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特許7595499鉄道システム、通過時刻調整装置、通過時刻調整方法、および通過時刻調整プログラム
(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】
(24)【登録日】2024-11-28
(45)【発行日】2024-12-06
(54)【発明の名称】鉄道システム、通過時刻調整装置、通過時刻調整方法、および通過時刻調整プログラム
(51)【国際特許分類】
B61L 27/12 20220101AFI20241129BHJP
B60L 15/40 20060101ALI20241129BHJP
【ＦＩ】
B61L27/12
B60L15/40 D
【請求項の数】
15
(21)【出願番号】P 2021052078
(22)【出願日】2021-03-25
(65)【公開番号】P2022149776
(43)【公開日】2022-10-07
【審査請求日】2023-12-15
(73)【特許権者】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100118762
【弁理士】
【氏名又は名称】高村 順
(72)【発明者】
【氏名】藤原 麻帆
(72)【発明者】
【氏名】立石 大輔
(72)【発明者】
【氏名】中田 秀男
(72)【発明者】
【氏名】島吉 翔太
(72)【発明者】
【氏名】上田 健詞
【審査官】橋本 敏行
(56)【参考文献】
【文献】特開平０４－２８３１６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－２５１９５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０４－２５２７６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１６５２３７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１２２１７１（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／００５７３７８（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６０Ｌ １／００－３／１２
７／００－１３／００
１５／００－５８／４０
Ｂ６１Ｌ １／００－９９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
停車駅間の走行速度を規定するランカーブに従って走行の制御が行われる列車が前記停車駅間にある通過駅を通過する予定時刻である通過予定時刻の変更がある場合、前記列車の走行の制御に用いられるランカーブの切り替えによって前記列車が前記通過駅を通過すると予測される時刻である通過予測時刻を算出する算出部と、前記算出部によって算出された前記通過予測時刻に基づいて、変更後の前記通過予定時刻に応じた時刻で前記通過駅を前記列車が通過するランカーブを修正ランカーブとして選択する選択部と、
前記列車のランカーブを前記修正ランカーブに切り替えるための切替情報を前記列車の車上装置へ出力する切替情報出力部と、を備える
ことを特徴とする鉄道システム。
【請求項2】
前記算出部は、前記列車が前記停車駅間を走行中に、前記通過予定時刻の変更がある場合に、前記通過予測時刻を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の鉄道システム。
【請求項3】
前記停車駅間には、前記通過駅が複数あり、
前記選択部は、
複数の前記通過駅の前記通過予定時刻の変更がある場合に、変更後の前記通過予定時刻毎に前記修正ランカーブを選択し、
前記切替情報出力部は、
前記選択部によって前記通過予定時刻毎の前記修正ランカーブが決定された後、前記通過予定時刻毎の前記切替情報を前記列車の車上装置へ出力する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の鉄道システム。
【請求項4】
前記停車駅間には、前記通過駅が複数あり、
前記選択部は、
前記列車が前記停車駅間を走行中に、前記通過駅の前記通過予定時刻が変更されると、前記修正ランカーブを選択し、
前記切替情報出力部は、
前記選択部によって前記修正ランカーブが選択されると、前記切替情報を前記列車の車上装置へ出力する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の鉄道システム。
【請求項5】
前記算出部は、前記停車駅間を前記列車が走行中に、前記列車が前記停車駅に到着する予定時刻である到着予定時刻の変更がある場合に、前記列車で用いられるランカーブが切り替えられた場合に前記列車が前記停車駅に到着すると予測される到着予測時刻を算出し、
前記選択部は、
前記算出部によって算出された前記到着予測時刻に基づいて、変更後の前記到着予定時刻に応じた時刻で前記停車駅に前記列車が到着するランカーブを前記修正ランカーブとして選択する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の鉄道システム。
【請求項6】
前記選択部は、前記列車のランカーブを前記修正ランカーブに切り替える前記列車の位置である切替位置を決定し、
前記切替情報出力部は、
前記選択部によって決定された前記切替位置で、前記列車のランカーブが前記修正ランカーブに切り替えられるように、前記切替情報を前記列車の車上装置へ出力する
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の鉄道システム。
【請求項7】
前記算出部は、前記通過予測時刻を前記列車のランカーブの切替位置を変えながら算出し前記通過予測時刻が一致する切替位置を前記修正ランカーブの切替位置として決定する
ことを特徴とする請求項６に記載の鉄道システム。
【請求項8】
前記算出部は、前記列車で用いられるランカーブが前記修正ランカーブに切り替えられた場合の前記停車駅間の走行時分を算出し、
前記切替情報出力部は、
前記算出部で算出された前記停車駅間の走行時分の情報を前記列車の車上装置へ出力する
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の鉄道システム。
【請求項9】
前記算出部は、前記列車で用いられるランカーブが惰行運転によって切り替えられた場合に前記列車が前記通過駅を通過すると予測される時刻を前記通過予測時刻として算出する
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載の鉄道システム。
【請求項10】
前記算出部は、走行シミュレーションによって前記通過予測時刻を算出する
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１つに記載の鉄道システム。
【請求項11】
前記ランカーブの切り替えに必要な距離または時間を示す第１切替判定情報と前記停車駅間の各位置から前記通過駅までの間の前記列車の走行時分の情報である第２切替判定情報とを記憶する記憶部を備え、前記算出部は、
前記第１切替判定情報と前記第２切替判定情報と前記列車の位置とに基づいて、前記通過予測時刻を算出する
ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１つに記載の鉄道システム。
【請求項12】
停車駅間の走行速度を規定するランカーブに従って走行する列車が前記停車駅間にある通過駅を通過する予定時刻である通過予定時刻の変更がある場合、前記列車の走行の制御に用いられるランカーブの切り替えによって前記列車が前記通過駅を通過すると予測される時刻である通過予測時刻を算出する算出部と、前記算出部によって算出された前記通過予測時刻に基づいて、変更後の前記通過予定時刻に応じた時刻で前記通過駅を前記列車が通過するランカーブを修正ランカーブとして選択する選択部と、を備える
ことを特徴とする通過時刻調整装置。
【請求項13】
停車駅間の走行速度を規定するランカーブに従って走行の制御が行われる列車が前記停車駅間にある通過駅を通過する予定時刻である通過予定時刻の変更がある場合、前記列車の走行の制御に用いられるランカーブの切り替えによって前記列車が前記通過駅を通過すると予測される時刻である通過予測時刻を算出するステップと、算出された前記通過予測時刻に基づいて、変更後の前記通過予定時刻に応じた時刻で前記通過駅を前記列車が通過するランカーブを修正ランカーブとして選択するステップと、
前記列車のランカーブを前記修正ランカーブに切り替えるための切替情報を前記列車の車上装置へ出力するステップと、を含む
ことを特徴とする通過時刻調整方法。
【請求項14】
停車駅間の走行速度を規定するランカーブに従って走行の制御が行われる列車が前記停車駅間にある通過駅を通過する予定時刻である通過予定時刻の変更がある場合、前記列車の走行の制御に用いられるランカーブの切り替えによって前記列車が前記通過駅を通過すると予測される時刻である通過予測時刻を算出するステップと、算出された前記通過予測時刻に基づいて、変更後の前記通過予定時刻に応じた時刻で前記通過駅を前記列車が通過するランカーブを修正ランカーブとして選択するステップと、をコンピュータに実行させる
ことを特徴とする通過時刻調整プログラム。
【請求項15】
前記列車のランカーブを前記修正ランカーブに切り替えるための切替情報を前記列車の車上装置へ出力するステップをさらにコンピュータに実行させることを特徴とする請求項１４に記載の通過時刻調整プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、走行の制御にランカーブが用いられる列車が通過駅を通過する時刻を調整することができる鉄道システム、通過時刻調整装置、通過時刻調整方法、および通過時刻調整プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、停車駅間の走行速度を規定するランカーブが用いられる列車の走行が行われる鉄道システムが知られている。例えば、特許文献１には、列車の次駅での駅停車時間がダイヤ上の駅停車時間よりも長いと予測した場合、次駅での出発遅れを防止するために、走行中のランカーブよりも駅間走行時分が短いランカーブに切り替えて走行する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１４－１４４７５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、停車駅間にある通過駅を列車が通過する予定時刻である通過予定時刻が変更される場合のランカーブの切り替えについては検討されておらず、列車が通過駅を実際に通過する時刻は調整されていない。
【0005】
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、通過予定時刻が変更される場合において通過時刻を調整することができる鉄道システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示の鉄道システムは、算出部と、選択部と、切替情報出力部とを備える。算出部は、停車駅間の走行速度を規定するランカーブに従って走行の制御が行われる列車が停車駅間にある通過駅を通過する予定時刻である通過予定時刻の変更がある場合、列車の走行の制御に用いられるランカーブの切り替えによって列車が通過駅を通過すると予測される時刻である通過予測時刻を算出する。選択部は、算出部によって算出された通過予測時刻に基づいて、変更後の通過予定時刻に応じた時刻で通過駅を列車が通過するランカーブを修正ランカーブとして選択する。切替情報出力部は、列車のランカーブを修正ランカーブに切り替えるための切替情報を列車の車上装置へ出力する。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、通過予定時刻が変更される場合において通過時刻を調整することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施の形態１にかかる鉄道システムの構成の一例を示す図
【図2】実施の形態１にかかる鉄道システムで実行される時刻調整処理を説明するための図
【図3】実施の形態１にかかる運行管理装置の構成の一例を示す図
【図4】実施の形態１にかかる通過時刻調整装置の構成の一例を示す図
【図5】実施の形態１にかかるランカーブ情報の一例を示す図
【図6】実施の形態１にかかる複数のランカーブの一例を示す図
【図7】実施の形態１にかかる対象列車が停車駅に停車中に選択されたランカーブの一例を示す図
【図8】実施の形態１にかかる第２選択ランカーブ候補の一例を示す図
【図10】実施の形態１にかかる第３選択ランカーブ候補の一例を示す図
【図12】実施の形態１にかかる対象列車が停車駅間を走行中に選択されるランカーブの一例を示す図
【図14】実施の形態１にかかる列車が有する車上装置の構成の一例を示す図
【図15】実施の形態１にかかる通過時刻調整装置の処理部による処理の一例を示すフローチャート
【図16】実施の形態１にかかる通過時刻調整装置のハードウェア構成の一例を示す図
【図17】実施の形態２にかかる通過時刻調整装置の構成の一例を示す図
【図18】実施の形態２にかかる対象列車が停車中に選択される２つのランカーブの一例を示す図
【図19】実施の形態２にかかる対象列車が走行中に選択される修正ランカーブの一例を示す図
【図20】実施の形態２にかかる修正ランカーブの切替位置の調整方法を説明するための図
【図21】実施の形態３にかかる通過時刻調整装置の構成の一例を示す図
【図22】実施の形態３にかかる対象列車が停車駅間を走行中に選択されるランカーブの一例を示す図
【図23】実施の形態４にかかる通過時刻調整装置の構成の一例を示す図
【図24】実施の形態４にかかる通過時刻調整装置の記憶部に記憶される第１切替判定情報の一例を示す図
【図25】実施の形態４にかかる通過時刻調整装置の記憶部に記憶される第２切替判定情報の一例を示す図
【図26】実施の形態４にかかる通過時刻調整装置の記憶部に記憶されるランカーブ情報の一例を示す図
【図27】実施の形態４にかかる通過時刻調整装置の記憶部に記憶されるランカーブ情報を説明するための図
【図28】実施の形態５にかかる鉄道システムの構成の一例を示す図
【図29】実施の形態５にかかる車上装置の構成の一例を示す図
【図30】実施の形態５にかかる車上装置の通過時刻調整部の構成の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下に、実施の形態にかかる鉄道システム、通過時刻調整装置、通過時刻調整方法、および通過時刻調整プログラムを図面に基づいて詳細に説明する。
【0010】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる鉄道システムの構成の一例を示す図である。実施の形態１にかかる鉄道システム１は、複数の列車２１～２ｍと、複数の無線装置３と、地上制御装置４と、連動制御装置５と、運行管理装置６と、通過時刻調整装置７とを備える。ｍは、２以上の整数である。鉄道システム１は、例えば、運行ダイヤにおける列車の間隔が数分程度であるような高密度線区に適用されるが、鉄道システム１の適用対象は、高密度線区に限定されない。
図１は、実施の形態１にかかる鉄道システムの構成の一例を示す図である。実施の形態１にかかる鉄道システム１は、複数の列車２１～２ｍと、複数の無線装置３と、地上制御装置４と、連動制御装置５と、運行管理装置６と、通過時刻調整装置７とを備える。ｍは、２以上の整数である。鉄道システム１は、例えば、運行ダイヤにおける列車の間隔が数分程度であるような高密度線区に適用されるが、鉄道システム１の適用対象は、高密度線区に限定されない。
【0011】
鉄道システム１は、ＣＢＴＣ（Communications Based Train Control）とも呼ばれ、複数の列車２１～２ｍと地上設備との間での通信を使って複数の列車２１～２ｍの運行と制御を行う信号保安技術を含む。以下、複数の列車２１～２ｍの各々を個別に区別せずに示す場合、列車２と記載する場合がある。
【0012】
複数の無線装置３と地上制御装置４とは、ネットワーク８を介して互いに通信可能に接続される。地上制御装置４、連動制御装置５、運行管理装置６、および通過時刻調整装置７は、ネットワーク９を介して互いに通信可能に接続される。ネットワーク８，９はイントラネットであるが、インターネット、またはイントラネットおよびインターネット以外のネットワークであってもよい。
【0013】
無線装置３は、列車２に搭載された車上装置１０と地上制御装置４との間で送受信される情報を中継する。例えば、無線装置３は、列車２の車上装置１０から送信される無線信号を受信し、無線信号に含まれる列車状態情報を地上制御装置４へ送信する。列車状態情報は、例えば、列車２の位置を示す位置情報と列車２の速度を示す速度情報とを含む。
【0014】
また、無線装置３は、無線装置３の無線通信範囲内に存在する列車２の車上装置１０への列車制御情報を地上制御装置４から取得した場合、取得した列車制御情報を含む無線信号を車上装置１０へ送信する。列車制御情報は、保安用途の情報であり、例えば、列車２の経路情報および停車位置情報を含む。
【0015】
経路情報は、列車２が進行する経路を判定する情報を含む。停車位置情報は、列車２が停車すべき停車限界位置を示す情報を含み、列車２は経路内を停車限界位置まで進行することができる。停車限界位置は、経路内に先行列車および他の支障物が存在しない場合には、経路終端に設定される。また、出発進路または場内進路が進行現示でない場合には、停車限界位置は、進路の手前の位置に設定される。
【0016】
地上制御装置４は、無線装置３から列車状態情報を取得し、取得した列車状態情報に基づいて、各列車２の現在位置を示す位置情報を取得する。また、地上制御装置４は、後述するように列車制御情報を列車２毎に生成する。地上制御装置４は、各列車２の列車状態情報および列車制御情報を含む列車情報を運行管理装置６へ出力する。
【0017】
連動制御装置５は、運行管理装置６から出力される進路制御情報を受信する。連動制御装置５は、受信した進路制御情報に基づいて、不図示の転てつ機を制御して各列車２の進路を形成したり、各列車２の信号情報を生成し、生成した各列車２の信号情報を地上制御装置４へ出力したりする。かかる信号情報は、進路への進行許可を与える信号を現示する進行現示を示す情報を含む。
【0018】
また、連動制御装置５は、運行管理装置６から進路制御情報が受信されない進路については、進路への進行許可を与えない信号を現示する停車現示を示す情報を含む信号情報を生成し、地上制御装置４へ出力する。
【0019】
地上制御装置４は、連動制御装置５から送信される信号情報に基づいて、上述した列車制御情報を列車２毎に生成する。地上制御装置４は、列車２の列車状態情報と信号情報とに基づいて、列車２が走行可能な経路を示す経路情報を生成する。また、地上制御装置４は、経路内に存在する先行列車および他の支障物に基づいて停車位置情報を生成し、生成した停車位置情報を経路情報および信号情報に加えることで、列車制御情報を生成することができる。
【0020】
運行管理装置６は、地上制御装置４から各列車２の列車情報を取得する。運行管理装置６は、取得した各列車２の列車情報と、記憶しているダイヤ情報とに基づいて、列車２がダイヤ情報に従った時間でダイヤ情報に従った進路を走行するように、各列車２の進路制御情報を生成する。進路制御情報には、例えば、列車２の情報および進路の情報が含まれる。運行管理装置６は、生成した各列車２の進路制御情報を連動制御装置５へ出力する。
【0021】
また、運行管理装置６は、地上制御装置４および無線装置３を介して、設定情報および切替情報などを車上装置１０へ送信する。設定情報および切替情報には、例えば、停車駅間の走行時分の情報またはランカーブＩＤなどが含まれる。
【0022】
列車２の車上装置１０には、互いに特性が異なる複数のランカーブに関する情報であるランカーブ情報が記憶されている。ランカーブ情報には、ランカーブの情報と走行時分の情報とがランカーブ毎に含まれる。各ランカーブは、停車駅間の列車２の走行速度を規定する。
【0023】
車上装置１０は、運行管理装置６から通知される設定情報または切替情報に基づいて、複数のランカーブの中から走行に用いるランカーブを選択する。車上装置１０は、制御モードが自動運転モードに設定されている場合、選択したランカーブに基づいて、列車２の走行速度を制御する。これにより、車上装置１０は、ランカーブに従った速度で列車２を走行させることができる。
【0024】
また、車上装置１０は、制御モードが手動運転モードに設定されている場合、選択したランカーブを不図示の表示部に表示させることができる。列車２の運転手は、不図示の表示部に表示されたランカーブに従って列車２を操作することで、ランカーブに従った速度で列車２の走行を制御することができる。なお、車上装置１０は、自動運転モードおよび手動運転モードのうち一方の制御モードのみ実行可能な構成であってもよい。
【0025】
実施の形態１に係る鉄道システム１は、何らかの理由によって列車２が遅延する場合、列車２の停車駅への到着時刻に加えて、停車駅間の通過駅を列車が通過する時刻である通過時刻を調整する時刻調整処理を行う。以下、鉄道システム１で実行される時刻調整処理について説明する。図２は、実施の形態１にかかる鉄道システムで実行される時刻調整処理を説明するための図である。
【0026】
図２に示す例では、列車２１が時刻調整処理の対象となる対象列車であり、列車２１の停車駅がＡ駅とＤ駅であり、Ａ駅とＤ駅との間の通過駅がＢ駅である。通過駅は、停車駅間にある駅であって列車２１が停車せずに通過する駅である。また、列車２１の車上装置１０は、ランカーブＣ１，Ｃ２，Ｃ３に関する情報であるランカーブ情報を記憶しており、列車２１がＡ駅から出発する前にランカーブＣ２が選択されている。以下、ランカーブＣ１，Ｃ２，Ｃ３の各々を個別に区別せずに示す場合、ランカーブと記載する場合がある。
【0027】
運行管理装置６は、列車２１がＡ駅に停車中または列車２１がＡ駅とＢ駅との間を走行中に、列車２１の前を走行する先行列車に遅延などが生じた場合または先行列車の遅延が回復した場合などにおいて、列車２１の時刻変更処理を行う。列車２１の時刻変更処理は、列車２１がＢ駅を通過する予定時刻であるＢ駅の通過予定時刻を変更する処理を含む。運行管理装置６は、例えば、各列車２の位置情報とダイヤ情報とに基づいて、列車２１の時刻変更処理が必要か否かを判定する。
【0028】
運行管理装置６は、変更後のＢ駅の通過予定時刻を含む時刻調整要求を通過時刻調整装置７へ送信する（ステップＳ１）。通過時刻調整装置７は、運行管理装置６からの時刻調整要求を受信した場合、列車２１がＢ駅の通過予定時刻に応じた時刻で通過駅を通過するように、列車２１のランカーブを決定する（ステップＳ２）。
【0029】
通過時刻調整装置７は、Ｂ駅の通過予定時刻が変更される場合、ランカーブの切り替え無しに変更後の通過予定時刻に応じた時刻で列車２１がＢ駅を通過できるか否かを判定する。通過予定時刻に応じた時刻は、通過予定時刻との差が予め設定された閾値以内の時刻であり、通過予定時刻だけでなく通過予定時刻から許容範囲内にある時刻を含む。通過時刻調整装置７は、ランカーブの切り替え無しに変更後の通過予定時刻に応じた時刻で列車２１がＢ駅を通過できると判定した場合、列車２１がＢ駅を通過するまでランカーブの切り替えは必要ないと判定する。
【0030】
通過時刻調整装置７は、ランカーブの切り替え無しに変更後の通過予定時刻に応じた時刻で列車２１がＢ駅を通過できないと判定した場合、列車２１のランカーブをランカーブＣ２からランカーブＣ１，Ｃ３に切り替えた場合の列車２１のＢ駅の通過予定時刻を走行シミュレーションによって算出する。通過時刻調整装置７は、例えば、ランカーブＣ１，Ｃ３に切り替えた場合の列車２１のＢ駅の通過予定時刻のうち変更後の通過予定時刻に最も近いランカーブを修正ランカーブとして決定する。ランカーブの切り替えは、力行ノッチによる加速またはブレーキによる減速によって行われる。
【0031】
図２に示す例では、ランカーブＣ１，Ｃ２，Ｃ３のうち、変更後の通過予定時刻に通過予定時刻が最も近いランカーブは、ランカーブＣ１であり、通過時刻調整装置７は、列車２のランカーブをランカーブＣ２からランカーブＣ１に切り替えた場合のＡ駅とＤ駅との間の走行時分を算出する。かかる走行時分は、Ａ駅からランカーブの切替位置までの走行時分とランカーブの切替位置からＤ駅までの走行時分とを含む。切替位置は、ランカーブの切り替えを開始する位置であり、切替開始位置ということもできる。
【0032】
ランカーブの切替位置からＤ駅までの走行時分には、例えば、列車２のランカーブがランカーブＣ２からランカーブＣ１への切り替えを開始してから切り替えが完了するまでの列車２の走行時間と、列車２のランカーブがランカーブＣ１に切り替わってからＤ駅までの列車２の走行時間とが含まれる。
【0033】
通過時刻調整装置７は、算出した走行時分の情報とランカーブの切替位置の情報とを含む通知情報を運行管理装置６に通知する（ステップＳ３）。運行管理装置６が時刻調整要求を送信してから列車２１のランカーブの切り替えが開始されるまでのタイムラグが無視できる程度であれば、ランカーブの切替位置は、列車２１の現在位置であり、タイムラグが無視できない場合には、ランカーブの切替位置は、列車２１の現在位置からタイムラグの時間だけ列車２１が走行すると仮定した場合の列車２１の位置である。
【0034】
運行管理装置６は、通知情報で示される切替位置に列車２１が到達したタイミングで通知情報に含まれる走行時分の情報を切替情報として列車２１の車上装置１０へ出力する。運行管理装置６から出力された切替情報は、ネットワーク９、地上制御装置４、ネットワーク８、および無線装置３を介して、列車２１の車上装置１０で受信される。
【0035】
列車２１の車上装置１０は、記憶しているランカーブ情報に含まれる複数のランカーブのうち切替情報に含まれる走行時分と一致するランカーブを選択し、選択したランカーブに列車２１のランカーブを切り替える（ステップＳ４）。これにより、列車２１が通過予定時刻に応じた時刻でＢ駅を通過することができる。
【0036】
なお、通過時刻調整装置７は、走行時分の情報に代えて、ランカーブＩＤ（IDentifier）を通知情報に含めて運行管理装置６へ通知することもできる。この場合、運行管理装置６は、通知情報で示される切替位置に列車２１が到達したタイミングで通知情報に含まれるランカーブＩＤを切替情報として列車２１の車上装置１０へ出力する。列車２１の車上装置１０は、切替情報に含まれるランカーブＩＤのランカーブを選択し、選択したランカーブに列車２１のランカーブを切り替える。
【0037】
以下、鉄道システム１における運行管理装置６、通過時刻調整装置７、および車上装置１０についてさらに具体的に説明する。図３は、実施の形態１にかかる運行管理装置の構成の一例を示す図である。
【0038】
図３に示すように、実施の形態１にかかる運行管理装置６は、通信部１１と、記憶部１２と、処理部１３とを備える。通信部１１は、ネットワーク９に通信可能に接続され、地上制御装置４、連動制御装置５、通過時刻調整装置７、または列車２との間で情報の送受信を行う。なお、通信部１１は、さらにネットワーク８に接続され、地上制御装置４の介在なしに無線装置３を介して列車２と情報の送受信を行う構成であってもよい。また、通信部１１は、不図示の移動体通信網を介して列車２と情報の送受信を行う構成であってもよい。
【0039】
記憶部１２は、ダイヤ情報３０および列車情報３１などを記憶する。ダイヤ情報３０には、例えば、列車ＩＤ毎に走行経路情報および停車駅時間情報などが含まれる。走行経路情報は、列車２の走行経路を示す情報である。停車駅時間情報は、列車２の各停車駅への到着予定時刻を示す情報、列車２の各停車駅からの出発予定時刻を示す情報、および列車２の各通過駅の通過予定時刻を示す情報を含む。列車情報３１には、各列車２の列車状態情報および列車制御情報が含まれる。列車状態情報には列車２の走行位置を示す情報および列車２の走行速度を示す情報が含まれる。
【0040】
処理部１３は、情報取得部２０と、進路制御部２１と、設定情報出力部２２と、変更時刻算出部２３と、時刻調整要求部２４と、切替情報出力部２５とを備える。情報取得部２０は、地上制御装置４を介して各列車２の列車情報３１を取得し、取得した各列車２の列車情報３１を記憶部１２に記憶する。
【0041】
進路制御部２１は、記憶部１２に記憶された各列車２の列車情報３１およびダイヤ情報３０に基づいて、各列車２がダイヤ情報３０に従った時間でダイヤ情報３０に従った進路を走行するように、各列車２の進路制御情報を生成する。進路制御部２１は、生成した各列車２の進路制御情報を連動制御装置５へ通信部１１およびネットワーク９を介して出力する。
【0042】
設定情報出力部２２は、記憶部１２に記憶された各列車２の列車情報３１およびダイヤ情報３０に基づいて、列車２が停車駅を出発する前に、停車駅に位置する列車２の車上装置１０にランカーブを選択させるための情報である設定情報を生成する処理を例えば停車駅間毎および列車２毎に実行する。
【0043】
設定情報は、例えば、停車駅間の走行時分の情報またはランカーブＩＤであるが、列車２がランカーブを選択できる情報であればよく、これらに限定されない。停車駅間の走行時分は、ランカーブで規定された走行速度で列車２が走行した場合に停車駅間を列車２が走行する時間である。設定情報出力部２２は、生成した設定情報を列車２の車上装置１０へ出力する。運行管理装置６から送信される設定情報は、ネットワーク９、地上制御装置４、ネットワーク８、および無線装置３を介して、列車２の車上装置１０で受信される。
【0044】
変更時刻算出部２３は、記憶部１２に記憶された各列車２の列車情報３１およびダイヤ情報３０に基づいて、通過予定時刻および到着予定時刻の変更が必要な列車２である対象列車があるか否かを判定する。変更時刻算出部２３は、対象列車があると判定した場合、対象列車の変更後の通過予定時刻および到着予定時刻を算出する。
【0045】
時刻調整要求部２４は、変更時刻算出部２３によって変更後の通過予定時刻および到着予定時刻が算出された場合、時刻調整要求を通過時刻調整装置７へ通信部１１およびネットワーク９を介して送信する。時刻調整要求には、変更時刻算出部２３によって算出された対象列車の変更後の通過予定時刻および到着予定時刻の情報と対象列車の現在位置の情報とが含まれる。
【0046】
切替情報出力部２５は、通過時刻調整装置７からの通知情報がネットワーク９を介して通信部１１で受信された場合、通知情報で示される切替位置に対象列車が到達したタイミングで切替情報を対象列車の車上装置１０へ出力する。切替情報は、停車駅間の走行時分の情報またはランカーブＩＤである。
【0047】
次に、通過時刻調整装置７について説明する。図４は、実施の形態１にかかる通過時刻調整装置の構成の一例を示す図である。通過時刻調整装置７は、通信部４１と、記憶部４２と、処理部４３とを備える。通信部４１は、ネットワーク９に通信可能に接続され、運行管理装置６との間で情報の送受信を行う。
【0048】
記憶部４２は、ランカーブ情報５０を記憶する。ランカーブ情報５０は、ランカーブの情報と停車駅間の走行時分の情報とを停車駅間毎に含む。図５は、実施の形態１にかかるランカーブ情報の一例を示す図である。図５に示すランカーブ情報５０は、「出発駅」、「到着駅」、「方向」、「走行時分」、「ランカーブＩＤ」、および「ランカーブ」を含み、これらの情報が互いに関連付けられている。
【0049】
「出発駅」は、列車２の停車駅であって列車２が出発する駅である出発駅を示す情報である。「到着駅」は、列車２の停車駅であって列車２が出発駅を出発してから次に停車する駅である到着駅を示す情報である。「方向」は、列車２の進行方向であり、上りまたは下りの情報である。
【0050】
「走行時分」は、ランカーブに従って列車２が出発駅から到着駅まで走行した場合における出発駅から到着駅までの列車２の走行時間であり、単位は、秒である。「ランカーブＩＤ」は、各ランカーブに固有の識別情報である。「ランカーブ」は、ランカーブの情報を含む。ランカーブの情報は、例えば、出発駅から到着駅までの各位置と速度とを関連付けた情報である。
【0051】
図６は、実施の形態１にかかる複数のランカーブの一例を示す図である。図６において、縦軸は、列車２の速度を示し、横軸は、出発駅と到着駅との間の位置を示す図である。出発駅は、列車２が出発する駅を示し、到着駅は、出発駅を出発した列車２が次に到着する駅を示す。
【0052】
図６に示す例では、出発駅はＡ駅であり、到着駅はＤ駅であり、Ａ駅とＤ駅との間には、列車２が通過する通過駅としてＢ駅とＣ駅とが存在する。図６に示すように、ランカーブＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４は、Ａ駅とＢ駅との間における列車２の走行速度の変化を規定する速度曲線である。
【0053】
図４に戻って、通過時刻調整装置７の構成の説明を続ける。通過時刻調整装置７の処理部４３は、時刻調整要求で示される通過予定時刻に応じた時刻で対象列車が通過駅を通過し、時刻調整要求で示される到着予定時刻に応じた時刻で対象列車が停車駅に到着するように、列車２で用いられるランカーブを選択する。
【0054】
処理部４３は、情報取得部６０と、算出部６１と、選択部６２と、通知情報出力部６３とを備える。情報取得部６０は、運行管理装置６から送信され通信部４１で受信された時刻調整要求に含まれる対象列車の通過予定時刻および到着予定時刻の情報と対象列車の現在位置の情報とを取得する。
【0055】
算出部６１は、走行シミュレーションを用いて、現在位置から最初の通過駅までの区間の対象列車の走行時分、通過駅間の区間の対象列車の走行時分、最後の通過駅から停車駅までの区間の対象列車の走行時分を算出する。
【0056】
算出部６１は、算出した走行時分とランカーブ情報５０とに基づいて、対象列車が通過駅を通過すると予測される時刻である通過予測時刻と、対象列車が停車駅を到着すると予測される時刻である到着予測時刻とを算出する。
【0057】
選択部６２は、算出部６１によって算出された通過予測時刻および到着予測時刻に基づいて、現在位置から最初の通過駅までの区間のランカーブ、通過駅間の区間のランカーブ、最後の通過駅から停車駅までの区間のランカーブを選択する。
【0058】
選択部６２は、時刻調整要求で示される通過予定時刻に応じた時刻で対象列車が通過駅を通過し、時刻調整要求で示される到着予定時刻に応じた時刻で対象列車が停車駅に到着するように上述した各区間のランカーブの選択を行う。選択部６２は、１つ前の区間と異なるランカーブを選択した場合、選択したランカーブを修正ランカーブとして決定する。
【0059】
通知情報出力部６３は、選択部６２によって修正ランカーブが決定された場合、対象列車で修正ランカーブを選択するための選択情報と修正ランカーブに切り替える対象列車の位置である切替位置を示す切替位置情報とを含む通知情報を通信部４１およびネットワーク９を介して運行管理装置６へ送信する。
【0060】
選択情報は、対象列車のランカーブを修正ランカーブに切り替えた場合の停車駅間の走行時分の情報、または修正ランカーブのランカーブＩＤであるが、切替対象がランカーブを選択できる情報であればよく、これらに限定されない。切替位置情報は、例えば、対象列車の現在位置または通過駅の位置であるが、上述したタイムラグがある場合には、対象列車の現在位置からタイムラグだけ対象列車が走行すると仮定した場合の対象列車の位置である。
【0061】
図７は、実施の形態１にかかる対象列車が停車駅に停車中に選択されたランカーブの一例を示す図である。図７では、対象列車がＡ駅に停車中にランカーブＣ３が選択された後に、対象列車がランカーブＣ３に従ってＡ駅とＢ駅との間を走行中に時刻調整要求が通過時刻調整装置７で受信された場合の例を示している。
【0062】
図７に示す例では、対象列車がランカーブＣ３に従ってＤ駅まで走行した場合、算出部６１で算出されるＢ駅の通過予定時刻が時刻調整要求で示されるＢ駅の通過予定時刻を満たすが、算出部６１で算出されるＣ駅の通過予定時刻が時刻調整要求で示されるＣ駅の通過予定時刻を満たさない。
【0063】
ここで、算出部６１によるＢ駅の通過予定時刻およびＣ駅の通過予定時刻の算出方法の一例について説明する。算出部６１は、Ａ駅とＢ駅との間を走行中に時刻調整要求が情報取得部６０で取得された場合、走行シミュレーションを用いて、対象列車で現在用いられているランカーブで対象列車が走行した場合に対象列車が現在位置から次の通過駅を通過するまでの走行時分を第１走行時分として算出する。
【0064】
そして、算出部６１は、第１走行時分を現在時刻に加算することによって、対象列車で現在用いられているランカーブで対象列車が走行した場合に対象列車がＢ駅を通過すると予測される時刻をＢ駅の通過予測時刻として算出する。選択部６２は、Ｂ駅の通過予測時刻が時刻調整要求で示されるＢ駅の通過予定時刻を満たすか否かを判定する。
【0065】
Ｂ駅の通過予測時刻がＢ駅の通過予定時刻を満たすとは、Ｂ駅の通過予定時刻に応じた時刻で対象列車が通過駅を通過することを意味し、例えば、選択部６２は、Ｂ駅の通過予測時刻とＢ駅の通過予定時刻との差が予め設定された閾値以内である場合にＢ駅の通過予測時刻がＢ駅の通過予定時刻を満たすと判定する。閾値は、例えば、１０秒以内の値である。図７に示す例では、Ｂ駅の通過予測時刻がＢ駅の通過予定時刻を満たす。
【0066】
選択部６２は、Ｂ駅の通過予測時刻がＢ駅の通過予定時刻を満たすと判定した場合、対象列車で現在用いられているランカーブを第１選択ランカーブとして決定する。また、選択部６２は、算出部６１によって算出されたＢ駅の通過予測時刻を第１通過予測時刻として決定する。
【0067】
なお、算出部６１は、対象列車で現在用いられているランカーブで対象列車が走行した場合のＢ駅の通過予測時刻がＢ駅の通過予定時刻を満たさない場合、第１選択ランカーブを決定し、かかる第１選択ランカーブを第１修正ランカーブとするか否かを決定する。かかる処理については、図１２および図１３を用いて後述する。
【0068】
次に、算出部６１は、走行シミュレーションを用いて、対象列車が第１選択ランカーブで走行した場合のＢ駅からＣ駅までの走行時分を第２走行時分として算出する。そして、算出部６１は、第２走行時分を第１通過予測時刻に加算することによって、対象列車が第１選択ランカーブで走行した場合に対象列車がＣ駅を通過すると予測される時刻をＣ駅の通過予測時刻として算出する。
【0069】
選択部６２は、Ｃ駅の通過予測時刻が時刻調整要求で示されるＣ駅の通過予定時刻を満たすか否かを判定する。選択部６２は、Ｃ駅の通過予測時刻がＣ駅の通過予定時刻を満たすと判定した場合、対象列車で現在用いられているランカーブを第２選択ランカーブとして決定し、Ｃ駅の通過予測時刻を第２通過予測時刻として決定する。
【0070】
選択部６２は、Ｃ駅の通過予測時刻がＣ駅の通過予定時刻を満たさないと判定した場合、ランカーブを探索するために、Ｂ駅とＣ駅との間の選択ランカーブ候補である第２選択ランカーブ候補を決定する。例えば、選択部６２は、Ｃ駅の通過予測時刻がＣ駅の通過予定時刻よりも遅ければ、ランカーブＣ３よりも走行時分が短いランカーブＣ１，Ｃ２とランカーブＣ３とを第２選択ランカーブ候補として決定する。また、選択部６２は、Ｃ駅の通過予測時刻がＣ駅の通過予定時刻よりも早ければ、ランカーブＣ３よりも走行時分が長いランカーブＣ４とランカーブＣ３とを第２選択ランカーブ候補に決定する。
【0071】
図８は、実施の形態１にかかる第２選択ランカーブ候補の一例を示す図である。図７に示す例では、Ｃ駅の通過予測時刻がＣ駅の通過予定時刻よりも遅いため、選択部６２は、図８に示すように、ランカーブＣ１，Ｃ２，Ｃ３を第２選択ランカーブ候補として決定する。図８に示す例では、ランカーブＣ３が候補１であり、ランカーブＣ２が候補２であり、ランカーブＣ１が候補３である。候補１，２，３は、第２選択ランカーブ候補であることを示す。
【0072】
算出部６１は、対象列車がＢ駅を通過してからＣ駅を通過するまでの走行時分を第２走行時分として第２選択ランカーブ候補毎に算出する。図８に示す例では、算出部６１は、対象列車のランカーブをＢ駅でランカーブＣ１に切り替えた場合に対象列車がＢ駅からＣ駅を通過するまでの走行時分をランカーブＣ１の第２走行時分として算出する。
【0073】
算出部６１は、対象列車のランカーブをＢ駅でランカーブＣ２に切り替えた場合に対象列車がＢ駅からＣ駅を通過するまでの走行時分をランカーブＣ２の第２走行時分として算出する。算出部６１は、対象列車のランカーブをランカーブＣ３に維持した場合に対象列車がＢ駅からＣ駅を通過するまでの走行時分をランカーブＣ３の第２走行時分として算出する。
【0074】
選択部６２は、ランカーブＣ１，Ｃ２，Ｃ３の第２走行時分の各々を第１通過予測時刻に加算することによって、Ｃ駅の通過予測時刻をランカーブＣ１，Ｃ２，Ｃ３毎に算出する。選択部６２は、ランカーブＣ１，Ｃ２，Ｃ３毎のＣ駅の通過予測時刻のうち、Ｃ駅の通過予定時刻に最も近いＣ駅の通過予測時刻に対応するランカーブを第２選択ランカーブとして判定する。
【0075】
選択部６２は、Ｃ駅の通過予定時刻に最も近いＣ駅の通過予測時刻に対応するランカーブがランカーブＣ３である場合、第２選択ランカーブを第２修正ランカーブとして決定しない。選択部６２は、Ｃ駅の通過予定時刻に最も近いＣ駅の通過予測時刻に対応するランカーブがランカーブＣ１，Ｃ２のいずれかである場合、Ｃ駅の通過予定時刻に最も近いＣ駅の通過予測時刻を第２通過予測時刻として決定し、第２選択ランカーブを第２修正ランカーブとして決定する。
【0076】
図９は、図８に示す第２選択ランカーブ候補の中から１つの第２選択ランカーブ候補が対象列車のランカーブとして決定された状態の一例を示す図である。図９に示す例では、選択部６２は、ランカーブＣ１，Ｃ２，Ｃ３のうちランカーブＣ２を第２選択ランカーブとして決定している。
【0077】
次に、算出部６１は、対象列車のランカーブをＢ駅でランカーブＣ３からランカーブＣ２に切り替えた場合に対象列車がＣ駅を通過してからＤ駅に到着するまでの走行時分をランカーブＣ２の第３走行時分として算出する。
【0078】
そして、算出部６１は、第３走行時分を第２通過予測時刻に加算することによって、対象列車がＢ駅とＣ駅との間の区間を第１選択ランカーブで走行し、Ｃ駅とＤ駅との間の区間を第２選択ランカーブで走行した場合に対象列車がＤ駅に到着すると予測される時刻をＤ駅の到着予測時刻として算出する。
【0079】
選択部６２は、Ｄ駅の到着予測時刻が時刻調整要求で示されるＤ駅の到着予定時刻を満たすか否かを判定する。選択部６２は、Ｄ駅の到着予測時刻がＤ駅の到着予定時刻を満たすと判定した場合、対象列車で現在用いられているランカーブを第３選択ランカーブとして決定する。
【0080】
Ｄ駅の到着予測時刻がＤ駅の到着予定時刻を満たすとは、Ｄ駅の到着予定時刻に応じた時刻で対象列車が停車駅に到着することを意味し、例えば、選択部６２は、Ｄ駅の到着予測時刻とＤ駅との到着予定時刻との差が予め設定された閾値以内である場合にＤ駅の到着予測時刻がＤ駅の到着予定時刻を満たすと判定する。閾値は、例えば、１０秒以内の値である。
【0081】
選択部６２は、Ｄ駅の到着予測時刻がＤ駅の到着予定時刻を満たさないと判定した場合、ランカーブを探索するために、Ｃ駅とＤ駅との間の選択ランカーブ候補である第３選択ランカーブ候補を決定する。例えば、選択部６２は、Ｄ駅の到着予測時刻がＤ駅の到着予定時刻よりも遅ければ、ランカーブＣ２よりも走行時分が短いランカーブＣ１とランカーブＣ２とを第３選択ランカーブ候補として決定する。また、選択部６２は、Ｄ駅の到着予測時刻がＤ駅の到着予定時刻よりも早ければ、ランカーブＣ２よりも走行時分が長いランカーブＣ３，Ｃ４とランカーブＣ２とを第３選択ランカーブ候補として決定する。
【0082】
図１０は、実施の形態１にかかる第３選択ランカーブ候補の一例を示す図である。図９に示す例では、Ｄ駅の到着予測時刻がＤ駅の到着予定時刻よりも早いため、選択部６２は、図１０に示すように、ランカーブＣ２，Ｃ３，Ｃ４を第３選択ランカーブ候補に決定している。図１０に示す例では、ランカーブＣ４が候補１であり、ランカーブＣ３が候補２であり、ランカーブＣ２が候補３である。候補１，２，３は、第３選択ランカーブ候補であることを示す。
【0083】
算出部６１は、対象列車がＣ駅を通過してからＤ駅に到着するまでの走行時分を第３走行時分として第３選択ランカーブ候補毎に算出する。図１０に示す例では、算出部６１は、対象列車のランカーブをランカーブＣ２に維持した場合に対象列車がＣ駅を通過してからＤ駅に到着するまでの走行時分をランカーブＣ２の第３走行時分として算出する。
【0084】
また、算出部６１は、対象列車のランカーブをＣ駅でランカーブＣ３に切り替えた場合に対象列車がＣ駅を通過してからＤ駅に到着するまでの走行時分をランカーブＣ３の第３走行時分として算出する。算出部６１は、対象列車のランカーブをＣ駅でランカーブＣ４に切り替えた場合に対象列車がＣ駅を通過してからＤ駅に到着するまでの走行時分をランカーブＣ４の第３走行時分として算出する。
【0085】
選択部６２は、ランカーブＣ２，Ｃ３，Ｃ４の第３走行時分の各々を第２通過予測時刻に加算することによって、対象列車がＤ駅に到着すると予測される時刻であるＤ駅の到着予測時刻をランカーブＣ２，Ｃ３，Ｃ４毎に算出する。
【0086】
選択部６２は、ランカーブＣ２，Ｃ３，Ｃ４毎のＤ駅の到着予測時刻のうち、Ｄ駅の到着予定時刻に最も近いＤ駅の到着予測時刻に対応するランカーブを第３選択ランカーブとして判定する。選択部６２は、Ｄ駅の到着予定時刻に最も近いＤ駅の到着予測時刻に対応するランカーブがランカーブＣ２である場合、第３選択ランカーブを第３修正ランカーブとして決定しない。
【0087】
選択部６２は、Ｄ駅の到着予定時刻に最も近いＤ駅の到着予測時刻に対応するランカーブがランカーブＣ３，Ｃ４のいずれかである場合、第３選択ランカーブを第３修正ランカーブとして決定する。
【0088】
図１１は、図１０に示す第３選択ランカーブ候補の中から１つの第３選択ランカーブ候補が対象列車のランカーブとして決定された状態の一例を示す図である。図１１に示す例では、選択部６２は、ランカーブＣ２，Ｃ３，Ｃ４のうちランカーブＣ４を第３選択ランカーブおよび第３修正ランカーブとして決定している。
【0089】
図１１に示す例では、通知情報出力部６３から出力される通知情報には、第２修正ランカーブの情報と第３修正ランカーブの情報とが含まれる。第２修正ランカーブの情報には、第２修正ランカーブとしてランカーブＣ２を選択するための情報と、第２修正ランカーブの切替位置としてＢ駅の位置を示す情報とが含まれる。また、第３修正ランカーブの情報には、第３修正ランカーブとしてランカーブＣ４を選択するための情報と、第３修正ランカーブの切替位置としてＣ駅の位置を示す情報とが含まれる。
【0090】
ランカーブＣ２を選択するための情報は、対象列車のランカーブをＢ駅でランカーブＣ３からランカーブＣ２に切り替えた場合のＡ駅とＤ駅との間の対象列車の走行時分の情報またはランカーブＣ２のランカーブＩＤである。ランカーブＣ４を選択するための情報は、対象列車のランカーブをＢ駅でランカーブＣ３からランカーブＣ２に切り替え且つＣ駅でランカーブＣ２からランカーブＣ４に切り替えた場合のＡ駅とＤ駅との間の対象列車の走行時分の情報またはランカーブＣ４のランカーブＩＤである。
【0091】
この場合、運行管理装置６の切替情報出力部２５は、対象列車がＢ駅に到達したタイミングで第２修正ランカーブとしてランカーブＣ２を示す情報を対象列車の車上装置１０へ出力し、対象列車がＣ駅に到達したタイミングで第３修正ランカーブとしてランカーブＣ４を示す情報を対象列車の車上装置１０へ出力する。これにより、対象列車は、図１１に示すランカーブに従ってＡ駅とＤ駅との間を走行する。
【0092】
すなわち、対象列車は、Ａ駅からＢ駅の間の区間ではランカーブＣ３に従って走行し、Ｂ駅でランカーブをランカーブＣ３からランカーブＣ２に切り替えてＢ駅とＣ駅との間の区間を走行し、Ｃ駅でランカーブをランカーブＣ２からランカーブＣ４に切り替えてＣ駅とＤ駅との間の区間を走行する。
【0093】
ここで、Ｂ駅の通過予測時刻がＢ駅の通過予定時刻を満たさない場合について説明する。図１２は、実施の形態１にかかる対象列車が停車駅間を走行中に選択されるランカーブの一例を示す図である。図１２では、対象列車がＡ駅に停車中にランカーブＣ３が選択され、対象列車がランカーブＣ３に従ってＡ駅とＢ駅との間を走行中に時刻調整要求が通過時刻調整装置７で受信された場合の例を示している。
【0094】
図１２に示す例では、対象列車がランカーブＣ３に従ってＤ駅まで走行した場合、算出部６１で算出されるＢ駅の通過予定時刻が時刻調整要求で示されるＢ駅の通過予定時刻を満たさない。算出部６１は、Ｂ駅の通過予測時刻がＢ駅の通過予定時刻を満たさない場合、ランカーブの探索のために、Ｂ駅までの選択ランカーブ候補である第１選択ランカーブ候補を決定する。
【0095】
例えば、選択部６２は、Ｂ駅の通過予測時刻がＢ駅の通過予定時刻よりも遅ければ、対象列車で現在用いられているランカーブと対象列車で現在用いられているランカーブよりも走行時分が短いランカーブとを第１選択ランカーブ候補として決定する。
【0096】
また、選択部６２は、Ｂ駅の通過予測時刻がＢ駅の通過予定時刻よりも早ければ、対象列車で現在用いられているランカーブと対象列車で現在用いられているランカーブよりも走行時分が長いランカーブを第１選択ランカーブ候補として決定する。
【0097】
図１２に示す例では、Ｂ駅の通過予測時刻がＢ駅の通過予定時刻よりも遅いため、選択部６２は、対象列車で現在用いられているランカーブＣ３とランカーブＣ３よりも走行時分が短いランカーブＣ１，Ｃ２とを第１選択ランカーブ候補として決定する。図１２に示す例では、ランカーブＣ３が候補１であり、ランカーブＣ２が候補２であり、ランカーブＣ１が候補３である。候補１，２，３は、第１選択ランカーブ候補であることを示す。
【0098】
算出部６１は、走行シミュレーションを用いて、対象列車で現在用いられているランカーブから現在位置でランカーブＣ１，Ｃ２に切り替えて対象列車が走行した場合に対象列車が現在位置から次の通過駅を通過するまでの走行時分を第２走行時分として算出する。そして、算出部６１は、現在時刻に第２走行時分をランカーブＣ１，Ｃ２毎に加算することによって、Ｂ駅の通過予測時刻をランカーブＣ１，Ｃ２毎に算出する。
【0099】
選択部６２は、第１選択ランカーブ候補毎のＢ駅の通過予測時刻のうち、Ｂ駅の通過予定時刻に最も近いＢ駅の通過予測時刻に対応する第１選択ランカーブ候補を第１選択ランカーブとして判定し、かかる第１選択ランカーブを第１修正ランカーブとして決定する。算出部６１は、第１選択ランカーブ候補毎のＢ駅の通過予測時刻のうち、Ｂ駅の通過予定時刻に最も近いＢ駅の通過予測時刻を第１通過予測時刻として決定する。
【0100】
図１３は、図１２に示す第１選択ランカーブ候補の中から１つの第１選択ランカーブ候補が対象列車のランカーブとして決定された状態の一例を示す図である。図１３に示す例では、選択部６２は、ランカーブＣ１，Ｃ２，Ｃ３のうちランカーブＣ２を第２選択ランカーブとして決定している。
【0101】
なお、上述した例では、時刻調整要求には、複数の通過駅の通過予定時刻の情報と停車駅の到着予定時刻の情報とを含むが、時刻調整要求に含まれる通過予定時刻の情報は、複数の通過駅のうちの１つの通過駅の通過予定時刻の情報だけが含まれてもよい。この場合、変更後の通過予定時刻毎に各通過予定時刻の情報を含む時刻調整要求が運行管理装置６から通過時刻調整装置７へ順次送信される。この場合、処理部４３は、時刻調整要求を取得する毎に、時刻調整要求で示される修正ランカーブを選択する。
【0102】
また、選択部６２は、停車駅間で通過駅がない場合であっても、対象列車が停車駅間を走行中に到着予定時刻が変更される場合、算出部６１によって算出される対象列車の到着予測時刻に基づいて、切替ランカーブを選択することができる。
【0103】
また、上述した例では、選択部６２は、通過予定時刻に最も近い通過予測時刻に対応する選択ランカーブ候補を選択ランカーブとしたが、かかる例に限定されない。例えば、通過予定時刻よりも対象列車が早く通過すべきでないといった条件がある場合、選択部６２は、通過予定時刻よりも早い通過予測時刻を除いた通過予測時刻のなかから、通過予定時刻に最も近い通過予測時刻に対応する選択ランカーブ候補を選択ランカーブとする。
【0104】
また、通過予定時刻よりも対象列車が遅く通過すべきでないといった条件がある場合、選択部６２は、通過予定時刻よりも遅い通過予測時刻を除いた通過予測時刻のなかから、通過予定時刻に最も近い通過予測時刻に対応する選択ランカーブ候補を選択ランカーブとする。
【0105】
到着予定時刻よりも対象列車が早く停車駅に到着すべきでないといった条件がある場合、選択部６２は、到着予定時刻よりも早い到着予測時刻を除いた到着予測時刻のなかから、到着予定時刻に最も近い到着予測時刻に対応する選択ランカーブ候補を選択ランカーブとする。
【0106】
また、到着予定時刻よりも対象列車が遅く停車駅に到着すべきでないといった条件がある場合、選択部６２は、到着予定時刻よりも遅い到着予測時刻を除いた到着予測時刻のなかから、到着予定時刻に最も近い到着予測時刻に対応する選択ランカーブ候補を選択ランカーブとすることができる。
【0107】
ここで、列車２が有する車上装置１０の構成について説明する。図１４は、実施の形態１にかかる列車が有する車上装置の構成の一例を示す図である。図１４に示すように、車上装置１０は、通信部７１と、検出部７２と、記憶部７３と、処理部７４と、制御部７５と、表示部７６とを備える。
【0108】
通信部７１は、無線で無線装置３と通信可能に接続されており、地上制御装置４または運行管理装置６との間で情報の送受信を行う。通信部７１は、例えば、地上制御装置４から無線装置３を介して列車制御情報を受信したり、運行管理装置６から地上制御装置４および無線装置３を介して設定情報または切替情報を受信したりする。
【0109】
検出部７２は、列車２の位置および速度を検出する。検出部７２は、列車２に設けられた不図示の回転検出器で検出された車輪回転数に基づき、列車２の位置および速度を検出するが、列車２に設けられた不図示のＧＰＳ（Global Positioning System）受信機から出力される位置情報に基づき、列車２の位置および速度を検出することもできる。
【0110】
検出部７２は、列車２の位置および速度を検出した結果に基づいて、列車状態情報を通信部７１へ出力する。列車状態情報は、例えば、列車ＩＤと、列車２の位置を示す位置情報と、列車２の速度を示す速度情報と、列車２の進行方向を示す運転方向情報とを含む。通信部７１は、検出部７２から出力される列車状態情報を地上制御装置４へ無線装置３を介して送信する。
【0111】
記憶部７３は、ランカーブ情報を記憶する。ランカーブ情報は、図５に示すランカーブ情報５０と同じである。処理部７４は、通信部７１で受信された設定情報に基づいて、記憶部７３に記憶された複数のランカーブのうち通信部７１で受信された設定情報に応じたランカーブを選択する。例えば、処理部７４は、設定情報が走行時分の情報である場合、複数のランカーブのうち設定情報で示される走行時分に一致するランカーブを選択する。また、処理部７４は、設定情報がランカーブＩＤである場合、複数のランカーブのうち設定情報で示されるランカーブＩＤのランカーブを選択する。
【0112】
また、処理部７４は、通信部７１で切替情報が受信された場合、記憶部７３に記憶された複数のランカーブのうち通信部７１で受信された切替情報に応じたランカーブを選択する。例えば、処理部７４は、切替情報が走行時分の情報である場合、複数のランカーブのうち切替情報で示される走行時分に一致するランカーブを選択する。また、処理部７４は、切替情報がランカーブＩＤである場合、複数のランカーブのうち切替情報で示されるランカーブＩＤのランカーブを選択する。
【0113】
制御部７５は、制御モードが自動運転モードに設定されている場合、処理部７４によって選択されたランカーブに基づいて、列車２の走行速度を制御する。これにより、制御部７５は、ランカーブに従った速度で列車２を走行させることができる。
【0114】
また、制御部７５は、制御モードが手動運転モードに設定されている場合、処理部７４によって選択されたランカーブを表示部７６に表示させることができる。列車２の運転手は、表示部７６に表示されたランカーブに従って列車２を操作することで、ランカーブに従った速度で列車２を走行させることができる。なお、車上装置１０は、自動運転モードおよび手動運転モードのうち一方の制御モードのみ実行可能な構成であってもよい。
【0115】
つづいて、フローチャートを用いて通過時刻調整装置７の処理部４３による処理を説明する。図１５は、実施の形態１にかかる通過時刻調整装置の処理部による処理の一例を示すフローチャートである。
【0116】
図１５に示すように、通過時刻調整装置７の処理部４３は、運行管理装置６からの時刻調整要求が通信部４１で受信されたか否かを判定する（ステップＳ１０）。処理部４３は、時刻調整要求が受信されたと判定した場合（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、未選択の駅のうち選択済みの駅の次の駅を選択する（ステップＳ１１）。例えば、図６に示すＡ駅、Ｂ駅、Ｃ駅、およびＤ駅がある場合、いずれの駅も選択されていなければ、Ａ駅が選択される。また、前回選択された駅がＡ駅であれば、Ｂ駅が選択される。
【0117】
次に、処理部４３は、ステップＳ１１で選択した駅が対象列車の現在位置から直近の駅であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。処理部４３は、ステップＳ１１で選択した駅が対象列車の現在位置から直近の駅ではないと判定した場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、１つ前の通過駅をランカーブの切替位置として決定する（ステップＳ１３）。
【0118】
また、処理部４３は、ステップＳ１１で選択した駅が対象列車の現在位置から直近の駅であると判定した場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、対象列車が走行中であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。処理部４３は、対象列車が走行中であると判定した場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、対象列車の現在位置をランカーブの切替位置として決定する（ステップＳ１５）。
【0119】
処理部４３は、ステップＳ１３の処理が終了した場合、またはステップＳ１５の処理が終了した場合、通過予定時刻または到着予定時刻に最も近い通過予測時刻または到着予測時刻のランカーブを修正ランカーブに決定する（ステップＳ１６）。
【0120】
また、処理部４３は、対象列車が走行中ではないと判定した場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、通過予定時刻または到着予定時刻に最も近い通過予測時刻または到着予測時刻のランカーブを選択する（ステップＳ１７）。対象列車の現在位置から直近の駅であり且つ対象列車が走行中ではない場合とは、例えば、図６に示す例では、対象列車がＡ駅に停車している場合である。
【0121】
次に、処理部４３は、ステップＳ１６の処理が終了した場合、またはステップＳ１７の処理が終了した場合、ステップＳ１１で未選択の駅があるか否かを判定する（ステップＳ１８）。処理部４３は、未選択の駅があると判定した場合（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１１に移行する。また、処理部４３は、未選択の駅がないと判定した場合（ステップＳ１８：Ｎｏ）、または時刻調整要求が受信されていないと判定した場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）、動作終了のタイミングであるか否かを判定する（ステップＳ１９）。処理部４３は、通過時刻調整装置７の不図示の電源がオフされた場合または不図示の操作部への動作終了の操作が行われた場合に、動作終了のタイミングであると判定する。
【0122】
処理部４３は、動作終了のタイミングではないと判定した場合（ステップＳ１９：Ｎｏ）、処理をステップＳ１０へ移行し、動作終了のタイミングであると判定した場合（ステップＳ１９：Ｙｅｓ）、図１５に示す処理を終了する。
【0123】
図１６は、実施の形態１にかかる通過時刻調整装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図１６に示すように、通過時刻調整装置７は、プロセッサ１０１と、メモリ１０２と、通信装置１０３とを備えるコンピュータを含む。
【0124】
プロセッサ１０１、メモリ１０２、および通信装置１０３は、例えば、バス１０４によって互いに情報の送受信が可能である。通信部４１は、通信装置１０３によって実現される。記憶部４２は、メモリ１０２によって実現される。プロセッサ１０１は、メモリ１０２に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、処理部４３の機能を実行する。プロセッサ１０１は、例えば、処理回路の一例であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、およびシステムＬＳＩ（Large Scale Integration）のうち一つ以上を含む。
【0125】
メモリ１０２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、およびＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）のうち一つ以上を含む。また、メモリ１０２は、コンピュータが読み取り可能なプログラムが記録された記録媒体を含む。かかる記録媒体は、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルメモリ、光ディスク、コンパクトディスク、およびＤＶＤ（Digital Versatile Disc）のうち一つ以上を含む。なお、通過時刻調整装置７は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）およびＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの集積回路を含んでいてもよい。
【0126】
通過時刻調整装置７は、１つの装置で構成されてもよく、２つ以上の装置で構成されてもよい。通過時刻調整装置７が２つ以上の装置で構成される場合、２つ以上の装置の各々は、例えば、図１６に示すハードウェア構成を有する。なお、２つ以上の装置間の通信は、通信装置１０３を介して行われる。また、通過時刻調整装置７は、運行管理装置６に含まれてもよい。
【0127】
以上のように、実施の形態１にかかる鉄道システム１は、算出部６１と、選択部６２と、切替情報出力部２５とを備える。算出部６１は、停車駅間の走行速度を規定するランカーブに従って走行の制御が行われる列車２が停車駅間にある通過駅を通過する予定時刻である通過予定時刻の変更がある場合、列車２の走行の制御に用いられるランカーブの切り替えによって列車２が通過駅を通過すると予測される時刻である通過予測時刻を算出する。選択部６２は、算出部６１によって算出された通過予測時刻に基づいて、変更後の通過予定時刻に応じた時刻で通過駅を列車２が通過するランカーブを修正ランカーブとして選択する。切替情報出力部２５は、列車２のランカーブを修正ランカーブに切り替えるための切替情報を列車２の車上装置１０へ出力する。これにより、鉄道システム１は、通過予定時刻が変更される場合において通過時刻を調整することができ、例えば、運行効率または現場の作業効率の向上に資することができる。
【0128】
また、算出部６１は、列車２が停車駅間を走行中に、通過予定時刻の変更がある場合に通過予測時刻を算出する。これにより、鉄道システム１は、列車２が停車駅間を走行中に通過予定時刻が変更される場合において、通過時刻を調整することができる。
【0129】
また、停車駅間には、通過駅が複数あり、選択部６２は、複数の通過駅の通過予定時刻の変更がある場合に、変更後の通過予定時刻毎に修正ランカーブを選択する。切替情報出力部２５は、選択部６２によって通過予定時刻毎の修正ランカーブが決定された後、通過予定時刻毎の切替情報を列車２の車上装置１０へ出力する。これにより、鉄道システム１は、複数の通過予定時刻の変更がある場合において、各通過駅の通過時刻を一度に調整することができる。
【0130】
また、停車駅間には、通過駅が複数あり、選択部６２は、列車２が停車駅間を走行中に、通過駅の通過予定時刻の変更がある毎に、修正ランカーブを選択する。切替情報出力部２５は、選択部６２によって修正ランカーブを選択する毎に、切替情報を列車２の車上装置１０へ出力する。これにより、鉄道システム１は、列車２が停車駅間を走行中に、通過予定時刻の変更がある毎に通過時刻を調整することができる。
【0131】
また、算出部６１は、停車駅間を列車２が走行中に、列車２が停車駅に到着する予定時刻である到着予定時刻が変更される場合に、列車２で用いられるランカーブが切り替えられた場合に列車２が停車駅に到着すると予測される到着予定時刻を算出する。選択部６２は、算出部６１によって算出された到着予測時刻に基づいて、変更後の到着予測時刻に応じた時刻で停車駅に列車２が到着するランカーブを修正ランカーブとして選択する。これにより、鉄道システム１は、到着予定時刻が変更される場合において到着時刻を調整することができる。
【0132】
また、算出部６１は、列車２で用いられるランカーブが修正ランカーブに切り替えられた場合の停車駅間の走行時分を算出する。切替情報出力部２５は、算出部６１で算出された停車駅間の走行時分の情報を列車の車上装置１０へ出力する。これにより、鉄道システム１は、ランカーブの選択を走行時分の情報で行う車上装置１０を備える列車２の通過時刻を調整することができる。
【0133】
また、算出部６１は、走行シミュレーションによって通過予測時刻を算出する。これにより、鉄道システム１は、精度よく通過時刻を調整することができる。
【0134】
実施の形態２.
実施の形態２にかかる鉄道システムの通過時刻調整装置では、駅間でランカーブを切り替える場合にランカーブの切替位置を調整する点で、実施の形態１にかかる鉄道システム１の通過時刻調整装置７と異なる。以下においては、実施の形態１と同様の機能を有する構成要素については同一符号を付して説明を省略し、実施の形態１の通過時刻調整装置７と異なる点を中心に説明する。
実施の形態２にかかる鉄道システムの通過時刻調整装置では、駅間でランカーブを切り替える場合にランカーブの切替位置を調整する点で、実施の形態１にかかる鉄道システム１の通過時刻調整装置７と異なる。以下においては、実施の形態１と同様の機能を有する構成要素については同一符号を付して説明を省略し、実施の形態１の通過時刻調整装置７と異なる点を中心に説明する。
【0135】
図１７は、実施の形態２にかかる通過時刻調整装置の構成の一例を示す図である。図１７に示すように、実施の形態２にかかる通過時刻調整装置７Ａは、処理部４３に代えて、処理部４３Ａを備える点で、通過時刻調整装置７と異なる。処理部４３Ａは、算出部６１および選択部６２に代えて、算出部６１Ａおよび選択部６２Ａを備える点で、処理部４３と異なる。
【0136】
選択部６２Ａは、停車駅に停車中に情報取得部６０によって時刻調整要求が取得された場合、第１ランカーブと第２ランカーブとを選択する。第１ランカーブは、時刻調整要求で示される次に通過する通過駅の通過予定時刻よりも早い通過予測時刻のうち最も通過予定時刻に近い通過予測時刻に対応するランカーブである。第２ランカーブは、次に通過する通過駅の通過予定時刻よりも遅い通過予測時刻のうち最も通過予定時刻に近い通過予測時刻に対応するランカーブである。
【0137】
図１８は、実施の形態２にかかる対象列車が停車中に選択される２つのランカーブの一例を示す図である。図１８に示す例では、選択部６２Ａは、第１ランカーブとしてランカーブＣ２を選択し、第２ランカーブとしてランカーブＣ３を選択する。
【0138】
選択部６２Ａは、第１ランカーブおよび第２ランカーブの一方のランカーブを対象列車が停車駅を出発する際に用いるランカーブとして選択する。例えば、後続列車の駅進入を妨げないために速度を上げて対象列車を走行させたい場合、第１ランカーブを選択する。
【0139】
次に、算出部６１Ａは、走行シミュレーションを用いて、一方のランカーブから他方のランカーブに切り替える列車２の位置である切替位置を変えながら繰り返し通過予測時刻を算出し、通過予測時刻が通過予定時刻と一致する切替位置を修正ランカーブの切替位置として判定する。なお、対象列車は、走行開始位置から一定の区間はフル加速運転で走行するため、算出部６１Ａは、フル加速運転から等速運転または惰行運転に切り替わって以降の列車位置を切替位置として通過予測時刻を算出する。なお、惰行運転は、ノッチオフの状態での走行である。
【0140】
そして、通知情報出力部６３は、一方のランカーブの情報と一方のランカーブへの切替位置である出発駅の情報とを含む第１情報と、他方のランカーブの情報と他方のランカーブへの切替位置の情報とを含む第２情報とを含む通知情報を運行管理装置６へ出力する。これにより、対象列車は、通過予定時刻と同じ時刻で通過駅を通過することができる。
【0141】
また、算出部６１Ａは、停車駅間を走行中に時刻調整要求が情報取得部６０によって取得された場合、対象列車で現在用いられているランカーブで走行した場合に対象列車が現在位置から次の通過駅を通過するまでの走行時分を算出し、算出した走行時分に基づいて、次の通過駅の通過予測時刻を算出する。選択部６２Ａは、次の通過駅の通過予測時刻が時刻調整要求で示される次の通過駅の通過予定時刻を満たすか否かを判定する。
【0142】
算出部６１Ａは、次の通過駅の通過予測時刻が次の通過駅の通過予定時刻を満たさない場合、対象列車のランカーブを切り替えた場合の次の通過駅の通過予測時刻を算出する。選択部６２Ａは、対象列車で現在用いられているランカーブで走行した場合の次の通過駅の通過予測時刻が次の通過駅の通過予定時刻よりも遅い場合、対象列車のランカーブを切り替えた場合の次の通過駅の通過予測時刻のうち、次の通過駅の通過予定時刻よりも早く且つ次の通過駅の通過予定時刻に最も近い通過予測時刻に対応するランカーブを修正ランカーブとして決定する。
【0143】
図１９は、実施の形態２にかかる対象列車が走行中に選択される修正ランカーブの一例を示す図である。図１９に示す例では、選択部６２Ａは、ランカーブＣ３に従って走行中の対象列車の修正ランカーブとして、Ｂ駅の通過予定時刻よりも早く且つＢ駅の通過予定時刻に最も近いＢ駅の通過予測時刻に対応するランカーブＣ２が選択される。
【0144】
また、選択部６２Ａは、対象列車で現在用いられているランカーブで走行した場合の次の通過駅の通過予測時刻が次の通過駅の通過予定時刻よりも早い場合、対象列車のランカーブを切り替えた場合の次の通過駅の通過予測時刻のうち、次の通過駅の通過予定時刻よりも遅く且つ次の通過駅の通過予定時刻に最も近い通過予測時刻に対応するランカーブを修正ランカーブとして決定する。
【0145】
次に、算出部６１Ａは、走行シミュレーションを用いて対象列車のランカーブを修正ランカーブへ切り替える列車２の位置である切替位置を次の通過駅に近づく方向にずらしながら繰り返し通過予測時刻を算出し、通過予測時刻が通過予定時刻と一致する切替位置を修正ランカーブの切替位置として判定する。
【0146】
図２０は、実施の形態２にかかる修正ランカーブの切替位置の調整方法を説明するための図である。図２０に示す例では、算出部６１Ａは、走行シミュレーションを用いてランカーブＣ３をランカーブＣ２に切り替える切替位置をＢ駅に近づく方向にずらしながら繰り返しＢ駅の通過予測時刻を算出し、Ｂ駅の通過予測時刻がＢ駅の通過予定時刻と一致する切替位置をランカーブＣ２の切替位置として判定する。
【0147】
実施の形態２にかかる通過時刻調整装置７Ａのハードウェア構成例は、図１６に示す通過時刻調整装置７のハードウェア構成と同じである。プロセッサ１０１は、メモリ１０２に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、処理部４３Ａの機能を実行することができる。
【0148】
以上のように、実施の形態２にかかる鉄道システムの算出部６１Ａは、列車２のランカーブを修正ランカーブに切り替える列車２の位置である切替位置を決定する。切替情報出力部２５は、算出部６１Ａによって決定された切替位置で、列車２のランカーブが切替後のランカーブに切り替えられるように、切替情報を列車２の車上装置１０へ出力する。これにより、実施の形態２にかかる鉄道システムは、通過予定時刻が変更される場合において通過時刻を精度よく調整することができる。
【0149】
また、算出部６１Ａは、通過予定時刻を列車２のランカーブの切替位置を変えながら算出し通過予測時刻が一致する切替位置を修正ランカーブの切替位置として決定する。これにより、実施の形態２にかかる鉄道システムは、通過予定時刻が変更される場合において通過時刻をより精度よく調整することができる。
【0150】
実施の形態３.
実施の形態３にかかる鉄道システムは、惰行運転によって減速するランカーブを切り替える点で、実施の形態１，２と異なる。以下においては、実施の形態１と同様の機能を有する構成要素については同一符号を付して説明を省略し、実施の形態１の通過時刻調整装置７と異なる点を中心に説明する。
実施の形態３にかかる鉄道システムは、惰行運転によって減速するランカーブを切り替える点で、実施の形態１，２と異なる。以下においては、実施の形態１と同様の機能を有する構成要素については同一符号を付して説明を省略し、実施の形態１の通過時刻調整装置７と異なる点を中心に説明する。
【0151】
図２１は、実施の形態３にかかる通過時刻調整装置の構成の一例を示す図である。図２１に示すように、実施の形態３にかかる通過時刻調整装置７Ｂは、処理部４３に代えて、処理部４３Ｂを備える点で、通過時刻調整装置７と異なる。処理部４３Ｂは、算出部６１および通知情報出力部６３に代えて、算出部６１Ｂおよび通知情報出力部６３Ｂを備える点で、処理部４３と異なる。
【0152】
算出部６１Ｂは、走行シミュレーションを用いて、対象列車のランカーブを切り替える際に惰行運転による減速を行った場合の現在位置から次の通過駅までの走行時分を算出し、算出した走行時分に基づいて、次の通過駅の通過予測時刻を算出する。
【0153】
惰行運転では、空気抵抗によって列車２が減速するため、列車２のブレーキをかけることなく減速することができる。また、惰行運転では、下り勾配の場合に加速するため、力行ノッチにすることなく加速することができる。このように、路線によっては、惰行運転によって減速する場合と加速する場合とがあるため、算出部６１Ｂは、路線の勾配に基づいて、惰行運転でランカーブを切り替えることが可能か否かを判定する。
【0154】
そして、算出部６１Ｂは、惰行運転でランカーブを切り替えることができると判定した場合に、対象列車のランカーブを切り替える際に惰行運転による減速を行った場合の通過予測時刻を算出する。選択部６２は、算出部６１Ｂによって算出された通過予測時刻に基づいて、修正ランカーブを決定する。
【0155】
図２２は、実施の形態３にかかる対象列車が停車駅間を走行中に選択されるランカーブの一例を示す図である。図２２に示す例では、選択部６２は、ランカーブＣ３に従って走行中の対象列車の修正ランカーブとしてランカーブＣ４を選択しており、ランカーブＣ３からランカーブＣ４への切り替えは惰行運転によって行われる。
【0156】
また、算出部６１Ｂは、惰行運転でランカーブを切り替えることができないと判定した場合、実施の形態１，２の場合と同様に、力行ノッチによる加速またはブレーキによる減速でランカーブを切り替えた場合の通過予測時刻を算出する。
【0157】
また、算出部６１Ｂは、惰行運転でランカーブを切り替えることができると判定した場合であっても、力行ノッチによる加速またはブレーキによる減速と比較して、エネルギー消費量が少ない加速方法または減速方法を選択したり、通過予測時刻がより通過予定時刻に近い加速方法または減速方法を選択したりすることができる。
【0158】
また、算出部６１Ｂは、惰行運転でランカーブを切り替える際に対象列車の現在位置をランカーブ切替位置とせずに、実施の形態２の場合と同様に、ランカーブの切替位置を調整することができる。
【0159】
通知情報出力部６３Ｂは、選択情報および切替位置情報に加え、加速方法または減速方法を示す切替方法情報を含む通知情報を通信部４１およびネットワーク９を介して運行管理装置６へ送信する。
【0160】
運行管理装置６の切替情報出力部２５は、通知情報で示される切替位置に対象列車が到達するタイミングで切替情報を対象列車の車上装置１０へ出力する。切替情報は、停車駅間の走行時分の情報またはランカーブＩＤに加え、切替方法情報を含む。対象列車の車上装置１０は、切替情報に含まれる切替方法情報に基づいて、惰行運転でランカーブを切り替える。
【0161】
なお、車上装置１０がランカーブの切り替えの際に惰行運転ができるか否かを自動的に判断し、かかる判断結果に基づいて惰行運転を行う場合には、運行管理装置６から対象列車の車上装置１０への切替方法情報の送信は行われなくてもよい。
【0162】
実施の形態３にかかる通過時刻調整装置７Ｂのハードウェア構成例は、図１６に示す通過時刻調整装置７のハードウェア構成と同じである。プロセッサ１０１は、メモリ１０２に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、処理部４３Ｂの機能を実行することができる。
【0163】
以上のように、実施の形態３にかかる鉄道システムは、算出部６１Ｂは、列車２で用いられるランカーブが惰行運転によって切り替えられた場合に列車２が通過駅を通過すると予測される時刻を通過予測時刻として算出する。これにより、実施の形態３にかかる鉄道システムでは、列車２が力行ノッチを使用しない区間が長くなるため、列車２のエネルギー消費量の増加を抑制しつつ通過時刻を調整することができる。
【0164】
実施の形態４.
実施の形態４にかかる鉄道システムは、走行シミュレーションを用いずに通過予測時刻および到着予測時刻を算出する点で、実施の形態１～３の鉄道システムと異なる。以下においては、実施の形態１と同様の機能を有する構成要素については同一符号を付して説明を省略し、実施の形態１の通過時刻調整装置７と異なる点を中心に説明するが、実施の形態２，３の通過時刻調整装置７Ａ，７Ｂに、走行シミュレーションを用いずに通過予測時刻および到着予測時刻を算出する機能を適用してもよい。
実施の形態４にかかる鉄道システムは、走行シミュレーションを用いずに通過予測時刻および到着予測時刻を算出する点で、実施の形態１～３の鉄道システムと異なる。以下においては、実施の形態１と同様の機能を有する構成要素については同一符号を付して説明を省略し、実施の形態１の通過時刻調整装置７と異なる点を中心に説明するが、実施の形態２，３の通過時刻調整装置７Ａ，７Ｂに、走行シミュレーションを用いずに通過予測時刻および到着予測時刻を算出する機能を適用してもよい。
【0165】
図２３は、実施の形態４にかかる通過時刻調整装置の構成の一例を示す図である。図２３に示すように、実施の形態４にかかる通過時刻調整装置７Ｃは、記憶部４２および処理部４３に代えて、記憶部４２Ｃおよび処理部４３Ｃを備える点で、通過時刻調整装置７と異なる。記憶部４２Ｃは、ランカーブ情報５０に代えてランカーブ情報５０Ｃを記憶する点、および、第１切替判定情報５１および第２切替判定情報５２をさらに記憶する点で、記憶部４２と異なる。処理部４３Ｃは、算出部６１に代えて、算出部６１Ｃを備える点で、処理部４３と異なる。
【0166】
図２４は、実施の形態４にかかる通過時刻調整装置の記憶部に記憶される第１切替判定情報の一例を示す図である。図２４に示す第１切替判定情報５１は、「切り替え前のランカーブＩＤ」と「切り替え後のランカーブＩＤ」との組み合わせに対して、ランカーブの切替に必要な時間である切替所要時間の情報が含まれる。
【0167】
「切り替え前のランカーブＩＤ」は、切り替え前のランカーブのランカーブＩＤである。「切り替え後のランカーブＩＤ」は、切り替え後のランカーブのランカーブＩＤである。なお、ランカーブＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４のランカーブＩＤは、１，２，３，４である。
【0168】
図２４に示す例では、ランカーブＣ１からランカーブＣ２への切り替えに必要な時間が３秒であり、ランカーブＣ１からランカーブＣ３への切り替えに必要な時間が６秒であり、ランカーブＣ２からランカーブＣ１への切り替えに必要な時間が３秒であることが示される。また、図２４に示す例では、ランカーブＣ２からランカーブＣ３への切り替えに必要な時間が３秒であり、ランカーブＣ３からランカーブＣ１への切り替えに必要な時間が６秒であり、ランカーブＣ３からランカーブＣ２への切り替えに必要な時間が３秒であることが示される。
【0169】
図２５は、実施の形態４にかかる通過時刻調整装置の記憶部に記憶される第２切替判定情報の一例を示す図である。図２５に示す第２切替判定情報５２は、「切り替え前のランカーブＩＤ」と「切り替え後のランカーブＩＤ」との組み合わせに対して、ランカーブの切り替え過程で対象列車が進む距離の情報が含まれる。
【0170】
図２５に示す例では、ランカーブＣ１からランカーブＣ２への切り替え過程で進む距離が５０ｍであり、ランカーブＣ１からランカーブＣ３への切り替え過程で進む距離が１００ｍであり、ランカーブＣ２からランカーブＣ１への切り替え過程で進む距離が５０ｍであることが示される。また、図２５に示す例では、ランカーブＣ２からランカーブＣ３への切り替え過程で進む距離が５０ｍであり、ランカーブＣ３からランカーブＣ１への切り替え過程で進む距離が１００ｍであり、ランカーブＣ３からランカーブＣ２への切り替え過程で進む距離が５０ｍであることが示される。
【0171】
ランカーブで規定される速度は、停車駅間の位置によって異なる場合があるため、ランカーブ切り替えに必要な時間およびランカーブの切り替え過程で対象列車が進む距離は、対象列車が走行している位置によって異なる場合がある。そのため、第１切替判定情報５１および第２切替判定情報５２は、例えば、停車駅間における位置毎または区間毎に記憶部４２Ｃに記憶されてもよい。区間は、停車駅間を複数に分割して得られる区間であり、例えば、速度が予め設定された範囲内になる区間である。
【0172】
なお、記憶部４２Ｃの記憶容量の制限などによって、位置毎または区間毎に第１切替判定情報５１および第２切替判定情報５２を記憶部４２Ｃに記憶できない場合、切替所要時間の平均値、最大値、または最小値などの任意の値を第１切替判定情報５１に設定してもよく、切替所要時間の平均値、最大値、または最小値などの任意の値を第２切替判定情報５２に設定してもよい。
【0173】
図２６は、実施の形態４にかかる通過時刻調整装置の記憶部に記憶されるランカーブ情報の一例を示す図である。図２６に示すランカーブ情報５０Ｃは、「ランカーブＩＤ」、「位置」、「Ｂ駅」、「Ｃ駅」、および「Ｄ駅」が「位置」毎に含まれる。
【0174】
「ランカーブＩＤ」は、ランカーブのランカーブＩＤである。「位置」は、ランカーブの切り替え後の位置の情報であり、停車駅からの距離を示す情報である。ランカーブの切り替え後の位置は、修正ランカーブに切り替わった直後の列車２の位置である。停車駅からの距離は、例えば、キロ程で表される。「位置」は、例えば、速度が変化する位置または各駅の位置などの情報である。
【0175】
「Ｂ駅」は、ランカーブの切替位置からＢ駅までの走行時分の情報であり、「Ｃ駅」は、ランカーブの切替位置からＣ駅までの走行時分の情報であり、「Ｄ駅」は、ランカーブの切替位置からＤ駅までの走行時分の情報である。
【0176】
図２６に示す例では、ランカーブＣ２で走行中の対象列車が停車駅からのキロ程が２００である位置でランカーブを切り替えた場合のＢ駅までの走行時分が３０秒であり、Ｃ駅までの走行時分が１７０秒であり、Ｄ駅までの走行時分が３００秒であることが示されている。
【0177】
また、図２６に示す例では、ランカーブＣ２で走行中の対象列車が停車駅からのキロ程が５００である位置でランカーブを切り替えた場合のＢ駅までのキロ程が０であり、Ｃ駅までのキロ程が１４０であり、Ｄ駅までのキロ程が２７０であることが示されている。
【0178】
算出部６１Ｃは、第１切替判定情報５１と第２切替判定情報５２とに基づいて、ランカーブの切り替えに必要な時間とランカーブの切り替え後の位置を算出し、算出したランカーブの切り替え後の位置から通過駅または停車駅までの走行時分をランカーブ情報５０Ｃに基づいて算出する。
【0179】
そして、算出部６１Ｃは、ランカーブの切り替えに必要な時間と通過駅または停車駅までの走行時分とを足し合わせることで、現在位置からランカーブを切り替えた際の通過予測時刻または到着予測時刻を算出する。
【0180】
ランカーブ情報５０Ｃに含まれる「位置」は、離散的な位置であり、算出部６１Ｃで算出されるランカーブの切り替え後の位置がランカーブ情報５０Ｃに含まれる「位置」と一致しない場合がある。そこで、算出部６１Ｃは、ランカーブ情報５０Ｃに含まれる「位置」のうちランカーブの切り替え後の位置に近い２つの「位置」に対応付けられた「Ｂ駅」、「Ｃ駅」、および「Ｄ駅」の走行時分を補間することで、ランカーブの切り替え後の位置から通過駅または停車駅までの走行時分を算出する。
【0181】
図２７は、実施の形態４にかかる通過時刻調整装置の記憶部に記憶されるランカーブ情報を説明するための図である。図２７に示す例では、ランカーブ情報５０Ｃの「位置」が、ランカーブ上に黒丸で示されている。黒丸は、Ａ駅からのキロ程が２００の位置、Ａ駅からのキロ程が５００の位置、および惰行運転で速度が変化する範囲における一定間隔の位置にある。
【0182】
図２７では、Ｂ駅の通過予測時刻を調整するためにランカーブがランカーブＣ１からランカーブＣ２に切り替えられる例を示している。算出部６１Ｃは、ランカーブの切り替え後の位置から対象列車の前方の最も近い「位置」の情報と対象列車の後方の最も近い「位置」の情報とをランカーブ情報５０Ｃから取得する。
【0183】
対象列車の前方は対象列車の進行方向であり、対象列車の後方は、対象列車の進行方向と逆方向である。以下において、対象列車の前方の最も近い「位置」を前方位置と記載し、対象列車の後方の最も近い「位置」を後方位置と記載する場合がある。
【0184】
算出部６１Ｃは、例えば、下記式（１）の演算によって、ランカーブの切り替え後の位置から通過駅または停車駅までの走行時分を算出することができる。
【0185】
【数1】
【0186】
上記式（１）において、「ｆ」は、前方位置のキロ程を表し、「ｒ」は、後方位置のキロ程を表し、「ｘ」は、ランカーブの切り替え後の位置を表し、「Ｔｆ」は、前方位置から通過駅または停車駅までの走行時分を表し、「Ｔｒ」は、後方位置から通過駅または停車駅までの走行時分を表し、「Ｔｘ」は、ランカーブの切り替え後の位置から通過駅または停車駅までの走行時分を表す。
【0187】
例えば、図２６および図２７に示す例では、ランカーブの切り替え後の位置がキロ程「４００」である場合、前方位置は、キロ程「５００」であり、後方位置は、キロ程「２００」である。この場合、ランカーブの切り替え後の位置からＢ駅までの走行時分は「１０」であり、ランカーブの切り替え後の位置からＣ駅までの走行時分は「１５０」であり、ランカーブの切り替え後の位置からＤ駅までの走行時分は「２８０」である。
【0188】
実施の形態４にかかる通過時刻調整装置７Ｃのハードウェア構成例は、図１６に示す通過時刻調整装置７のハードウェア構成と同じである。記憶部４２Ｃは、メモリ１０２によって実現される。プロセッサ１０１は、メモリ１０２に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、処理部４３Ｃの機能を実行することができる。
【0189】
以上のように、実施の形態４にかかる鉄道システムは、ランカーブの切り替えに必要な距離または時間を示す第１切替判定情報５１と停車駅間の各位置から通過駅までの間の列車の走行時分の情報である第２切替判定情報５２とを記憶する記憶部４２Ｃを備える。算出部６１Ｃは、第１切替判定情報５１と第２切替判定情報５２と列車２の位置とに基づいて、通過予測時刻を算出する。これにより、実施の形態４にかかる鉄道システムは、走行シミュレーションを用いずに通過予測時刻を算出できるため、処理負荷を抑えることができ、低スペックな装置での処理が可能になる。
【0190】
実施の形態５.
実施の形態５にかかる鉄道システムは、通過時刻調整装置に代えて車上装置で時刻調整処理が実行される点で、実施の形態１～４の鉄道システムと異なる。以下においては、実施の形態１と同様の機能を有する構成要素については同一符号を付して説明を省略し、実施の形態１～４の鉄道システムと異なる点を中心に説明する。
実施の形態５にかかる鉄道システムは、通過時刻調整装置に代えて車上装置で時刻調整処理が実行される点で、実施の形態１～４の鉄道システムと異なる。以下においては、実施の形態１と同様の機能を有する構成要素については同一符号を付して説明を省略し、実施の形態１～４の鉄道システムと異なる点を中心に説明する。
【0191】
図２８は、実施の形態５にかかる鉄道システムの構成の一例を示す図である。実施の形態５にかかる鉄道システム１Ｄは、通過時刻調整装置７が設けられておらず、複数の列車２１～２ｍに代えて複数の列車２Ｄ１～２Ｄｍを備える点で、鉄道システム１と異なる。ｍは、２以上の整数である。以下において、列車２Ｄ１～２Ｄｍの各々を個別に区別せずに示す場合、列車２Ｄと記載する場合がある。
【0192】
列車２Ｄは、車上装置１０に代えて、車上装置１０Ｄを備える点で、列車２と異なる。車上装置１０Ｄは、実施の形態１，２，３，４の通過時刻調整装置７，７Ａ，７Ｂ，７Ｃのうちいずれかの通過時刻調整装置の時刻調整処理と同じ処理を行うことができる点で、車上装置１０と異なる。
【0193】
図２９は、実施の形態５にかかる車上装置の構成の一例を示す図である。図２９に示すように、実施の形態５にかかる車上装置１０Ｄは、通過時刻調整部７７を備える点で、車上装置１０と異なる。通過時刻調整部７７が実行する処理は、通過時刻調整装置の一例であり、通過時刻調整装置７，７Ａ，７Ｂ，７Ｃのうちいずれかの通過時刻調整装置の時刻調整処理を含む。通過時刻調整部７７は、通過時刻調整装置の一例である。
【0194】
通過時刻調整部７７は、運行管理装置６から時刻調整要求が通信部７１で受信された場合、時刻調整要求で示される通過予定時刻に応じた時刻で列車２Ｄが通過駅を通過し、時刻調整要求で示される到着予定時刻に応じた時刻で対象列車が停車駅に到着するように、列車２Ｄで用いられる修正ランカーブを選択する。
【0195】
通過時刻調整部７７は、列車のランカーブを修正ランカーブに切り替えるための切替情報を処理部７４へ出力する。切替情報は、修正ランカーブの走行時分または修正ランカーブのランカーブＩＤである。処理部７４は、切替情報に基づいて、記憶部７３に記憶された複数のランカーブのうち通信部７１で受信された切替情報に応じたランカーブを選択する。
【0196】
図３０は、実施の形態５にかかる車上装置の通過時刻調整部の構成の一例を示す図である。図３０に示すように、通過時刻調整部７７は、記憶部８０と、処理部８１とを備える。記憶部８０は、ランカーブ情報８２を記憶する。ランカーブ情報８２は、ランカーブ情報５０またはランカーブ情報５０Ｃと同じである。
【0197】
処理部８１は、情報取得部８３と、算出部８４と、選択部８５と、切替情報出力部８６とを備える。情報取得部８３は、情報取得部６０と同一の機能を有する。算出部８４は、算出部６１，６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃのいずれかと同一の機能を有する。選択部８５は、選択部６２，６２Ａのいずれかと同一の機能を有する。切替情報出力部８６は、算出部８４で決定された切替位置に対象列車が到達するタイミングで切替情報を処理部７４へ出力する。
【0198】
実施の形態５にかかる通過時刻調整部７７のハードウェア構成例は、図１６に示す通過時刻調整装置７のハードウェア構成と同じである。プロセッサ１０１は、メモリ１０２に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、処理部８１の機能を実行することができる。
【0199】
これにより、実施の形態５にかかる鉄道システム１Ｄでは、地上装置を拡張することなく、通過時刻を調整することができる。
【0200】
実施の形態１～５にかかる鉄道システムでは、列車２，２Ｄが走行中の通過時刻調整は、運行管理装置６からの時刻調整要求で行われるが、時刻調整要求がない場合にも行ってもよい。例えば、列車２，２Ｄが何らかの影響でランカーブに従った走行から逸脱した走行をした場合、通過予定時刻に変更がなくとも通過予定時刻を守れない場合がある。このような場合において、通過時刻調整装置７，７Ａ，７Ｂ，７Ｃは、上述した通過時刻調整を行うことで、何らかの影響による通過遅れを修正し、通過時刻を守ることができる。
【0201】
例えば、算出部６１，６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ，８４は、列車２，２Ｄがランカーブに従った走行から逸脱したと判定すると、列車２，２Ｄで用いられるランカーブが切り替えられた場合に列車２Ｄが通過駅を通過すると予測される時刻である通過予測時刻を算出する。このように、列車２Ｄがランカーブに従った走行から逸脱して通過予定時刻に通過駅を通過できないような場合においても、通過時刻を守ることができる。
【0202】
以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【0203】
１，１Ｄ 鉄道システム、２，２１～２ｍ，２Ｄ，２Ｄ１～２Ｄｍ 列車、３ 無線装置、４ 地上制御装置、５ 連動制御装置、６ 運行管理装置、７，７Ａ，７Ｂ，７Ｃ 通過時刻調整装置、８，９ ネットワーク、１０，１０Ｄ 車上装置、１１，４１，７１ 通信部、１２，４２，４２Ｃ，７３，８０ 記憶部、１３，４３，４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃ，７４，８１ 処理部、２０，６０，８３ 情報取得部、２１ 進路制御部、２２ 設定情報出力部、２３ 変更時刻算出部、２４ 時刻調整要求部、２５，８６ 切替情報出力部、３０ ダイヤ情報、３１ 列車情報、５０，５０Ｃ，８２ ランカーブ情報、５１ 第１切替判定情報、５２ 第２切替判定情報、６１，６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ，８４ 算出部、６２，６２Ａ，８５ 選択部、６３，６３Ｂ 通知情報出力部、７２ 検出部、７５ 制御部、７６ 表示部、７７ 通過時刻調整部。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】