JP7412368B2 - 風速監視システム、データ収集装置、風速監視方法および風速監視プログラム - Google Patents

Description

本開示は、鉄道沿線の風速を監視する風速監視システム、データ収集装置、風速監視方法および風速監視プログラムに関する。

風速監視システムは鉄道沿線における風速監視を目的としたシステムである。一般的に、風速監視システムは、鉄道沿線に設置した風速計から風速値を受信し、情報の表示を行うとともに、列車の運転規制を検知する。

従来の風速監視システムは、複数の監視箇所に各々設置した風速計で実測した風速値を、集中監視する監視センタで受信する構成で、高信頼性確保のために風速計を２重化したデュアル構成で構築している。２つの風速計から受信する風速値はそれぞれ別の受信部で受信し、定周期で、受信した２つの風速値のうちの最大値を選択して蓄積する。監視センタでは、蓄積した風速値が列車走行の安全に影響があるか否かを判定するための基準値を超過していないかを監視する（特許文献１参照）。

特開２００６－３２２８０４号公報

しかしながら、上記従来の風速値の選択方式の場合、ネットワークの遅延が一時的に発生し、監視センタに本来到着するはずの周期で風速値が到着せずに、次回以降の周期で風速値が到着すると、受信部は１周期内に複数の風速値を受信する。このため、受信した複数の風速値の中の１つが選択され、最大値を破棄し、漏らしてしまう可能性があった。たとえば、１周期内で最初に受信した風速値を保持し、その後に受信した風速値は破棄する構成とした場合、２番目以降に最大値を受信するケースでは最大値を破棄することになる。運転規制の検知のために風速を監視する風速監視システムの場合、突風による瞬間的に計測される風速を漏れなく監視する必要があるため、問題となる。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、風速の監視漏れを抑制することが可能な風速監視システム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、本開示にかかる風速監視システムは、鉄道沿線における風速を示す風速データを周期的に生成する風速計から風速データを収集するデータ収集装置と、データ収集装置が収集した風速データに基づいて鉄道車両の運転規制状態を検知する規制検知装置と、を備える。データ収集装置は、風速計から収集した風速データを保持するバッファ部と、バッファ部が保持している風速データのうち、定められた条件を満たす風速データを抽出する判定部と、判定部が抽出した風速データを規制検知装置へ送信する送信部と、を備える。判定部は、風速計が風速データを生成する周期が経過後に風速データを収集すると、送信部が風速データを前回送信してから周期が経過するまでの間に収集した風速データの中から、運転規制状態の検知に用いる基準値を超過している風速値を示す風速データを抽出する。

本開示によれば、風速の監視漏れを抑制することが可能な風速監視システムを実現できる、という効果を奏する。

実施の形態１にかかる風速監視システムの構成例を示す図 実施の形態１にかかるデータ収集装置の動作の一例を示すフローチャート 規制レベルおよび基準値の一例を示す図 風速および風向と鉄道車両の走行方向との関係の一例を示す図 図４に示す鉄道システムに風速監視システムを適用する場合の規制レベルおよび基準値の一例を示す図 実施の形態２にかかる風速監視システムの構成例を示す図 実施の形態３にかかる風速監視システムの構成例を示す図 実施の形態４にかかる風速監視システムの構成例を示す図 実施の形態４にかかるデータ収集装置の送信部の動作の一例を示すフローチャート 実施の形態５にかかる風速監視システムの構成例を示す図 実施の形態１にかかるデータ収集装置を実現するハードウェアの一例を示す図

以下に、本開示の実施の形態にかかる風速監視システム、データ収集装置、風速監視方法および風速監視プログラムを図面に基づいて詳細に説明する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる風速監視システム１００の構成例を示す図である。風速監視システム１００は、鉄道沿線の監視箇所４０に設置された風速計３０Ａおよび３０Ｂが生成する風速データを広域ネットワーク５０経由で収集するデータ収集装置１０と、データ収集装置１０が収集した風速データに基づいて、列車の運転規制が必要な状態（以下、運転規制状態と称する）を検知する規制検知装置２０とを含む。なお、「運転規制状態を検知する」とは、運転規制状態であるか否かを判定することを意味する。広域ネットワーク５０は、インターネット、公衆回線網などを含んで構成される。風速計３０Ａおよび３０Ｂは同じ監視箇所４０に設置されている。風速計３０Ａおよび３０Ｂは、定周期で風速および風向を計測し、計測結果を示す風速データを生成する。風速計３０Ａおよび３０Ｂが計測を行う周期は、たとえば２秒である。風速データは、風速に加えて風向も含めたデータであってもよい。説明の便宜上、これ以降の説明では、風速データを風速値と記載する。各図面の記載も同様とする。

また、監視箇所４０は鉄道沿線に複数存在するが、図１では記載を省略している。データ収集装置１０および規制検知装置２０は、１つの監視箇所４０に対して１組ずつ設けられていてもよいし、複数の監視箇所４０に対して１組だけ設けられていてもよい。例えば、鉄道沿線の複数の監視箇所４０と同じ数だけデータ収集装置１０および規制検知装置２０の組が設けられた構成でもよいし、１組のデータ収集装置１０および規制検知装置２０が全ての監視箇所４０から風速値を収集して運転規制状態を検知する構成としてもよい。また、複数のデータ収集装置１０が１つ以上の監視箇所４０から風速値を収集し、複数のデータ収集装置１０のそれぞれが収集した各風速値を１台の規制検知装置２０に集約し、１台の規制検知装置２０が全ての監視箇所４０について運転規制状態を検知する構成としてもよい。

データ収集装置１０は、受信部１１、バッファ部１２、判定部１３および送信部１４を備える。

受信部１１は、風速計３０Ａおよび３０Ｂから送信された風速値を受信してバッファ部１２に格納する。バッファ部１２は、風速計３０Ａから送信された風速値を保持するバッファ１２１Ａと、風速計３０Ｂから送信された風速値を保持するバッファ１２１Ｂとを備える。すなわち、バッファ部１２は、風速値を収集元の風速計ごとに分類して格納するバッファ１２１Ａおよび１２１Ｂを備える。図１に記載したように、本実施の形態では、風速計３０Ａから送信された風速値を風速値Ａ（１）および風速値Ａ（２）とし、風速計３０Ｂから送信された風速値を風速値Ｂ（１）および風速値Ｂ（２）とする。また、風速値Ａ（１）およびＢ（１）は、風速計３０Ａおよび３０Ｂのそれぞれが第１周期で送信した風速値、風速値Ａ（２）およびＢ（２）は、風速計３０Ａおよび３０Ｂのそれぞれが第１周期の次の周期である第２周期で送信した風速値とする。

判定部１３は、バッファ部１２のバッファ１２１Ａおよび１２１Ｂのそれぞれから、定められた条件を満たす風速値を抽出して送信部１４に出力する。図１に示す例の場合、判定部１３は、バッファ１２１Ａが保持する風速値Ａ（１）およびＡ（２）から風速値Ａ（１）を抽出し、バッファ１２１Ｂが保持する風速値Ｂ（１）およびＢ（２）から風速値Ｂ（２）を抽出する。判定部１３が風速値を抽出する動作の詳細については後述する。

送信部１４は、判定部１３から入力された風速値を規制検知装置２０へ送信する。図１に示す例の場合、送信部１４は、風速値Ａ（１）およびＢ（２）を送信する。

データ収集装置１０が風速値を収集して規制検知装置２０へ送信する場合の全体動作を説明する。図２は、実施の形態１にかかるデータ収集装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。

データ収集装置１０は、まず、風速計３０Ａおよび３０Ｂからデータを受信したか、すなわち、風速値が送信されてきたかを確認する（ステップＳ１１）。風速値を受信しない場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）、データ収集装置１０は、データを受信したか否かの確認を繰り返す。データ収集装置１０は、風速値を受信した場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、受信したデータを保持する（ステップＳ１２）。すなわち、データ収集装置１０は、受信部１１が受信した風速値をバッファ部１２に格納して保持する。

データ収集装置１０は、次に、受信周期経過後の最初のデータ受信か否かを確認し（ステップＳ１３）、最初のデータ受信ではない場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、ステップＳ１１に戻る。受信周期経過後の最初のデータ受信の場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、データ収集装置１０は、受信周期が経過する前に受信して保持しているデータのうち、条件を満たすデータを抽出し（ステップＳ１４）、抽出したデータを規制検知装置２０へ送信する（ステップＳ１５）。受信周期とは、データ収集装置１０が風速計３０Ａおよび３０Ｂから風速値を受信する周期であり、風速計３０Ａおよび３０Ｂが風速値を送信する周期と一致する。受信周期は例えば２秒である。受信周期が２秒の場合、データ収集装置１０は、例えば、前回ステップＳ１４を実行してから２秒が経過した時点で受信周期が経過したと判断する。ステップＳ１３およびＳ１４は判定部１３が実行する処理である。なお、本実施の形態では、受信周期経過後の最初のデータを受信した場合にステップＳ１４を実行してデータを抽出することとしたが、受信周期が経過した場合にステップＳ１４を実行する、ステップＳ１４を前回実行してからの経過時間が受信周期に相当する時間（例えば２秒）に達した場合にステップＳ１４を実行する、などとしてもよい。

ステップＳ１３において、判定部１３は、受信周期経過後の最初のデータ受信であるか否か、すなわち、前回ステップＳ１４を実行してから２秒経過後の最初のデータ受信であるか否かを確認する。

また、ステップＳ１４において、判定部１３は、バッファ部１２のバッファ１２１Ａおよび１２１Ｂのそれぞれから、受信周期経過前から保持しているデータのうち、最も規制レベルが高い基準値を超過する最大の風速値を抽出する。ここで、規制レベルおよび基準値について説明する。規制レベルは運転規制のレベルを示し、基準値は、風速監視システム１００が運転規制状態を検知する際に用いる基準の風速値である。風速監視システム１００は、風速値が基準値を超過したことを検知すると、この基準値と対応付けられている規制レベルに従って運転するよう鉄道車両に指示を行う。

図３は、規制レベルおよび基準値の一例を示す図である。図３に示す例では、規制レベルが３段階であり、各規制レベルに対応する基準値が、１６方位の風向別に設けられている。規制レベル３が最も高い規制レベルである。例えば、規制レベル１は速度制限（指定速度よりも低い速度での走行）、規制レベル２は徐行制限（速度制限よりもさらに低い速度での走行）、規制レベル３は走行停止、とする。また、図３に示すように、各規制レベルに対応する基準値は風向ごとに異なる。例えば、風速２５ｍ／ｓの風を検知した場合、風向が北または南であれば規制レベル２となるが、風向が北北東であれば規制レベル１となる。なお、規制レベルの数は２つであってもよいし４つ以上であってもよい。風向は１６方位でなくてもよく、例えば、４方位、８方位、３２方位などであってもよい。各規制レベルに対応する基準値が風向ごとに異なる理由については別途説明する。下回り継続時間は、規制を解除するか否かの判定に用いられる情報である。風速監視システム１００は、例えば、風速が２０ｍ／ｓ以上２５ｍ／ｓ未満、かつ風向が北の風が検知されて規制レベル１の規制がかかった状態において、風速が規制レベル１の基準値を下回った状態が１０分継続したことを検知すると、規制レベル１の規制を解除する。このとき、風向は変化してもよい。例えば、規制レベル１の規制がかかった状態において、風速が１９ｍ／ｓかつ風向が北の風が８分間継続し、その後、風速が２１ｍ／ｓかつ風向が北北東の風が２分間継続した場合、規制レベル１の基準値（風向が北の場合の規制レベル１の基準値および風向が北北東の場合の規制レベル１の基準値）を下回った状態が１０分継続したことになるため、規制が解除となる。

次に、各規制レベルに対応する基準値が風向ごとに異なる理由について、図４および図５を用いて説明する。

図４は、風速および風向と鉄道車両の走行方向との関係の一例を示す図である。図５は、図４に示す鉄道システムに風速監視システムを適用する場合の規制レベルおよび基準値の一例を示す図である。

図４に示す例では、線路の北西側に防護柵を設置して風対策が実施されている。よって、北西からの風は北西以外の風に比べて強い風が吹いても列車運行への影響が抑制される。そのため、図５に示すように、防護柵が設置されている側から鉄道車両に向う方向である北西からの風についての基準値は、北西以外からの風についての基準値よりも高い値に設定する。

図４および図５に示す例の場合、風向が北西以外のときは、風速が２０ｍ／ｓに達すると徐行規制となり、風速が２５ｍ／ｓに達すると運転停止となる。風向が北西のときは、風速が２５ｍ／ｓに達すると徐行規制となり、風速が３０ｍ／ｓに達すると運転停止となる。徐行速度は予め定められている。規制レベルを判定するための基準値は、列車種別ごとに定められていてもよい。例えば、風向が同じであっても、列車種別が旅客列車の場合の基準値が、列車種別が貨物列車の場合の基準値よりも高い値となるように設定してもよい。これは、一般的に、貨物列車の方が列車を構成する車両数が多く風の影響を受けやすいためである。

図３に示す基準値および規制レベルに基づいて判定部１３が最も規制レベルが高い基準値を超過する最大の風速値を抽出する場合の動作例を説明する。

例えば、バッファ１２１Ａに格納された風速値Ａ（１）が風速２４ｍ／ｓかつ風向が北であることを示し、風速値Ａ（２）が風速２３ｍ／ｓかつ風向が北であることを示し、また、バッファ１２１Ｂに格納された風速値Ｂ（１）が風速２４ｍ／ｓかつ風向が北であることを示し、風速値Ｂ（２）が風速２５ｍ／ｓかつ風向が北であることを示すものとする。この場合、判定部１３は、バッファ１２１Ａが保持している風速値の中から風速値Ａ（１）を抽出し、バッファ１２１Ｂが保持している風速値の中から風速値Ｂ（２）を抽出する。

また、例えば、バッファ１２１Ａに格納された風速値Ａ（１）が風速２６ｍ／ｓかつ風向が北北東であることを示し、風速値Ａ（２）が風速２４ｍ／ｓかつ風向が北北東であることを示し、また、バッファ１２１Ｂに格納された風速値Ｂ（１）が風速２６ｍ／ｓかつ風向が北北東であることを示し、風速値Ｂ（２）が風速２５ｍ／ｓかつ風向が北であることを示すものとする。この場合、判定部１３は、バッファ１２１Ａが保持している風速値の中から風速値Ａ（１）を抽出し、バッファ１２１Ｂが保持している風速値の中から風速値Ｂ（２）を抽出する。ここで、バッファ１２１Ｂに格納された風速値については、風速値Ｂ（１）が示す風速（２６ｍ／ｓ）の方が風速値Ｂ（２）が示す風速（２５ｍ／ｓ）よりも値が大きい。しかし、風向ごとの基準値と風速との関係から、各風速値に対応する規制レベルが、風速値Ｂ（１）のときは規制レベル１、風速値Ｂ（２）のときは規制レベル２であり、風速値Ｂ（２）に対応する規制レベルの方が高い。そのため、判定部１３は、風速値Ｂ（２）を抽出する。

図２の説明に戻り、ステップＳ１５では、判定部１３が抽出した風速値を送信部１４が規制検知装置２０へ送信する。

なお、上記のステップＳ１４において、基準値を超過する風速値が存在しない場合、判定部１３は、基準値に最も近い風速値を抽出して送信部１４に出力する、または、基準値を超過する風速値が存在しないことを示す情報を送信部１４に出力する。

ステップＳ１５を実行後、データ収集装置１０は、受信周期が経過する前に受信して保持しているデータを破棄する（ステップＳ１６）。すなわち、データ収集装置１０は、受信周期経過前に受信してバッファ部１２で保持していた全てのデータを破棄する。ステップＳ１６を実行後はステップＳ１１に戻る。

以上のようにデータ収集装置１０が動作することで、データ収集装置１０は、規制検知装置２０に風速値を前回送信した後に受信した風速値を漏れなく保持しておき、受信周期が経過した後に、保持しておいた風速値のうちの最大値を規制検知装置２０へ送信することができる。なお、図１に示す例では、データ収集装置１０の判定部１３が風速値Ａ（１）およびＢ（２）を抽出し、これらの風速値を送信部１４が送信する。

規制検知装置２０は、受信部２１、規制判定部２２および規制表示部２３を備える。

受信部２１は、データ収集装置１０から風速値を受信する。図１に示す例では、受信部２１は風速値Ａ（１）およびＢ（２）を受信する。規制判定部２２は、受信部２１が受信した風速値に基づいて鉄道車両の運転規制状態を検知する。すなわち、規制判定部２２は、風速値が、運転規制が必要な風速を示す基準値に達しているか否かを判定する。規制判定部２２が運転規制状態の検知に用いる基準値は、例えば図３に示したものである。図５に示す基準値を用いて規制判定部２２が運転規制状態の検知を行ってもよい。

規制判定部２２の動作例について説明する。ここでは、運転規制状態の検知に用いる基準値および基準値に対応する規制レベルが図３に示すものであるとする。また、規制判定部２２が受け取る風速値Ａ（１）が風速２６ｍ／ｓかつ風向が北北東であることを示し、風速値Ｂ（２）が風速２５ｍ／ｓかつ風向が北であることを示すものとする。

この例では、風速値Ａ（１）が規制レベル１の基準値に達し、風速値Ｂ（２）が規制レベル２の基準値に達している。そのため、規制判定部２２は、風速値Ｂ（２）に基づき、規制レベル２の運転規制が必要な状態であると判定する。

規制表示部２３は、規制判定部２２により運転規制が必要な状態であると判定された場合、運転規制状態であることを運転台のディスプレイに表示するなどして運転士に通知する。規制表示部２３は、規制判定部２２により運転規制が必要な状態ではないと判定された場合に、運転規制状態ではないことを運転士に通知してもよい。

以上説明したように、実施の形態１にかかる風速監視システム１００は、風速計３０Ａおよび３０Ｂが定周期で送信する、風向および風速の観測結果を示す風速値を受信して保持するデータ収集装置１０と、データ収集装置１０が出力する風速値に基づいて鉄道車両の運転規制状態を検知する規制検知装置２０とを備える。データ収集装置１０は、風速計３０Ａおよび３０Ｂからの風速値の受信周期が経過した後の最初の風速値を受信するごとに、受信周期が経過する前に受信して保持している風速値の中から、条件を満たす風速値、具体的には、最も規制レベルが高い基準値を超過する最大の風速値、を抽出して規制検知装置２０に送信する。これにより、風速計３０Ａおよび３０Ｂと風速監視システム１００とを接続する広域ネットワーク５０において伝送遅延が発生して１つの受信周期内に複数の風速値が風速監視システム１００に到着する場合でも、風速値の監視漏れを抑制し、規制レベルが最も高くなる最大の風速値を検出できる。この結果、運転規制状態の検知漏れを抑制でき、風速監視システム１００の信頼性が高まる。

なお、本実施の形態では、データ収集装置１０の判定部１３が、最も規制レベルが高い基準値を超過する最大の風速値を抽出することとしたが、最も規制レベルが高い基準値を超過する風速値が複数存在する場合には基準値を超過する風速値の中のいずれか一つを抽出すればよい。最も規制レベルが高い基準値を超過する風速値であれば、それらの大小関係に関係なく、規制検知装置２０による規制レベルの検出結果が同じになるためである。

本実施の形態では、１つの監視箇所４０に２台の風速計３０Ａおよび３０Ｂが設置された構成について説明したが、１つの監視箇所４０に設置された風速計の数は１台以上であればよい。

実施の形態２．
図６は、実施の形態２にかかる風速監視システム１００ａの構成例を示す図である。風速監視システム１００ａは、実施の形態１にかかる風速監視システム１００のデータ収集装置１０を２重化してそれらをデータ収集装置１０－１および１０－２とした構成である。また、風速監視システム１００ａは、風速監視システム１００の規制検知装置２０に代えて、規制検知装置２０に風速値の受信を待ち合わせるバッファ部２４を追加した構成の規制検知装置２０ａを備える。図６では、実施の形態１にかかる風速監視システム１００と共通の構成要素に同一の符号を付している。本実施の形態では、実施の形態１にかかる風速監視システム１００と異なる部分について説明を行う。

データ収集装置１０－１および１０－２は、それぞれ、風速計３０Ａおよび３０Ｂが送信する風速値を広域ネットワーク５０経由で収集する。データ収集装置１０－１および１０－２の動作は実施の形態１にかかる風速監視システム１００のデータ収集装置１０と同様である。

規制検知装置２０ａのバッファ部２４は、受信部２１が受信した風速値を一時的に保持するバッファ２４１を備え、受信部２１がデータ収集装置１０－１および１０－２から受信した風速値を受け取ってバッファ２４１で保持する。

規制判定部２２は、バッファ部２４のバッファ２４１にデータ収集装置１０－１および１０－２の両系からの風速値が揃うまで待ち、両系からの風速値が揃ったことを検知すると、バッファ２４１に格納されている風速値に基づいて鉄道車両の運転規制状態を検知する。片系のデータ収集装置から風速値を受信できない場合は待ち合わせを終了し、それまでに受信した風速値に基づいて鉄道車両の運転規制状態を検知する。データ収集装置から風速値を受信できない場合とは、例えば、最後に風速値を受信してから一定時間が経過した場合とする。規制判定部２２は、最後に風速値を受信してから一定時間が経過した時点で両系からの風速値がバッファ２４１に揃っていない場合、その時点でバッファ２４１が保持している風速値に基づいて運転規制状態を検知する。

本実施の形態にかかる風速監視システム１００ａによれば、データ収集装置１０－１および１０－２の片系の故障時、メンテナンス時などにおいても規制検知装置２０ａが風速値を受信できるので、実施の形態１にかかる風速監視システム１００で得られる効果と同様の効果が得られるとともに、ダウンタイムなしで運用できるという効果が得られる。

実施の形態３．
図７は、実施の形態３にかかる風速監視システム１００ｂの構成例を示す図である。図７では、実施の形態１にかかる風速監視システム１００と共通の構成要素に同一の符号を付している。本実施の形態では、実施の形態１にかかる風速監視システム１００と異なる部分について説明を行う。

風速監視システム１００ｂは、それぞれが２つの通信部３３－１および３３－２を備える風速計３１Ａおよび３１Ｂから風速値を受信する。すなわち、風速監視システム１００ｂは、風速計３１Ａおよび３１Ｂのそれぞれから２つの経路で風速値を受信する。風速計３１Ａの通信部３３－１が送信する風速値を風速値Ａ１（１）およびＡ１（２）とし、風速計３１Ａの通信部３３－２が送信する風速値を風速値Ａ２（１）およびＡ２（２）とする。また、風速計３１Ｂの通信部３３－１が送信する風速値を風速値Ｂ１（１）およびＢ１（２）とし、風速計３１Ｂの通信部３３－２が送信する風速値を風速値Ｂ２（１）およびＢ２（２）とする。

風速監視システム１００ｂは、データ収集装置１０ｂおよび規制検知装置２０を備える。データ収集装置１０ｂは、実施の形態１にかかるデータ収集装置１０の受信部１１および判定部１３を受信部１１ｂおよび判定部１３ｂに置き換えた構成である。

受信部１１ｂは、風速計３１Ａから風速値Ａ１（１）、Ａ１（２）、Ａ２（１）およびＡ２（２）を受信し、バッファ部１２のバッファ１２１Ａに格納する。また、受信部１１ｂは、風速計３１Ｂから風速値Ｂ１（１）、Ｂ１（２）、Ｂ２（１）およびＢ２（２）を受信し、バッファ部１２のバッファ１２１Ｂに格納する。

判定部１３ｂは、バッファ１２１Ａが保持する風速値Ａ１（１）、Ａ１（２）、Ａ２（１）およびＡ２（２）から、最も規制レベルが高い基準値を超過する最大の風速値を抽出し、バッファ１２１Ｂが保持する風速値Ｂ１（１）、Ｂ１（２）、Ｂ２（１）およびＢ２（２）から、最も規制レベルが高い基準値を超過する最大の風速値を抽出する。この判定部１３ｂの動作は、実施の形態１にかかるデータ収集装置１０の判定部１３の動作と同様である。図７に示す例の場合、判定部１３ｂは、バッファ１２１Ａが保持する風速値から風速値Ａ１（１）を抽出し、バッファ１２１Ｂが保持する風速値から風速値Ｂ１（２）を抽出する。

本実施の形態にかかる風速監視システム１００ｂによれば、片系のネットワークの通信異常時、メンテナンス時などにおいても規制検知装置２０が風速値を受信できるので、実施の形態１にかかる風速監視システム１００で得られる効果と同様の効果が得られるとともに、ダウンタイムなしで運用できるという効果が得られる。

実施の形態４．
図８は、実施の形態４にかかる風速監視システム１００ｃの構成例を示す図である。風速監視システム１００ｃは、実施の形態１にかかる風速監視システム１００のデータ収集装置１０をデータ収集装置１０ｃに置き換えた構成である。図８では、実施の形態１にかかる風速監視システム１００と共通の構成要素に同一の符号を付している。本実施の形態では、実施の形態１にかかる風速監視システム１００と異なる部分について説明を行う。

実施の形態４にかかるデータ収集装置１０ｃは、実施の形態１にかかるデータ収集装置１０の送信部１４を送信部１４ｃに置き換えた構成である。

送信部１４ｃは判定部１３が抽出した風速値を保持するバッファ１４２を有する送信バッファ部１４１を備える。

送信部１４ｃは、判定部１３から風速値を受け取ると、規制検知装置２０との通信状態を確認し、通信状態が正常な場合は受け取った風速値を規制検知装置２０に送信する。一方、送信部１４ｃは、規制検知装置２０との通信状態が異常の場合は受け取った風速値を送信バッファ部１４１で保持する。送信部１４ｃは、規制検知装置２０との通信状態が正常な状態に復帰した場合、送信バッファ部１４１で保持している風速値のうち、最も規制レベルが高い基準値を超過する最大の風速値を抽出して規制検知装置２０に送信する。このとき、送信部１４ｃは、風速計３０Ａから受信した風速値および風速計３０Ｂから受信した風速値のそれぞれから、最も規制レベルが高い基準値を超過する最大の風速値を抽出する。送信部１４ｃの動作をフローチャートで示すと図９のようになる。

図９は、実施の形態４にかかるデータ収集装置１０ｃの送信部１４ｃの動作の一例を示すフローチャートである。

図９に示すように、送信部１４ｃは、送信データが発生したか否か、すなわち、判定部１３から風速値を受け取ったか否かを確認し（ステップＳ２１）、送信データが発生していない場合（ステップＳ２１：Ｎｏ）、送信データが発生したか否かの確認を繰り返す。

送信データが発生した場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、送信部１４ｃは、通信異常状態であるか否かを確認する（ステップＳ２２）。通信異常状態の場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、送信部１４ｃは、送信データを送信バッファ部１４１のバッファ１４２で保持し（ステップＳ２４）、ステップＳ２１に戻る。一方、通信異常状態ではない場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、送信部１４ｃは、送信データを送信し（ステップＳ２３）、ステップＳ２１に戻る。このステップＳ２３において、送信部１４ｃは、判定部１３から新たに受け取った風速値と送信バッファ部１４１で保持している風速値との中から、最も規制レベルが高い基準値を超過する最大の風速値を抽出して送信する。

本実施の形態にかかる風速監視システム１００ｃによれば、実施の形態１にかかる風速監視システム１００で得られる効果と同様の効果が得られるとともに、データ収集装置１０ｃと規制検知装置２０との間で通信異常が発生した場合であっても、運転規制状態を漏れなく検知できるという効果が得られる。

実施の形態５．
図１０は、実施の形態５にかかる風速監視システム１００ｄの構成例を示す図である。風速監視システム１００ｄは、実施の形態１にかかる風速監視システム１００のデータ収集装置１０をデータ収集装置１０ｄに置き換えた構成である。図１０では、実施の形態１にかかる風速監視システム１００と共通の構成要素に同一の符号を付している。本実施の形態では、実施の形態１にかかる風速監視システム１００と異なる部分について説明を行う。

実施の形態５にかかるデータ収集装置１０ｄは、実施の形態１にかかるデータ収集装置１０の判定部１３を判定部１３ｄに置き換えた構成である。データ収集装置１０の判定部１３は、バッファ部１２のバッファ１２１Ａおよび１２１Ｂのそれぞれから、受信周期経過前から保持しているデータのうち、最も規制レベルが高い基準値を超過する最大の風速値を抽出することとした。これに対し、本実施の形態にかかるデータ収集装置１０ｄの判定部１３ｄは、バッファ部１２のバッファ１２１Ａおよび１２１Ｂが受信周期経過前から保持している全てのデータのうち、最も規制レベルが高い基準値を超過する最大の風速値を抽出する。すなわち、判定部１３ｄは、バッファ１２１Ａとバッファ１２１Ｂとを区別することなく、バッファ部１２が受信周期経過前から保持している全ての風速値を対象として、最も規制レベルが高い基準値を超過する最大の風速値を抽出する。図１０に示す例では、判定部１３ｄは風速値Ｂ（２）を抽出する。

本実施の形態にかかる風速監視システム１００ｄによれば、実施の形態１にかかる風速監視システム１００で得られる効果と同様の効果が得られるとともに、データ収集装置１０ｄと規制検知装置２０との間の通信量を監視箇所４０単位のデータサイズに削減できるので、監視する風速計の台数の増加でき、各監視箇所４０における運転規制状態の検知漏れを削減する効果が期待できる。

つづいて、各実施の形態で説明したデータ収集装置１０、１０－１、１０－２、１０ｂ、１０ｃおよび１０ｄを実現するハードウェアについて説明する。各実施の形態で説明したデータ収集装置それぞれを実現するハードウェアは同一であるため、一例として、データ収集装置１０を実現するハードウェアを説明する。

図１１は、実施の形態１にかかるデータ収集装置１０を実現するハードウェアの一例を示す図である。

データ収集装置１０は、プロセッサ１０１、メモリ１０２および通信装置１０３により実現することができる。プロセッサ１０１の例は、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、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）ともいう）またはシステムＬＳＩ（Large Scale Integration）である。メモリ１０２の例は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリー、等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク等などである。

データ収集装置１０の受信部１１および送信部１４は、通信装置１０３により実現され、バッファ部１２は、メモリ１０２により実現される。

また、データ収集装置１０の判定部１３は、判定部１３として動作するためのプログラムをプロセッサ１０１が実行することにより実現される。判定部１３として動作するためのプログラムはメモリ１０２に予め格納されている。プロセッサ１０１は、このプログラムをメモリ１０２から読み出して実行することにより、判定部１３として動作する。また、このプログラムは、判定部１３の手順または方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。メモリ１０２は、プロセッサ１０１が各種処理を実行する際の一時メモリにも使用される。

データ収集装置１０、１０－１、１０－２、１０ｂ、１０ｃおよび１０ｄを実現するハードウェアについて説明したが、規制検知装置２０および２０ａについても、データ収集装置１０、１０－１、１０－２、１０ｂ、１０ｃおよび１０ｄを実現するハードウェアと同様のハードウェアで実現することができる。ただし、規制検知装置２０および２０ａを実現する場合は、図１１に示すプロセッサ１０１などに加えて、さらに、ディスプレイなどの表示装置が必要となる。例えば、規制検知装置２０の受信部２１は、通信装置１０３で実現され、規制判定部２２は、プロセッサ１０１およびメモリ１０２で実現される。規制表示部２３は表示装置で実現される。また、規制検知装置２０ａのバッファ部２４はメモリ１０２により実現される。

なお、各実施の形態では、データ収集装置と規制検知装置とが独立した装置であるものとして説明を行ったが、これらが一体化された装置であってもよい。すなわち、各実施の形態で説明したデータ収集装置の各機能と規制検知装置の各機能とを１台の装置で実現するようにしてもよい。

以上の実施の形態に示した構成は、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、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、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。

１０，１０－１，１０－２，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ データ収集装置、１１，１１ｂ，２１ 受信部、１２，２４ バッファ部、１３，１３ｂ，１３ｄ 判定部、１４，１４ｃ 送信部、２０，２０ａ 規制検知装置、２２ 規制判定部、２３ 規制表示部、３０Ａ，３０Ｂ，３１Ａ，３１Ｂ 風速計、３３－１，３３－２ 通信部、４０ 監視箇所、５０ 広域ネットワーク、１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ 風速監視システム、１２１Ａ，１２１Ｂ，１４２，２４１ バッファ、１４１ 送信バッファ部。

Claims (10)

1. 鉄道沿線における風速を示す風速データを周期的に生成する風速計から前記風速データを収集するデータ収集装置と、
   前記データ収集装置が収集した前記風速データに基づいて鉄道車両の運転規制状態を検知する規制検知装置と、
   を備え、
   前記データ収集装置は、
   前記風速計から収集した風速データを保持するバッファ部と、
   前記バッファ部が保持している前記風速データのうち、定められた条件を満たす風速データを抽出する判定部と、
   前記判定部が抽出した風速データを前記規制検知装置へ送信する送信部と、
   を備え、
   前記判定部は、前記風速計が前記風速データを生成する周期が経過後に前記風速データを収集すると、前記送信部が前記風速データを前回送信してから前記周期が経過するまでの間に収集した前記風速データの中から、前記運転規制状態の検知に用いる基準値を超過している風速値を示す風速データを抽出する、
   ことを特徴とする風速監視システム。
2. 前記データ収集装置は、前記風速計から風向および風速を示す風速データを収集し、
   前記規制検知装置は、風向および風速を示す前記風速データに基づいて鉄道車両の運転規制状態を検知する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の風速監視システム。
3. 前記データ収集装置が２重化されていることを特徴とする請求項１または２に記載の風速監視システム。
4. 前記データ収集装置は１台の風速計から２つの経路で前記風速データを収集することを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の風速監視システム。
5. 前記送信部は、
   前記規制検知装置との通信が異常状態の場合に前記判定部で抽出された風速データを保持する送信バッファ部、
   を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の風速監視システム。
6. 前記バッファ部は、同じ監視箇所に設置された複数の風速計のそれぞれから収集した風速データを収集元の風速計ごとに分類して格納する複数のバッファを備え、
   前記判定部は、複数の前記バッファのそれぞれから、前記基準値を超過している風速値を示す風速データを抽出する、
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の風速監視システム。
7. 前記バッファ部は、同じ監視箇所に設置された複数の風速計のそれぞれから収集した風速データを収集元の風速計ごとに分類して格納する複数のバッファを備え、
   前記判定部は、複数の前記バッファのそれぞれに格納された全ての前記風速データの中から、前記基準値を超過している風速値を示す風速データを抽出する、
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の風速監視システム。
8. 線路における風速を示す風速データを周期的に生成する風速計から前記風速データを収集して鉄道車両の運転規制状態を検知する規制検知装置へ送信するデータ収集装置であって、
   前記風速計から収集した風速データを保持するバッファ部と、
   前記バッファ部が保持している前記風速データのうち、定められた条件を満たす風速データを抽出する判定部と、
   前記判定部が抽出した風速データを前記規制検知装置へ送信する送信部と、
   を備え、
   前記判定部は、前記風速計が前記風速データを生成する周期が経過後に前記風速データを収集すると、前記送信部が前記風速データを前回送信してから前記周期が経過するまでの間に収集した前記風速データの中から、前記運転規制状態の検知に用いる基準値を超過している風速値を示す風速データを抽出する、
   ことを特徴とするデータ収集装置。
9. 線路における風速を示す風速データを周期的に生成する風速計から前記風速データを収集する第１ステップと、
   前記第１ステップで収集した前記風速データのうち、定められた条件を満たす風速データを抽出する第２ステップと、
   前記第２ステップで抽出した風速データに基づいて鉄道車両の運転規制状態を検知する第３ステップと、
   を含み、
   前記第２ステップでは、前記風速計が前記風速データを生成する周期が経過後に前記風速データを収集すると、前記第３ステップを前回実行してから前記周期が経過するまでの間に収集した前記風速データの中から、前記運転規制状態の検知に用いる基準値を超過している風速値を示す風速データを抽出する、
   ことを特徴とする風速監視方法。
10. 線路における風速を示す風速データを周期的に生成する風速計から前記風速データを収集する第１ステップと、
    前記第１ステップで収集した前記風速データのうち、定められた条件を満たす風速データを抽出する第２ステップと、
    前記第２ステップで抽出した風速データに基づいて鉄道車両の運転規制状態を検知する第３ステップと、
    をコンピュータに実行させ、
    前記第２ステップでは、前記風速計が前記風速データを生成する周期が経過後に前記風速データを収集すると、前記第３ステップを前回実行してから前記周期が経過するまでの間に収集した前記風速データの中から、前記運転規制状態の検知に用いる基準値を超過している風速値を示す風速データを抽出する、
    ことを特徴とする風速監視プログラム。

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