JPH0523231B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は円滑な列車運転に対し支障となる遅
延発生の程度を事前に予測し、遅延収束処置を的
確にとる列車運行管理装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第６図は例えば文献“運行管理システム（社団
法人日本鉄道運転協会S.57.9）”に示された従来
の列車運行管理装置の機能ブロツク図であり、図
において、１０は列車運行管理装置、２０は路
線・列車等の制御対象である。

上記列車運行管理装置１０は破線部の中に示さ
れ、１１はダイヤ照合部、１２はダイヤ修正部、
１３は制御出力部、１４は出発・到達時刻検出部
である。

第７図は第６図で示す従来の列車運行管理装置
１０および制御対象２０を構成面からとらえた図
である。列車運行管理装置１０は、運行管理中央
装置１５、運行管理中央装置１５と運行管理駅装
置１７とをつなぐ情報伝送系１６とを備えてい
る。制御対象２０は、継電連動装置２１、信号
機、転てつ器、出発合図器といつた信号保安機器
２２、信号保安機器２２によつて制御される列車
２３、列車２３の移動に伴う列車位置を検知する
軌道回路２４等である。

そして、前記第６図に示した制御出力部１３は
制御対象２０に対するインタフエース部分である
から駅に置かれる。従つて、制御出力部１３に対
応する機能はすべて運行管理駅装置１７にて実現
される。

また、第６図のダイヤ照合部１１、ダイヤ修正
部１２、出発・到着時刻検出部１４に対応する機
能は、運行管理中央装置１５にて実現される。上
記運行管理駅装置１７は通常複数あり、地理的に
も運行管理中央装置１５とは離れているため、こ
れらを結ぶ情報通信のための手段として情報伝送
系１６がある。

第６図、第７図において、個々の構成要素をつ
なぐ信号は次のことを示す。ａは列車運転計画
（ダイヤ）の指令信号、ｂは出発合図、進路設定、
信号制御等の指令信号、b₁は指令信号ｂを受けて
継電連動装置２１が保安論理をとつたのち、信号
保安機器２２に与える制御指令、b₂は制御指令b₁
に対する結果情報である。ｃは列車在線を示す軌
道回路情報、即ち位置情報であり、運行管理駅装
置１７および情報伝送系１６を経てc₁→c₂の形で
運行管理中央装置１５に吸い上げられる。ｄは外
乱として制御対象に影響を及ぼす乗客情報、ｅは
出発・到達の実績時刻信号、ｆは指令信号ａと実
績時刻信号ｅを元に検出された遅延情報、ｇは実
時間で修正された運転計画（実施ダイヤ）の指令
信号、ｈは信号保安機器２２の作用信号、ｉは列
車２３の動作信号を示す。

次に従来の列車運行管理動作を第６図並びに第
７図について説明する。列車運行管理装置１０内
の制御出力部１３は、実施ダイヤｇと現場よりあ
がつてくる列車在線情報ｃ並びにシステムの内部
時計を元に列車の出発時間になると、出発合図並
びに出発進路設定の指令信号ｂを制御対象２０へ
送る。

制御対象２０の一要素である列車では、合図を
受けてドアを閉め、マイコンにて力行ノツチを入
れて走行を開始する。列車の走行位置は軌道回路
の列車在線情報ｃを入力することにより逐一把握
され、特に駅に接近してきた場合、入場進路の設
定をも制御出力部１３で行う。

列車の遅延は次のようにして検出する。出発・
到着時刻検出部１４は列車在線情報ｃを入力して
出発時刻・到着時刻の検出を行い、出発・到着実
績時刻情報ｅをダイヤ照合部１１でダイヤ指令信
号ａと照合することによつて遅延検出が行われ
る。ダイヤ修正部１２では得られた遅延情報ｆに
より、いかに遅延発生に伴う影響を少なくする
か、また１列車に生じた遅延乱れを早急に少なく
するかを目標にして、路線に投入された全列車を
対象とする、いわゆる運転整理が行われる。この
運転整理結果は実施ダイヤｇの修正という形で制
御出力部１３で活用される。

制御対象２０は制御出力部１３の指令信号ｂを
継電連動装置２１で一旦受け、この継電連動装置
２１でフエイルセーフな継電論理が組まれ、互い
に列車間で支障しあわないこと、故障が起こつて
も事故には至らない保証を確認した後、信号機、
転てつ器、出発合図器等の信号保安機器２２を駆
動する。

この信号保安機器２２の作用信号ｈを見て、列
車２３側ではドアを閉め、ノツチを入れて走行を
開始する。走行結果は軌道回路２４の継電器の落
下によつて該軌道回路から在線情報c₃が発生し、
継電連動装置２１を経て、列車在線の位置情報ｃ
として運行管理駅装置１７に入力される。

かかる構成において、旅客の関与度合は次の通
りである。旅客の異動は通常駅において乗降の際
発生する。この異動量が多いと、例えば降車が完
了しないうちに乗車が始まり混乱する等の事態の
発生、ドアがなかなか閉められない、或いは一度
閉めても人が障害となり閉めなおすということに
なり、この時ダイヤに対する遅延が発生する。

なお、第７図において、継電連動装置２１の出
力b₁が信号保安機器２２からフイードバツク入力
b₂となつているのは、継電連動装置２１でフエイ
ルセーフ論理構成の都合上、一度出した指令によ
り信号保安機器２２が作用し、完全に状態変化し
たことをチエツクする必要があるためである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の列車運行管理装置は以上のように構成さ
れているので、列車の遅延検出は列車が到着した
時或いは出発した時列車位置を入力し、これより
到着遅れ・出発遅れを算出することによつて行つ
ていた。

このように、従来は単に列車運行における各駅
の着・発実績の情報を元に遅延予測しているた
め、群管理上意味のある出発算出からダイヤ照合
を行い、ダイヤ修正を施すまでかなりの時間遅れ
を伴う。この時間遅れは、群管理上の遅延収束を
遅らせることとなる。

すなわち、第８図に示すように、Ａ駅とＢ駅間
に走行列車がなく、Ａ駅では列車が到着してい
て乗降作業をほぼ完了した段階にあり、Ｂ駅には
列車が到着し乗降が始まつた段階にあるとす
る。列車における乗降は旅客数が多く計画より
列車の出発が遅れたとする。この場合、列車
に対し何らかの作用を施さないとＡ駅における
列車の到着は遅延分のみ遅れ、この間旅客増加が
あり更に列車の遅延拡大が起こり得る。

これを防止するためには、列車のＢ駅におけ
る遅延発生可能性を到着以前或いは客扱い時点で
知つて、Ａ駅における列車の出発を遅らせる等
の対処を行わなければならないという問題点があ
つた。

この発明は上記のような問題点を解消するため
になされたもので、列車運行に対しては外乱要素
となる旅客数（乗客数と待客数）情報を取り入
れ、実時間で常時、高精度に列車遅延発生予測を
行い、旅客動向表示とリンクして遅延の状況がビ
ジユアル化することのできる列車運行管理装置を
得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る列車運行管理装置は、制御対象
にとつて外乱として作用する旅客数を、列車内及
びプラツトフオームにて検出し、この検出された
乗客数検出情報と待客数検出情報を入力すること
によつてアルゴリズムを働かせ、列車遅延発生の
程度を実時間で常時予測する列車遅延発生予測部
を具備したものである。

〔作用〕

この発明に係る列車遅延発生予測部は、列車に
設けた乗客数検出装置から列車と駅間の通信を担
当する対列車情報伝送系を介して乗客数検出情報
を取り入れる一方、駅に設けたプラツトフオーム
の待客数検出装置からの待客数検出情報を取り入
れることにより、プログラム（タスク）として或
る微少時間間隔で起動され、列車遅延の程度を予
測する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第１図において、前記第７図と同一部分に同
一符号を付して説明を省略する。３１は列車に設
けた列車内の乗客数検出装置、３２は対列車情報
伝送系、３３はプラツトフオームに設けた列車待
客数検出装置である。

ここで、上記列車内の乗客数検出装置３１とし
ては、従来から列車に設けられ、列車の加減速時
の主回路電流量を荷重に応じて自動調節するため
の応荷重装置を使用することが可能である。

対列車情報伝送系３２は最近のATO運転を行
う列車等には地上から車上或いはその逆へのデー
タを含む情報伝送が必須不可欠の要素であるの
で、この情報伝送の一部に列車乗客数検出情報
（d₁−１）を乗せ（d₁−２）の形で運行管理駅装
置１７に入力する。

待客数検出装置３３は全く新設を要する要素で
あり、この待客数検出装置３３で検出した待客数
検出情報（d₂−１）は直接運行管理駅装置１７に
入力する。ここで、前記第６，７図でｄと表わし
た旅客数は乗客数d₁、待客数d₂と分離し、各々が
列車２３の外乱たるべきことを示している。

第２図はこの発明の機能ブロツク図であり、前
記第６図と同一部分には同一符号を付して説明を
省略する。第２図において、１８は列車遅延発生
予測部、１８ａは乗客数検出部で、この乗客数検
出部１８ａは乗客数検出装置３１で検出された乗
客数d₁に基づいて、上記列車遅延発生予測部１８
へ乗客数状態（d₁−１）を入力する。１８ｂは待
客数検出部で、この待客数検出部１８ｂは列車待
客数検出装置３３で検出された待客数d₂に基づい
て上記列車遅延発生予測部１８へ待客数情報（d₂
−１）を入力する。

列車遅延の発生要因として、車両故障や事故に
よるものがあるが、この発明は制御対象内部に起
因するものを対象外とし、旅客要素のみを考え
る。遅延発生は一般に乗る人が多く、かつ降りる
人が多ければ、その可能性大と考えられる。

そこで、或る駅（ｊ駅）での降車客数をm_i、
待客数をn_jとし、列車遅延発生を予測する評価量
Ｊ＝m_j＋αn_jを考える。ここでαなる係数を付加
したのは、降車速度と乗車速度が異なることによ
る。一般的に考えると、人の乗降は降車優先で降
車客数が多くとも比較的速やかに降車完了となる
のに対し、乗車は降車による弛緩のため車内旅客
占有面積が膨張し、これを乗車客数が縮小してゆ
く作業が伴うため、乗車速度の方が遅いといえ
る。すなわち、α＞１である。

そこで、上記評価量Ｊに対して何段階かの評価
段階を設ける。例えば、Ｊ≦J₁の時予測される遅
延は０、J₁≦Ｊ≦J₂のときtd₁、J₂≦Ｊ≦J₃のとき
td₂、…と決める。これに基づき第２図に示すダ
イヤ修正部１２で現実にダイヤ修正を行うことが
可能である。

ここで問題になるのは、降車客数m_jの検出で
ある。列車の該当駅到着以前にあつては、列車乗
客情報の入手は第１図に示す列車客数検出装置３
１、対列車情報伝送系３２の働きにより可能であ
り、プラツトフオームの列車待客数、即ち次の列
車に対する乗車客数情報も第１図に示す列車待客
数検出装置３３にて入手可能である。

ところが、降車客数情報は入手不可能である。
即ち評価量Ｊにおいて、待客数n_jは検出情報その
ものを用いられるが、降車客数m_jは何らかの演
算を行う必要がある。この発明ではこれを以下の
ように行う。ｉ駅、ｊ列車について考えると次の
式が成立する。

m_j(i)＝N_j−（ｉ−１、ｉ）−N_j−（ｉ、ｉ＋１）＋
n_j(i) ……(1) ここで、N_j−（ｉ−１、ｉ）は（ｉ−１）駅と
ｉ駅間のｊ列車乗客数、m_j−(i)、n_j−(i)はｉ駅に
おけるそれぞれｊ列車の降車客数と待客数であ
る。

(1)式において、n_j−(i)、N_j−（ｉ−１、ｉ）は
検出可能であるが、N_j−（ｉ、ｉ＋１）はｊ列車
のｉ駅出発後に発生する情報であるため未入手で
ある。このため、〔N_j−（ｉ−１、ｉ）〕−〔N_j−
（ｉ、ｉ＋１）〕を計算するにおいて得られている
最新のＮ−（ｉ、ｉ＋１）情報を用いる。

これをｋ列車のものとすると、短時間内のｋ−
ｉ列車間においては、 〔N_j−（ｉ−１、ｉ）〕−〔N_j−（ｉ、ｉ＋１）〕／〔
N_k−（ｉ−１、ｉ）〕−〔N_k−（ｉ、ｉ＋１）〕＝〔N_j
−（ｉ−２、ｉ−１）〕−〔N_j−（ｉ−１、ｉ）〕／〔
N_k−（ｉ−２、ｉ−１）〕−〔N_k−（ｉ−１、ｉ）〕…
…(2) なる関係式が成立するものとすると(1)式は、 m_j(i)＝〔N_k−（ｉ−１、ｉ）〕−〔N_k−（
ｉ、ｉ＋１）〕／〔N_k−（ｉ−２、ｉ−１）〕−〔N_k−
（ｉ−１、ｉ）〕 ×（〔N_j−（ｉ−２、ｉ−１）〕−〔N_j−
（ｉ−１、ｉ）〕）＋n_j(i)……(3) となる。

ここで、N_j−（ｉ−２、ｉ−１）、N_j−（ｉ−
１、ｉ）は既に検出されているため、(3)式演算の
ために用いることは可能である。

以上より検出された待客数n_jと演算によつて求
めた降車客数m_jを用いて列車遅延発生の予測が
可能である。

第３図は列車遅延発生予測部１８の計算機等を
用いて、列車遅延の程度を予測する場合のアルゴ
リズムを説明するフローチヤートである。

このアルゴリズムは計算機の内部タイマによつ
て、数秒単位の微少間隔で起動されるもので、ま
ずステツプ101にて初期値を定める。即ち路線に
投入された列車の遅延を１駅−２駅、２駅−３
駅、…と各駅間毎で見てゆくたえの初期値であ
る。

ステツプ102は各駅毎に見てゆく進段ブロツク
であり、ステツプ103でｉが終着駅番号を示して
いるかを判断し、YESであれば動作を終了する。
NOであればステツプ104でチエツク対象駅間に
列車が存在するか否かを判断し、列車不在の場
合、つまりNOであれば次の駅間をチエツクする
ので、ステツプ104からステツプ102に戻る。な
お、列車の存在は制御対象からあがつてくる列車
位置情報（第２図における信号ｃ）に基づいて行
う。

該当区間に列車存在が認められた場合、つまり
ステツプ104の判断がYESであれば、ステツプ
105にて乗車客数情報の読み込みを行う。乗客数
情報は第２図に示すように列車乗客数検出部１８
ａの機能にてd₁−１（d₁−２）として読み込まれ
る。読み込まれた情報は同一列車について前回読
み込んだ値と変化があつたかを検出する。即ち列
車がｉ駅を出発したことにより新たな乗客数検出
が行われ、情報内容に変化があつたかの確認をス
テツプ106で行い、新たな検出が行われた場合は、
これをステツプ107において記憶装置に蓄える。

ステツプ108〜111では得られている最新の
〔N_k−（ｉ−２、ｉ−１）〕、〔N_k−（ｉ−１、
ｉ）〕、〔N_k−（ｉ、ｉ＋１）〕、〔N_j−（ｉ−２、ｉ
−１）〕、〔N_j−（ｉ−１、ｉ）〕、n_j−(i)等の情報
を
用いて、前記(3)式で示すｊ列車の降車客数m_j−
(i)を算出する。

以上のようにして得られた降車客数m_j−(i)、
待客数n_j−(i)を用い、評価量Ｊ＝〔m_j−(i)〕＋〔αn_j
−(i)〕をステツプ112で求め、ステツプ113で先に
説明した論理でもつて列車遅延発生予測を行う。
該当区間に複数列車が投入されているかをステツ
プ114で検出し、複数列車の場合は投入されてい
る全列車について同様の予測を行う。

以上のようにして、各列車に対する遅延発生の
予測を定常的に行うことができる。ここで従来の
ダイヤ照合部（第６図１１）とこの発明における
列車遅延発生予測部１８との関係であるが、列車
遅延発生予測部１８では定常的に遅延発生の予測
を行つており、これに基づく対処、すなわち運転
整理を施すことができる。

ところで列車運行管理装置としては、今回前提
条件より除外した列車故障・事故等により、さら
に程度の大きい列車遅延発生も現実に起こり得
る。こうした場合には正規の形でダイヤ照合部１
１にて検出した列車遅延情報に基づき指令員が運
転整理を行う必要がある。

また運行管理装置には、バツクグランド機能と
して、通常運行実績記録採取機能が具備されてい
て、経営用データ等にも使用されるが、こうした
公式記録データとしては、ダイヤ照合結果が用い
られる。従つて、列車遅延発生予測部１８とダイ
ヤ照合部１１は共存する機能といえる。

また上記実施例では、評価量を求め、発生する
列車遅延を予測し、自動運転整理を行うことにつ
いて説明したが、例えば本出願人が先に提案した
列車運行管理システム（特願昭59−116912号）と
組み合わせ、列車運行管理装置の運行表示盤の旅
客表示器に第４図のように列車乗客表示、プラツ
トフオームの列車待客表示を行わせる一方、この
発明のアルゴリズムにて検出した列車遅延発生可
能性情報に基づき警報を出し、この警報によつて
指令員が運転整理を行うことも有効である。

この場合の警報発生回路のブロツク図を第５図
に示す。第５図において、前記第２図と同一部分
には同一符号を付して説明を省略する。１９は旅
客表示器であり、この旅客表示器１９は乗客数検
出部１８ａの出力d₁−１（d₁−２）と待客数検出
部１８ｂの出力d₂−１を入力して旅客表示を行
い、表示情報d₀を指令員１に与える。１９ａは警
報器であり、この警報器１９ａは列車遅延発生予
測部１８の出力ｆ−２によつて警報f₀を指令員に
与える。指令員１は上記の表示警報d₀と警報f₀に
基づき一刻も早く適切な運行整理を行い、整理入
力ｈをダイヤ修正部１２に与える。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、列車内および
プラツトフオームの旅客数を検出し、この検出し
た旅客数に基づいて列車遅延の程度を予測するよ
うに構成したので、実時間で常時、高精度に列車
遅延発生予測を行い、旅客動向表示とリンクして
遅延の状況がビジユアル化する。この結果、予測
される列車遅延の程度によつて列車群管理の自動
運転整理を行うことができ、列車の遅延収束を迅
速化し、経営損失を最小化することができるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による列車遅延発
生予測装置を有する列車運行管理装置の構成図、
第２図は第１図に対応するこの発明の機能ブロツ
ク図、第３図は列車遅延を予測するアルゴリズム
のフローチヤート、第４図はこの発明の一実施例
による旅客表示例図、第５図はこの発明の一実施
例に警報手段を付加した機能ブロツク図、第６図
は従来の列車運転管理システムの機能ブロツク
図、第７図は第６図に対応するシステム構成図、
第８図は列車遅延の説明図である。 １８は列車遅延発生予測部、２３は列車、３１
は乗客数検出装置、３３は待客数検出装置、１
６，３２は情報伝送系。なお、図中、同一符号は
同一、または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 列車に設けた列車内の乗客数を検出する乗客
   数検出装置３１と、駅に設けたプラツトフオーム
   の待客数を検出する待客数検出装置３３と、情報
   伝送系３２を介して入力される前記乗客数検出装
   置３１からの乗客数検出情報および前記待客数検
   出装置３３からの待客数検出情報に基づいて降車
   客数を算出し、この降車客数とある係数を付加し
   た前記乗車客数の加算結果により、列車遅延発生
   を予測する列車遅延発生予測部１８とを備えた列
   車運行管理装置。