JP7304298B2 - 燃料供給システム - Google Patents

Description

本開示は、車両に燃料を補給する燃料供給システムに関する。特に、予め定められた運行計画に従って所定の運行区間を走行する車両に、その走行に必要な燃料を補給する燃料供給システムに関する。

このような燃料供給システムの一例として、鉄道車両用の燃料供給システムがある。

例えば、鉄道会社の自家用燃料供給システムの場合、予め定められた列車の運行計画に基づいて、車両基地内に設けられた一または複数の燃料供給機を用いて、運行が割り当てられた気動車に、実際の運行に先立って運行に必要な燃料を補給する構成になっている。そのために、各燃料供給機は、停車した気動車の燃料タンクに、貯留タンクに貯留されている燃料を燃料供給ノズルから供給できるようになっている。

ところで、鉄道車両の気動車のように、燃料供給機が備えられた所定の燃料供給所でしか燃料供給を受けない車両の場合、その燃料供給所の燃料供給システムで当該車両に供給された燃料供給量は、前回の燃料供給作業時から今回の燃料供給作業時までの間の、車両の実際の走行に要した実燃料消費量に相当するものと考えられる。

そして、鉄道車両のように、予め定められた運行計画に従って所定の運行区間しか走行しない車両の場合、今回の燃料供給作業時における車両に対する燃料供給量は、当該車両の運行計画に基づいた、前回の燃料供給作業時から今回の燃料供給作業時までの間で気動車が実際の運行で消費した燃料の実消費量に相当するものと考えられる。

しかし、従来の燃料供給システムでは、燃料供給作業の都度、前回の燃料供給作業時から今回の燃料供給作業時までの間の車両の実燃料消費量と、燃料供給機による当該車両に対する燃料供給作業時の燃料供給量とが対応するものであるとしても、この車両ごとの実燃料消費量は、当該車両や当該燃料供給機それぞれの点検に活用されていなかった。

そのため、従来は、車両又は燃料供給機のいずれかに異常が生じても、その異常は、燃料供給作業時とは別の、車両又は燃料供給機それぞれの点検時に、点検作業者によって検出されるのが通常であった。加えて、車両及び燃料供給機それぞれの点検は定期的なので、前回の点検後に発生した異常は次回の点検時まで見つけることができず、車両又は燃料供給機のいずれかに異常が生じていても、その検出が遅れてしまうという可能性があった。

そこで、本開示は、予め定められた運行計画に従って所定の区間を走行する車両に燃料補給するための燃料供給システムに係り、燃料供給作業時における車両に対する燃料供給量を利用して、供給対象の車両又は燃料供給機のいずれかに生じた異常を検出できるようにして、車両及び燃料供給機それぞれのメンテナンス性能の向上をはかった燃料供給システムを提供することを目的とする。

本開示に係る燃料供給システムは、予め定められた運行計画に従って所定の区間を走行する車両の場合、その運行に必要とされる車両の燃料量が運行計画を基に予め予測燃料消費量として取得できることに着目して、運行計画を基に算出した燃料供給作業の作業間隔中の車両の運行で消費される燃料量（予測燃料消費量）と、車両への燃料供給作業時に、予測燃料消費量と燃料供給機による車両に対しての実際の燃料供給量（運行計画に従った運行で車両が実際に消費した実燃料消費量に相当）との比較結果に基づいて、車両又は燃料供給機のいずれかに生じた異常を検出できるようにした燃料供給システムである。

具体的に、本開示に係る燃料供給システムは、ポンプ及び流量計が設けられた燃料供給路を介して、貯留タンク内の燃料を先端の燃料供給ノズルから車両の燃料タンクに供給する燃料供給機と、燃料供給作業の作業間隔中での車両の運行で消費される燃料量を当該作業間隔中の車両の運行計画に基づいて算出し、運行計画の実行後の燃料供給作業時における前記燃料供給機による車両に対しての予測燃料供給量を得る供給量予測手段と、運行計画実行後の車両に対する燃料供給作業時に、前記供給量予測手段によって得られた当該車両の予測燃料供給量と、前記流量計の計測出力を基に前記燃料供給機によって演算された当該車両に対する燃料供給量とを比較し、比較結果を基に当該車両又は前記燃料供給機のいずれかに生じた異常の有無を判定する異常有無判定手段と、を備えている。

本開示に係る燃料供給システムによれば、予め定められた運行計画に従って所定の運行区間を走行する車両に燃料供給作業を行う都度、供給対象の車両又は燃料供給機のうちのいずれかに異常が生じている場合はそれぞれの異常を区別して検出することができるので、車両及び燃料供給機それぞれのメンテナンス性能の向上をはかることができる。

また、本開示の上記した以外の、課題、構成及び効果については、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。

本開示に係る燃料供給システムを、鉄道車両用の燃料供給システムに適用した場合の一実施例の全体構成図である。 運行管理装置によって計画管理される列車の運行計画の一実施例を模式的に表した図である。 車両基地管理装置の記憶装置に記憶されている、行路別及び車両編成識別番号別の燃料推定消費量のテーブルの一実施例を模式的に表した図である。 車両基地管理装置によって車両編成ごとに実行管理される燃料供給作業の一実施例を模式的に表した図である。 車両基地管理装置が行う異常有無判定処理の一実施例のフローチャートである。 本発明に係る燃料供給システムを、路線運行バス用の燃料供給システムに適用した場合の一実施例の全体構成図である。

以下、図面を参照しながら、本開示に係る燃料供給システムについて説明する。なお、本開示で説明する燃料供給システムの実施例は、本発明の一部の実施例であるに過ぎず、全部の実施例ではないことは明らかである。したがって、本開示の実施例に基づき、当業者が特別な創作を行うことなしに得られる他の実施例は、全て本発明の保護範囲に属することも明らかである。

図１は、本発明に係る燃料供給システムを、鉄道車両用の燃料供給システムに適用した場合の一実施例の全体構成図である。

図１に示すように、本実施例の鉄道車両用の燃料供給システムは、鉄道会社の自家用燃料供給システムとして、車両基地に設けられている。

この場合、燃料供給システムは、車両基地内の所定の線路脇に沿って、互いの間隔を空けて設けられた複数台（図示の例では、２台）の燃料供給機１０を有する。各燃料供給機１０（１０-１，１０-２）は、当該線路に入線停車した列車のうちの、作業範囲内に停車している気動車両９０の燃料タンク（図示せず）に、独立して燃料供給作業を行えるようになっている。これにより、燃料供給作業のために入線停車した列車の車両編成が気動車両９０の多両編成（例えば、２両連結編成）であっても、複数台の燃料供給機１０-ｎ（図示の例では、ｎ＝２）が備えられていることにより、各編成車両（気動車両９０-１，９０-２）の燃料タンクへの燃料供給作業を、対応の燃料供給機１０-ｍによって編成車両個別（気動車両９０-１，９０-２の個別）で並行して進めることができるようになっている。

各燃料供給機１０は、燃料供給機筐体１１内に、例えばポンプ１３、流量計１５、制御弁１７が設けられた燃料供給路１９を備えている。各燃料供給機１０は、燃料供給路１９の上流側が、管継手３１を介して、燃料貯留タンク３５から延びる延設配管３３と連通接続されている。貯留タンク３５内には、気動車両９０の燃料、例えば軽油が貯留されている。

ポンプ１３は、燃料供給機筐体１１内に設けられたポンプモータ１４によって駆動される。流量計１５には、供給される燃料の単位流量ごとの流れに応じて流量パルスを発信する流量発信器１６が付設されている。制御弁１７は、燃料供給路１９の連通／遮断を行う開閉弁で構成されている。本実施例では、制御弁１７は、燃料供給路１９のポンプ１３の吐出側に配設され、その開弁・閉弁によって当該燃料供給機１０を用いた燃料供給作業の許可・禁止を行える安全弁として機能する。また、制御弁１７は、供給対象への所望量の燃料供給を自動的に終了させるための定量弁としても機能できるようになっている。

燃料供給路１９の下流側は、燃料供給機筐体１２から延びる燃料供給ホース２１を介して、燃料供給ノズル２３と連通接続されている。燃料供給ノズル２３には、操作レバー（図示省略）の開・閉操作に応動して開・閉弁し、ノズル筒先からの燃料の吐出・遮断を行うノズル弁（図示省略）が備えられている。また、燃料供給ノズル２３には、燃料タンクへの燃料供給中、燃料タンク内の燃料液面が、給油口から挿入されているノズル筒先に到達したならば、操作レバーの開操作状態に関係なく、ノズル弁を閉弁させる自動閉弁機構（図示省略）も備えられている。

燃料供給ノズル２３及び燃料供給ホース２１は、燃料供給作業に用いられていない非使用時には、燃料供給機筐体１１の筐体面に設けられたノズル掛け及びホースフック（いずれも、図示省略）に保持しておけるようになっている。ノズル掛けには、ノズル掛けに対する燃料供給ノズルの取り出し及び収納を検出するノズルスイッチ２５が設けられている。加えて、燃料供給機筐体１１の筐体面には、必要に応じて燃料供給作業の開始に当たって所望の燃料供給量を予め設定したり、燃料供給作業で気動車両９０に供給された実際の燃料供給量を表示するための操作・表示器２７が設けられている。

燃料供給機筐体１１内には、ＣＰＵ、メモリ、入出力インタフェースなどを備えて構成された機器制御装置２９が備えられている。機器制御装置２９は、ノズルスイッチ２５、流量発信器１６、ポンプモータ１４、制御弁１７、操作・表示器２７といった燃料供給機各部と信号接続され、ノズルスイッチ２５からの検知信号、流量発信器１６からの流量信号に基づいて、ポンプ１３（ポンプモータ１４）、制御弁１７、操作・表示器２７といった燃料供給機１０における各部の駆動制御を行って、燃料供給機１０の作動制御を行う。

そして、複数台の燃料供給機１０-ｎ（ただし、図示の例ではｎ＝２）が備えられている図示の燃料供給システムの場合では、各燃料供給機１０の機器制御装置２９は、燃料供給管理機４０と通信接続されている。これにより、各燃料供給機１０は、燃料供給管理機４０との間で、燃料供給作業に係る制御情報や、燃料供給量Ｑを含む作業結果情報を交信できるようになっている。

燃料供給管理機４０は、ＣＰＵ、メモリ、入出力インタフェースを備えたコンピュータ装置によって構成されている。燃料供給管理機４０は、燃料供給機１０-ｎそれぞれとの上述した制御情報や作業結果情報の交信によって、各燃料供給機１０による燃料供給作業を管理する。

例えば、燃料供給管理機４０は、車両基地内の燃料供給機１０が設けられている所定の線路８０に、燃料供給作業を受ける列車が入線して停車すると、供給対象である列車の車両編成に応じて、複数台の燃料供給機１０-ｎの中から列車への燃料供給作業に用いる燃料供給機１０を選択する。そして、燃料供給管理機４０は、選択された燃料供給機１０に対しては燃料供給作業の作業許可を送信し、選択されない不要の燃料供給機１０に対しては燃料供給作業の作業許可を送信せず、燃料供給作業の禁止状態に保持する。

これにより、燃料供給管理機４０による燃料供給作業の作業許可を受けた燃料供給機１０では、機器制御装置２０によって、燃料供給ノズル２３がノズル掛けから作業者によって取り出されると、ノズルスイッチ２５からの検出信号（ノズル取り出し検出信号）によってポンプモータ１４が駆動され、制御弁１７が開弁される。これにより、燃料供給ノズル２３の操作に応動して、その作業範囲内に停車している列車の編成車両の燃料タンクへの燃料供給が行えるようになる。これに対し、燃料供給管理機４０による燃料供給作業の作業許可を受けなかった燃料供給機１０では、機器制御装置２０によって、燃料供給ノズル２３がノズル掛けから作業者によって取り出されても、ポンプモータ１４の停止状態及び制御弁１７の閉弁状態が保持されるので、燃料供給作業は行えない。そして、燃料供給管理機４０による燃料供給作業の作業許可を受けた燃料供給機１０では、燃料供給の終了後、作業者によって燃料供給ノズル２３がノズル掛けに収納されると、機器制御装置２０によって、ポンプモータ１４は停止し、制御弁１７は閉弁される。

また、燃料供給管理機４０は、作業許可した燃料供給機１０による、作業範囲内の列車の編成車両に対する燃料供給作業が、燃料供給ノズル２３のノズル掛けへの収納によって終了すると、作業許可した燃料供給機１０の機器制御装置２０から編成車両の燃料タンクに実際に供給された燃料供給量Ｑを取得して、当該編成車両や当該編成車両を用いた列車全体に対する燃料供給作業の実施管理や、貯留タンク３５内に貯留されている燃料残量管理などを行う。この場合、作業許可した燃料供給機１０からその作業範囲内の列車の編成車両の燃料タンクに実際に供給された燃料供給量Ｑは、後述の運行計画に従った当該編成車両を用いた列車の運行で、当該編成車両の前回の燃料供給作業時から今回の燃料供給作業時までの間の実際の走行で消費した実燃料消費量Ｑｒに該当する。

さらに、図示の例では、燃料供給管理機４０は、同じく車両基地に設けられたコンピュータ装置からなる車両基地管理装置５０、及び運行管理所に設けられたコンピュータ装置からなる運行管理装置６０と、通信接続されている。

運行管理装置６０は、列車の運行計画と、運行計画に対する列車の運行を計画管理する。この列車の運行計画には、列車計画情報（列車ダイヤ）、車両運用計画情報が含まれている。

列車計画情報は、列車が何時にどの駅からどの駅へ走行するのかを定めた計画情報である。列車計画情報には、列車ごとの、車両編成（両数、各両の車両形式・識別番号（識別符号））、運転区間および経路、停車駅および各停車駅の着発時刻（または通過時刻）、などといった各種列車運行情報が含まれている。

これに対し、車両運用計画情報は、列車計画情報で定められた列車に対して、具体的な個別の車両編成（図１では、個別の気動車両９０）の割り当てを定めた計画である。車両運用計画情報は、どの列車にどのような車両のどのような編成が割り当てられているかを示した情報である。この場合、列車の車両編成には、個別の車両１両だけで割り当てられている１両編成のものもあれば、個別の車両を所定の順番で複数連結して割り当てられているものもある。ここでは、一の列車の車両編成を構成する個別の車両のことを、当該列車の編成車両と称することにする。

また、車両運用計画情報において、同一の車両編成が割り当てられて走行する列車の組み合わせを、行路と称することにする。そのため、車両運用計画では、まず行路が定められ、各行路に実際の車両編成が割り当てられていく。なお、割り当てられる車両編成は、車両基地で定期的に検査や燃料供給を受ける必要があるため、車両編成の行路への割り当ては、日によって変化することもある。車両運用計画では、行路ごとに、運用番号（行路識別番号）、その運用番号の行路の運行を担当する車両編成の識別番号、車両基地での検査・清掃計画や燃料供給作業計画、などの情報が定められ、さらに車両編成の識別番号に対してその編成車両の車両型式・識別番号が割り当てられている。

図２は、運行管理装置によって計画管理される列車の運行計画の一実施例を模式的に表した図である。なお、図示の例では、説明簡便のため、運行路線を、駅Ａ ⇔ 駅Ｂ ⇔ 駅Ｃの３駅からなる１路線区間だけとし、車両基地は、駅Ａ ⇔ 駅Ｂ間に所在することになっている。

図示の運行計画は、或る１日の列車の運行計画を運用番号０１～０３で示す行路ごとに表したもので、例えば、そのうちの運用番号０１の行路には、車両基地から駅Ｂまで運行する列車と、駅Ｂから駅Ａまで運行する列車と、駅Ａから駅Ｂ経由で駅Ｃまで運行する列車と、駅Ｃから駅Ｂ経由で駅Ａまで運行する列車と、・・・、駅Ｃから駅Ｂ経由で駅Ａまで運行する列車と、駅Ａから駅Ｂまで運行する列車と、駅Ｂから車両基地まで運行する列車とからなる複数の列車が定められ、各列車が、車両編成識別番号が１の、車両型式がｘで車両識別番号が００１である気動車両９０の１両の車両編成で割り当てられている。同様に、運用番号０２の行路には、車両基地から駅Ｂまで運行する列車と、駅Ｂから駅Ｃまで運行する列車と、駅Ｃから駅Ｂ経由で駅Ａまで運行する列車と、駅Ａから駅Ｂ経由で駅Ｃまで運行する列車と、・・・、駅Ａから駅Ｂ経由で駅Ｃまで運行する列車と、駅Ｃから駅Ｂまで運行する列車と、駅Ｂから車両基地まで運行する列車とからなる複数の列車が定められ、各列車が、車両編成識別番号が２の、車両型式がｙで車両識別番号が００４である気動車両９０の１両の車両編成で割り当てられている。同様に、運用番号０３の行路には、車両基地から駅Ｂまで運行する列車と、駅Ｂから駅Ａまで運行する列車と、駅Ａから駅Ｂまで運行する列車と、駅Ｂから駅Ａまで運行する列車と、・・・、駅Ｂから駅Ａまで運行する列車と、駅Ａから駅Ｂまで運行する列車と、駅Ｂから車両基地まで運行する列車とからなる複数の列車が定められ、各列車が、車両編成識別番号が３の、車両型式がともにｘで車両識別番号が００２，００３である気動車両９０（９０-１、９０-２）を２両連結した車両編成で割り当てられている。

また、運行管理装置６０には、運用番号０１～０３の異なる行路ごとに、車両編成識別番号が１～３の車両編成それぞれが各行路の運行に割り当てられた場合の、当該行路０１～０３を運行するために必要な編成車両ごとの燃料量が、行路別及び車両編成識別番号別の燃料推定消費量ＱＱとして、設定記憶されている。

図３は、運行管理装置に記憶されている、行路別及び車両編成識別番号別の燃料推定消費量のテーブルの一実施例を模式的に表した図である。

燃料推定消費量テーブルには、図示の例では、車両型式・識別番号がｘ００１だけの１両編成で構成される、車両編成識別番号が１の車両編成を、運用番号０１の行路に運用した場合の燃料推定消費量ＱＱがＱＱ_{Ｘ００１・０１}であり、運用番号０２の行路に運用した場合の燃料推定消費量ＱＱがＱＱ_{Ｘ００１・０２}であり、運用番号０３の行路に運用した場合の燃料推定消費量ＱＱがＱＱ_{Ｘ００１・０３}であることが記憶されている。同様にして、車両型式・識別番号がｙ００４だけの１両編成で構成された、車両編成識別番号が２の車両編成や、車両型式・識別番号がｘ００２とｘ００３とからなる２両編成で構成された、車両編成識別番号が３の車両編成についても、運用番号０１，０２，０３の行路にそれぞれ運用した場合の燃料推定消費量ＱＱも記憶されている。

この場合、各燃料推定消費量ＱＱは、例えば、各車両編成識別番号の車両編成を、異常がない状態で、各運用番号の行路の運行に実際に運用した場合に得られた実燃料消費量Ｑｒを基に設定するようにしてもよい。また、車両の運行計画に基づき、消費される燃料量を算出する際、車両の固有情報（燃費等）を用いてもよく、各燃料推定消費量ＱＱは、車両型式・識別番号別に紐付けされた車両寸法，車両重量，機関形式・出力，燃料タンク容量，燃費などの車両諸元情報、運行路線の各隣接駅間の距離、などに基づき、各運用番号の行路それぞれの運行に運用した場合について演算設定するようにしてもよい。

例えば、車両編成識別番号が１の車両編成を運用番号０１の行路に運用した場合の燃料推定消費量ＱＱ_{Ｘ００１・０１}は、車両型式がｘで車両識別番号が００１である気動車両９０が、車両基地から駅Ｂまで運行するときの燃料推定消費量と、駅Ｂで停車している間の燃料推定消費量と、駅Ｂから駅Ａまで運行するときの燃料推定消費量と、駅Ａで停車している間の燃料推定消費量と、駅Ａから駅Ｂ経由で駅Ｃまで運行するときの燃料推定消費量と、・・・、駅Ｃから駅Ｂ経由で駅Ａまで運行するときの燃料推定消費量と、駅Ａで停車している間の燃料推定消費量と、駅Ａから駅Ｂまで運行するときの燃料推定消費量と、駅Ｂで停車している間の燃料推定消費量と、駅Ｂから車両基地まで運行するときの燃料推定消費量との合計である。また、そのうちの個々の燃料推定消費量については、駅Ｂから駅Ａまで運行するときの燃料推定消費量を例に説明すれば、その燃料推定消費量は、駅Ｂから駅Ａまでの距離、駅Ｂの出発時刻と駅Ａの到着時刻とに基づく所要時間、車両型式がｘで車両識別番号が００１である気動車両９０の燃費、などの行路の運行における固有情報を固定要素にして、駅Ｂから駅Ａまでと駅Ａから駅Ｂまでとの路線状態の相違（上りと下りとでの路線状態の相違）、所要時間に基づく運行速度，燃費速度，加減速度の相違、曜日や時間帯による混雑度合の相違（車両重量変化の違い）、冷・暖房の使用有無の相違、などの同一行路における変動情報を運行変動要素として加味して算出できる。

車両基地管理装置５０は、運行管理装置６０から取得した列車の運行計画（列車計画情報や車両運用計画情報）を基に、例えば、本線と車両基地との間での列車の入・出庫や、車両基地内での列車の移動・留め置きについて、その実行管理を行う。また、車両基地管理装置５０は、車両基地内の移動・留め置き先で行う検査・清掃作業や燃料供給作業などの各種作業計画についても、取得した列車の運行計画を基に、その実行管理を行う。この各種作業計画のうちには、燃料供給作業計画も含まれている。

燃料供給作業計画には、燃料供給作業を行うために所定の線路８０に入線してくる供給対象の車両編成の識別番号別に、後述の予測燃料供給量Ｑｐを含む編成車両ごとの燃料供給情報、燃料供給機１０が設けられた所定の線路８０に対する入線・発車時刻（停車中時刻）に対応した作業時刻情報などが含まれている。

そして、車両基地での燃料供給作業は、運行管理装置６０によって計画管理された車両運用計画の燃料供給作業計画を基に、各車両編成識別番号の車両編成ごと、例えば、図４に示すようにして、車両基地管理装置５０により、車両基地内の所定の線路８０に設けられた燃料供給機１０を用いて実行される。

図４は、車両基地管理装置によって車両編成ごとに実行管理される燃料供給作業の一実施例を模式的に表した図である。

燃料供給作業は、車両基地で、運行管理装置６０によって計画管理された運行計画の車両運用計画を基に、車両基地管理装置５０によって、例えば、入庫中の車両編成それぞれに対して、図４に示すように行われる。図示の例では、車両編成識別番号が１の、車両型式がｘで車両識別番号が００１の気動車両の１両車両編成に対しては、毎日、時刻ｔ_１１からｔ_１２で燃料供給作業が行われ、車両編成識別番号が２の、車両型式がｙで車両識別番号が００４の気動車両の１両車両編成に対しては、毎日、時刻ｔ_２１からｔ_２２で燃料供給作業が行われ、車両編成識別番号が３の、車両型式がｘで車両識別番号が００２，００３の２両の気動車両９０（９０-１、９０-２）の連結車両編成に対しては、１日置きに、時刻ｔ_３１からｔ_３２で燃料供給作業が行われることが表されている。

この場合、毎日、１日置きなどの、各車両編成それぞれに対する燃料供給作業の作業間隔は、車両編成識別番号の編成車両それぞれの車両型式別の、例えば、車両諸元情報のうちの燃料タンク容量や、運行計画で割り当てられる運用番号の行路の、図３に示した、対応する燃料推定消費量ＱＱを基にして、運行管理装置６０によって設定される。

そして、この運行管理装置６０による、車両編成それぞれに対する燃料供給作業の作業間隔の設定に当たっては、車両編成識別番号の編成車両それぞれの燃料タンクへの、燃料供給機１０による予測燃料供給量Ｑｐが、次の述べるようにして算出される。

具体的に、図２に示した、運用番号０１の行路の運行に適用される車両編成識別番号が１の車両編成の場合、編成車両の車両型式・識別番号がｘ００１の気動車両９０の推定燃料消費量ＱＱは、図３に示すように、ＱＱ_{Ｘ００１・０１}である。ここで、説明を簡便にするため、車両型式・識別番号がｘ００１の編成車両（気動車両９０）の燃料タンク容量はこの推定燃料消費量ＱＱ_{Ｘ００１・０１}よりも大きいと仮定すると、次に推定燃料消費量ＱＱ_{Ｘ００１・０１}を２倍した燃料量と燃料タンク容量と比較し、このような推定燃料消費量ＱＱ_{Ｘ００１・０１}をｍ倍した燃料量と燃料タンク容量との比較作業を、燃料タンク容量よりも、燃料推定消費量ＱＱ_{Ｘ００１・０１}をｍ倍した燃料量が大きくなるまで繰り返す。そして、燃料タンク容量よりも、燃料推定消費量ＱＱ_{Ｘ００１・０１}をｍ倍した燃料量が大きくなったならば、[ｍ-１]回分以下の行路の運行にかかる時間・日数が、燃料供給作業の作業間隔として設定可能であることが理解できる。このようにして、図４に示した燃料供給作業では、運用番号０１の行路の運行に適用される車両編成識別番号が１の車両編成は、燃料供給作業の作業間隔は各日と設定されている。そして、予測燃料供給量Ｑｐは、ＱＱ_{Ｘ００１・０１}になる。

同様に、図２に示した、運用番号０３の行路の運行に適用される車両編成識別番号が３の車両編成の場合、編成車両の車両型式・識別番号がｘ００２、ｘ００３の気動車両９０-１、９０-２それぞれの燃料推定消費量ＱＱは、図３に示すように、ＱＱ_{Ｘ００2・０３}、ＱＱ_{Ｘ００３・０３}である。ここで、説明を簡便にするため、車両型式・識別番号がｘ００２、ｘ００３の編成車両（気動車９０-１、９０-２）それぞれの燃料タンク容量は、燃料推定消費量ＱＱ_{Ｘ００2・０３}、ＱＱ_{Ｘ００３・０３}よりも大きいと仮定すると、燃料推定消費量ＱＱ_{Ｘ００2・０３}、ＱＱ_{Ｘ００３・０３}それぞれをｊ、ｋ倍した燃料量と燃料タンク容量との比較作業の繰り返しを、それぞれの燃料タンク容量に対して行う。その結果、車両型式・識別番号がｘ００２の編成車両（気動車両９０-１）については、[ｊ-１]回分以下の行路の運行に係る時間間隔すなわち日数が、燃料供給作業の作業間隔として設定可能であり、車両型式・識別番号がｘ００３の編成車両（気動車両９０-２）については、[ｋ-１]回分以下の行路の運行にかかる時間・日数が、燃料供給作業の作業間隔として設定可能であることが理解できる。また、図４に示した燃料供給作業では、運用番号０３の行路の運行に適用される車両編成識別番号が３の連結車両編成の場合、車両型式・識別番号がｘ００２、ｘ００３の編成車両（気動車両９０-１、９０-２）それぞれの燃料供給作業は一緒に済ませる方が効率がよいので、運用番号０３の行路の運行に適用される車両編成識別番号が３の車両編成では、燃料供給作業の作業間隔が、燃料供給作業の作業間隔が [ｋ-１]回分以下で短い（[ｋ-１]＜[ｊ-１]）、車両型式・識別番号がｘ００３の編成車両（気動車両９０-２）に合わせて、１日置きと設定されている。そのため、予測燃料供給量Ｑｐは、車両型式・識別番号がｘ００２の編成車両（気動車両９０-１）の予測燃料供給量Ｑｐ_{Ｘ００２・０３}は、[(ＱＱ_{Ｘ００２・０３})×２]、車両型式・識別番号がｘ００３の編成車両（気動車両９０-２）の予測燃料供給量Ｑｐ_{Ｘ００３・０３}は、[(ＱＱ_{Ｘ００３・０３})×２]になる。

なお、本実施例では、燃料供給作業計画の各編成車両の車両情報に各編成車両の予測燃料供給量Ｑｐが含まれているため、各編成車両の予測燃料供給量Ｑｐの算出は、運行管理装置６０で行われることとして説明したが、運行管理装置６０と協働して車両基地管理装置５０に行わせることや、運行管理装置６０及び車両基地管理装置５０と協働して各燃料供給機１０の機器制御装置２０に行わせることも可能である。なお、その算出タイミングは、運行計画に基づいて燃料供給作業の作業タイミングが決定された後は、任意のタイミングで算出可能である。

その上で、本実施例の鉄道車両用の燃料供給システムでは、図４に示した燃料供給作業のように、各車両編成識別番号の車両編成に対する燃料供給作業が、車両基地内の所定の線路８０に設けられた燃料供給機１０を用いて、車両基地管理装置５０による実行管理下で行われると、車両基地管理装置５０は、燃料供給作業が行われた車両編成の各編成車両（気動車両９０）、その燃料供給作業に用いられた各燃料供給機１０の異常有無判定処理を行う構成になっている。

図５は、車両基地管理装置が行う異常有無判定処理の一実施例のフローチャートである。図５の異常有無判定処理では、車両基地管理装置５０は、以下のステップで示す処理を実行することによって、車両の燃料タンクへの満タン燃料供給作業の実行を通じて、燃料の供給対象である編成車両（気動車両９０）及び/またはその燃料供給作業に用いられた燃料供給機のいずれかに異常が発生した場合は、その生じた異常を判定検出できる。

ステップＳ１０：車両基地管理装置５０は、運行管理装置６０より受信した車両運用計画情報の燃料供給作業計画から、燃料供給作業を実行した車両編成識別番号の車両編成における、各編成車両の予測燃料供給量Ｑｐを取得する。例えば、図４に示した○○月○○日の車両編成識別番号１の車両編成に対する燃料供給作業計画をこれから実行する場合は、車両型式・識別番号がｘ００１の編成車両（気動車両９０）に対する予測燃料供給量Ｑｐ_ｘ００１を取得する。

ステップＳ２０：燃料供給作業計画の車両編成識別番号の車両編成における各編成車両（気動車両９０）への、対応する燃料供給機１０を用いた満タン燃料供給作業が全て終了したならば、燃料供給管理機４０から、燃料供給作業に用いた各燃料供給機１０の作業結果情報（気動車９０の燃料タンクへの満タン燃料供給作業の作業結果情報）の供給を受け、燃料供給作業に用いた各燃料供給機１０による燃料供給量Ｑｒを、対応する車両編成の対応編成車両の実燃料消費量Ｑｒとして取得する。例えば、図４に示した○○月○○日の車両編成識別番号１の車両編成の編成車両（車両型式・識別番号がｘ００１の気動車両９０）に対する燃料供給作業計画の場合は、車両型式・識別番号がｘ００１の気動車両９０の実燃料消費量Ｑｒとして、対応する燃料供給機１０（例えば、燃料供給機１０-１）による燃料供給量Ｑｒ_ｘ００１を取得することになる。

ステップＳ３０：各編成車両の予測燃料供給量Ｑｐと実燃料消費量（燃料供給量Ｑｒ）との比較を行う。例えば、図４に示した○○月○○日の車両編成識別番号１の車両編成の編成車両（車両型式・識別番号がｘ００１の気動車両９０）に対する燃料供給作業計画の場合は、車両型式・識別番号がｘ００１の気動車両９０についてだけ、予測燃料供給量Ｑｐ_ｘ００１と実燃料消費量Ｑｒ_ｘ００１との比較を行う。また、図４に示した○○月○○日の車両編成識別番号３の車両編成の編成車両（車両型式・識別番号がｘ００２の気動車両９０-１と車両型式・識別番号がｘ００３の気動車両９０-２）に対する燃料供給作業計画の場合は、車両型式・識別番号がｘ００２の気動車９０-１について予測燃料供給量Ｑｐ_ｘ００２と実燃料消費量Ｑｒ_ｘ００２との比較を行うとともに、車両型式・識別番号がｘ００３の気動車９０-２についても予測燃料供給量Ｑｐ_ｘ００３と実燃料消費量Ｑｒ_ｘ００３との比較を行う。

ステップＳ４０：予測燃料供給量Ｑｐと実燃料消費量（燃料供給量Ｑｒ）との比較を行った編成車両それぞれについて、「実燃料消費量Ｑｒ－予測燃料供給量Ｑｐ」の値が予め設定されている第１の許容誤差δ１よりも大きいか否か、を判定する。

ステップＳ５０：「実燃料消費量Ｑｒ－予測燃料供給量Ｑｐ」が予め設定されている第１の許容誤差δ１よりも大きくなった編成車両については、対応する編成車両の異常（例えば、燃料タンクの燃料漏れ、機関異常など）を判定する。また、「実燃料消費量Ｑｒ－予測燃料供給量Ｑｐ」の値が予め設定されている第１の許容誤差δ１以下になった編成車両については、編成車両に異常が無いことを判定する。

ステップＳ６０：同じく、予測燃料供給量Ｑｐと実燃料消費量（燃料供給量Ｑｒ）との比較を行った編成車両それぞれについて、「予測燃料供給量Ｑｐ－実燃料消費量Ｑｒ」の値が予め設定されている第２の許容誤差δ２よりも大きいか否か、を判定する。

ステップＳ７０：「予測燃料供給量Ｑｐ－実燃料消費量Ｑｒ」が予め設定されている第２の許容誤差δ２よりも大きくなった編成車両については、編成車両の燃料供給作業に用いられた、対応する燃料供給機１０（例えば、燃料供給機１０-１）の異常（例えば、流量発信器故障など）を判定する。また、「予測燃料供給量Ｑｐ－実燃料消費量Ｑｒ」の値が予め設定されている第２の許容誤差δ２以下になった編成車両については、対応する燃料供給機１０は異常が無いことを判定する。

ステップＳ８０：ステップＳ５０及びステップＳ７０の判定結果から、燃料供給作業を実行した車両編成識別番号の各編成車両の判定結果において、編成車両または燃料供給機１０のうちの少なくとも１両または１台について、異常が生じていると判定したか否か、を確認する。

ステップＳ９０：ステップＳ８０で、編成車両または燃料供給機１０のうちの少なくとも１両または１台について、異常を判定が生じている場合には、それぞれ異常を判定された編成車両及び燃料供給機１０の識別番号を、車両基地管理装置５０及び/または運行管理装置６０から報知出力する。

これにより、車両基地では、燃料供給作業を受けた車両編成識別番号の車両編成のうちの編成車両（気動車両９０）に異常が判定された場合は、例えば、その編成車両を緊急点検したり、代替車両に置き換えたりするといった、運行計画の車両運用計画に対する迅速な対応がはかれる。同様に、燃料供給作業に用いられた燃料供給機１０の異常が判定された場合は、例えば、この異常が判定された燃料供給機１０を緊急点検したり、これから燃料供給作業を受ける予定の車両編成識別番号の車両編成のうち、この燃料供給機１０を用いる予定だった編成車両への燃料供給作業を、別の燃料供給機１０を用いた燃料供給作業に変更するといった、運行計画の車両運用計画に対する迅速な対応がはかれる。

なお、上述した図５に示す異常有無判定処理において、ステップＳ４０で言及した第１の許容誤差δ１は、例えば、上り列車と下り列車との間での実燃料消費量Ｑｒの変動、列車の運行時間帯の違いによる混雑具合での実燃料消費量Ｑｒの変動、冷暖房の使用の有無での実燃料消費量Ｑｒの変動などの変動要因に基づいた、実燃料消費量Ｑｒの上方変動量を加味して設定されている。同様に、ステップＳ６０で言及した第２の許容誤差δ２は、前述の変動要因に基づいた実燃料消費量Ｑｒの下方変動量に加えて、燃料供給機１０の異常装置器差などを加味して設定されている。

さらに、図５に示す異常有無判定処理については、１つの実燃料消費量Ｑｒと、編成車両の異常判定に用いる第１の許容誤差δ１及び燃料供給機１０の異常判定に用いる第２の許容誤差δ２とを利用して、編成車両、燃料供給機１０それぞれの、異常の発生の有無を判定する構成としたが、編成車両、燃料供給機１０それぞれの、異常の発生の有無を判定する構成は、この構成だけに限定されるものではない。例えば、第１の許容誤差δ１と第２の許容誤差δ２を予測燃料供給量Ｑｐに反映させて、予測燃料供給量Ｑｐ自体を、編成車両の異常判定に用いる予測燃料供給量Ｑｐ_１と、燃料供給機１０の異常判定に用いる予測燃料供給量Ｑｐ_２とで区別し、編成車両、燃料供給機１０それぞれの異常判定で使い分けるようにすることも可能である。

以上、説明したことから理解できるように、本実施例の燃料供給システムによれば、燃料供給作業を行う都度、供給対象の車両編成の編成車両それぞれ又は燃料供給作業に用いられる燃料供給機それぞれのいずれかに異常が生じている場合は検出できるので、車両及び燃料供給機それぞれのメンテナス性能の向上をはかることができる。

図６は、本発明に係る燃料供給システムを、路線運行バス用の燃料供給システムに適用した場合の一実施例の全体構成図である。なお、図６に示した路線運行バスの燃料供給システムにおいて、鉄道車両用の燃料供給システムと同様な構成・作用については、その説明が重複したものになるので、図面中において、同一符号を付し、以下では、その説明は省略する。

まず、図６に示した路線運行バス用の燃料供給システムと、図１に示した鉄道車両用の燃料供給システムとの間における最大の相違は、鉄道車両用の燃料供給システムでは、車両基地内の燃料供給機１０が設けられている所定の線路８０に燃料供給作業を受けるために入線する車両編成は、運行計画の車両運用計画情報を参照すれば、燃料供給作業計画における車両編成ごとの所定の線路８０への入線停車順に対応して、その燃料供給作業順は固定的であるのに対し、路線運行バス用の燃料供給システムの場合は、燃料供給機１０の燃料供給作業位置へのバス車両の停車順、すなわちバス車両に対する燃料供給作業順が、運行計画の車両運用計画情報を参照しても不明確であり、その停車順は、流動的に変化することである。

そこで、図６に示した路線運行バス用の燃料供給システムでは、燃料供給機１０それぞれの燃料供給作業位置に燃料供給作業を受けるため停車した路線運行バス９１の車両識別情報を取得するための、バス識別装置１１０がさらに設けられている。バス識別装置１１０には、例えば、車両ナンバーや営業所ごとの車両管理番号といったバス車体に表示された識別情報を画像認識するための識別情報認識装置や、バス９１に設けられた車両側識別情報発信器と燃料供給機１０それぞれの燃料供給作業位置に設けられた燃料供給機側識別情報受信器との組み合わせからなる識別情報交信装置などが利用可能である。

以上から理解できるように、本実施例の燃料供給システムによれば、路線運行バス９１のように、個別の燃料供給機１０に対する燃料供給作業順が不明確になる場合であっても、路線運行バス車両への燃料供給作業時に、運行計画を基にした車両の燃料供給作業時までの予測燃料消費量Ｑｐと、車両への燃料供給機１０による実際の燃料供給量Ｑが対応する、運行計画に従った燃料供給作業時までの運行で車両が実際に消費した実燃料消費量Ｑｒとの比較結果に基づいて、正確に車両又は燃料供給機１０のいずれかに生じた異常を検出できる。

なお、当業者によれば、上記した実施形態に記載された技術的な解決手段の一部の技術要素を単に変更したり或いは置換することもできる。そのような、単なる変更や置換は、本開示の実施例から逸脱するとは見なされない。そのような単なる変更や置換は、すべて本発明の請求の範囲に属する。

１０，１０-ｎ，１０-１，１０-２ 燃料供給機、
１１ 燃料供給機筐体、
１３ ポンプ、
１４ ポンプモータ、
１５ 流量計、
１６ 流量発信器、
１７ 制御弁、
１９ 燃料供給路、
２１ 燃料供給ホース、
２３ 燃料供給ノズル、
２５ ノズルスイッチ、
２７ 操作・表示器、
２９ 機器制御装置、
３５ 貯留タンク、
３１ 管継手、
３３ 延設配管、
４０ 燃料供給管理機
５０ 車両基地管理装置、
６０ 運行管理装置、
８０ 線路、
９０ 気動車両、
１１０ バス識別装置。

Claims (4)

1. ポンプ及び流量計が設けられた燃料供給路を介して、貯留タンク内の燃料を先端の燃料供給ノズルから車両の燃料タンクに供給する燃料供給機と、
   燃料供給作業の作業間隔中での車両の運行で消費される燃料量を当該作業間隔中の車両の運行計画に基づいて算出し、運行計画実行後の燃料供給作業における前記燃料供給機による車両に対しての予測燃料供給量を得る供給量予測手段と、
   運行計画実行後の当該車両に対する燃料供給作業の際に、前記供給量予測手段によって得られた当該車両の予測燃料供給量と、前記流量計の計測出力を基に前記燃料供給機によって演算された当該車両に対する燃料供給量とを比較し、比較結果を基に当該車両又は前記燃料供給機のいずれかに生じた異常の有無を判定する異常有無判定手段と、
   を備えた燃料供給システム。
2. 請求項１に記載の燃料供給システムであって、
   前記異常有無判定手段は、
   燃料供給量が予測燃料供給量に対し予め設定された許容値を超えて多いときには、車両の動力源若しくは燃料タンクの異常を含む、車両における異常の発生を判定し、
   燃料供給量が予測燃料供給量に対し予め設定された許容値を超えて少ないときには、前記燃料供給路の異常を含む、前記燃料供給機における異常の発生を判定する、
   燃料供給システム。
3. 請求項１に記載の燃料供給システムであって、
   前記供給量予測手段は、
   前記燃料供給機又は前記燃料供給機近傍に設けられ、車両に予め付されている車両識別符号を取得する車両識別手段と、
   車両識別符号ごとに車両の運行計画に係る運行情報が記憶されている運行情報記憶手段から、前記車両識別手段によって取得された車両識別符号に対応する車両の運行情報を取得し、当該運行情報に基づいて燃料供給作業の作業間隔中の当該車両の運行で消費される燃料量を演算する消費燃料量演算手段と、
   を有する燃料供給システム。
4. 請求項１に記載の燃料供給システムであって、
   前記燃料供給機の燃料供給対象の車両が鉄道気動車両又は路線バス車両である、燃料供給システム。
   

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