知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6067454
(24)【登録日】2017年1月6日
(45)【発行日】2017年1月25日
(54)【発明の名称】鉄道列車の最適停止判定についての運転士支援方法
(51)【国際特許分類】
B60L 7/00 20060101AFI20170116BHJP
B60L 3/00 20060101ALI20170116BHJP
【ＦＩ】
B60L7/00 A
B60L3/00 N
【請求項の数】1
【全頁数】9
(21)【出願番号】特願2013-69639(P2013-69639)
(22)【出願日】2013年3月28日
(65)【公開番号】特開2014-193098(P2014-193098A)
(43)【公開日】2014年10月6日
【審査請求日】2015年3月9日
(73)【特許権者】
【識別番号】000173784
【氏名又は名称】公益財団法人鉄道総合技術研究所
(74)【代理人】
【識別番号】100089635
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 守
(74)【代理人】
【識別番号】100096426
【弁理士】
【氏名又は名称】川合 誠
(72)【発明者】
【氏名】井上 貴文
(72)【発明者】
【氏名】北村 康宏
(72)【発明者】
【氏名】増田 貴之
(72)【発明者】
【氏名】中村 竜
(72)【発明者】
【氏名】秋保 直弘
【審査官】
笹岡 友陽
(56)【参考文献】
【文献】
特開２０１２−１４４０６８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１１−２５５８２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
国際公開第２０１１／０５５４７０（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
特開平１１−２４３６０９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００９−０７０１４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１１−１０８０３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０９−０７６９１０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｂ６０Ｌ １／００− ３／１２
Ｂ６０Ｌ ７／００−１３／００
Ｂ６０Ｌ １５／００−１５／４２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
鉄道列車は車外、車内のハザード検知の有無をチェックし（ステップＳ１）、次に、ハザードを検知すると、鉄道列車の速度の有無をチェックし（ステップＳ２）、次に、速度がある場合には、鉄道列車の走行に関する情報としての走行速度と、走行位置と、制動能力とをチェックし（ステップＳ３）、次に、各種リスクとしての地点リスクと、衝撃脱線リスクとに関する情報をチェックし（ステップＳ４）、次に、鉄道列車の最適停止位置の判定を行い（ステップＳ５）、次に、鉄道列車の制動内容としての最適制動時期と、最適制動強度の判定を行い（ステップＳ６）、上記ステップＳ１〜Ｓ６を踏まえて、鉄道列車運転士への情報呈示を行う（ステップＳ７）ことを特徴とする鉄道列車の最適停止判定についての運転士支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、鉄道列車の最適停止判定についての運転士支援方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
鉄道運転士は、例えば鉄道列車の非常停止の際、リスクの高いトンネル内や橋梁等を避けて停止することが望まれている。
【0003】
なお、一般的なリスク予測システムとしては、下記特許文献１が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１１−０１４０３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、鉄道運転士は状況により、多くの条件を加味する必要があり、最適な停止位置を判定することは困難である。
【0006】
本発明は、上記状況に鑑みて、前方に障害物を発見したときや、脱線など車内で問題が発生したときなど非常停止が求められる際に、停止後の鉄道列車の地点に応じたリスクを勘案して、最適な停止位置を判定する鉄道列車の最適停止判定についての運転士支援方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、上記目的を達成するために、〔１〕鉄道列車の最適停止判定についての運転士支援方法において、鉄道列車は車外、車内のハザード検知の有無をチェックし（ステップＳ１）、次に、ハザードを検知すると、鉄道列車の速度の有無をチェックし（ステップＳ２）、次に、速度がある場合には、鉄道列車の走行に関する情報としての走行速度と、走行位置と、制動能力とをチェックし（ステップＳ３）、次に、各種リスクとしての地点リスクと、衝撃脱線リスクとに関する情報をチェックし（ステップＳ４）、次に、鉄道列車の最適停止位置の判定を行い（ステップＳ５）、次に、鉄道列車の制動内容としての最適制動時期と、最適制動強度の判定を行い（ステップＳ６）、上記ステップＳ１〜Ｓ６を踏まえて、鉄道列車運転士への情報呈示を行う（ステップＳ７）ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、非常時に最も安全な最適制動時期と最適制動強度とを判定することができ、鉄道列車の運転士にその情報の呈示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の実施例を示す鉄道列車の最適停止判定における運転士支援システムのブロック図である。
【図2】本発明の実施例を示す鉄道列車の最適停止判定フローチャートである。
【図3】本発明の実施例における鉄道列車の最適停止判定における地点リスク分布の模式図である。
【図4】本発明の実施例における衝撃脱線リスク分布（ハザードが遠方の場合）の模式図である。
【図5】本発明の実施例における衝撃脱線リスク分布（ハザードが近方の場合）の模式図である。
【図6】本発明の実施例として、車外ハザードに対する鉄道列車の停止位置判断の模式図である。
【図7】本発明の実施例として、近位置で障害物を発見した場合のシミュレーション結果を示した図である。
【図8】本発明の実施例として、中位置で障害物を発見した場合のシミュレーション結果を示した図である。
【図9】本発明の実施例として、遠位置で障害物を発見した場合のシミュレーション結果を示した図である。
【図10】本発明の実施例として、車内ハザードに対する鉄道列車の停止位置判断の模式図である。
【図11】本発明の実施例として、リスクが大きな車内ハザードを検知した場合のシミュレーション結果を示した図である。
【図12】本発明の実施例として、リスクが中程度の車内ハザードを検知した場合のシミュレーション結果を示した図である。
【図13】本発明の実施例として、リスクが小さな車内ハザードを検知した場合のシミュレーション結果を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明の鉄道列車の最適停止判定についての運転士支援方法は、鉄道列車は車外、車内のハザード検知の有無をチェックし（ステップＳ１）、次に、ハザードを検知すると、鉄道列車の速度の有無をチェックし（ステップＳ２）、次に、速度がある場合には、鉄道列車の走行に関する情報としての走行速度と、走行位置と、制動能力とをチェックし（ステップＳ３）、次に、各種リスクとしての地点リスクと、衝撃脱線リスクとに関する情報をチェックし（ステップＳ４）、次に、鉄道列車の最適停止位置の判定を行い（ステップＳ５）、次に、鉄道列車の制動内容としての最適制動時期と、最適制動強度の判定を行い（ステップＳ６）、上記ステップＳ１〜Ｓ６を踏まえて、鉄道列車運転士への情報呈示を行う（ステップＳ７）ことを特徴とする。
【実施例】
【0011】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0012】
図１は本発明の実施例を示す鉄道列車の最適停止判定における運転士支援システムのブロック図、図２はその鉄道列車の最適停止判定フローチャートである。
【0013】
図１において、１はＣＰＵ（中央処理装置）、２はメモリ、３は入力インターフェース、４は出力インターフェース、５は鉄道列車の走行速度情報入力部、６は鉄道列車の走行位置情報入力部、７は鉄道軌道の地点リスクＤＢ（ＤＢはデータベースを意味する）、８は鉄道軌道の衝撃脱線リスクＤＢ、９は鉄道列車の最適停止位置判定部、１０は鉄道列車の最適制動時期判定部、１１は鉄道列車の最適制動強度判定部、１２は鉄道列車運転士への情報表示部である。
【0014】
本発明の鉄道列車の最適停止判定フローチャートを参照しながら説明する。
【0015】
（１）まず、鉄道列車は車外、車内のハザード検知の有無をチェックする（ステップＳ１）。
【0016】
（２）次に、ハザードを検知すると、鉄道列車の速度の有無をチェックする（ステップＳ２）。
【0017】
（３）次に、速度がある場合には、鉄道列車の走行に関する情報をチェックする（ステップＳ３）。ここで走行に関する情報としては、走行速度、走行位置、制動能力が挙げられる。
【0018】
（４）次に、各種リスクに関する情報をチェックする（ステップＳ４）。ここで各種リスクとしては、地点リスク、衝撃脱線リスクが挙げられる。
【0019】
（５）次に、鉄道列車の最適停止位置の判定を行う（ステップＳ５）。
【0020】
（６）次に、鉄道列車の制動内容の判定を行う（ステップＳ６）。ここで、制動内容としては、最適制動時期、最適制動強度が挙げられる。
【0021】
（７）そこで、上記ステップＳ１〜Ｓ６を踏まえて、鉄道列車運転士への情報呈示を行う（ステップＳ７）。
【0022】
以下、各具体的事例について概要を説明する。
【0023】
図３は本発明の実施例における鉄道列車の最適停止判定における地点リスク分布の模式図である。
【0024】
この図において、２０は鉄道列車、２１は高架、２２は平地で道路と隣接している場所（リスクは低い）、２３は橋梁（リスクは高い）、２４はトンネル（リスクは高い）、２５は山の中、２６は駅（リスクなし）であり、地点リスク（停止した地点のリスク）はハザード種別ごとに決定される。
【0025】
ここで、地点リスクとしては、（１）避難リスク：そこから避難するリスク、（２）待機リスク：そこに溜まるリスク、（３）再力行不可リスク：固着や停電等で移動できないリスクが考慮される。
【0026】
図４は本発明の実施例における衝撃脱線リスク分布（ハザードが遠方の場合）の模式図、図５はその衝撃脱線リスク分布（ハザードが近方の場合）の模式図である。
【0027】
図４において、３０は右から左へ走行している鉄道列車、３１は停止不可区間、３２は車外ハザード（障害物、風雨規制など）、３３は衝撃脱線リスク、３４は障害物の移動や制動距離の増加による衝撃脱線リスクのマージン、３５は最高速度で衝撃した際の最大の衝撃脱線リスク値を示している。
【0028】
図５において、４０は右から左へ走行している鉄道列車、４１はハザードが近方にある場合の衝撃脱線リスクを示している。
【0029】
図４及び図５において、各リスクの大きさはハザードと速度により決定される。ここで、衝撃脱線リスクは、（１）衝撃や脱線で乗客を傷害させたり機器を破損させたりするリスクであり、（２）それは速度が高いほど大きく、（３）障害物への衝撃であれば障害物が大きいほど乗客数が多いなど大きく、（４）脱線であれば、線路外の構造物が大きいほど、列車の両数や乗客数が多いほど、線路と線路外との落差が大きいほど大きくなる。
【0030】
次に、鉄道列車の停止位置判断について説明する。
【0031】
図６は本発明の実施例として、車外ハザードに対する鉄道列車の停止位置判断の模式図である。
【0032】
この図において、５０は右から左へ走行している鉄道列車、５１は地点リスク、５２は衝撃脱線リスク、５３は総合リスク、５４は最適停止位置を示している。
【0033】
総合リスクは地点リスクと衝撃脱線リスクを加算したものである。ただし、停止不可区間は除外する。次駅までの間でこの総合リスクが最も小さい地点が最適停止位置と判定される。
【0034】
図７は本発明の実施例として、近位置で障害物を発見した場合のシミュレーション結果を示した図であり、横軸は路線位置、縦軸はリスクの大きさを示している。
【0035】
この図において、鉄道列車６１は、路線位置２９を走行中、路線位置２２に障害物を検知し、最適な停止位置を判定したところ路線位置１９であり、その場で最大の制動をかけるように情報呈示される。なお、鎖線は衝撃脱線リスク、点線は地点リスク、太線は総合リスクを示している。
【0036】
図８は本発明の実施例として、中位置で障害物を発見した場合のシミュレーション結果を示した図であり、横軸は路線位置、縦軸はリスクの大きさを示している。
【0037】
この図において、鉄道列車６２は、路線位置３９を走行中、路線位置２２に障害物を検知し、最適な停止位置を判定したところ路線位置２０であり、通常の制動をかけて低速で停止位置まで進むように情報呈示される。なお、鎖線は衝撃脱線リスク、点線は地点リスク、太線は総合リスクを示している。
【0038】
図９は本発明の実施例として、遠位置で障害物を発見した場合のシミュレーション結果を示した図であり、横軸は路線位置、縦軸はリスクの大きさを示している。
【0039】
この図において、鉄道列車６３は、路線位置４３を走行中、路線位置２２に障害物を検知し、最適な停止位置を判定したところ路線位置３３から３１であり、最大かやや小さい制動をかけて停止するように情報呈示される。なお、鎖線は衝撃脱線リスク、点線は地点リスク、太線は総合リスクを示している。
【0040】
図１０は本発明の実施例として、車内ハザードに対する鉄道列車の停止位置判断の模式図である。
【0041】
この図において、７０は鉄道列車、７１は車内ハザード（脱線、台車の振動、地震、火災など）、７２は停止不可区間、７３は地点リスク、７４は衝撃脱線リスク、７５は総合リスク、７６は最適停止位置を示している。
【0042】
車内ハザードは、衝撃脱線リスクは走行する距離が大きいぼど大きく、速度が高いほど大きい。次駅までの間にこの総合リスクがもっとも小さい地点が最適停止位置と判断される。
【0043】
図１１は本発明の実施例として、リスクが大きな車内ハザードを検知した場合のシミュレーション結果を示した図であり、横軸は路線位置、縦軸はリスクの大きさを示している。
【0044】
この図において、鉄道列車８１は、路線位置４６を走行中、車内ハザードを検知し、最適な停止位置を判定したところ路線位置１９であり、通常の制動をかけて低速で停止位置まで進むように情報呈示される。なお、鎖線は衝撃脱線リスク、点線は地点リスク、太線は総合リスクを示している。
【0045】
図１２は本発明の実施例として、リスクが中程度の車内ハザードを検知した場合のシミュレーション結果を示した図であり、横軸は路線位置、縦軸はリスクの大きさを示している。
【0046】
この図において、鉄道列車８２は、路線位置４６を走行中、車内ハザードを検知し、最適な停止位置を判定したところ路線位置１９であり、通常の制動をかけて低速で停止位置まで進むように情報呈示される。なお、鎖線は衝撃脱線リスク、点線は地点リスク、太線は総合リスクを示している。
【0047】
図１３は本発明の実施例として、リスクが小さな車内ハザードを検知した場合のシミュレーション結果を示した図であり、横軸は路線位置、縦軸はリスクの大きさを示している。
【0048】
この図において、鉄道列車８３は、路線位置４６を走行中、車内ハザードを検知し、最適な停止位置を判定したところが路線位置であり、通常通り駅に停止するように情報呈示される。なお、鎖線は衝撃脱線リスク、点線は地点リスク、太線は総合リスクを示している。
【0049】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【0050】
本発明の鉄道列車の最適停止判定についての運転士支援方法は、前方に障害物を発見したとき、脱線など車内で問題が発生したときなど非常停止が求められる際に、停止後の地点に応じたリスクを勘案して、最適な最適制動時期と最適制動強度とを判定することができる。
【符号の説明】
【0051】
１ ＣＰＵ（中央処理装置）２ メモリ
３ 入力インターフェース
４ 出力インターフェース
５ 鉄道列車の走行速度情報入力部
６ 鉄道列車の走行位置情報入力部
７ 鉄道軌道の地点リスクＤＢ
８ 鉄道軌道の衝撃脱線リスクＤＢ
９ 鉄道列車の最適停止位置判定部
１０ 鉄道列車の最適制動時期判定部
１１ 鉄道列車の最適制動強度判定部
１２ 鉄道列車運転士への情報表示部
２０，３０，４０，５０，６１，６２，６３，７０，８１，８２，８３ 鉄道列車
２１ 高架
２２ 平地
２３ 橋梁
２４ トンネル
２５ 山の中
２６ 駅
３１，７２ 停止不可区間
３２ 車外ハザード
３３，４１，５２，７４ 衝撃脱線リスク
３４ 障害物の移動や制動距離の増加による衝撃脱線リスクのマージン
３５ 最高速度で衝撃した際の最大の衝撃脱線リスク値
５１，７３ 地点リスク
５３，７５ 総合リスク
５４，７６ 最適停止位置
７１ 車内ハザード