JP7466507B2

JP7466507B2 - 走行パターン作成装置および走行パターン作成方法

Info

Publication number: JP7466507B2
Application number: JP2021144192A
Authority: JP
Inventors: 篤史小田; 泰志近江
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2021-09-03
Filing date: 2021-09-03
Publication date: 2024-04-12
Anticipated expiration: 2041-09-03
Also published as: JP2023037434A; WO2023032365A1

Description

本発明は、走行パターン作成装置および走行パターン作成方法に関する。

軌道上を走行する列車は、軌道上に障害物があった場合、自動車と異なり操舵による回避ができない。そのため、軌道輸送システムでは障害物を検知することは列車の安全性や運用性を向上させるために重要である。有人の軌道輸送システムでは運転士が軌道上の障害物を検知している。無人の軌道輸送システムでは軌道を高架や地下に設置することで他の交通との交差を遮断し、物理的に障害物が軌道内に侵入しないようにしている。またホームにはホームドアを設置し、人が軌道内に転落や侵入しないように安全対策がなされている。

近年、踏切などで他の交通と交差する軌道輸送システムにおいて無人運転を実現しようとする動きがある。他の交通との交差があることから列車と障害物の衝突リスクを軽減する仕組みが重要となる。

軌道輸送システムにおいて障害物との衝突リスクを低減する技術が特許文献１に開示されている。具体的には路線ごとに過去の事故データに基づいて、事故発生場所における障害物の大きさ・質量および季節や時間帯を考慮した衝突発生確率ならびに衝突が発生した場合の被害の大きさを統計モデルで表現し、列車の走行中の区間における衝突リスクの大きさを推定し、推定した衝突リスクが大きい場合は、速度制御を行うものである。

特開２０１６－５２９４号公報

特許文献１では、列車の走行中の区間における衝突リスクの大きさを推定し、推定した衝突リスクが所定の基準値よりも大きい場合は基準値以下になるまで走行中の区間の走行パターンの修正を繰り返している。しかしながら、衝突リスクを下げるためには速度を下げる必要があり、走行パターンの修正に伴って駅間走行時分が増加してしまう。特許文献１では衝突リスクが基準値以下となるまで速度を下げるためダイヤで規定された駅間走行時分を満たせなくなるといった課題がある。また、特許文献１では有人運転を前提としており、無人運転で前方の障害物を検知する外界センサの障害物検知可能距離で停止可能な速度が考慮されておらず、衝突リスクが十分に低減されないといった課題がある。

本発明は、以上の点を考慮してなされたもので、ダイヤで規定された駅間の走行時間を満たしつつ、前方の障害物を検知する外界センサの障害物検知可能距離を考慮した、列車と障害物との衝突リスクを最小化する駅間の走行パターンを作成する技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、代表的な本発明の走行パターン作成装置の一つは、運行情報に基づく列車の目標走行時分を記録する目標走行時分記録部と、列車走行領域の障害物を検知可能な距離で停止可能な速度に基づいて生成される制限パターンを記録する制限パターン記録部と、制限パターン以下の速度で列車が走行する初期パターンを生成する初期パターン生成部と、初期パターンでの走行時分が目標走行時分を上回る場合に、速度が部分的に初期パターンを上回り、走行時分が目標走行時分から所定時分以内となる修正パターンを生成する修正パターン生成部と、を備える。

本発明によれば、ダイヤで規定された駅間の走行時間を満たしつつ、前方の障害物を検知する外界センサの障害物検知可能距離を考慮した、列車と障害物との衝突リスクを最小化する駅間の走行パターンを作成することができる。

上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

列車に搭載された前方障害物検知システムの機能ブロック図である。本発明の一実施例における走行パターン作成装置の構成を示す図である。本発明の一実施例における制限パターン作成手法を説明する概念図である。本発明の一実施例における最速パターン作成手法を説明する概念図である。本発明の一実施例における修正パターン生成部により実行される処理手順を示すフローチャートである。本発明の一実施例における最速パターンの走行時分が目標走行時分よりも長い場合の修正走行パターン候補の生成方法を説明する概念図である。本発明の一実施例における最速パターンの走行時分が目標走行時分よりも短い場合の修正走行パターン候補の生成方法を説明する概念図である。

以下、実施の形態について図面を参照して説明する。

本実施例では、前方障害物検知システムが搭載された列車における走行パターン作成装置について説明する。

図１は、列車１００に搭載された前方障害物検知システム１１０の機能ブロック図である。前方障害物検知システム１１０は外界環境をセンシングする外界センサを含む外界センシング部１１１、物体検知部１１２、障害物認識部１１３、制御指令決定部１１４からなる。また、列車１００に搭載されたＨＭＩ（ＨｕｍａｎＭａｃｈｉｎｅＩｎｔｅｒｆａｃｅ）１２０、自動列車運転装置１３０、車両情報制御システム１４０などと接続される。走行パターン作成装置２１０は前方障害物検知システム１１０が搭載された列車１００の運転士にＨＭＩ１２０を介して走行パターンを提示したり、自動列車運転装置１３０に走行パターンを送信したりすることができる。運転士や自動列車運転装置１３０は走行パターン作成装置２１０からの走行パターンに沿って列車１００を制御することにより、ダイヤで規定された駅間の走行時間を満たしつつ、前方の障害物を検知する外界センサの障害物検知可能距離を考慮した、列車１００と障害物との衝突リスクを最小化する走行パターンで列車１００を走行させることが可能となる。

外界センシング部１１１は、外界センサで列車の周囲（特に前方）の状態をセンシングし、センシングデータを物体検知部１１２に送信することができる。外界センサには、カメラ、ＬＩＤＡＲ（レーザーレンジファインダー）、ミリ波レーダーなどがある。カメラは、単眼カメラ、ステレオカメラ、赤外線カメラなどがある。冗長化のために複数の種類のセンサが搭載されることが一般的である。

物体検知部１１２は、外界センシング部１１１からのセンシングデータを用いて列車の前方の状況を把握し、物体を検知することができる。物体検知部１１２の処理には、自動車分野で使用されている技術が使用可能である。例えば、ステレオカメラを用いて視差画像を作成し、視差画像から前方の物体の形状や位置を検知する方法がある。また、単眼画像からＤＮＮ（ＤｅｅｐＮｅｕｒａｌＮｅｔｗｏｒｋ）を使用して画像上の物体を検知する方法や、ＬＩＤＡＲの点群データから物体を検知する方法もある。なお、ＤＮＮとは、機械学習に用いられる手段の１つであり、対象物の特徴を抽出して学習することで、様々な対象物を検知し、物体検知精度の向上を可能にする。

障害物認識部１１３は物体検知部１１２が検知した物体について列車との衝突の可能性がある物体（障害物）か否かを判断することができる。自列車が走行する可能性のある領域である走行領域内に物体検知結果が存在するか否かを判定する。軌道輸送システムでは列車と建築物が干渉しないように建築物を設置して良い境界線として、レール中心を基準に一定距離離れた境界線を建築限界として定義している。障害物認識部１１３は外界センサからの画像データに対し画像認識を行ってレールを認識し、認識したレールの中心から建築限界までを走行領域と定義する。物体検知部１１２が検知した物体について走行領域内に存在すると判定されたものを障害物として認識する。

または、ＧＮＳＳ（ＧｌｏｂａｌＮａｖｉｇａｔｉｏｎＳａｔｅｌｌｉｔｅＳｙｓｔｅｍ）などで列車の自己位置を推定し、あらかじめ列車が走行する路線形状を記録したマップと照合することで、列車前方の路線形状（レール形状）を認識し、認識した路線形状から走行領域を定義するようにしてもよい。

制御指令決定部１１４は障害物と認識された物体に対して、現在の車両速度から停止可能かを判定したり、ブレーキを動作すべきか否かを判断したりすることができる。前方障害物検知システム１１０は判断結果をＨＭＩ１２０を通じて乗務員に報知したり、列車１００に搭載された自動列車運転装置１３０、車両情報制御システム１４０、列車の安全を担保している保安装置（図示せず）などにブレーキ動作依頼を出力したりすることができる。本発明では、障害物検知結果のフォーマットや障害物検知結果の利用方法は問わない。

図２は、本実施例における走行パターン作成装置の構成を示す図である。走行パターン作成装置２１０は列車１００に搭載され、目標走行時分記録部２１１、制限パターン記録部２１２、初期パターン生成部２１３、修正パターン生成部２１４からなる。

目標走行時分記録部２１１は、運行情報（ダイヤ）に基づく自列車の各駅間の目標走行時分を記録することができる。制限パターン記録部２１２は、外界センサが列車走行領域の障害物を検知可能な距離で停止可能な速度を各地点ごとに定義した走行パターンである制限パターンを記録することができる。初期パターン生成部２１３は制限パターン以下の速度で列車を走行させるための走行パターンである初期パターンを生成することができる。修正パターン生成部２１４は、初期パターンでの走行時分が目標走行時分を上回る場合に、速度が部分的に制限パターンを上回り、走行時分が目標走行時分から所定時分以内となる修正パターンを生成することができる。

次に制限パターン作成方法を説明する。図３は本実施例における制限パターン作成手法を説明する概念図である。まず、対象となる路線において前方障害物検知システムで外界センサデータを取得する。外界環境は時間帯、天候などで変化するため、各時間帯、各天候条件で複数回データを取得する。時間帯は昼・夜、天候条件は晴・雨・霧のように分類する。本実施例では昼・晴の条件を例に制限パターン作成方法を説明する。取得した外界センサデータからレールを検知し、対象路線における各位置のレール検知距離Ｌ_ｒａｉｌ（ｘ）を算出する。次に各位置のレール検知距離Ｌ_ｒａｉｌ（ｘ）から式（１）を用いて各位置におけるレール検知距離で停止可能な速度Ｖ_ｒａｉｌ（ｘ）を算出する。

ここでｔ_ｉ：空走時間［ｓ］、β：減速度［ｍ／ｓ／ｓ］である。

昼・晴の条件の速度Ｖ_ｒａｉｌ（ｘ）を複数回取得したデータについて重ね合わせる（３０１（破線）、３０２（点線））。また、曲率などの路線条件から設定される制限速度Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}（ｘ）３１０（一点鎖線）も重ね合わせる。重ね合わせ後、各位置における速度Ｖ_ｒａｉｌ（ｘ）（３０１、３０２）、制限速度Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}（ｘ）３１０のうち最小の値を制限パターンＰ_{ｌｉｍｉｔ}（ｘ）３２０（実線）とする。

前方障害物検知システムに搭載された外界センサの特徴に応じて制限パターンを定義するようにしてもよい。例えば、外界環境のうち明るさが外界センサの性能に影響する場合は明るさを基準として制限パターンを生成してもよい。本実施例ではレール検知距離Ｌ_ｒａｉｌ（ｘ）が比較的近い値となる外界環境ごとに制限パターンを生成すればよく、外界環境条件の分類は問わない。

制限パターンを各位置におけるレール検知距離で停止可能な速度Ｖ_ｒａｉｌ（ｘ）から定義する例を説明したが、前方障害物検知システムに搭載された外界センサのレール以外の物体の検知距離（以下、「外界センサの検知距離」）も考慮して制限パターンを定義するようにしてもよい。例えば、外界センサの検知距離も外界環境の条件ごとに取得し、得られた外界センサの検知距離で停止可能な速度Ｖ_{ｓｅｎｓｏｒ}（ｘ）を算出し、各位置における速度Ｖ_ｒａｉｌ（ｘ）、Ｖ_{ｓｅｎｓｏｒ}（ｘ）、制限速度Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}（ｘ）のうち最小の値を制限パターンＰ_{ｌｉｍｉｔ}（ｘ）としてもよい。

また、各位置における速度Ｖ_ｒａｉｌ（ｘ）、Ｖ_{ｓｅｎｓｏｒ}（ｘ）、制限速度Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}（ｘ）のうち最小の値を制限パターンＰ_{ｌｉｍｉｔ}（ｘ）としたが、最小の値以外の方法で算出してもよい。例えば、速度Ｖ_ｒａｉｌ（ｘ）、Ｖ_{ｓｅｎｓｏｒ}（ｘ）についてはそれぞれ平均値を算出し、速度Ｖ_ｒａｉｌ（ｘ）、Ｖ_{ｓｅｎｓｏｒ}（ｘ）の平均値と制限速度Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}（ｘ）のうち最小の値を制限パターンＰ_{ｌｉｍｉｔ}（ｘ）としてもよい。速度Ｖ_ｒａｉｌ（ｘ）、Ｖ_{ｓｅｎｓｏｒ}（ｘ）については平均値以外にも最頻値や中央値などの他の統計量を使用してもよい。

次に初期パターンの例として、制限パターン以下の速度で列車を最速で走行させるための走行パターンである最速パターンを作成する方法を説明する。図４は最速パターン作成手法を説明する概念図である。まず、制限パターン４０１（実線）に対して制御余裕を考慮して、各位置の速度を所定値減算した制御余裕付き制限パターン４０２（破線）を生成する。減算する所定値は任意に設定可能であるが、２ｋｍ／ｈぐらいが一般的である。次に出発駅（Ａ駅）から最大加速度で加速した時の各位置の速度であるパターン４１０（一点鎖線）、到着駅（Ｂ駅）まで最大減速度で減速した時の各位置の速度であるパターン４１１（一点鎖線）を生成する。

次に、駅間に制御余裕付き制限パターンの立ち上がり、立ち下がりがあるかを確認する。図４の例では制御余裕付き制限パターンの立ち上がり箇所４２０が１か所、立ち下がり箇所４３０が１か所存在する。立ち上がり箇所４２０から最大加速度で加速した時の各位置の速度であるパターン４２１（一点鎖線）、立ち下がり箇所４３０まで最大減速度で減速した時の各位置の速度であるパターン４３１（一点鎖線）を生成する。駅間のすべての立ち上がり、立ち下がり箇所について同様の処理を行いパターンを生成する。制御余裕付き制限パターン４０２とパターン４１０、４１１、４２１、４３１について各位置における速度を比較し、最小値を最速パターンＰ_ｆａｓｔ（ｘ）４４０（実線）とする。

本実施例では制限パターン４０１に対して制御余裕を考慮した制御余裕付き制限パターン４０２を定義して最速パターンを生成したが、列車速度を高精度に制御可能な場合は、制御余裕付き制限パターンは定義せず、制限パターンを使用するようにしてもよい。

次に修正パターン生成方法を説明する。図５は修正パターン生成部２１４により実行される処理手順を示すフローチャートである。

ステップ５０１：
目標走行時分記録部２１１から走行パターンを作成しようとしている駅間の目標走行時分を取得する。なお、遅延を回復するために目標走行時分を短縮したい場面がある。この場合、回復させたい程度に応じた短い目標走行時分を取得する。これにより、通常よりも目標走行時分の短い運転が可能となり、正常ダイヤへの早期回復を図ることができる。ステップ５０２へ進む。

ステップ５０２：
初期パターン生成部２１３から走行パターンを作成しようとしている駅間の初期パターンＰ_{ｉｎｉｔｉａｌ}（ｘ）（例えば、最速パターンＰ_ｆａｓｔ（ｘ））を取得する。ステップ５０３へ進む。

ステップ５０３：
走行パターンを作成しようとしている駅間の曲率などの路線条件から設定される制限速度Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}（ｘ）を取得する。ステップ５０４へ進む。

ステップ５０４：
初期パターンの駅間走行時分Ｔ_{ｉｎｉｔｉａｌ}（例えば、最速パターンの駅間走行時分Ｔ_ｆａｓｔ）が駅間の目標走行時分Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}±余裕時分Ｔ_ｂの範囲を満足しているか否かを判断する。目標走行時分Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}±余裕時分Ｔ_ｂの範囲を満足している場合はステップ５１０に進む。目標走行時分Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}±余裕時分Ｔ_ｂの範囲を満足していない場合はステップ５０５へ進む。

ステップ５０５：
駅間の目標走行時分Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}に余裕時分Ｔ_ｂを足した時分と初期パターンの駅間走行時分Ｔ_{ｉｎｉｔｉａｌ}（例えば、最速パターンの駅間走行時分Ｔ_ｆａｓｔ）を比較する。駅間の目標走行時分Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}に余裕時分Ｔ_ｂを足した時分より初期パターンの駅間走行時分（例えば、最速パターンの駅間走行時分）が長い場合はステップ５０６に進む。駅間の目標走行時分Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}に余裕時分Ｔ_ｂを足した時分より初期パターンの駅間走行時分（例えば、最速パターンの駅間走行時分）が短い場合はステップ５０８に進む。

ステップ５０６：
駅間の目標走行時分Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}に余裕時分Ｔ_ｂを足した時分より初期パターンの駅間走行時分（例えば、最速パターンの駅間走行時分）が長い場合は初期パターン（例えば、最速パターン）を修正することで目標走行時分を満足するパターンを生成する。

図６を参照して修正走行パターン候補の生成方法を説明する。図６において最速パターン６０１（実線）、制限パターン６０２（破線）、路線条件から設定される制限速度６０３（一点鎖線）とする。最速パターン６０１のうち、制限パターン６０２の速度が最も低い区間６１０において所定速度だけ速度を増加させたパターンを修正走行パターン候補６１１（点線）として生成する。区間６１０以外の修正走行パターン候補のパターンは最速パターンと同一である。修正走行パターン候補の生成は制限パターン６０２の速度が最も低い区間から優先的に行い、路線条件から設定される制限速度６０３まで速度を増加させることで生成する。例えば区間６１０の修正走行パターン候補が路線条件から設定される制限速度６０３まで到達しても目標走行時分を満たせない場合は、次に制限パターン６０２の速度が低い区間６２０において修正走行パターン候補６２１（点線）を生成する。

このように制限パターン６０２の速度が低い区間から修正走行パターン候補を生成することで制限パターン６０２を上回る速度で走行する区間の速度を可能な限り低下させることが可能となり、衝突リスクを最小化することができる。ステップ５０７へ進む。

ステップ５０７：
駅間の目標走行時分Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}に余裕時分Ｔ_ｂを足した時分と修正走行パターン候補の駅間走行時分Ｔ_{ｍｏｄｉｆｙ}を比較する。駅間の目標走行時分Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}に余裕時分Ｔ_ｂを足した時分より修正走行パターン候補の駅間走行時分Ｔ_{ｍｏｄｉｆｙ}が短い場合はステップ５１０に進む。駅間の目標走行時分Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}に余裕時分Ｔ_ｂを足した時分より修正走行パターン候補の駅間走行時分Ｔ_{ｍｏｄｉｆｙ}が長い場合はステップ５０６に進む。

ステップ５０８：
図７を参照して修正走行パターン候補の生成方法を説明する。図７において最速パターン７０１（実線）、路線条件から設定される制限速度７０２（一点鎖線）とする。最速パターン７０１のうち、速度が高い区間７１０において所定速度だけ速度を低下させたパターンを修正走行パターン候補７１１（点線）として生成する。区間７１０以外の修正走行パターン候補のパターンは最速パターンと同一である。修正走行パターン候補の生成は最速パターン７０１の速度が高い区間から優先的に行う。例えば、走行パターンの修正を繰り返し、区間７１０の修正走行パターン候補が修正走行パターン候補７１２（点線）となった場合は、次回の修正は最速パターン７０１のうち、修正走行パターン候補７１２より速度が高い区間７２０で所定速度だけ速度を低下させたパターンを修正走行パターン候補７２１（点線）として生成する。以降、区間７１０、７２０で速度が高いほうの区間のパターンを修正する。ステップ５０９に進む。

ステップ５０９：
駅間の目標走行時分Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}から余裕時分Ｔ_ｂを引いた時分と修正走行パターン候補の駅間走行時分を比較する。駅間の目標走行時分Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}から余裕時分Ｔ_ｂを引いた時分より修正走行パターン候補の駅間走行時分Ｔ_{ｍｏｄｉｆｙ}が長い場合はステップ５１０に進む。駅間の目標走行時分Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}から余裕時分Ｔ_ｂを引いた時分より修正走行パターン候補の駅間走行時分Ｔ_{ｍｏｄｉｆｙ}が短い場合はステップ５０８に進む。

ステップ５１０：
最速パターンもしくは修正走行パターン候補を修正パターンＰ_{ｒｅｓｕｌｔ}（ｘ）として決定する。

本実施例では制限パターンの速度が低い区間から優先的に修正走行パターン候補を生成する方法を説明したが、ほかの方法で修正走行パターン候補を生成してもよい。例えば、制限パターンの速度が最も低い区間が曲線区間などで速度を下げておいた方がよいと判断される場合は、速度が最も低い区間の次に速度が低い区間から修正走行パターン候補を生成するようにしてもよい。このようにすることで、さらに衝突リスクが小さい走行パターンを生成することができる。

また、本実施例では特定の区間ごとに漸次的に初期パターンの例としての最速パターンの修正を行う方法を説明したが、ほかの方法で修正走行パターン候補を生成してもよい。例えば、制約条件付き最適化の手法を適用して、式（２）～（５）を満足するようなパターンを導出することで実現してもよい。

ここでＥ_{ｒｅｓｕｌｔ}（ｘ）は修正パターンＰ_{ｒｅｓｕｌｔ}（ｘ）の消費電力量である。

式（２）は、最速パターンＰ_ｆａｓｔ（ｘ）の速度より修正パターンＰ_{ｒｅｓｕｌｔ}（ｘ）の速度が高い区間ｘ_ｏｖｅｒについての、修正パターンＰ_{ｒｅｓｕｌｔ}（ｘ）の速度と最速パターンＰ_ｆａｓｔ（ｘ）の速度の差の二乗の総和を最小化することを意味する。式（３）は、Ａ駅からＢ駅までについての、修正パターンＰ_{ｒｅｓｕｌｔ}（ｘ）の消費電力量Ｅ_{ｒｅｓｕｌｔ}（ｘ）の総和を最小化することを意味する。式（４）は、修正パターンＰ_{ｒｅｓｕｌｔ}（ｘ）の速度が制限速度Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}（ｘ）以下であることを意味する。式（５）は、Ａ駅からＢ駅までについての、修正走行パターン候補の駅間走行時分Ｔ_{ｍｏｄｉｆｙ}の総和が目標走行時分Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}±余裕時分Ｔ_ｂの範囲を満足することを条件とすることを意味する。消費電力量を低減するためにはパターンの速度を下げる必要があり、消費電力量を最小化することで、最速パターンＰ_ｆａｓｔ（ｘ）の速度の低い領域からパターンの修正が行われるようになる。

また、本実施例ではＰ_ｆａｓｔ（ｘ）から修正パターンＰ_{ｒｅｓｕｌｔ}（ｘ）を生成したが、ダイヤで規定する駅間の走行時間を算出する際に生成する標準走行パターンＰ_{ｄｉａｇｒａｍ}（ｘ）を基に修正パターンＰ_{ｒｅｓｕｌｔ}（ｘ）を生成するようにしてもよい。その場合、制御余裕付き制限パターン４０２または制限パターン４０１と標準走行パターンＰ_{ｄｉａｇｒａｍ}（ｘ）について各位置における速度を比較し、最小値を初期パターンＰ_{ｉｎｉｔｉａｌ}（ｘ）とする。

また、本実施例では走行パターン作成装置２１０は列車１００に設置する構成を説明したが、走行パターン作成装置２１０は地上に設置してもよい。地上に設置した場合は作成した走行パターンを無線などの通信手段で列車１００に送信することで同様の効果が得られる。

以上のように本実施例によれば、ダイヤで規定された駅間の走行時間を満たしつつ、前方の障害物を検知する外界センサの障害物検知可能距離を考慮した軌道輸送システムと障害物との衝突リスクを最小化する駅間の走行パターンを作成することができる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＤｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

１００列車
１１０前方障害物検知システム
１１１外界センシング部
１１２物体検知部
１１３障害物認識部
１１４制御指令決定部
２１０走行パターン作成装置
２１１目標走行時分記録部
２１２制限パターン記録部
２１３初期パターン生成部
２１４修正パターン生成部

Claims

外界センサで列車の前方の障害物を検知する前方障害物検知システムが搭載された前記列車の走行パターンを作成する走行パターン作成装置であって、
運行情報に基づく前記列車の目標走行時分を記録する目標走行時分記録部と、
前記外界センサが列車走行領域の前記障害物を検知可能な距離で停止可能な速度に基づいて生成される制限パターンを記録する制限パターン記録部と、
前記制限パターン以下の速度で前記列車が走行する初期パターンを生成する初期パターン生成部と、
前記初期パターンでの走行時分が前記目標走行時分を上回る場合に、速度が部分的に前記初期パターンを上回り、走行時分が前記目標走行時分から所定時分以内となる修正パターンを生成する修正パターン生成部と、
を備え、
前記修正パターン生成部は、前記制限パターンの速度が低い領域から前記初期パターンを修正する、
走行パターン作成装置。
請求項１に記載の走行パターン作成装置であって、
前記初期パターンは、前記制限パターン以下の速度で前記列車が最も速く走行するパターンである、
走行パターン作成装置。
請求項１に記載の走行パターン作成装置であって、
前記初期パターンは、運行情報に基づく前記列車の前記目標走行時分を算出する際に生成する標準走行パターンに基づいて生成されるパターンである、
走行パターン作成装置。
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の走行パターン作成装置であって、
前記制限パターン記録部は、外界環境に対応した前記制限パターンを記録する、
走行パターン作成装置。
請求項４に記載の走行パターン作成装置であって、
前記外界環境は、時間帯または天候を含む、
走行パターン作成装置。
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の走行パターン作成装置であって、
前記制限パターン記録部は、前記列車に搭載される前記外界センサに対応した前記制限パターンを記録する、
走行パターン作成装置。
請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の走行パターン作成装置であって、
前記修正パターン生成部は、前記修正パターンの消費電力量が最小となるように前記初期パターンを修正する、
走行パターン作成装置。
目標走行時分記録部と制限パターン記録部と初期パターン生成部と修正パターン生成部とを備え、外界センサで列車の前方の障害物を検知する前方障害物検知システムが搭載された前記列車の走行パターンを作成する走行パターン作成装置を用いる走行パターン作成方法であって、
前記目標走行時分記録部が、運行情報に基づく前記列車の目標走行時分を記録するステップと、
前記制限パターン記録部が、前記外界センサが列車走行領域の前記障害物を検知可能な距離で停止可能な速度に基づいて生成される制限パターンを記録するステップと、
前記初期パターン生成部が、前記制限パターン以下の速度で前記列車が走行する初期パターンを生成するステップと、
前記修正パターン生成部が、前記初期パターンでの走行時分が前記目標走行時分を上回る場合に、速度が部分的に前記初期パターンを上回り、走行時分が前記目標走行時分から所定時分以内となる修正パターンを生成するステップと、
を有し、
前記修正パターン生成部が、前記制限パターンの速度が低い領域から前記初期パターンを修正する、
走行パターン作成方法。
外界センサで列車の前方の障害物を検知する前方障害物検知システムが搭載された前記列車の走行パターンを作成する走行パターン作成装置であって、
運行情報に基づく前記列車の目標走行時分を記録する目標走行時分記録部と、
前記外界センサが列車走行領域の前記障害物を検知可能な距離で停止可能な速度に基づいて生成される制限パターンを記録する制限パターン記録部と、
前記制限パターン以下の速度で前記列車が走行する初期パターンを生成する初期パターン生成部と、
前記初期パターンでの走行時分が前記目標走行時分を上回る場合に、速度が部分的に前記初期パターンを上回り、走行時分が前記目標走行時分から所定時分以内となる修正パターンを生成する修正パターン生成部と、
を備え、
前記修正パターンは、速度が部分的に前記制限パターンを上回る、
走行パターン作成装置。
請求項９に記載の走行パターン作成装置であって、
前記初期パターンは、前記制限パターン以下の速度で前記列車が最も速く走行するパターンである、
走行パターン作成装置。
請求項９に記載の走行パターン作成装置であって、
前記初期パターンは、運行情報に基づく前記列車の前記目標走行時分を算出する際に生成する標準走行パターンに基づいて生成されるパターンである、
走行パターン作成装置。
請求項９ないし請求項１１のいずれか一項に記載の走行パターン作成装置であって、
前記修正パターン生成部は、前記制限パターンの速度が低い領域から前記初期パターンを修正する、
走行パターン作成装置。
請求項９ないし請求項１２のいずれか一項に記載の走行パターン作成装置であって、
前記制限パターン記録部は、外界環境に対応した前記制限パターンを記録する、
走行パターン作成装置。
請求項１３に記載の走行パターン作成装置であって、
前記外界環境は、時間帯または天候を含む、
走行パターン作成装置。
請求項９ないし請求項１４のいずれか一項に記載の走行パターン作成装置であって、
前記制限パターン記録部は、前記列車に搭載される前記外界センサに対応した前記制限パターンを記録する、
走行パターン作成装置。
請求項９ないし請求項１５のいずれか一項に記載の走行パターン作成装置であって、
前記修正パターン生成部は、前記修正パターンの消費電力量が最小となるように前記初期パターンを修正する、
走行パターン作成装置。
目標走行時分記録部と制限パターン記録部と初期パターン生成部と修正パターン生成部とを備え、外界センサで列車の前方の障害物を検知する前方障害物検知システムが搭載された前記列車の走行パターンを作成する走行パターン作成装置を用いる走行パターン作成方法であって、
前記目標走行時分記録部が、運行情報に基づく前記列車の目標走行時分を記録するステップと、
前記制限パターン記録部が、前記外界センサが列車走行領域の前記障害物を検知可能な距離で停止可能な速度に基づいて生成される制限パターンを記録するステップと、
前記初期パターン生成部が、前記制限パターン以下の速度で前記列車が走行する初期パターンを生成するステップと、
前記修正パターン生成部が、前記初期パターンでの走行時分が前記目標走行時分を上回る場合に、速度が部分的に前記初期パターンを上回り、走行時分が前記目標走行時分から所定時分以内となる修正パターンを生成するステップと、
を有し、
前記修正パターンは、速度が部分的に前記制限パターンを上回る、
走行パターン作成方法。