面８０では、過去に再現済みの運転状況のリストを表示している。運転状況再現装置１０は、選択画面８０の領域８１に表示したチェックボックスのいずれか一つにチェックが入った状態で決定ボタン８２が押された場合、データベース２５で管理している再現情報に基づき、列車の運転状況を表示装置２２および音声出力装置を使用して再現する。具体的には、再生制御部２４が、決定ボタン８２が押されたことを示す情報を入力受付部２６から受け取ると、決定ボタン８２が押された時点でチェックが入っていたチェックボックスと対応付けられている再現情報をデータベース２５から読み出し、読み出した再現情報に含まれている画像および文字情報を表示情報合成部２０へ出力し、音声情報を音声生成部２１へ出力する。

なお、再生制御部２４およびデータベース２５は、同じ内容の運転状況を繰り返し再現する必要がある場合に、同じ内容の運転状況を効率的に再現するための構成要素である。そのため、再生制御部２４およびデータベース２５については省略することも可能である。再生制御部２４およびデータベース２５を省略した構成とした場合でも、同じ列車番号および同じ日時を指定することにより、同じ内容の運転状況を繰り返し再現することが可能である。

また、特定事象検出部１２が車上情報を解析して発生の有無を判定する特定事象は、予め定義されている複数種類の特定事象の中から使用者が選択できるようにしてもよい。すなわち、特定事象検出部１２は、複数種類の特定事象の中から使用者が指定した種類の特定事象を検出するようにしてもよい。特定事象検出部１２が検出する特定事象を予め定義されている複数種類の特定事象の中から使用者に選択させる場合、運転状況再現装置１０は、図８に例示した、特定事象の選択画面８６を表示装置２２に表示する。使用者は、領域８７に示したチェックボックスの１つ以上にチェックを入れ、決定ボタン８８を押下することにより、特定事象検出部１２が検出する特定事象の種類を指定する。運転状況再現装置１０は、特定事象の選択画面８６の領域８７に表示したチェックボックスの１つ以上にチェックが入った状態で決定ボタン８８が押された場合、決定ボタン８８が押された時点でチェックが入っていたチェックボックスと対応付けられている事象を、特定事象検出部１２が検出する特定事象として設定する。図８では、特定事象検出部１２が検出する特定事象として設定可能な事象を遅延、事故、車両故障、設備故障および緊急停止を例示しているが、設定可能な事象をこれらの事象に限定するものではない。

以上のように、本実施の形態にかかる運転状況再現装置１０は、外部から列車番号および日時の指定を受けると、指定された列車番号に対応する列車に搭載された車上装置から、指定された日時が示す期間の車上情報を取得し、取得した車上情報に特定事象が発生した時の車上情報が含まれているか否かを確認し、特定事象が発生した時の車上情報が含まれている場合、特定事象の発生時刻を含む一定期間の地上情報および外部情報を取得し、取得した地上情報および外部情報と、車上装置から取得した車上情報のうち、特定事象の発生時刻を含む一定期間の車上情報とを使用し、指定された列車番号の列車の運転状況を表示装置２２および音声出力装置２３により再現することとした。これにより、特定事象が発生する前後の運転状況を短時間で確認することができ、運転状況の検証作業を効率的に行うことが可能となる。

なお、本実施の形態では、運転状況再現装置１０が表示装置２２を備えた構成の場合について説明を行ったが、表示装置２２を運転状況再現装置１０から独立させてもよい。すなわち、表示装置２２を運転状況再現装置１０の外部に存在する別の装置としてもよい。音声出力装置２３についても同様に、運転状況再現装置１０の外部の装置としてもよい。

実施の形態２．
実施の形態１で説明した運転状況再現装置１０は、再現情報を記録するデータベース２５を備えることとした。しかし、データベース２５に記録可能な情報量は限られており、必要以上に多くの再現情報を記録可能にした場合、装置コストの増大につながる。そこで、実施の形態２にかかる運転状況再現装置では、一定の条件を満たす再現情報を自動的に消去する。

以下、実施の形態２にかかる運転状況再現装置について説明する。なお、実施の形態１にかかる運転状況再現装置１０と共通の部分については説明を省略する。実施の形態２にかかる運転状況再現装置の構成は実施の形態１にかかる運転状況再現装置１０と同様である。実施の形態２にかかる運転状況再現装置は、図９に示したフローチャートに従って再現情報を管理する。図９は、実施の形態２にかかる運転状況再現装置における再現情報の管理動作の一例を示すフローチャートである。実施の形態２にかかる運転状況再現装置は、図９に示した動作以外は実施の形態１にかかる運転状況再現装置１０と共通である。

本実施の形態にかかる運転状況再現装置１０は、図９に示した動作を定期的に、または不定期に実行し、一定の条件を満たす再現情報を消去する。運転状況再現装置１０は、１日ごと、１週間毎など、予め設定されている周期で図９に示した動作を実行する。または、運転状況再現装置１０は、予め決められた操作が行われた場合に、図９に示した動作を実行する。予め決められた操作としては、運転状況再現装置１０の起動操作、終了操作などが考えられる。なお、運転状況再現装置１０は、図９に示した動作を定期的に実行しつつ、予め決められた操作が行われた場合にも実行するようにしてもよい。

図９に示した動作について説明する。図９に示した動作は、再生制御部２４が実行する操作である。動作開始後、運転状況再現装置１０の再生制御部２４は、データベース２５が記録している再現情報の個数を取得する（ステップＳ２１）。すなわち、再生制御部２４は、データベース２５にアクセスし、データベース２５が記録している再現情報の個数の情報を取得する。再生制御部２４は、次に、取得した個数が一定数以上か否かを確認する（ステップＳ２２）。取得した個数が一定数以上の場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、再生制御部２４は、データベース２５が記録している再現情報のうち、最も古い再現情報をデータベース２５から消去し（ステップＳ２３）、ステップＳ２４に進む。また、再生制御部２４は、ステップＳ２１で取得した個数が一定数未満の場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、ステップ２４に進む。ステップＳ２４において、再生制御部２４は、データベース２５にアクセスし、記録日時が現在日時より一定期間以上前の再現情報を検索する（ステップＳ２４）。ステップＳ２４での検索の結果、該当データすなわち記録日時が現在日時より一定期間以上前の再現情報が無い場合（ステップＳ２５：Ｎｏ）、再生制御部２４は処理を終了する。一方、該当データがある場合（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、再生制御部２４は、該当データ、すなわち記録日時が現在日時より一定期間以上前の再現情報をデータベース２５から消去する（ステップＳ２６）。

なお、再生制御部２４は、ステップＳ２１からＳ２３として、データベース２５が記録している再現情報の個数に基づいて古い再現情報を消去する処理を行うこととしたが、データベース２５が記録している再現情報の合計サイズが一定値以上の場合に、合計サイズが一定値未満となるまで、最も古い再現情報から順番に消去を行うようにしてもよい。

このように、実施の形態２にかかる運転状況再現装置１０は、一定の条件を満たした場合に一部の再現情報を自動的に消去するようにしたので、再現情報を記録するデータベース２５を実現するために必要なメモリのサイズが大きくなるのを抑制することができる。

実施の形態３．
図１０は、実施の形態３にかかる運転状況再現装置の構成例を示す図である。図１０では、実施の形態１にかかる運転状況再現装置１０（図１参照）と同様の構成要素に運転状況再現装置１０と同じ符号を付している。実施の形態３にかかる運転状況再現装置１０ａは、実施の形態１にかかる運転状況再現装置１０から表示装置２２および音声出力装置２３を削除したものである。なお、図１０では、入力受付部２６、再生制御部２４およびデータベース２５の記載を省略している。

実施の形態３にかかる運転状況再現装置１０ａは、可搬型の装置とし、列車に搭載されて使用する、または、車上装置と同様に常に列車に搭載された状態で使用する構成とする。また、運転状況再現装置１０ａは、基本的な装置構成は実施の形態１にかかる運転状況再現装置１０と同じであるが、外部の表示装置および音声出力装置を利用して運転状況を再現する。具体的には、運転状況再現装置１０ａは、車上装置３０を構成している表示装置３５および音声出力装置３７を利用して運転状況を再現する。運転状況再現装置１０ａは、地上情報および外部情報を無線伝送により取得する。

このように、実施の形態３にかかる運転状況再現装置１０ａは、車上装置３０を構成している表示装置３５および音声出力装置３７を利用して運転状況を再現する。これにより、装置の小型化が可能となり、可搬型の装置とすることができる。また、列車搭載型の装置とする場合には、既存の表示装置および音声出力装置を有効利用することができ、コストの削減および小型化を実現できる。

次に、実施の形態１から３で説明した運転状況再現装置のハードウェア構成について説明する。図１１は、運転状況再現装置を実現するハードウェア構成の一例を示す図である。実施の形態１から３で説明した運転状況再現装置は、プロセッサ１０１、メモリ１０２、通信装置１０３、入力装置１０４、表示装置１０５および音声出力装置１０６により実現される。

プロセッサ１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）ともいう）、システムＬＳＩ（Large Scale Integration）などである。メモリ１０２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などである。

通信装置１０３は、モデム、デーコーダ、有線インタフェースまたは無線インタフェースなどを備えて構成されており、有線通信または無線通信を行う。入力装置１０４は、キーボード、マウス、タッチパネルなどである。表示装置１０５は、液晶パネルなどであり、音声出力装置１０６はスピーカーなどである。

図１および図１０に示した運転状況再現装置１０，１０ａの車上情報取得部１１、特定事象検出部１２、地上情報取得部１３、外部情報取得部１４、表示情報再現部１５、機器操作情報再現部１６、地上情報再現部１７、外部表示情報生成部１８、タイミング制御部１９、表示情報合成部２０および音声生成部２１は、図１１に示したプロセッサ１０１およびメモリ１０２により実現される。すなわち、プロセッサ１０１が車上情報取得部１１、特定事象検出部１２、地上情報取得部１３、外部情報取得部１４、表示情報再現部１５、機器操作情報再現部１６、地上情報再現部１７、外部表示情報生成部１８、タイミング制御部１９、表示情報合成部２０および音声生成部２１のそれぞれとして動作するためのプログラムをメモリ１０２に格納しておき、メモリ１０２に格納されているプログラムをプロセッサ１０１が読み出して実行することにより、上記の各部が実現される。図１に示した表示装置２２は、図１１に示した表示装置１０５に対応する。図１に示した音声出力装置２３は図１１に示した音声出力装置１０６に対応する。図１に示した入力受付部２６は図１１に示した入力装置１０４により実現される。図１に示した再生制御部２４およびデータベース２５は、図１１に示したプロセッサ１０１およびメモリ１０２により実現される。すなわち、プロセッサ１０１が再生制御部２４およびデータベース２５として動作するためプログラムをメモリ１０２に格納しておき、メモリ１０２に格納されているプログラムをプロセッサ１０１が読み出して実行することにより、再生制御部２４およびデータベース２５が実現される。データベース２５が管理する再現情報はメモリ１０２に書き込まれる。また、通信装置１０３は、プロセッサ１０１およびメモリ１０２により実現される車上情報取得部１１、地上情報取得部１３および外部情報取得部１４が車上情報、地上情報または外部情報を取得する際に使用される。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１０，１０ａ 運転状況再現装置、１１ 車上情報取得部、１２ 特定事象検出部、１３ 地上情報取得部、１４ 外部情報取得部、１５ 表示情報再現部、１６ 機器操作情報再現部、１７ 地上情報再現部、１８ 外部表示情報生成部、１９ タイミング制御部、２０ 表示情報合成部、２１ 音声生成部、２２，３５，１０５ 表示装置、２３，３７，１０６ 音声出力装置、２４ 再生制御部、２５，３１，５１，７０ データベース、２６ 入力受付部、２９ 再現画像生成部、３０ 車上装置、３２ 車上情報記録部、３３ 機器群、３４ 表示情報生成部、３６ 車上情報伝送部、４０ 情報入力画面、５０ 地上装置、８０ 選択画面、８６ 特定事象の選択画面、９０ ネットワーク。

Claims (8)

1. 鉄道システムの各列車に搭載された車上装置で管理されている車上情報と、前記鉄道システムの各列車の運行状況を監視する地上装置で管理されている地上情報とに基づいて列車の運転状況を再現する運転状況再現装置であって、
   外部から指定された列車番号および日時により特定される列車である指定列車に搭載された車上装置から前記日時に対応する車上情報を取得する車上情報取得部と、
   前記車上情報取得部が取得した前記車上情報を解析して特定事象が発生した時刻を特定する特定事象検出部と、
   前記特定事象検出部が検出した前記特定事象が発生した時刻を含む一定期間における前記地上情報を前記地上装置から取得する地上情報取得部と、
   前記特定事象検出部が検出した前記特定事象が発生した時刻を含む一定期間における気象情報を含んだ外部情報を取得する外部情報取得部と、
   前記車上情報、前記地上情報および前記外部情報に基づいて前記指定列車の過去の運転状況を示す再現画像を生成する再現画像生成部と、
   を備え、
   前記特定事象の種類の指定をユーザから受け付け可能とすることを特徴とする運転状況再現装置。
2. 再現画像生成部が生成した前記再現画像を表示する表示装置、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の運転状況再現装置。
3. 前記車上装置を構成している表示装置に再現画像生成部が生成した前記再現画像を表示させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の運転状況再現装置。
4. 前記再現画像生成部は、
   前記一定期間における前記車上情報に基づいて、前記指定列車の運転室に設置された表示装置に表示された画像および文字情報を再現するための表示情報を生成する表示情報再現部と、
   前記一定期間における前記車上情報に基づいて、前記指定列車に搭載された機器に対して実行された操作内容を再現するための操作情報を生成する機器操作情報再現部と、
   前記一定期間における前記地上情報に基づいて、前記指定列車の運行状況を再現するための運行状況再現情報を生成する地上情報再現部と、
   前記一定期間における前記外部情報に基づいて、前記指定列車の走行位置における気象を表す外部表示情報を生成する外部表示情報生成部と、
   前記表示情報、前記操作情報、前記運行状況再現情報および前記外部表示情報を合成して前記再現画像を生成する表示情報合成部と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の運転状況再現装置。
5. 前記表示情報、前記操作情報、前記運行状況再現情報および前記外部表示情報を再現情報として保持する記憶部と、
   前記記憶部から前記再現情報を読み出して前記表示情報合成部へ出力し、出力した再現情報に基づいて前記再現画像を生成させる再生制御部と、
   を備えることを特徴とする請求項４に記載の運転状況再現装置。
6. 前記再生制御部は、前記記憶部が保持している再現情報が一定値を超えた場合に最も古い再現情報を前記記憶部から消去する処理と、前記記憶部が保持している再現情報のうち、現在日時よりも一定期間以上前に記録された再現情報を前記記憶部から消去する処理とを実行する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の運転状況再現装置。
7. 前記一定期間における前記車上情報に基づいて、前記指定列車の運転時に出力された音声情報を生成する音声再現部、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の運転状況再現装置。
8. 鉄道システムの各列車に搭載された車上装置で管理されている車上情報と、前記鉄道システムの各列車の運行状況を監視する地上装置で管理されている地上情報とに基づいて列車の運転状況を再現する運転状況再現方法であって、
   車上情報取得部が、外部から指定された列車番号および日時により特定される列車である指定列車に搭載された車上装置から前記日時に対応する車上情報を取得するステップと、
   特定事象検出部が、前記取得した前記車上情報を解析して特定事象が発生した時刻を特定するステップと、
   地上情報取得部が、前記特定事象検出部が検出した前記特定事象が発生した時刻を含む一定期間における前記地上情報を前記地上装置から取得するステップと、
   外部情報取得部が、前記特定事象検出部が検出した前記特定事象が発生した時刻を含む一定期間における気象情報を含んだ外部情報を取得するステップと、
   再現画像生成部が、前記車上情報、前記地上情報および前記外部情報に基づいて前記指定列車の過去の運転状況を示す再現画像を生成するステップと、
   を含み、
   前記特定事象の種類の指定をユーザから受け付け可能とすることを特徴とする運転状況再現方法。

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