JPH0966833A - 列車運行管理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動的に異常が発生した走行中の車両編成の
代替車両編成を車両基地から探索しその代替車両編成を
出庫させうる列車運行管理装置を提供する。 【解決手段】 走行中の車両編成の搭載機器に発生する
異常又はその異常の兆候を異常検知情報として入力し、
異常検知情報から走行中の車両編成の車両変更が必要で
あるどうかを判断する車両変更判断手段と、車両変更が
必要な場合、走行中の車両編成を車両基地に入庫させる
と共に、その走行中の車両編成の代替車両編成を車両基
地から出庫させるダイヤを作成する運用変更処理手段と
を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄軌道交通におけ
る列車運行管理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の鉄軌道交通における列車運行管理
業務は、指令員が営業走行中の各列車の位置のみをオン
ラインで監視し、予め設定された列車ダイヤに基づいて
使用線路の制御を行うものであった。このように、従来
の列車運行管理装置は、走行中の車両に発生する故障を
検知していないため、当該車両は異常の発生の有無にか
かわらず、所定の列車ダイヤに基づいて走行可能である
という条件で自動進路制御を行ってきた。これは、異常
に対処するために緊急に車両編成ダイヤを変更すると、
当該車両は進路制御を自動的に実施することが困難にな
り、その結果指令員による手動介入が必要となってしま
い、当該車両が通常の自動運行管理機能の遂行ができな
くなってしまうためである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の列車運
行管理装置では、営業線路を走行中の車両に発生する故
障を検知しないため、走行中の各列車に故障等が発生し
緊急に車両編成の変更が必要になる場合は、乗務員と指
令員と車両基地係員とが指令電話等により相互に連絡を
とり合う必要がある。

【０００４】また、従来の列車運行管理装置では、指令
員が車両基地内に予め留置されている他の車両編成の状
態を監視できないため、異常が発生した車両を営業線路
からはずして、車両基地内の他の車両を代替車両として
営業線路に充当しようとしても、車両基地係員に問い合
わせなければわからず、また車両基地係員から回答を得
るのにかなり時間がかかる状況であった。

【０００５】このように、従来の列車運行管理装置で
は、故障等による緊急の車両編成の変更が全て人間系の
判断に委ねられていた。

【０００６】そこで、本発明の目的は、自動的に、異常
が発生した走行中の車両編成の代替の車両編成を選択し
うる列車運行管理装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の列車運行管理装
置は、走行中の車両編成の搭載機器に発生する異常又は
その異常の兆候を異常検知情報として入力し、異常検知
情報から走行中の車両編成の車両変更が必要であるどう
かを判断する車両変更判断手段と、車両変更が必要な場
合、走行中の車両編成を車両基地に入庫させると共に、
その走行中の車両編成の代替車両編成を車両基地から出
庫させるダイヤを作成する運用変更処理手段とを備えた
ものである。

【０００８】更に本発明の列車運行管理装置は、運用変
更処理手段が車両基地から出庫可能な代替車両編成があ
るかどうかを探索するために、前記車両基地内の車両編
成の留置状況及び前記車両基地内の車両編成の整備作業
実施状況を管理する検修整備作業管理手段を更に備えて
いることを特徴とする。

【０００９】更に本発明の列車運行管理装置は、運用変
更処理手段が異常検知情報により異なるダイヤを作成す
るものであることを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の列車運行管理装置による
１つの実施の形態を説明する前に図１を用いて列車運行
管理装置とこの列車運行管理装置に接続されている周辺
装置との関係を説明する。

【００１１】図示するように、列車運行管理装置５は、
営業線路１上を走行する車両編成２と、営業線路１上に
設けられた信号機９と、各駅１１の旅客案内装置１２
と、車両基地６の車両基地端末装置１３とに接続されて
いる。車両編成２内には走行中の機器の状態を監視する
車両異常検知装置３が設けられており、この車両異常検
知装置３によって検知された異常情報が、営業線路１上
の例えばトランスポンダや漏洩同軸ケーブル等の情報伝
送装置４を通じて列車運行管理装置５に伝えられる、ま
た信号機９の状態は連動装置１０を介して列車運行管理
装置５に伝えられる。

【００１２】営業線路１を走行する車両編成２の走行線
路の変更や編成の変更は、各駅１１や、車両基地６に通
じる出入庫線路７と営業線路１との接点に設けられたポ
イント８の切換により行われる。

【００１３】次に図２のブロック図を基に本発明の列車
運行管理装置による１つの実施の形態を説明する 図示するようにこの実施の形態は、走行中の車両編成に
発生する異常の状況をデータとして車両異常検知装置３
から入力する異常データ入力部５１と、入力した異常の
状況から車両変更の要否を判断する車両変更判断部５２
と、異常が発生した車両編成の車両番号から運用ダイヤ
番号を特定したり、異常が発生した車両編成に対する代
替の車両編成を検索したりするために、運用に対する車
両編成の充当状況を管理する配車管理部５３と、車両変
更を計画するために必要な運用ダイヤ番号・列車番号・
運転時刻などの列車運行計画及び実際の列車運行実績を
管理するダイヤ管理部５４と、車両基地内の車両編成の
留置状況、各種検修整備作業の計画・実績及び進捗状況
を管理する検修整備作業管理部５５と、異常が発生した
車両編成を車両基地に入庫させるためのダイヤや進路の
計画作成・変更及び車両基地内の留置状況や検修作業実
施状況を基に、異常が発生した車両編成の入庫に伴う代
替車両の出庫を計画する運用変更処理部５６と、実際の
営業線路を走行する列車の進路制御を行うために列車の
動きを追跡する列車追跡部５７と、ダイヤや進路の計画
に基づいて進路制御を行う進路制御部５８と、例えば進
路制御のためのデータを信号機や転てつ器間相互の動作
を関連づける連動装置１０に出力したり、車両変更の結
果を車両基地６に設置される車両基地端末装置１３や駅
１１に設置される旅客案内装置１２に出力するデータ出
力部５９とを有する。

【００１４】更に、上述した処理を行うためのデータベ
ースして、発生した異常がその後の走行に耐え得るかど
うか、すなわち車両変更が必要であるかどうかの判断す
るための情報をルール形式で記憶する車両変更判断基準
記憶部５２ｄと、実際に列車が運行している時に運用ダ
イヤに具体的にどの車両編成が充当されているかについ
ての計画や実績、車両編成２がどのような車両で構成さ
れているか等のデータ、及び車両変更計画作成に必要な
配車状況の管理を行うために用いられる配車計画を記憶
している配車計画／実績記憶部５３ｄと、異常が発生し
た車両の特定や車両変更計画のために必要なダイヤの管
理を行うためのデータを記憶しているダイヤデータ記憶
部５４ｄと、車両基地内における各車両編成に対して実
施される整備作業の計画及びその進捗状況や実績の管理
のデータを記憶している検修整備作業計画／実績記憶部
５５ｄと、異常が発生した車両編成に対して入庫ダイヤ
やその進路を計画したり、代替として出庫させる車両編
成を車両基地内の状況によって探索し、出庫ダイヤやそ
の進路を計画したりするためのデータを記憶している運
用変更知識ベース記憶部５６ｄとを有する。

【００１５】ここで、走行中の車両編成２に異常（異常
の兆候も含む）が発生した場合を考える。この異常は、
この車両編成２に搭載されている各機器の異常監視を行
う車両異常検知装置３によって検知される。車両異常検
知装置３は、その異常の内容と異常が発生した車両の番
号とその異常発生の時刻とを、情報伝送装置４を介して
列車運行管理装置５に伝達する。

【００１６】列車運行管理装置５の車両変更判断部５２
は、異常データ入力部５１を介して、異常の内容と異常
が発生した車両の番号とを入力し、その異常により当該
車両編成が引続き営業線路１で走行可能であるかどうか
を、車両変更判断基準記憶部５２ｄに記憶しているルー
ルに基づいて判断する。車両変更判断基準記憶部５２ｄ
は、車両異常検知装置３が予めどのような異常を検知す
るかが記憶しており、その異常発生項目ごとに車両変更
の必要性があるかどうかを例えばデータテーブルとして
保持している。

【００１７】もし、車両変更判断部５２がその異常によ
り引続き営業線路１で走行可能でないと判断したなら
ば、すなわち車両変更を実施する必要があると判断した
ならば、ダイヤ管理部５４は、配車管理部５３が管理し
ている車両運用ダイヤとそのダイヤに割り当てられてい
る車両編成の関係を示す情報により、異常が発生した車
両編成の運用ダイヤ番号を特定する。このように配車管
理部５３は、配車計画／実績記憶部５３ｄのデータを基
に、車両編成２の運用ダイヤへの充当状況を時系列に管
理している。ダイヤ管理部５４は、当日の計画ダイヤを
管理すると共に、後述する列車追跡部５８からの列車追
跡データを基に、実際の列車の運行結果を実績ダイヤと
して管理している。

【００１８】次にダイヤ管理部５４は、特定した運用ダ
イヤ番号、異常発生の時刻、及びその時点における実績
ダイヤを基に、ダイヤデータ記憶部５４ｄから列車番号
を特定する。ダイヤデータ記憶部５４ｄは、各列車のダ
イヤ自体や、車両運用ダイヤがどの列車ダイヤによって
構成されているかのデータを記憶している。

【００１９】次に運用変更処理部５６は、実際の車両変
更を実施するための計画を、ダイヤ管理部５４からの周
囲のダイヤの状況や、運用変更知識ベース記憶部５６ｄ
のルールを基に立案する。

【００２０】運用変更知識ベース記憶部５６ｄは、車両
変更が必要な車両編成が発生した場合、車両基地６との
距離や車両基地６内に留置している他の車両編成の留置
状況や検修整備作業実施状況などの周囲条件に対し、ど
の編成を代替車両編成として出庫させるのが適切かを、
ｉｆ〜ｔｈｅｎ〜ルールなどの形態で記憶している。

【００２１】検修整備作業管理部５５は、各車両編成に
対する検修整備作業の予定や実績、車両基地６内の留置
状況（留置番線、出入庫・転線時刻、検修整備作業実施
時間帯など）についてのデータを記憶している検修整備
作業計画／実績記憶部５５ｄを使用して、車両基地６内
における各車両編成に対する検修整備作業の実施状況
や、出入庫・転線状況を時系列に管理している。

【００２２】運用変更処理部５６は、異常が発生した車
両の番号と特定した列車番号、異常発生時点における実
績ダイヤや計画ダイヤ、異常発生車両編成の種別条件や
代替として新たに出庫させる車両編成の種別条件、及び
車両基地内における代替出庫車両編成の留置状況や検修
作業実施状況を基に、運用変更知識ベース記憶部５６ｄ
に保有する運用変更方法のルールを用いて、車両の交換
すなわち入庫させる異常発生車両編成とその代替として
出庫させる車両編成とを自動的に決定するとともに車両
変更に必要なダイヤを自動的に作成する。

【００２３】データ出力部５９は、異常発生車両編成お
よび代替出庫車両編成の内容を車両基地６に設置した車
両基地端末装置１３等に出力し、例えば車両基地の係員
に通知する。また、データ出力部５９は、車両変更用ダ
イヤを駅１１に設置した旅客案内装置１２に出力し、車
両変更によるダイヤ変更後の最終的なダイヤに基づいて
旅客に通知する。

【００２４】進路制御部５８は、車両変更によるダイヤ
変更後の最終的なダイヤを基に進路制御を行う。

【００２５】上記のように構成された列車運行管理装置
５の動作を図３のフローチャートにより説明する。

【００２６】ここで、例えば当該車両編成の搭載機器の
１つである制御装置の温度が異常に上昇した場合を考え
る。この温度上昇は、車両編成上に設置した車両異常検
知装置３により検知される（ステップ１０１）。

【００２７】次に検知された異常は、異常発生データと
して列車運行装置の異常データ入力部５１に取り込まれ
る。この際の異常発生データの内容は、例えば異常発生
項目（ここでは制御装置の温度異常上昇）、異常の状態
（ここでは実際の温度）、異常発生車両番号、及び異常
発生時刻である（ステップ１０２）。

【００２８】次に車両変更判断部５２がこの異常により
当該車両がその後の営業線路１での営業走行に耐えられ
るかどうか、すなわち車両変更が必要であるかどうか
を、取り込んだ異常発生データの異常発生項目及び異常
の状態と、車両変更判断基準記憶部５２ｄで記憶してい
る異常発生項目及び異常の状態との照合を行うことによ
り判断する（ステップ１０３）。車両変更判断基準記憶
部５２には、異常状況と、それに対する車両変更の要否
との関係を示した項目、例えば（制御装置の温度異常上
昇、車両変更必要）を有するテーブルが記憶されてい
る。

【００２９】車両変更判断部５２が車両変更を行う必要
があると判断した場合、ダイヤ管理部５４は、ダイヤデ
ータ記憶部５４ｄを検索して、異常発生データの異常発
生車両番号から当該車両がどの車両編成に組み込まれて
いるかを算出し、その車両編成の名称を得る。そして、
配車管理部５３を介して、配車計画／実績記憶部５３ｄ
に記憶されている運用ダイヤと車両編成の割当関係に基
づき、運用ダイヤ番号を特定する（ステップ１０４）。
次に、特定した運用ダイヤ番号と、ステップ１０２で取
り込んだ異常発生時刻及び異常発生車両番号と、列車追
跡部５７で常時行っている列車の走行位置のデータとを
基に、温度が上昇した車両編成の列車番号を特定する
（ステップ１０５）。

【００３０】運用変更処理部５６は、特定された列車に
対して、車両編成の代替として出庫させるのに最適な車
両編成を、以下のようにして探索する。

【００３１】まず、運用変更処理部５６は、車両基地６
における代替として出庫可能な車両編成の状況を知り、
出庫可能な車両編成を得るために、配車管理部５３で算
出した車両編成及び異常データ入力部５１で取得した異
常発生時刻のデータを入力する。運用変更処理部５６
は、これらのデータと共に、配車管理部５３で管理して
いる今後の配車計画と、検修整備作業管理部５５で管理
している今後の検修整備作業計画とを勘案し、運用変更
知識ベース記憶部５６ｄのルールを用いて、異常発生車
両編成の代替として出庫させるのに最適な車両編成を探
索する（ステップ１０６）。

【００３２】ここで、代替車両編成を探索する動作につ
いて更に詳細な説明を行う。

【００３３】ここでは、前述した通り異常データ入力部
５１より取得し、ステップ１０４で算出した車両編成に
対し、代替出庫可能な車両編成を車両基地６から探索す
るのであるが、この際代替出庫車両編成に対し、例えば
次のような条件が必要となる。

【００３４】 異常発生車両編成と同じ編成種別（例
えば同じ車両形式）であること。

【００３５】 異常発生車両編成が出入庫駅に到着し
たときまでに、車両基地６から出庫して出入庫駅に到着
できること。すなわち出入庫駅で車両変更を行う時点か
ら逆算してその時点に間に合うように車両基地６内で行
う検修整備作業が終了していること。

【００３６】 車両変更後の営業線路走行を行って
も、その後の支障がないこと。例えば、車両変更後、再
度車両基地６に入庫するまでに所定の検査回帰制限を超
えてしまうようなことがないこと。

【００３７】そこで運用変更知識ベース記憶部５６ｄに
例えば次のようなルールを記憶しておき、車両基地６内
に留置されている車両編成ごとに適用していく。

【００３８】 ｉｆ （異常発生車両編成の編成種別と同じ かつ 最終の検修整備作業終了時刻に転線時間等を加えた時間が 異常発生車両編成の出入庫駅到着時刻より前である かつ 各種検査の回帰制限日数および回帰制限距離の残量が車両 交換後の運用の回帰日数および回帰距離以内である。） ｔｈｅｎ 代替出庫編成候補とする これにより、適合する代替出庫車両編成を探索する。こ
のように、運用変更知識ベース記憶部５６ｄは、ダイヤ
作成上の制約条件に基づき一定事象の成立時に一定の計
画を立案することを内容としたルール形式で記憶してい
るものである。

【００３９】次に、運用変更処理部５６は、異常発生車
両編成の車両基地６への入庫と、代替編成の車両基地６
からの出庫について、ダイヤ管理部５４からの当該列車
および周辺の列車の運行状況のデータ、及び運用変更処
理部５６で探索した代替車両編成のデータを基に運用変
更知識ベース記憶部５６ｄのルールを用いて、それぞれ
のダイヤを作成する（ステップ１０７）。

【００４０】ここで、車両変更のための作成するダイヤ
について、図４及び図５を基に説明する。図４は当初の
計画時のダイヤを示すグラフである。

【００４１】図示するように、車両編成Ｔは出入庫駅Ｂ
を時刻ｔ１で通過して終端駅Ａに時刻ｔ２に到着し、時
刻ｔ３で終端駅Ａを折り返し、再び時刻ｔ４で出入庫駅
Ｂを通過する予定になっている。ここで車両編成Ｔが時
点ａで制御装置の温度異常上昇が生きた場合を考える。

【００４２】図５は、この場合に運用変更処理部５６に
より作成される車両変更のダイヤを示している。図示す
るように、車両編成Ｔが時刻ｔ１で車両変更が可能な出
入庫駅Ｂに到着したときに、代替車両編成Ｕが出庫させ
られて車両変更が行われる。

【００４３】この実施の形態では、温度異常上昇が発生
した車両編成Ｔに対して、車両変更が可能な出入庫駅Ｂ
に到着したときに、代替の車両編成Ｕを出庫させて車両
変更を行うものであるが、これでは旅客に対し出入庫駅
Ｂでの乗換が余儀なくされる。そこで旅客サービスを向
上させるために、図６に示すダイヤのように、回送ダイ
ヤを新たに設定することが考えられる。すなわち、異常
が発生した車両編成Ｔをそのまま終端駅Ａまで走らせ
（時刻ｔ２）、代替車両編成Ｕも回送車両として出入庫
駅Ｂを出庫させて終端駅Ａまで走らせる（時刻ｔ１′〜
ｔ２′）。終端駅Ａにて車両編成Ｔを回送車両として出
入庫駅Ｂまで走らせて車両基地６に入庫させ（時刻ｔ
３′〜ｔ４′）、他方、代替車両編成Ｕを終端駅Ａから
営業車両として走らせる（時刻ｔ３〜）。これによっ
て、車両編成Ｔの旅客は乗換の必要がなくなる。

【００４４】このような回送ダイヤによって旅客サービ
スを向上させることができるが、温度異常上昇の状態
（程度）がひどい場合には直ちに車両変更を実施した方
がよい場合もある。

【００４５】そのために運用変更知識ベース記憶部５６
ｄに、例えば次のようなルールを追加して記憶しておけ
ばよい。

【００４６】 ｉｆ 温度がｔ度以上に上昇 ｔｈｅｎ 直ちに車両変更実施 ｅｌｓｅ 回送ダイヤを設定して終端駅で車両変更実施 これにより、異常の程度による車両変更の実施方法を適
切に選択することができる。

【００４７】次に、ステップ１０７にて作成した車両変
更のダイヤにより、ステップ１０６にて検索した代替車
両編成が車両基地６から出庫できるように、進路制御部
５８が進路制御データを作成し、連動装置１０にデータ
出力部５９を通じて出力する。また、作成した車両変更
ダイヤをデータ出力部５９から旅客案内装置１２に出力
し、更に温度異常上昇が発生した車両編成と、前記ステ
ップ１０６にて検索した代替出庫車両編成の名称とを、
データ出力部５９より車両基地６に設置した車両基地端
末１３に出力する（ステップ１０８）。

【００４８】ステップ１０８にて連動装置１０へ出力し
た車両変更ダイヤに基づいて進路制御を行う（ステップ
１０９）。

【００４９】このように、走行中の車両編成の搭載機器
の１つである制御装置の温度が異常に上昇するという故
障が発生した場合、これを検知し、車両基地係員からの
回答を長時間待つことなく車両基地の状況に応じた代替
車両編成を出庫させられるようになる。

【００５０】これにより、手動による列車ダイヤや車両
運用の変更についての介入を行うことなく、引続き自動
制御による運行管理が行える。また、旅客に対しては適
切な車両変更計画を作成することで影響を最小限にとど
めるとともに、車両基地係員に対しては車両変更に伴う
作業の指示と通常時との相違を伝達して混乱を防ぐこと
ができる。

【００５１】なお実際には、車両変更を伴う運用変更に
ついては車両基地係員の承認が必要なことが多い。この
場合は、先に車両変更計画の内容を車両基地端末装置に
出力しておき承認を行う必要があるが、車両基地係員が
関係各所を調査するよりは迅速に車両変更の承認が行え
る。

【００５２】

【発明の効果】本発明によって、自動的に、異常が発生
した走行中の車両編成の代替車両編成を車両基地から探
索し、その代替車両編成を出庫させうる列車運行管理装
置を提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の列車運行管理装置を含む列車運行管理
システムを説明するための図。

【図２】本発明の列車運行管理装置による１つの実施の
形態を示すブロック図。

【図３】実施の形態の動作を示すフローチャート。

【図４】実施の形態で用いられる計画ダイヤを示すグラ
フ。

【図５】実施の形態により得られる車両変更計画ダイヤ
を示すグラフ。

【図６】別の実施の形態で得られる車両変更計画ダイヤ
を示すグラフ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤 原 裕 二 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】走行中の車両編成の搭載機器に発生する異
   常又はその異常の兆候を異常検知情報として入力し、前
   記異常検知情報から前記走行中の車両編成の車両変更が
   必要であるどうかを判断する車両変更判断手段と、車両
   変更が必要な場合、前記走行中の車両編成を車両基地に
   入庫させると共に、その走行中の車両編成の代替車両編
   成を前記車両基地から出庫させるダイヤを作成する運用
   変更処理手段とを備えた列車運行管理装置。
2. 【請求項２】前記運用変更処理手段が前記車両基地から
   出庫可能な代替車両編成があるかどうかを探索するため
   に、前記車両基地内の車両編成の留置状況及び前記車両
   基地内の車両編成の整備作業実施状況を管理する検修整
   備作業管理手段を更に備えていることを特徴とする請求
   項１に記載の列車運行管理装置。
3. 【請求項３】前記運用変更処理手段は、前記異常検知情
   報により異なるダイヤを作成するものであることを特徴
   とする請求項１又は請求項２に記載の列車運行管理装
   置。