WO2020110487A1

WO2020110487A1 - 運行管理システム、及び運行管理方法

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Publication number: WO2020110487A1
Application number: PCT/JP2019/040459
Authority: WO
Inventors: 祐太阿部
Original assignee: 株式会社日立製作所
Priority date: 2018-11-30
Filing date: 2019-10-15
Publication date: 2020-06-04
Also published as: JPWO2020110487A1; JP7230062B2

Abstract

運行管理システム９に加えて、運行管理ネットワーク３に接続された不通区間発生情報受信部７と、実績蓄積装置６に付加機能を設けた折返し運転記憶部８を備え、折返し運転記憶部８は、不通区間発生情報受信部７が受信した不通区間発生情報に基づいてそれぞれ確認された不通区間と、それに対する手前区間、手前折返し駅、先区間、及び先折返し駅を記憶し、中央処理装置１は、実績蓄積装置６に記憶された運転速度、運転間隔及び折返し駅での停車時間の情報と、折返し運転記憶部が新たに記憶した不通区間、手前区間、手前折返し駅、先区間、及び先折返し駅の情報を用いて、不通区間を除く区間で折返し運転可能な折返し運転ダイヤを作成する。

Description

運行管理システム、及び運行管理方法

　本発明は運行管理システム、及び運行管理方法に関し、特に自動化を目指した運行管理システム、及び運行管理方法に関する。

　近年、鉄道運行における信号機や分岐器等の操作は、人間に代えた自動進路制御装置 (Programmed Route Control:ＰＲＣ)により自動化されている。その結果、正常なダイヤで運行されている限りは、運転要員、特に運転指令員（以下、単に「指令員」ともいう）の業務負荷が大きく低減されたほか、大幅な人員コスト削減も可能となった。このような自動化は、ヒューマンエラーの撲滅にも寄与している。

　一方、ダイヤが乱れた際の運転整理や旅客案内のほとんどは、人間による情報収集、計画立案、及び実施判断に依存する体制であることに変わりない。また、大都市圏を中心とした輸送力増強のための列車運転本数の増加、高速性、正確性、及び顧客サービスに対する要望がやまない。このような要望に応じたことに対する副作用として、ダイヤ乱れ時の適切な対応を迅速かつ効率的に行うことが困難となってきた。特に、ダイヤ乱れを運転整理することで対応する指令員について、その人数、各人の処理能力、及び標準化・平準化の困難さ、といったことが原因で抜本的な解決が先送りされている現状もあった。

　これに対し、自動化対応して高速化、及び標準化できる運転整理の範囲を拡大するとともに、併せてヒューマンエラーを撲滅する方向へ進歩させたいという要望がある。また、該当業務の無人化は、業務の平準化に寄与する。すなわち、平時には負荷が少なく、有事に全力稼働するような人をコンピュータに置き換えれば、無人で瞬時処理可能になるため、平準化の方向へと進歩する。

　そこで、不通区間の前後駅での折返し運転への移行操作と、その解除及び復旧の操作について自動化の可能性を追求した。これについて、折返し運転を含む運転整理のし易さに着目した列車ダイヤの新たな作成手法を実現するための技術が特許文献１に記載されている。

　この特許文献１には、「列車ダイヤの作成は、運転整理を必要とする輸送障害を含む輸送障害シナリオの生成、パターンダイヤであるダイヤ候補の生成、折返し駅での折返し運転を含む運転整理を行った運転整理ダイヤ組を、ダイヤ候補それぞれについて生成、運転整理ダイヤ組を用いたダイヤ候補に対する１次評価、１次評価の結果に基づくダイヤ候補の抽出、抽出したダイヤ候補に対する旅客流動シミュレーションを実施した２次評価、２次評価の結果に基づく最適なダイヤ候補の選択、の順に行われる。」と記載されている。

特開２０１５－１２３７７８

　しかしながら、特許文献１に記載の列車ダイヤ作成技術は、人間が輸送障害のシナリオを想定して、複数のパターンダイヤを予め用意しておくものであり、人間の介入を必須とする技術であり、自動化には至っていない。本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、不通区間発生時に、人間の操作や判断に依存せず、不通区間を除く区間で折返し運転する折返し運転ダイヤ（以下、「折返しダイヤ」ともいう）を自動的に作成できる運行管理システムを提供することにある。

　上記課題を解決するようにした本発明は、不通区間を除く区間の折返し運転ダイヤに係る運行管理を可能にした運行管理システムであって、少なくとも中央処理装置と、運行管理ネットワークと、実績蓄積装置と、を情報接続した運行管理システムに加えて、前記運行管理ネットワークに接続された不通区間発生情報受信部と、前記実績蓄積装置に付加機能を設けた折返し運転記憶部と、を備え、該折返し運転記憶部は、前記不通区間発生情報受信部が新たに受信した不通区間発生情報に基づいて確認された不通区間と、該不通区間に対してそれぞれ確認された手前区間、手前折返し駅、先区間、及び先折返し駅と、を記憶し、前記中央処理装置は、前記実績蓄積装置に予め記憶された運転速度、運転間隔、及び折返し駅での停車時間の情報と、前記折返し運転記憶部が新たに記憶した前記不通区間、前記手前区間、前記手前折返し駅、前記先区間、及び前記先折返し駅の情報と、を用いて、前記不通区間を除く区間で折返し運転可能な折返し運転ダイヤを作成するものである。

　本発明によれば、不通区間発生時に、人間の操作や判断に依存せず、不通区間を除く区間で折返し運転する折返し運転ダイヤを自動的に作成する運行管理システムを提供できる。

本発明の前提技術に係る運行管理システムと、本発明の実施形態に係る運行管理システム（以下、「本システム」ともいう）と、の関係を示すブロック図である。本システムによる不通区間発生時の折返し運転の実施例を示す模式平面図である。本システムによる不通区間発生時の折返しダイヤの作成例である。本システムによる不通区間発生時の折返しダイヤ自動作成及び解除の手順を示すフローチャートである。本システムによる不通区間発生時の折返し運転可否判定の手順を示すフローチャートである。本システムによる不通区間発生時の折返し可能駅決定の手順を示すフローチャートである。本システムによる不通区間発生時の折返しダイヤ作成の手順を示すフローチャートである。本システムによる不通区間解消時の列車ダイヤ復旧の手順を示すフローチャートである。

　以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

　図１は、本発明の前提技術に係る運行管理システム（前提システム）と、本発明の実施形態に係る運行管理システム（本システム）と、の関係を示すブロック図である。図１に示すように、本システム１０は、前提システム９に不通区間発生情報受信部７と、折返し運転記憶部８と、の付加機能を設けたものである。すなわち、図１の１点鎖線で囲まれた前提システム９において、不通区間発生情報受信部７と、折返し運転記憶部８と、の付加機能を設けることにより、本発明の目的を達成するものである。

　前提システム９は、中央処理装置１と、運行管理端末２と、運行管理ネットワーク３と、駅制御装置４と、地上信号設備５と、実績蓄積装置６と、より構成される。中央処理装置１は、運行管理システムの根幹を担う装置であり、時刻の管理、ダイヤの管理、列車追跡、及び進路制御等を行う機能を備えた専用のコンピュータである。以下、主語を省略された処理は、中央処理装置１がその主体となって実行している。

　運行管理端末２は、指令員が手動で行う運転整理、すなわちダイヤ変更や進路制御等のユーザーインタフェースを実現するための装置である。運行管理ネットワーク３は、不図示の中央指令室から遠隔に位置する駅機器室までのほか、各駅相互間をネットワークで接続する。

　駅制御装置４は、地上信号設備５と運行管理ネットワーク３とのインタフェースを実現するための装置である。地上信号設備５は、種々存在するが、本実施例においては、不通区間を検知し、駅制御装置４に送信できる装置である。実績蓄積装置６は、運行実績、走行実績、操作履歴、警報履歴、入出力情報等を一定期間分蓄積する装置である。

　中央処理装置１は、地上信号設備５から送信され、駅制御装置４及び運行管理ネットワーク３経由で受信する不通区間情報を判断材料とし、不通区間発生時には、不通区間の手前及び先でそれぞれ折返し運転を行うための折返しダイヤを自動で作成し、その折返しダイヤに従って自動制御を継続する。

　この時、運行管理端末２を用いた指令員による手動介入は一切必要ない。ただし、指令員は、自動作成された折返しダイヤを運行管理端末２にモニタ表示させて確認することができる。なお、この運行管理端末２は、前提システム９において、指令員が手動で運転整理を行う場合に必要不可欠なものである。

　実績蓄積装置６は、折返しダイヤへの変更内容を自動作成と手動作成の何れであっても全て記憶する。不通区間発生情報受信部７は、地上信号設備５で生成される不通区間情報を駅制御装置４、及び運行管理ネットワーク３経由で受信する。上述のように実績蓄積装置６は、運行実績、走行実績、操作履歴、警報履歴、及び入出力情報等を一定期間にわたる分だけ蓄積する機能を有するので、地上信号設備５から発信された不通区間情報も記憶できる。

　折返し運転記憶部８は、折返しダイヤ作成のための付加機能を実績蓄積装置６に設けることにより、本発明の目的を達成するものである。より具体的には実績蓄積装置６に設けられた記憶領域や記憶テーブルが整備されて折返し運転記憶部８を実現している。この折返し運転記憶部８は、不通区間発生情報受信部７が受信した不通区間情報と、それをトリガーとして、中央処理装置１が、所定のプログラムを実行することにより、確認された不通区間１１～１４，３２（図２及び図３）を記憶する。

　図２は、本システムによる不通区間発生時の折返し運転の実施例を示す模式平面図である。後の説明で用いる図３も同様であるように、図２では、途中停車する１０か所の駅２０～２９が設けられた複線経路を例示している。

　図２に示すように、１０か所の駅２０～２９の間には、上下線をまとめると９つの区間があり、上下線で区別すると１８か所の区間がある。これら１８か所のうち何れか１か所又は隣接する２か所に不通区間が生じるものとして以下に説明する。ここでは、広域にわたる甚大災害や大規模停電による全区間同時不通の場合は除外する。

　図２において、１０か所の駅２０～２９がひとつながりの線路３０により接続された複線経路のなかで、異なる不通区間１１～１５毎に形成される折返し運転ルート１５～２０について説明する。図２（Ａ）に示すように、不通区間１１のみが発生した場合には、不通区間手前端末駅２０から不通区間手前折返し可能駅２３までの折返し運転ルート１５と、不通区間先折返し可能駅２４から不通区間先端末駅２９までの折返し運転ルート１６を実現するための折返しダイヤを自動作成する。

　図２（Ｂ）に示すように、不通区間１１の発生中に不通区間１２も発生した場合には、折返し運転記憶部８は、不通区間発生情報受信部７が受信した最新の不通区間情報と、それをトリガーとして、中央処理装置１が、所定のプログラムを実行することにより、既に確証が得られている不通区間１１に加えて、最新情報による不通区間１２を記憶する。それらの記憶情報に基づいて、中央処理装置１は、折返し運転ルート１５を維持しつつ、折返し運転ルート１６から折返し運転ルート１７に切替えるような折返しダイヤを自動で作成する。

　図２（Ｃ）に示すように、不通区間１３が発生した場合には、不通区間１３から近い駅２７、又は駅２８の何れか実現性のある方を選択する。この場合、実現性のある折返し駅２７が選択されたので、その折返し駅２７で折返すような折返し運転ルート１８を実現するための折返しダイヤを自動で作成する。図からは明確に判明できないが、図２（Ｃ）の駅２８は、駅構内の施設に不具合を生じたことが、折返し駅として不採用となった理由と考えられる。その結果、図２（Ｃ）では、駅構内の施設が健全と判定された駅２７を折返し駅として採用している。

　図２（Ｄ）に示すように、不通区間発生情報受信部７が、不通区間１４を不通区間１３と区別して受信できる場合には、折返し運転ルート１９のように、可能な限り全線を生かした状態に近い状態で列車運行を継続できるような折返しダイヤを自動で作成する。

　中央処理装置１は、図２（Ａ）～図２（Ｄ）を用いて説明した不通区間発生時に、所定のプログラムを実行することにより、地上信号設備５から逐一送信される不通区間情報を材料として判断し、適切な制御処理を継続する。より具体的には、中央処理装置１が可能な限り全線を生かした状態に近い状態で列車運行を継続できるように判断し、その結果、不通区間１１～１４の手前及び先でそれぞれ折返し運転を行うための折返しダイヤが自動で作成される。本システム１０は、そのように作成された折返しダイヤに従って自動制御を継続することを可能にする。

　図３は、本システムによる不通区間発生時の折返しダイヤの作成例である。図３に示すように、概ね等間隔で横方向に示す１０本の平行線が駅線４９である。この１０本の駅線４９は、図３の右端に、図２で示した駅２０～駅２９に整合した符号２０～２９が付されている。以下、駅２５と駅２６との中間地点に新たな不通区間３２（ダイヤグラム上は、「不通区間線３２」と明示）が発生した時の折返しダイヤ作成を例示して説明する。

　図２及び図３で明示するように、確認された不通区間１１～１４，同３２に対し、中央処理装置１が、同様に、所定のプログラムを実行することにより確認された手前区間３８、手前折返し駅２５、先区間３９、及び先折返し駅２６も折返し運転記憶部８に記憶される。その結果、折返しダイヤの作成に必要な情報が揃うことになる。

　図２に例示した１０か所の駅２０～２９が設けられた複線経路において、変更前列車ダイヤ線３１は、手前端末駅２０及び先端末駅２９を、それぞれの停車時間４４，４５の折返し駅とし、途中停車駅２１～２８の停車時間を省略して描いた平常時の列車ダイヤである。

　不通区間発生時刻線３３は、新たな不通区間３２が駅２５と駅２６との中間地点に発生した時刻である。不通区間解消時刻線３５は、不通区間３２が復旧して開通した時刻である。折返しダイヤ線３４は、本システム１０によって、自動的に作成された不通区間発生時の折返しダイヤである。

　本システム１０において、中央処理装置１は、不通区間発生時刻３３以降の最初に、不通区間３２の手前折返し可能駅２５と、不通区間３２の先折返し可能駅２６と、にそれぞれ到着する予定の列車ダイヤを特定する。そして、折返し可能駅２５，２６から先のリンク接続ダイヤとのリンクを解除する。すなわち、端末駅２０，２９における方向転換に至る接続を解除するとともに、該当列車を運休にする。

　それと同時に、折返し可能駅２５，２６で折返すダイヤを自動で作成する。より具体的には、不通区間発生時刻３３以降の最初に折返し駅２５，２６に到着する予定の列車ダイヤをリンク接続する。すなわち、折返し駅２５，２６に到着する予定の列車がそこで方向転換して折返し運転するように列車ダイヤを作成する。なお、不通区間解消時刻３５を予測することはできないため、当日の終業時刻までを全て折返しダイヤとする。

　不通区間解消時刻３５には、自動で、折返し駅２５，２６を超えた先で発車する以降の折返しダイヤを全て消去する。それと同時に、不通区間発生時に運休した列車ダイヤのうち、不通区間解消時刻３５以降に折返し駅２５，２６を出発する予定のダイヤを全て復活させる。それから、折返し駅２５，２６を超えた先で到着する折返しダイヤに振替えることでリンク接続する。

　このリンク接続時に、折返し駅２５では、わずかながら待ち時間を設けて調整するが、折返し駅２６では、待ち時間による調整不要で元のダイヤに復旧している。これらは、意図的と偶然の何れでも構わず、ダイヤグラム上で交差、又は接近するダイヤ線を適切にリンク接続すれば良い。なお、折返し駅２５で設けた待ち時間は、駅２０～駅２５の何れに設定しても構わないが、中央処理装置１のプログラムには、利用客数が最大の駅に設定されていることが好ましい。このようにして、不通区間解消時に、速やかに、変更前の列車ダイヤに復旧することができる。

　なお、図３に破線で示した元のダイヤと、実線で示した折返し運転ダイヤと、それぞれの形状は、少しだけ時間軸方向にずらせば重なるほどに相似形をなしている。これは、運行管理の目的が、できる限り、当初の運行計画どおり、又はそれに近いダイヤでの運行を指向しているからである。中央処理装置１のプログラムは、その目的に近づけるように組まれている。

　具体的には、実績蓄積装置６に予め記憶された運転速度Ｖ、運転間隔４０、及び折返し駅２０，２９での停車時間４４，４５の情報と、折返し運転記憶部８が新たに記憶した不通区間１１～１４，３２、手前区間３８、手前折返し駅２５、先区間３９、及び先折返し駅２６の情報と、を用いて、元のダイヤと相似形の折返し運転ダイヤを作成する。

　しかし、中央処理装置１のプログラムは、不通区間発生時、諸般の事情に優先順位を付けて、妥協しながら適宜に折返し運転ダイヤを作成することも可能であるように組まれている。妥協とは、作成された折返し運転ダイヤが元のダイヤと相似形でなくとも許容できることをいう。

　相似形でないとは、作成された折返し運転ダイヤの実態、すなわち折返し駅２５，２６での停車時間４６，４７その他の運転形態が、元のダイヤにおける運転速度Ｖ、運転間隔４０、及び折返し駅２０，２９での停車時間４４，４５と、一致しないことをいう。つまり、本システム１０は、ある程度妥協できる許容性を備えているため、より現実的な適応能力も発揮できる。

　つまり、手前折返しダイヤは、手前区間３８において、端末駅２０と折返し駅２５との間を往復する折返し運転でありさえすれば、条件次第で妥協できる。同様に、先折返しダイヤは、先区間３９において、端末駅２９と折返し駅２６との間を往復する折返し運転でありさえすれば、条件次第で妥協できる。

　それらの折返し運転ダイヤにおいて、始発駅や終着駅が経路途中に位置する不図示の車庫を備えた駅であっても、あるいは、途中駅での停車時間が不自然に長く、元のダイヤとの連続性に乏しくても、条件次第ではいかようにも妥協できる。図３はあくまで説明のために簡素化した一例に過ぎない。さらに、本発明では、列車に故障がある場合については想定外としている。

　図４は、本システムによる不通区間発生時の折返しダイヤ自動作成及び解除の手順を示すフローチャートである。図４に限らず、図４～図８に示された処理は、別の主語で規定されない限り、中央処理装置１が主体的に実行する。以下、順番に説明する。

　図４に示すように、まず、中央処理装置１は、「折返しダイヤ自動作成・解除」の処理（Ｓ１～Ｓ１４）を一定の制御周期で起動するように繰り返している。一例として、その制御周期が１０ｍ秒であれば、毎秒１００回の頻度で繰り返しているが、これに限定する必要はない。

　ここで、全区間に対して不通区間かどうかを判定（Ｓ１～Ｓ７）し、不通区間が発生している場合には、当該区間を不通区間発生として記憶する（Ｓ４）。より詳しくは、まず、区間を１つ選択する（Ｓ２）。次に、対象とする区間に不通区間が発生したか否かを確認する（Ｓ３）。不通区間が発生した場合（Ｓ３でＹｅｓ）には、不通区間発生として記憶する（Ｓ４）。

　不通区間が発生していない場合（Ｓ３でＮｏ）には、前回状況と今回状況とを比較することで、不通区間が解消したかどうかを判定（Ｓ５）し、解消している場合（Ｓ５でＹｅｓ）には、不通区間解消として記憶する（Ｓ６）。Ｓ４又はＳ６の後、全区間にわたる状況の確認を完了したか否か（Ｓ７）について、完了した（Ｓ７でＹｅｓ）なら、Ｓ４の内容に変更なしとして今回不通区間として記憶する（Ｓ８）。

　処理Ｓ８の理由は、全区間の不通区間状況確認（Ｓ７）後、毎制御周期において、不通区間が変化していないにも関わらず、折返しダイヤを再作成してしまわないように、前回不通区間と今回不通区間を比較する必要があるためである。Ｓ７でＮｏならＳ２に戻り、つぎの区間を選択して同様の処理を繰り返す。

　不通区間が１ヵ所でも存在する場合（Ｓ９のＹｅｓ）には、折返し運転可否判定（Ｓ１０）を行う。逆に、不通区間が存在しない場合（Ｓ９のＮｏ）で、かつ、本制御周期にて不通区間解消の場合（Ｓ１１のＹｅｓ）には、列車ダイヤを折返しダイヤから変更前の元のダイヤに復旧する（Ｓ１２）。

　不通区間が存在しない場合（Ｓ９のＮｏ）で、かつ、本制御周期にて不通区間解消でない場合（Ｓ１１のＮｏ）には、列車ダイヤの変更を行わない。

　Ｓ１０又はＳ１２の後、次の制御周期で今回不通区間を比較対象とするために、今回不通区間を前回不通区間として記憶（Ｓ１３）してから、「折返しダイヤ自動作成・解除」の処理を終了する（Ｓ１４）。

　図５は、本システムによる不通区間発生時の折返し運転可否判定の手順を示すフローチャートである。図５に示す「折返し運転可否判定」の処理Ｓ２０～Ｓ３０は、図４に示した「折返しダイヤ自動作成・解除」の開始Ｓ１に同期して起動される（Ｓ２０）。

　図５に示すように、今回不通区間と前回不通区間を比較（Ｓ２１）し、不通区間に変化がある場合（Ｓ２１のＹｅｓ）には、不通区間数を判定（Ｓ２２）する。ここで、図２（Ａ）に示したように、不通区間が１ヵ所の場合、不通区間１１を取得（Ｓ２３）する。

　そして、当該不通区間のすぐ手前の駅２３から端末駅２０へと順に、折返し可能駅かどうかを判定することで、手前折返し可能駅２３を決定する（Ｓ２５）。不通区間１１から先の折返し可能駅２４の決定も同様に、当該不通区間１１のすぐ先の駅２４から端末駅２９へと順に、折返し可能駅かどうかを判定することで、先折返し可能駅２４を決定する（Ｓ２６）。

　また、図２（Ｂ）に示したように、不通区間が２ヵ所の場合には、不通区間１１，１２を２ヶ所取得（Ｓ２４）し、両方の位置関係から、不通区間が１ヵ所の場合と同様に、手前折返し可能駅２３と先折返し可能駅２６を決定する（Ｓ２５，Ｓ２６）。折返し可能駅決定後、折返しダイヤを作成する（Ｓ２７，Ｓ２８）。まず、手前折返しダイヤを作成する（Ｓ２７）。次に、先折返しダイヤを作成する（Ｓ２８）。

　これらの折返しダイヤを作成した後、各駅の先次発情報を折返しダイヤに従い更新する（Ｓ２９）。より具体的には、図３の元のダイヤで、折返し可能駅２５，２６にすぐ到着して発車する予定の列車、又はその後に到着して発車する予定の列車が、折返しダイヤへと、すぐに接続できそうな列車と考えられるので、それらの何れかに接続する。

　図６は、本システムによる不通区間発生時の折返し可能駅決定の手順を示すフローチャートである。図６に示す「折返し可能駅決定」の処理は、図５に示した「折返し運転可否判定」の開始Ｓ２０に同期して起動（図６のＳ４０）される。

　まず、図２（Ａ）に示した不通区間１１の手前方向Ｐについて、当該不通区間１１のすぐ手前の駅２３から駅２０まで順に（Ｓ４１～Ｓ４４）、折返し可能駅かどうかを判定（Ｓ４２）することで、手前折返し可能駅２３を決定する（Ｓ４３）。より詳しくは、まず、手前駅を１つ選択する（Ｓ４１）。次に、対象とする駅が折返し可能であるか否かを確認する（Ｓ４２）。折返し可能である場合（Ｓ４２でＹｅｓ）には、手前折返し駅を決定する（Ｓ４３）。折返し不可能である場合（Ｓ４２でＮｏ）ならば、Ｓ４４へ進む。次に、不通区間手前折返し可否判定が完了したか否かについて（Ｓ４４）、完了したならば（Ｓ４４でＹｅｓ）Ｓ４５へ進む。Ｓ４４でＮｏならＳ４１に戻り、別の駅を選択して同様の処理を繰り返す。

　次に、図２（Ａ）に示した不通区間１１の先方向Ｑについて、当該不通区間１１のすぐ先の駅２４から駅２９まで順に（Ｓ４５～Ｓ４８）、折返し可能駅かどうかを判定（Ｓ４６）することで、先折返し可能駅２４を決定する（Ｓ４７）。より詳しくは、まず、先駅を１つ選択する（Ｓ４５）。次に、対象とする駅が折返し可能であるか否かを確認する（Ｓ４６）。折返し可能である場合（Ｓ４６でＹｅｓ）には、先折返し駅を決定する（Ｓ４７）。折返し不可能である場合（Ｓ４６でＮｏ）、Ｓ４８へ進む。次に、不通区間先折返し可否判定が完了したか否かについて未完了（Ｓ４８でＮｏ）ならＳ４５に戻り、別の駅を選択して同様の処理を繰り返す。Ｓ４８で完了したならば（Ｙｅｓ）、Ｓ４９へ進み「折返し可能駅決定」の処理を終了する。

　図７は、本システムによる不通区間発生時の折返しダイヤ作成の手順を示すフローチャートである。図７に示す「折返しダイヤ作成」の処理Ｓ５０～Ｓ６０は、図４に示した折返し運転可否判定処理Ｓ１０の結果に基づいて起動される（Ｓ５０）。まず、図３に示した不通区間発生時刻３３以降、折返し駅２５，２６に最初に到着する予定の列車ダイヤを特定し、そのダイヤ情報を取得する（図７のＳ５１）。

　次に、取得された当該列車ダイヤの次リンク以降の全リンク接続列車を運休（Ｓ５２）する。すなわち、端末駅２０，２９における方向転換に至る接続を解除するとともに、該当列車を運休にする。それと同時に、当該列車ダイヤの行先駅を折返し駅２５，２６に変更する（Ｓ５３）。また、当該ダイヤの折返し駅着時刻に折返し時分を加算することで折返し駅次リンク発時刻を算出し（Ｓ５４）、端末駅２０，２９までの追加ダイヤを作成する（Ｓ５５）。端末駅２０，２９が折返し駅である場合にはその限りではない。

　追加ダイヤの着時刻が終業時刻以前であれば（Ｓ５６のＹｅｓ）、その着時刻に折返し時分を加算することで端末駅次リンク発時刻を算出し（Ｓ５７）、折返し駅２５，２６までの追加ダイヤを作成する（Ｓ５８）。

　追加ダイヤの着時刻が終業時刻以前であれば（Ｓ５９のＹｅｓ）、Ｓ５４に戻る。以降、追加ダイヤの着時刻が終業時刻を超える（Ｓ５６のＮｏ，Ｓ５９のＮｏ）まで繰り返すことで、終業時刻までの折返しダイヤを作成することができる。

　図８は、本システムによる不通区間解消時の列車ダイヤ復旧の手順を示すフローチャートである。図８に示す「列車ダイヤ復旧」の処理Ｓ６１～Ｓ６５は、図４で示した「折返しダイヤ自動作成・解除」の開始Ｓ１に同期して起動（図８のＳ６１）される。

　列車ダイヤ復旧処理では、図３に示す折返し駅２５，２６において、次に折返し駅を出発する予定の折返しダイヤと、その先でリンク接続している折返しダイヤと、これらを全て消去する（Ｓ６２）。次に、折返し駅２５，２６にて、最初に出発する予定の運休ダイヤにおいて、先のリンク接続ダイヤを全て復活（Ｓ６３）させる。最後に、折返し駅先着ダイヤを折返し駅先発ダイヤにリンク接続する（Ｓ６４）。このようにして、不通区間解消時刻３５の後、速やかに元の列車ダイヤによる自動制御へ復旧できる。すなわち、列車ダイヤ復旧を終了（Ｓ６５）する。

　なお、図４～図８に示された処理は、一例に過ぎない。特に、不通区間発生情報受信部７が新たに受信した不通区間発生情報に基づいて、不通区間１１～１４，３２を確認する手段については、地上信号設備５、駅制御装置４及び運行管理ネットワーク３との関係で、合理的であれば、他の手段でも構わない。さらに、確認されたそれら不通区間１１～１４，３２に対応する、手前区間３８、手前折返し駅２５、先区間３９、及び先折返し駅２６が、それぞれの折返し運転に適応するか否かを確認する手段についても、図４～図８に例示された処理に限定するものではない。

　以下、本発明の要点を特許請求の範囲に沿って説明する。
［１］本発明の実施形態に係る運行管理システム（本システム）１０は、不通区間を除く区間の折返し運転ダイヤに係る運行管理を可能にしたものである。本システム１０は、前提となる運行管理システム（前提システム）９に加えて、不通区間発生情報受信部７と、運転記憶部８と、備えた構成である。

　前提システム９は、少なくとも中央処理装置１と、運行管理ネットワーク３と、実績蓄積装置６と、情報接続した構成である。不通区間発生情報受信部７は、運行管理ネットワーク３に接続されて不通区間発生情報を受信する。折返し運転記憶部８は、実績蓄積装置６に増設された折返し運転ダイヤを自動的に作成するために必要情報を記憶して、中央処理装置１に提供するための記憶領域である。

　折返し運転記憶部８は、不通区間発生情報受信部７が新たに受信した不通区間発生情報に基づいて確認された不通区間３２と、それら不通区間３２に対してそれぞれ確認された手前区間３８、手前折返し駅２５、先区間３９、及び先折返し駅２６の情報を記憶する。

　中央処理装置１は、実績蓄積装置６に予め記憶された運転速度Ｖ、運転間隔４０、及び折返し駅２０，２９での停車時間４４，４５の情報と、折返し運転記憶部８が新たに記憶した不通区間３２、手前区間３８、手前折返し駅２５、先区間３９、及び先折返し駅２６の情報と、を用いて、不通区間３２を除く区間３８，３９で折返し運転可能な折返し運転ダイヤを作成する。

　本システム１０によれば、不通区間発生時に、人間の操作や判断に依存せず、不通区間を除く区間で折返し運転する折返し運転ダイヤを自動的に作成する運行管理システムを提供できる。このように本システム１０は、指令員等の人手を介在さずに折返し運転ダイヤを自動作成できるので、その所要時間は瞬時で足りる。また、ヒューマンエラーや非効率な勤務時間の問題を避けられるのみならず、業務品質も標準化される。

［２］本システム１０は、不通区間を検知する駅制御装置４と、その駅制御装置４に情報送信可能な地上信号設備５と、に情報接続し、作成された折返し運転ダイヤが、運行管理ネットワーク３を介して駅制御装置４及び地上信号設備５に反映させる。
［３］本システムは、不通区間発生情報受信部が新たに受信する不通区間の有無については、全区間の状況を確認（図４のＳ７）した結果に基づいて折返しダイヤを自動作成する。
［４］本システムは、不通区間が２ヶ所発生した場合、２ヶ所の不通区間を除いて折返しダイヤを自動作成する（図２（Ｂ）、図５）。
［５］本システムは、追加ダイヤの着時刻が就業時刻以前か否かの判定結果を参照（図７のＳ５６，Ｓ５９）し、就業時刻以前の折返しダイヤのみを自動作成する。

［６］本システム１０は、作成された折返し運転ダイヤが不要になった時点で、全体的にダイヤを復旧させる。すなわち、中央処理装置１は、不通区間発生情報受信部７が新たに受信した不通区間解消情報と、実績蓄積装置６に予め記憶された元の列車ダイヤに係る情報と、折返し運転記憶部８に記憶された折返し運転ダイヤに係る情報と、を用いて、ダイヤを復旧させる。

　本システム１０がダイヤを復旧させるとき、手前折返し駅２５及び先折返し駅２６で、それぞれ折返し運転ダイヤから、元の列車ダイヤに最も近い列車を接続してダイヤを復旧させる。これによれば、不通区間解消時に、折返し運転を自動で解除するとともに、元の列車ダイヤに自動で復旧させることができる。

［７］本発明の実施形態に係る運行管理方法（本方法）は、［１］に記載の本システム１０、又は同等システムを用いて実行されることにより、ほぼ同じ作用効果を奏する。すなわち、本方法によれば、不通区間発生時に、人間の操作や判断に依存せず、不通区間３２を除く区間で折返し運転する折返し運転ダイヤを自動的に作成できる。

　本方法は、中央処理装置１が、運行管理ネットワーク３を介して受信された不通区間発生情報をトリガーとして、所定のプログラムを実行することにより、折返し運転ダイヤを自動的に作成する。その手順は、次のとおりである。まず、不通区間発生情報の実態について運行管理ネットワーク３を介して確認された結果を折返し運転記憶部８に記憶する（Ｓ８）。

　次に、不通区間に対する手前区間３８で手前折返し駅２５から折返し運転可能な手前折返しダイヤを作成して折返し運転記憶部８に記憶する（Ｓ２７）。次に、不通区間に対する先区間３９で先折返し駅２６から折返し運転可能な先折返しダイヤを作成して折返し運転記憶部８に記憶する（Ｓ２８）。このような手順による本方法は、［１］に記載の本システム１０と、ほぼ同じ作用効果を奏する。

［８］本方法で作成された手前折返しダイヤ及び先折返しダイヤは、運行管理ネットワーク３を介して駅制御装置４及び地上信号設備５に反映されることにより、必要とされるだけ、自動制御が継続される。なお、不通区間が復旧すれば、折返し運転ダイヤは不要になる。

［９］本方法は、運行管理ネットワーク３を介して新たに受信された不通区間解消情報をトリガーとして「列車ダイヤ復旧」を開始（Ｓ６１）し、中央処理装置１が、所定のプログラムを実行することにより、折返し運転ダイヤから元の運転ダイヤへ自動的に復旧させて、「列車ダイヤ復旧」を終了（Ｓ６５）する。その手順は、実績蓄積装置６に予め記憶された元の列車ダイヤに係る情報と、折返し運転記憶部８に記憶された折返し運転ダイヤに係る情報と、を用いて全体的にダイヤを復旧させる（Ｓ６１～Ｓ６５）。すなわち、手前折返し駅２５、及び先折返し駅２６において、それぞれ折返し運転ダイヤから元の列車ダイヤに近づくように接続してダイヤを復旧させる（Ｓ６１～Ｓ６５）。

［１０］ダイヤを復旧させる処理Ｓ６１～Ｓ６５の詳細な手順は、Ｓ６１，Ｓ６５を除いて次のとおりである。まず、未走行折返し駅の次リンク以降を消去する（Ｓ６２）。次に、折返し駅の先発運休ダイヤ以降を復活する（Ｓ６３）。次に、折返し駅の先着ダイヤと折返し駅の先発ダイヤを振替える（Ｓ６４）。このようにダイヤを復旧させる処理Ｓ６１～Ｓ６５も、指令員の介在を要せずに自動で完了できる。

［補足］
　従来、人身事故等による不通区間発生等、運行管理が必要な事態が発生した際、輸送指令所に常勤待機中の指令員が、運行管理システム９を運行管理端末２で操作して運行管理を行っていた。その目的は、できる限り、当初の運行計画に近いダイヤで運行させることである。しかし、次の問題があった。

　第１に、ヒューマンエラーも含め、指令員によって、運行管理内容に差があるため、無駄な運行管理が生じる可能性があり、標準化の余地が残されていた。第２に、指令業務ができる人材が不足する傾向にある。第３に、指令員の業務の大半は「有事への対応」であり、有事に備えて指令室に常駐しているが、平時には必要性が少なく有事にのみ稼働するという勤務実態であり、勤務時間を平準化する余地が残されていた。

　そこで、運行管理業務のうち、機械化が可能な部分だけでも、順次コンピュータに置き換えれば、無人で瞬時処理可能になる上に、業務の品質を平準化させる方向へと進歩する。その目的を実現させる本システム１０、及び本方法は、不通区間発生時に、不通区間発生情報受信をトリガーとし、当該不通区間を除く区間で折返し運転となるよう折返しダイヤを自動で作成し、その折返しダイヤに従い自動制御を継続させるものである。

　また、本システム１０、及び本方法は、ダイヤの復旧も自動で対応可能である。すなわち、不通区間解消情報受信をトリガーとし、折返しダイヤを自動消去し、臨時対応した折返し運転から元の通常列車ダイヤに自動で切替ることにより、自動制御を継続させるものである。

１　中央処理装置
２　運行管理端末
３　運行管理ネットワーク
４　駅制御装置
５　地上信号設備
６　実績蓄積装置
７　不通区間発生情報受信部
８　折返し運転記憶部
９，１０運行管理システム（前提システム、本システム）
１１～１４　不通区間
１５～１９　折返し運転ルート
２０～２９　駅
２０，２９　端末駅（折返し駅）
３０　線路
３１　変更前列車ダイヤ
３２　不通区間線
３３　不通区間発生時刻
３４　折返しダイヤ線
３５　不通区間解消時刻
３６　手前折返し駅
３７　先折返し駅
３８　手前区間
３９　先区間
４０，４１　運転間隔
４４，４５　（折返し駅２０，２９での）停車時間
４６　（手前折返し駅２５での）停車時間
４７　（先折返し駅２６での）停車時間
４９　（ダイヤ上に示される）駅線
Ｐ　手前方向
Ｑ　先方向
Ｖ　運転速度

Claims

　不通区間を除く区間の折返し運転ダイヤに係る運行管理を可能にした運行管理システムであって、
　少なくとも中央処理装置と、運行管理ネットワークと、実績蓄積装置と、を情報接続した運行管理システムに加えて、
　前記運行管理ネットワークに接続された不通区間発生情報受信部と、
　前記実績蓄積装置に付加機能を設けた折返し運転記憶部と、
　を備え、
　該折返し運転記憶部は、
　前記不通区間発生情報受信部が新たに受信した不通区間発生情報に基づいて確認された不通区間と、
　該不通区間に対してそれぞれ確認された手前区間、手前折返し駅、先区間、及び先折返し駅と、
　を記憶し、
　前記中央処理装置は、
　前記実績蓄積装置に予め記憶された運転速度、運転間隔、及び折返し駅での停車時間の情報と、
　前記折返し運転記憶部が新たに記憶した前記不通区間、前記手前区間、前記手前折返し駅、前記先区間、及び前記先折返し駅の情報と、
　を用いて、前記不通区間を除く区間で折返し運転可能な折返し運転ダイヤを作成する、
　運行管理システム。
　前記不通区間を検知する駅制御装置と、
　該駅制御装置に情報送信可能な地上信号設備と、
　に情報接続し、
　作成された前記折返し運転ダイヤは、前記運行管理ネットワークを介して前記駅制御装置及び前記地上信号設備に反映される請求項１に記載の運行管理システム。
　前記不通区間発生情報受信部が新たに受信する前記不通区間の有無については、全区間の状況を確認した結果に基づいて折返し運転ダイヤの自動作成する、
　請求項１に記載の運行管理システム。
　前記不通区間が２ヶ所発生した場合、該２ヶ所の不通区間を除いて折返し運転ダイヤを自動作成する、
　請求項１に記載の運行管理システム。
　追加ダイヤの着時刻が就業時刻以前か否かの判定結果を参照し、就業時刻以前の折返し運転ダイヤのみを自動作成する、
　請求項１に記載の運行管理システム。
　前記中央処理装置は、
　前記不通区間発生情報受信部が新たに受信した不通区間解消情報と、
　前記実績蓄積装置に予め記憶された元の列車ダイヤに係る情報と、
　前記折返し運転記憶部に記憶されている前記折返し運転ダイヤに係る情報と、
　を用いて、
　前記手前折返し駅及び前記先折返し駅でそれぞれ前記折返し運転ダイヤから前記元の列車ダイヤに最も近い列車をしてダイヤを復旧させる請求項１に記載の運行管理システム。
　不通区間を除く区間の折返し運転ダイヤに係る運行管理を可能にした運行管理方法であって、
　少なくとも中央処理装置と、実績蓄積装置と、を備えた運行管理システムに加えて、
　運行管理ネットワークに接続された不通区間発生情報受信部と、
　前記実績蓄積装置に付加機能を設けた折返し運転記憶部と、
　を用い、
　前記運行管理ネットワークを介して受信された不通区間発生情報をトリガーとして前記中央処理装置が実行する、
　前記不通区間発生情報の実態について前記運行管理ネットワークを介して確認された結果を前記折返し運転記憶部に記憶する処理と、
　前記不通区間に対する手前区間で手前折返し駅から折返し運転可能な手前折返し運転ダイヤを作成して前記折返し運転記憶部に記憶する処理と、
　前記不通区間に対する先区間で先折返し駅から折返し運転可能な先折返し運転ダイヤを作成して前記折返し運転記憶部に記憶する処理と、
　を有する、
　運行管理方法。
　前記不通区間を検知する駅制御装置と、
　該駅制御装置に情報送信可能な地上信号設備と、
　情報接続し、
　作成された前記手前折返し運転ダイヤ及び先折返し運転ダイヤは、前記運行管理ネットワークを介して前記駅制御装置及び前記地上信号設備に反映する請求項７に記載の運行管理方法。
　前記運行管理ネットワークを介して新たに受信された不通区間解消情報をトリガーとして、
　前記中央処理装置が、
　前記実績蓄積装置に予め記憶された元の列車ダイヤに係る情報と、
　前記折返し運転記憶部に記憶された前記折返し運転ダイヤに係る情報と、
　を用いて、
　前記手前折返し駅及び前記先折返し駅でそれぞれ前記折返し運転ダイヤから前記元の列車ダイヤに最も近い列車を接続して復旧させる処理、
　をさらに有する請求項７に記載の運行管理方法。
　前記復旧させる処理は、
　未走行折返し駅の次リンク以降を消去する処理と、
　折返し駅の先発運休ダイヤ以降を復活する処理と、
　折返し駅の先着ダイヤと折返し駅の先発ダイヤを振替える処理と、
　をさらに有する請求項９に記載の運行管理方法。