JP7785572B2 - Driving assistance system and driving assistance method - Google Patents
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Description
本発明は、運転支援システム、および運転支援方法に関する。 The present invention relates to a driving assistance system and a driving assistance method.
環境問題対応や運行コスト低減のため、鉄道事業者では列車運行に伴う消費電力量の低減が課題となっている。列車運行に伴った消費電力量を低減する方法のひとつとして、駅間走行の速度パターンの適正化が挙げられる。運転士による駅間走行の速度パターンにはばらつきが存在し、それによって走行時分と消費電力量にばらつきが生じる。そのため、速度パターンのばらつきを低減し、定時性を遵守できる範囲の走行時分で、省エネな運転をすることによって、列車運行に伴う消費電力量の低減する必要がある。 Reducing the amount of electricity consumed by train operations is a challenge for railway operators in order to address environmental issues and reduce operating costs. One method for reducing the amount of electricity consumed by train operations is to optimize the speed patterns used for running between stations. Drivers' speed patterns for running between stations vary, which in turn causes variations in running time and energy consumption. Therefore, it is necessary to reduce the amount of electricity consumed by train operations by reducing the variation in speed patterns and operating in an energy-efficient manner within a range of running time that allows for punctuality.
省エネな運転を目指した駅間走行の速度パターンのばらつき低減には、運転を自動化する自動列車運転装置の採用のほか、手動運転を前提としたうえで、省エネな運転方法の教育や運転操作をアドバイスする運転支援システムの導入が効果的である。この運転支援システムの導入について、手動運転を前提とした方法は、自動列車運転装置の採用に比べて導入コストが抑えられるため、将来的に自動運転が主流になるまでの間は、手動運転を前提とした速度パターンのばらつき低減が有効である。 In order to reduce the variability in speed patterns when traveling between stations with the aim of achieving energy-efficient operation, it is effective to adopt automatic train operation systems that automate operation, as well as to introduce driving assistance systems that provide education on energy-efficient driving methods and advice on driving operations while assuming manual operation. Regarding the introduction of such driving assistance systems, methods that assume manual operation have lower introduction costs than automatic train operation systems, so until autonomous driving becomes mainstream in the future, reducing the variability in speed patterns while assuming manual operation is effective.
また、省エネな運転を目指した運転支援システムにおいては、速度パターンのばらつき低減を進める上で、列車の運転士が走行に対してのモチベーションを維持できるかどうかが大きな課題となる。多くの運転士にとっては、従来から慣れ親しんだ運転方法を修正することになるため、少なからず心理的な抵抗が存在する。そのため、省エネな運転方法の定着のためには、省エネ効果が運転士の目に見えて実感できる必要がある。この課題に対応する方法のひとつとして、駅間走行に伴う消費電力量や走行時分、および運転技能の評価を運転台画面に表示する運転支援システムの導入が挙げられる。このようにすることで、駅間走行ごとに自らの運転結果や評価を確認することで、運転方法の工夫に対するモチベーションの維持が期待できる。 Furthermore, in driving assistance systems aimed at energy-efficient driving, a major challenge is whether train drivers can maintain their motivation to drive when reducing variance in speed patterns. For many drivers, this means changing their familiar driving methods, and there is a certain amount of psychological resistance. Therefore, in order to establish energy-efficient driving methods, drivers need to be able to see and feel the energy-saving effects. One way to address this issue is to introduce a driving assistance system that displays the amount of power consumed and running time associated with running between stations, as well as an evaluation of driving skill, on a screen in the driver's cab. In this way, drivers can check their own driving results and evaluations for each run between stations, which is expected to help maintain their motivation to improve their driving methods.
例えば、特許文献1には、運転方法を教育する運転シミュレータにおいて、消費電力量や走行時分などを点数化し、評価結果として運転士に提示する構成が示されている。 For example, Patent Document 1 shows a configuration in which a driving simulator used to teach driving techniques converts power consumption, running time, etc. into scores and presents the results of the evaluation to the driver.
特許文献1に記載されている技術は、先行列車の影響が無いことを前提とした評価方法である。しかし、鉄道は定時運行が重要であるため、走行時分も考慮した上での消費電力量の評価を行う必要があり、運行状況によっては先行列車の影響などを受け、目標とする走行時分での走行が不可能な場合がある。そのため、先行列車の影響による遅着や、必要に迫られて実施した追加の加減速に伴うエネルギ消費が減点対象となってしまうため、与えられた制約の中で最良の運転がなされた場合でも評価結果が悪くなることがある。このように、適正な運転技能評価とは言えない状況が生じると、運転士が運転方法の工夫に対するモチベーションを維持する上では望ましくない。 The technology described in Patent Document 1 is an evaluation method that assumes there is no influence from preceding trains. However, because on-time operation is important for railways, it is necessary to evaluate power consumption while taking into account running time. Depending on the operating situation, there may be cases where the train is affected by preceding trains and is unable to run at the target running time. As a result, points are deducted for delays due to the influence of preceding trains, or energy consumption due to additional acceleration or deceleration implemented out of necessity, which can result in a poor evaluation even if the driver drives optimally within the given constraints. When situations arise in which the driver's driving skills are not evaluated appropriately, it is undesirable for the driver to maintain their motivation to improve their driving methods.
そこで本発明は、先行列車の影響等の通常運行を阻害する条件があった場合でも、走行時分や消費電力量を適正に評価し、列車運行の省エネ化を実現できる運転支援システムおよび運転支援方法を提供する。 The present invention provides a driving assistance system and driving assistance method that can accurately evaluate running time and power consumption, even when conditions that hinder normal operation, such as the influence of a preceding train, are present, thereby achieving energy-saving train operation.
運転支援システムは、列車の運行実績に関する運行データを記録する運行データ記録部と、前記運行データ記録部に記録された前記運行データに基づいて、前記列車の運行時における駅間の消費電力量を算出する消費電力量算出部と、前記運行データ記録部に記録された前記運行データに基づいて、前記列車の運行時における駅間の走行時分を算出する走行時分算出部と、前記消費電力量および前記走行時分について、それぞれの比較対象である参考消費電力量および参考走行時分を設定し、前記消費電力量と前記参考消費電力量の比較結果および前記走行時分と前記参考走行時分の比較結果に基づいて、前記列車の運行時における運転手の運転評価を算出する評価指標比較部と、前記運行データ記録部に記録された前記運行データに基づいて、前記列車の運行時に発生した通常運行に対する阻害条件を抽出する通常運行阻害条件抽出部と、前記阻害条件に基づいて、前記参考消費電力量と前記参考走行時分をそれぞれ算出する比較用運行データ作成部と、を備える。
また、運転支援方法では、列車の運行実績に関する運行データに基づいて、前記列車の運行時における駅間の消費電力量と走行時分を算出し、前記運行データに基づいて、前記列車の運行時に発生した通常運行に対する阻害条件を抽出し、前記阻害条件に基づいて、前記参考消費電力量と前記参考走行時分をそれぞれ算出し、前記消費電力量および前記走行時分と、参考消費電力量および参考走行時分とを比較することで、前記列車の運行時における運転手の運転評価を算出する。
The driving assistance system includes an operation data recording unit that records operation data related to the operation history of the train; an energy consumption calculation unit that calculates the energy consumption between stations while the train is operating based on the operation data recorded in the operation data recording unit; a running time calculation unit that calculates the running time between stations while the train is operating based on the operation data recorded in the operation data recording unit; an evaluation index comparison unit that sets reference energy consumption and reference running time as comparison targets for the energy consumption and the running time, respectively, and calculates a driving evaluation of the driver while the train is operating based on a comparison result between the energy consumption and the reference energy consumption and a comparison result between the running time and the reference running time; a normal operation obstruction condition extraction unit that extracts obstruction conditions for normal operation that occur while the train is operating based on the operation data recorded in the operation data recording unit; and a comparative operation data creation unit that calculates the reference energy consumption and the reference running time based on the obstruction conditions.
Furthermore, the driving assistance method calculates the amount of power consumed and the running time between stations while the train is in operation based on operation data relating to the train's operating history, extracts obstructive conditions to normal operation that occurred while the train was in operation based on the operation data, calculates the reference amount of power consumed and the reference running time based on the obstructive conditions, and calculates a driving evaluation of the driver while the train was in operation by comparing the amount of power consumed and the running time with the reference amount of power consumed and the reference running time.
本発明によれば、通常運行を阻害する条件があった場合でも、走行時分や消費電力量を適正に評価し、列車運行の省エネ化を実現できる運転支援システムおよび運転支援方法を提供できる。 The present invention provides a driving assistance system and driving assistance method that can accurately evaluate running time and power consumption, even when conditions that hinder normal operation exist, thereby achieving energy-saving train operations.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の記載および図面は、本発明を説明するための例示であって、説明の明確化のため、適宜、省略および簡略化がなされている。本発明は、他の種々の形態でも実施する事が可能である。特に限定しない限り、各構成要素は単数でも複数でも構わない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The following description and drawings are examples for explaining the present invention, and some details have been omitted or simplified as appropriate for clarity of explanation. The present invention can also be implemented in various other forms. Unless otherwise specified, each component may be singular or plural.
図面において示す各構成要素の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。 The position, size, shape, range, etc. of each component shown in the drawings may not represent the actual position, size, shape, range, etc. in order to facilitate understanding of the invention. Therefore, the present invention is not necessarily limited to the position, size, shape, range, etc. disclosed in the drawings.
(本発明の一実施形態、および全体構成) (One embodiment of the present invention and overall configuration)
本発明の運転支援システムは、列車の駅間走行終了時およびそれ以降のタイミングにおいて、当該駅間走行に伴う消費電力量と走行時分に関して評価を行い、列車の運転士に対して評価結果を提示するシステムである。 The driving assistance system of the present invention evaluates the amount of power consumed and the running time associated with a train's running between stations at the end of that running between stations and at any subsequent timing, and presents the evaluation results to the train driver.
評価をするうえで比較対象となる消費電力量と走行時分の参考値は、列車の運行中に存在した、通常運行を阻害する条件を考慮したうえで決定される。下記の運転支援システムの説明では、列車の通常運行を阻害する条件として、信号装置から取得する先行列車影響による信号現示や、運行管理装置から取得する天候悪化などに起因する臨時速度制限や、障害物検知装置から取得する障害物リスクを例に挙げて、それに対応した速度制限を示している。 The reference values for power consumption and running time used for comparison in the evaluation are determined after taking into consideration conditions that existed during train operation that would disrupt normal operation. In the explanation of the driving assistance system below, conditions that disrupt normal train operation are given as examples, such as signal aspects due to the influence of preceding trains obtained from signaling devices, temporary speed limits due to worsening weather obtained from traffic management devices, and obstacle risks obtained from obstacle detection devices, and the corresponding speed limits are shown.
(図1)
運転支援システムは、運行データ記録部101、消費電力量算出部102、走行時分算出部103、評価指標比較部104、評価結果提示部105、通常運行阻害条件抽出部106、比較用運行データ作成部107、信号装置108、運行管理装置109および障害物検知装置110から構成される。
(Figure 1)
The driving assistance system is composed of an operation data recording unit 101, a power consumption calculation unit 102, a running time calculation unit 103, an evaluation index comparison unit 104, an evaluation result presentation unit 105, a normal operation obstruction condition extraction unit 106, a comparison operation data creation unit 107, a signal device 108, an operation management device 109, and an obstacle detection device 110.
運行データ記録部101は、列車の運行実績に関連する運行データを記録する装置である。具体的な装置例として、運転状況記録装置が挙げられる。運行データ記録部101は、少なくとも、列車位置、列車速度、運行に伴う電力消費に関する情報、速度制限に関する情報、当該列車の通常運行を阻害する要因について、時系列にデータを記録している。なお、これらの情報を時系列に記録することができる装置であれば、運行データ記録部101は運転状況記録装置に限らず、どのような装置でもよい。 The operation data recording unit 101 is a device that records operation data related to the train's operating history. A specific example of such a device is a driving status recording device. The operation data recording unit 101 records data in chronological order regarding at least the train's position, train speed, information regarding power consumption associated with operation, information regarding speed limits, and factors that may impede the normal operation of the train. Note that the operation data recording unit 101 is not limited to a driving status recording device, and any device may be used as long as it is capable of recording this information in chronological order.
運行データ記録部101は、通常運行を阻害する条件の取得元として、信号装置108、運行管理装置109、および障害物検知装置110と接続されている。図1では、これらの装置が運行データ記録部101に直接接続されているが、必要なデータさえ受信できれば、他装置を経由して間接的に接続されている形態でも構わない。 The operation data recording unit 101 is connected to the signal device 108, operation management device 109, and obstacle detection device 110 as sources of information on conditions that disrupt normal operation. In Figure 1, these devices are directly connected to the operation data recording unit 101, but they may also be indirectly connected via other devices as long as they can receive the necessary data.
信号装置108は、曲線などの線路条件や先行列車との間隔に応じて、自列車が守るべき制限速度を管理している装置である。本実施形態の信号装置108は車上装置として記載しているが、一般的に地上と車上に分かれて存在する。運行データ記録部101は、信号装置108から、現在の列車位置における制限速度である信号現示160を受信して常時記録している。信号現示160の情報は、運転台画面等によって列車の運転士に知らされる。信号現示160の情報を認識した運転士は、信号現示160を守るように列車速度を制御する。 The signaling device 108 is a device that manages the speed limit that the train must observe, depending on track conditions such as curves and the distance to the preceding train. In this embodiment, the signaling device 108 is described as an on-board device, but it is generally located separately on the ground and on the train. The operation data recording unit 101 receives and constantly records signal aspect 160, which is the speed limit for the current train position, from the signaling device 108. Information on signal aspect 160 is notified to the train driver via a cab screen, etc. The driver, upon recognizing the information on signal aspect 160, controls the train speed to observe signal aspect 160.
運行管理装置109は、路線内の各列車の運行を統括している地上装置であり、天候悪化などに対応した臨時速度制限情報の発信も行う。運行データ記録部101は、運行管理装置109から、臨時速度制限161を受信して記録している。臨時速度制限161は、路線内における速度制限に関して、対象区間と制限速度の値で定義される。臨時速度制限161の情報は、運転台画面等によって列車の運転士に知らされる。臨時速度制限161を認識した運転士は、臨時速度制限161を守るように列車速度を制御する。 The traffic management device 109 is a ground device that oversees the operation of each train on the route, and also transmits information on temporary speed limits in response to worsening weather, etc. The operation data recording unit 101 receives and records temporary speed limits 161 from the traffic management device 109. Temporary speed limits 161 are defined by the target section and the speed limit value regarding the speed limit on the route. Information on temporary speed limits 161 is notified to the train driver via the cab screen, etc. The driver who recognizes the temporary speed limit 161 controls the train speed so as to observe the temporary speed limit 161.
障害物検知装置110は、自列車の運行を妨げる障害物のリスクを判定する装置である。外界を認識するためのカメラやレーダなどのセンサを備え、外界の認識結果に応じて、障害物の種類とそれによる運行阻害へのリスクを判定している。運行データ記録部101は障害物検知装置110から、障害物リスク速度制限162を受信して記録している。障害物リスク速度制限162は、路線内における速度制限に関して、対象区間と制限速度の値とで定義される。障害物リスク速度制限162は、運転台画面等によって列車の運転士に知らされる。障害物リスク速度制限162を認識した運転士は、障害物リスク速度制限162を守るように列車速度を制御する。 The obstacle detection device 110 is a device that determines the risk of an obstacle interfering with the operation of the train itself. It is equipped with sensors such as cameras and radar for recognizing the external world, and determines the type of obstacle and the risk of it interfering with operation based on the results of the recognition of the external world. The operation data recording unit 101 receives and records the obstacle risk speed limit 162 from the obstacle detection device 110. The obstacle risk speed limit 162 is defined as a target section and a speed limit value regarding the speed limit on the line. The obstacle risk speed limit 162 is notified to the train driver via a cab screen, etc. The driver who recognizes the obstacle risk speed limit 162 controls the train speed so as to comply with the obstacle risk speed limit 162.
運行データ記録部101は、駅間走行終了時およびそれ以降のタイミングで、消費電力量算出部102へ、電力消費情報151と列車位置153と列車速度154を送信する。電力消費情報151の例として、列車内の各インバータの入力電圧と入力電流が挙げられるが、この場合は、消費電力量算出部102において、列車に搭載されている全インバータについて入力電圧と入力電流の積を合計することで、瞬時ごとの列車の消費電力を算出し、それを対象としている駅間走行の時間範囲について積算することで、実績駅間消費電力量152を算出する。消費電力量算出部102において列車位置153と列車速度154は、対象としている駅間走行の時間範囲を決めるために用いられる。この駅間走行の時間範囲とは、列車が対象としている駅間の発車駅位置において速度がゼロから正になった時刻から、停車駅位置において速度が正からゼロになった時刻までの時間範囲である。このように、消費電力量算出部102では、運行データ記録部101に記録された運行データに基づいて、列車の運行時における駅間の消費電力量152を算出している。消費電力量算出部102で算出された実績駅間消費電力量152は、評価指標比較部104へ送信される。 The operation data recording unit 101 transmits power consumption information 151, train position 153, and train speed 154 to the power consumption calculation unit 102 at the end of inter-station travel and thereafter. An example of power consumption information 151 is the input voltage and input current of each inverter on the train. In this case, the power consumption calculation unit 102 calculates the train's instantaneous power consumption by summing the products of the input voltage and input current for all inverters installed on the train, and then calculates actual inter-station power consumption 152 by integrating this for the time range of the inter-station travel that is the target. The power consumption calculation unit 102 uses the train position 153 and train speed 154 to determine the time range of the inter-station travel that is the target. This time range of inter-station travel is the time range from the time when the train's speed changes from zero to positive at the departure station position to the time when the speed changes from positive to zero at the stop station position between the target stations. In this way, the power consumption calculation unit 102 calculates the power consumption 152 between stations during train operation based on the operation data recorded in the operation data recording unit 101. The actual power consumption 152 between stations calculated by the power consumption calculation unit 102 is sent to the evaluation index comparison unit 104.
なお、消費電力量算出部102における消費電力の算出においては、入力電流が正の場合のみ、すなわち回生を除いた力行についてのみを消費電力算出の対象としてもよい。そうすることで、他列車の在線状況や制駆動状態の影響を排除して、自列車単独の消費電力量を評価対象とすることができる。 In addition, when calculating power consumption in the power consumption calculation unit 102, power consumption may be calculated only when the input current is positive, i.e., only for powering excluding regeneration. This makes it possible to eliminate the influence of the presence of other trains on the track and the braking/driving status of the train itself and evaluate the power consumption of the train itself alone.
運行データ記録部101は、走行時分算出部103へ、列車位置153と列車速度154を送信する。走行時分算出部103では、対象としている駅間走行の発車駅の位置を列車位置153として、速度がゼロから正になった時刻から、列車位置153が停車駅位置にあって速度が正からゼロになった時刻までを、走行時分155として算出する。このように、走行時分算出部103は、運行データ記録部101に記録された運行データに基づいて、列車の運行時における駅間の走行時分155を算出する。走行時分算出部103で算出された走行時分155は、評価指標比較部104へ送信される。 The operation data recording unit 101 transmits the train position 153 and the train speed 154 to the running time calculation unit 103. The running time calculation unit 103 uses the position of the departure station for the target inter-station run as the train position 153 and calculates the running time 155 as the time from when the speed changes from zero to positive to when the train position 153 is at a stop station and the speed changes from positive to zero. In this way, the running time calculation unit 103 calculates the running time 155 between stations while the train is running, based on the operation data recorded in the operation data recording unit 101. The running time 155 calculated by the running time calculation unit 103 is transmitted to the evaluation index comparison unit 104.
運行データ記録部101は、通常運行阻害条件抽出部106へ、列車位置153、追加速度制限情報157を送信する。追加速度制限情報157には、運行データ記録部101が保持している信号現示160、臨時速度制限161および障害物リスク速度制限162の内容がすべて含まれる。 The operation data recording unit 101 transmits the train position 153 and additional speed limit information 157 to the normal operation obstruction condition extraction unit 106. The additional speed limit information 157 includes all of the information about the signal aspect 160, temporary speed limit 161, and obstacle risk speed limit 162 stored in the operation data recording unit 101.
通常運行阻害条件抽出部106では、運行データ記録部101から取得する記録された運行データ情報に基づいて、列車の運行時に発生した通常運行に対する阻害条件158を抽出する。通常運行阻害条件158と主影響運行阻害要因163を生成する。このようにすることで、通常運行阻害条件158は、路線内の位置と速度の対応関係で定義される情報として、比較用運行データ作成部107へ送信される。また、主影響運行阻害要因163は、追加速度制限情報157に含まれる速度制限に関する複数の情報を対象に、速度の低位優先で通常運行阻害条件158に実質的に反映された要因を示す情報として、評価結果提示部105に送信される。通常運行阻害条件158および主影響運行阻害要因163の生成方法については、図2~図4で後述する。 The normal operation obstruction condition extraction unit 106 extracts obstruction conditions 158 for normal operation that occur during train operation based on the recorded operation data information obtained from the operation data recording unit 101. Normal operation obstruction conditions 158 and main impacting operation obstruction factors 163 are generated. In this way, the normal operation obstruction conditions 158 are transmitted to the comparison operation data creation unit 107 as information defined by the correspondence between position and speed within the line. The main impacting operation obstruction factors 163 are transmitted to the evaluation result presentation unit 105 as information indicating factors that are substantially reflected in the normal operation obstruction conditions 158, with lower priority given to speed, targeting multiple pieces of information related to speed limits included in the additional speed limit information 157. The method for generating the normal operation obstruction conditions 158 and the main impacting operation obstruction factors 163 will be described later with reference to Figures 2 to 4.
比較用運行データ作成部107は、通常運行阻害条件抽出部106から受信した通常運行阻害条件158を前提として、直近の運転実績と比較するための比較用運行データを作成し、当該運転実績を評価するための評価用参考値159を生成する。比較用運行データとは、時系列の運転データであり、速度、位置、ノッチ操作、およびそれに伴う消費電力の情報が含まれる。比較用運行データの作成方法は、後述する。また、評価用参考値159とは、阻害条件158に基づいて比較用運行データから生成される、比較基準となる駅間の消費電力量(以下、参考駅間消費電力量)と、比較基準となる駅間の走行時分(以下、参考駅間走行時分)であり、評価指標比較部104へ送られる。 The comparative operation data creation unit 107 creates comparative operation data for comparison with the most recent operation results, based on the normal operation obstruction conditions 158 received from the normal operation obstruction condition extraction unit 106, and generates evaluation reference values 159 for evaluating the operation results. The comparative operation data is time-series operation data and includes information on speed, position, notch operation, and the associated power consumption. The method for creating the comparative operation data will be described later. The evaluation reference values 159 are the power consumption between stations that serve as the comparison standard (hereinafter referred to as the reference power consumption between stations) and the running time between stations that serve as the comparison standard (hereinafter referred to as the reference running time between stations), which are generated from the comparative operation data based on the obstruction conditions 158, and are sent to the evaluation index comparison unit 104.
参考駅間消費電力量は、比較用運行データに含まれる消費電力を駅間走行中に亘って積算することで算出される。参考駅間走行時分の算出は、比較用運行データに含まれる位置情報と速度情報を参照し、列車が発車駅位置にあって速度がゼロから正になった時刻から、列車が停車駅位置にあって速度が正からゼロになった時刻までの時間として算出される。その算出方法は、走行時分算出部103における算出方法と同一である。 The reference inter-station power consumption is calculated by integrating the power consumption included in the comparative operation data over the time the train travels between stations. The reference inter-station travel time is calculated by referencing the position information and speed information included in the comparative operation data, and is calculated as the time from when the train is at the departure station and its speed changes from zero to positive to when the train is at the stop station and its speed changes from positive to zero. This calculation method is the same as the calculation method used by the travel time calculation unit 103.
評価指標比較部104では、比較用運行データ作成部107から受信した評価用参考値159と、消費電力量算出部102から受信した実績駅間消費電力量152と、走行時分算出部103から受信した実績駅間走行時分155とを比較して、評価結果156を生成する。具体的には、消費電力量152および走行時分155について、評価用参考値159に含まれるそれぞれの比較対象である参考消費電力量および参考走行時分を設定し、消費電力量152と参考消費電力量の比較結果および走行時分155と参考走行時分の比較結果に基づいて、列車の運行時における運転手の運転評価である評価結果156を算出する。算出した評価結果156は、評価結果提示部105へ送信される。 The evaluation index comparison unit 104 compares the evaluation reference value 159 received from the comparison operation data creation unit 107 with the actual inter-station power consumption 152 received from the power consumption calculation unit 102 and the actual inter-station running time 155 received from the running time calculation unit 103 to generate an evaluation result 156. Specifically, for the power consumption 152 and running time 155, reference power consumption and reference running time that are the respective comparison targets included in the evaluation reference value 159 are set, and based on the comparison results between the power consumption 152 and the reference power consumption and the comparison results between the running time 155 and the reference running time, an evaluation result 156, which is the driver's driving evaluation during train operation, is calculated. The calculated evaluation result 156 is sent to the evaluation result presentation unit 105.
評価指標比較部104で算出される運転評価である比較結果を受け取った評価結果提示部105では、車両情報装置の運転台画面など目視できる表示装置を介して、運転士に対して情報を表示することで提示する。詳細は図7~9で後述する。 The evaluation result presentation unit 105 receives the comparison results, which are driving evaluations calculated by the evaluation index comparison unit 104, and presents the information to the driver via a visual display device such as the driver's cab screen of the vehicle information device. Details will be described later in Figures 7 to 9.
なお、ここまでに説明した各処理部である、消費電力量算出部102、走行時分算出部103、評価指標比較部104、通常運行阻害条件抽出部106、および比較用運行データ作成部107の設置場所については、地上装置と車上装置のどちらに設置されても構わず、必要に応じて地上-車上間で通信を行ってデータの授受を行う。特に、比較用運行データ作成部107は処理が多く、また過去の運行データのデータベースを使用するため、高性能な地上サーバにて処理することで、車上装置のコスト低減・コンパクト化につなげることができる。評価結果提示部105は、車上の運転台画面などに実装されて、駅間走行終了直後に運転士が確認する前提であるが、それ以外に、運転士が持ち運ぶタブレット端末や、地上で使用するコンピュータ端末などに実装する形態でも構わない。 The processing units described above, namely the power consumption calculation unit 102, running time calculation unit 103, evaluation index comparison unit 104, normal operation obstruction condition extraction unit 106, and comparative operation data creation unit 107, may be installed in either ground-based or on-board equipment, with data being exchanged between ground-based and on-board communication as needed. In particular, the comparative operation data creation unit 107 requires a large amount of processing and uses a database of past operation data. Therefore, processing the data on a high-performance ground server can reduce the cost and size of the on-board equipment. The evaluation result presentation unit 105 is implemented on a driver's cab screen on the train and is intended for the driver to check immediately after completing inter-station travel. However, it may also be implemented on a tablet device carried by the driver or a computer terminal used on the ground.
(図2~図4)
通常運行阻害条件抽出部106において、通常運行阻害条件158および主影響運行阻害要因163の生成方法について説明する。なお、図2~図4に共通して、左図には、路線情報として既知である恒久速度制限と、恒久速度制限にはない阻害条件158の情報である追加速度制限情報157に含まれている速度制限情報が、位置と速度の関係で示されている。本実施形態において追加速度制限情報157には、信号現示160、臨時速度制限161および障害物リスク速度制限162の3種類があるが、場合によっては、一部あるいは全ての速度制限情報が発生しないこともある。その場合、追加速度制限情報157には、発生した速度制限情報のみが含まれる。右図には、通常運行阻害条件抽出部106で生成された、通常運行阻害条件158が位置と速度の関係で図示されている。また、右図下部には、通常運行阻害条件158の生成にあたって実質的に影響した(主影響の)速度制限情報として、主影響運行阻害要因163を示した。
(Figures 2 to 4)
The following describes how the normal operation obstruction condition extraction unit 106 generates the normal operation obstruction conditions 158 and the main impact operation obstruction factors 163. In Figures 2 to 4 , the left diagram shows the relationship between position and speed of the permanent speed limit, which is known as route information, and the speed limit information included in the additional speed limit information 157, which is information about the obstruction conditions 158 that are not included in the permanent speed limit. In this embodiment, the additional speed limit information 157 includes three types: signal aspect 160, temporary speed limit 161, and obstacle risk speed limit 162. However, in some cases, some or all of the speed limit information may not occur. In such cases, the additional speed limit information 157 includes only the speed limit information that has occurred. The right diagram shows the normal operation obstruction conditions 158 generated by the normal operation obstruction condition extraction unit 106 in terms of the relationship between position and speed. Furthermore, the lower part of the right diagram shows the main impact operation obstruction factors 163, which are the speed limit information that substantially influenced (main impact) the generation of the normal operation obstruction conditions 158.
図2は、追加速度制限情報157が、信号現示160のみである場合の例である。図2の左図には、駅間全体に亘る恒久速度制限と、着駅近くに存在する信号現示160が示されている。この場合、恒久速度制限と信号現示160について、速度の低位優先をとった右図の速度パターンが、通常運行阻害条件158となる。また、このとき、主影響の運行阻害要因163は、信号現示160のみである。つまり、追加速度制限情報157は、信号装置108による信号現示160によって設定される速度制限である。 Figure 2 shows an example where the additional speed limit information 157 is only the signal aspect 160. The left diagram in Figure 2 shows the permanent speed limit for the entire distance between stations and the signal aspect 160 that exists near the destination station. In this case, the speed pattern shown on the right diagram, which gives lower priority to speed for the permanent speed limit and signal aspect 160, becomes the normal operation obstruction condition 158. In addition, in this case, the main operation obstruction factor 163 is only the signal aspect 160. In other words, the additional speed limit information 157 is the speed limit set by the signal aspect 160 by the signal device 108.
図3は、追加速度制限情報157が、信号現示160、臨時速度制限161および障害物リスク速度制限162の3種類である場合の例である。図3の左図には、駅間全体に亘る恒久速度制限と、3種類の速度制限情報が示されており、3種類の速度制限は位置が重なっていない。この場合、恒久速度制限と3種類の速度制限について、速度の低位優先をとった右図の速度パターンが通常運行阻害条件158となる。また、このとき、主影響の運行阻害要因163は、信号現示160、臨時速度制限161および障害物リスク速度制限162の3種類全てである。つまり、追加速度制限情報157は、信号装置108による信号現示160だけでなく、気象条件の悪化等の状況によって設定される臨時速度制限161や列車前方に存在する障害物によって設定される速度制限である。 Figure 3 shows an example where additional speed limit information 157 includes three types: signal aspect 160, temporary speed limit 161, and obstacle risk speed limit 162. The left side of Figure 3 shows the permanent speed limit for the entire section between stations and three types of speed limit information, with the three speed limits not overlapping. In this case, the speed pattern shown on the right side, which prioritizes lower speeds for the permanent speed limit and the three speed limits, becomes the normal operation obstruction condition 158. Furthermore, the main operation obstruction factors 163 are all three types: signal aspect 160, temporary speed limit 161, and obstacle risk speed limit 162. In other words, additional speed limit information 157 includes not only signal aspect 160 set by signal device 108, but also temporary speed limit 161 set due to circumstances such as worsening weather conditions and speed limits set due to obstacles ahead of the train.
図4は、追加速度制限情報157が、信号現示160、臨時速度制限161および障害物リスク速度制限162の3種類であるが、図3と異なり制限速度に影響する阻害要因の位置が一部重なっている場合の例である。図4の左図には、駅間全体に亘る恒久速度制限と、3種類の速度制限情報が示されている。3種類の速度制限のうち、信号現示160と臨時速度制限161の位置は重なっており、臨時速度制限161の区間が信号現示160の区間に包含されている。つまり、制限速度の値は、臨時速度制限161よりも信号現示160の方が低いため、低位側の信号現示160に合わせた速度制限になる。この結果、恒久速度制限と3種類の速度制限について、速度の低位優先をとった右図の速度パターンが通常運行阻害条件158となる。臨時速度制限161は実質的に、通常運行阻害条件158に影響していない。よって、主影響運行阻害要因163は、信号現示160と障害物リスク速度制限162の2種類である。 Figure 4 shows an example in which the additional speed limit information 157 includes three types: a signal aspect 160, a temporary speed limit 161, and an obstacle risk speed limit 162. However, unlike Figure 3, the locations of obstacles affecting the speed limit partially overlap. The left diagram in Figure 4 shows a permanent speed limit covering the entire section between stations and three types of speed limit information. Of the three types of speed limits, the signal aspect 160 and the temporary speed limit 161 overlap, and the section of the temporary speed limit 161 is included in the section of the signal aspect 160. In other words, the speed limit value for the signal aspect 160 is lower than that for the temporary speed limit 161, so the speed limit is set to match the lower signal aspect 160. As a result, the speed pattern shown on the right diagram, which prioritizes the lower speed for the permanent speed limit and the three types of speed limits, becomes the normal operation obstruction condition 158. The temporary speed limit 161 does not substantially affect the normal operation obstruction condition 158. Therefore, the main influencing operation obstruction factors 163 are of two types: signal aspects 160 and obstacle risk speed limits 162.
以上説明した恒久速度制限上には存在しない追加速度制限を考慮して、通常運行阻害条件抽出部106が機能することで、新しい制限速度の情報ができるため、これらの情報を用いて、省エネを考慮した最適な走行パターンを探索する。 By taking into account the additional speed limits that do not exist on the permanent speed limits described above, the normal operation obstruction condition extraction unit 106 functions to generate new speed limit information, and this information is used to search for the optimal driving pattern that takes energy conservation into consideration.
なお、阻害要因はある程度のバリエーションでパターン化でき、たとえば橋のある区間や川のある区間等に限定されるため、過去に同じ条件を検索し、同じ制限速度の形の日に関するデータを取得し、省エネを考慮した最適な走り方、そのときの走行時分、消費電力量を、最終的な判定の閾値にすることもできる。 In addition, since obstructive factors can be patterned with a certain degree of variation, and are limited to sections with bridges or rivers, for example, it is possible to search for the same conditions in the past, obtain data on days with the same speed limit, and use the optimal driving style that takes energy conservation into consideration, the driving time at that time, and the amount of power consumed as the final threshold for judgment.
(図5)
比較用運行データ作成部107において、通常運行阻害条件158を考慮した最速パターンが比較用運行データとなる例を示す。恒久速度制限に加えて追加の速度制限が存在する条件下では、基本的に遅延を最小限にするように走行するべきであると考えられる。そのため、通常運行阻害条件158を考慮した最速パターンが、最良の走行速度パターンになるが、これだけ制限速度がたくさんあると恒久速度制限に対して大きく速度を下げなければならないことで目標よりも遅くなってしまうため、ダイヤより遅れても最速なものを、実績運転との比較用運行データとして最も適したものとして採用する。つまり、ダイヤで定められた走行時分と同じかそれよりも大きい走行時分が、比較用運行データとして採用される。このように、参考走行時分は、阻害条件158の存在下において、列車が出発駅を発車した時刻から、ダイヤ上の到着時刻以降で到着駅に到達できる最も早い到着時刻までの時間である。
(Figure 5)
In the comparative operation data creation unit 107, an example is shown in which the fastest pattern taking into account the normal operation obstruction conditions 158 is used as the comparative operation data. Under conditions where additional speed limits exist in addition to the permanent speed limit, it is generally considered that the train should run so as to minimize delays. Therefore, the fastest pattern taking into account the normal operation obstruction conditions 158 is the best running speed pattern. However, with so many speed limits, the train must significantly reduce its speed relative to the permanent speed limits, resulting in a slower run than the target. Therefore, the fastest pattern, even if it is behind the schedule, is adopted as the most suitable operation data for comparison with actual operation. In other words, a running time equal to or greater than the running time specified in the schedule is adopted as the comparative operation data. Thus, the reference running time is the time from the time the train departs from the departure station to the earliest arrival time at which the train can arrive at the destination station after the scheduled arrival time, under the presence of the obstruction conditions 158.
(図6)
図6は、比較用運行データ作成部107において、省エネ走行パターン(省エネパターン)が比較用運行データとなる例を示す。前述した図5の通常運行阻害条件158を考慮した走行速度パターンには最速パターンを適用しているため自由度が生まれない。しかし、省エネを考慮した最速パターンの走行時分が、ダイヤで定められた走行時分よりも短い場合には、ダイヤよりも早く走行できないため(ダイヤで定められた走行時分よりも短い走行時分はできないため)、ダイヤで定められた走行時分に合わせる必要がある。そうすると、省エネを考慮した最適な走行時分には最速パターンの走行時分よりも余裕ができる。この余裕分を活用することで、走行速度パターンに自由度が生まれるようにする。すなわち、ダイヤで定められた走行時分で走行したうえで、算出した最速パターンから最高速度を低下させたり惰行を増加させたりすることで、ダイヤで定められた走行時分でありかつ省エネに駅間走行をする最適な速度パターンを生成することができる。このような場合には、ダイヤで定められた走行時分で走行する、数理的に生成された省エネ走行パターンを比較用運行データとして採用する。
(Figure 6)
FIG. 6 shows an example in which the comparative operation data creation unit 107 uses an energy-saving running pattern (energy-saving pattern) as comparative operation data. The running speed pattern that takes into account the normal operation obstruction condition 158 in FIG. 5 described above applies the fastest pattern, which does not allow for flexibility. However, if the running time of the fastest pattern that takes energy saving into account is shorter than the running time specified in the timetable, the train cannot run faster than the timetable (because the running time cannot be shorter than the running time specified in the timetable), and therefore must be adjusted to the running time specified in the timetable. In this case, the optimal running time that takes energy saving into account has more leeway than the running time of the fastest pattern. By utilizing this leeway, flexibility is created in the running speed pattern. That is, by running at the running time specified in the timetable and then reducing the maximum speed or increasing coasting from the calculated fastest pattern, an optimal speed pattern that runs between stations within the running time specified in the timetable and is energy-efficient is generated. In such cases, a mathematically generated energy-saving running pattern that runs at the running time specified in the timetable is used as the comparative operation data.
なお、省エネパターンの数理的な生成方法については、動的計画法を用いる方法や山登り法を用いる方法など、多くの既存研究があるため、それらの方法を活用することができる。 There is a lot of existing research on mathematical methods for generating energy-saving patterns, such as methods using dynamic programming and hill-climbing methods, so these methods can be utilized.
(図7~図9)
評価指標比較部104において、過去の運行データ検索および運行シミュレーションを用いて算出する省エネパターン(省エネな走行をする運行データ)、または過去の運行データ検索を用いて算出する平均パターン(平均的な消費電力量で走行する運行データ)に基づいて、参考消費電力量を算出して、参考消費電力量と実績値と比較して評価値を算出する過程について説明する。
(Figures 7 to 9)
In the evaluation index comparison unit 104, a reference power consumption amount is calculated based on an energy-saving pattern (operation data for energy-saving driving) calculated using past operation data search and operation simulation, or an average pattern (operation data for driving with average power consumption) calculated using past operation data search, and the reference power consumption amount is compared with the actual value to calculate an evaluation value. This section explains the process.
まず、省エネな走行をする運行データは過去の運行データの検索による方法と運行シミュレーションによる方法の2つの方法について説明する。 First, we will explain two methods for obtaining energy-efficient driving data: searching past driving data and using driving simulations.
(過去の運行データの検索を用いた比較用運行データ作成方法)
過去の運行データの検索は、対象駅間について過去に蓄積しておいた運行データ群を用いて行われる。蓄積されている運行データは、時系列の運転データであり、速度、位置、ノッチ操作、消費電力の情報、および制限速度の情報を含んでいる。制限速度の情報とは、信号現示160、臨時速度制限161、障害物リスク速度制限162、および恒久速度制限の低位優先をとった速度情報である(図2~図4参照)。なお、運行データの蓄積は、運転状況記録装置である運行データ記録部101の定期的なデータの取得によって実現することができる。
(Method for creating comparative operation data by searching past operation data)
The search for past operation data is performed using a group of operation data previously accumulated between target stations. The accumulated operation data is time-series operation data, and includes information on speed, position, notch operation, power consumption, and speed limit. The speed limit information is speed information with lower priority given to signal aspects 160, temporary speed limits 161, obstacle risk speed limits 162, and permanent speed limits (see Figures 2 to 4). The accumulation of operation data can be achieved by periodically acquiring data from the operation data recording unit 101, which is a driving status recording device.
過去の運行データの検索においては、位置と制限速度の関係を基に検索をする。蓄積されている各運行データは、時系列に位置と制限速度の情報が含まれているため、位置と制限速度の関係を作成することができる。また、前述した通常運行阻害条件158は、位置と制限速度の関係で定義されている。これを踏まえて、走行実績における通常運行阻害条件158と、位置と制限速度の関係が合致する過去の運行データを検索し、抽出する。 When searching for past operation data, the search is based on the relationship between location and speed limit. Each piece of accumulated operation data contains information on location and speed limit in chronological order, so the relationship between location and speed limit can be created. Furthermore, the normal operation obstruction condition 158 mentioned above is defined by the relationship between location and speed limit. Based on this, past operation data whose relationship between location and speed limit matches the normal operation obstruction condition 158 in the driving history is searched for and extracted.
抽出された過去の運行データの中からさらに、ダイヤよりも早く到着しない範囲で最も短い走行時分で駅間走行をしている運行データを再抽出する。この運行データの走行時分を、参考駅間走行時分と定義する。また、再抽出された運行データの中から、最も省エネな走行をした運行データと、平均的な消費電力量で走行した運行データを探し、それぞれの電力量を、参考駅間消費電力量(省エネ)、参考駅間消費電力量(平均)として定義する。消費電力量算出部102で、力行電力のみを対象とした消費電力算出を採用する場合は、ここでも、力行電力量の観点で省エネおよび平均的な電力量の運行データの検索を行う。 From the extracted past operation data, operation data in which the train travels between stations with the shortest running time possible without arriving earlier than scheduled is further extracted. The running time of this operation data is defined as the reference running time between stations. Furthermore, from the re-extracted operation data, operation data with the most energy-efficient running and operation data with running at an average amount of power consumption are searched for, and the respective power amounts are defined as the reference inter-station power consumption (energy-efficient) and the reference inter-station power consumption (average). If the power consumption calculation unit 102 uses power consumption calculation based only on power running power, a search is also performed here for operation data with energy-efficient and average power amounts from the perspective of power running power.
なお、参考駅間走行時分が決まった際に、再抽出された運行データ数が少ない(3つ以下など)場合には、複数の運行データを再抽出するために、参考駅間走行時分は、ダイヤよりも早く到着しない範囲で走行時分に5~10秒程度の幅を持たせて最も短い走行時分としてもよい。 Note that when the reference inter-station running time is determined, if the number of re-extracted operation data is small (e.g., three or less), in order to re-extract multiple operation data, the reference inter-station running time may be set to the shortest running time within a range of approximately 5 to 10 seconds that does not cause the train to arrive earlier than the scheduled timetable.
このように、比較用運行データ作成部107は、運行データ記録部101に記録された過去の運行データのうち、阻害条件158が存在した場合の運行データを抽出することで、参考走行時分と参考消費電力量をそれぞれ算出している。 In this way, the comparative operation data creation unit 107 calculates the reference driving time and reference power consumption by extracting operation data in which the obstruction condition 158 existed from the past operation data recorded in the operation data recording unit 101.
(運行シミュレーションを用いた比較用運行データ作成方法)
運行シミュレーションに必要な条件設定として、車両条件(重量、走行抵抗特性、牽引力・制動力・電制力特性)や路線条件(駅キロ程、路線の勾配や曲率、トンネル有無、制限速度)、ダイヤ条件(駅間走行時分)、および運転方法の条件が挙げられる。これらのうち、制限速度以外の条件については、比較用運行データ作成部107にて予め保持しておく。そのうえで制限速度の条件として、通常運行阻害条件158を用いる。
(Method of creating comparative operation data using operation simulation)
Condition settings required for operation simulation include vehicle conditions (weight, running resistance characteristics, tractive force, braking force, and electric braking force characteristics), route conditions (station kilometers, route gradient and curvature, presence or absence of tunnels, speed limit), timetable conditions (travel time between stations), and driving method conditions. Of these, conditions other than the speed limit are stored in advance in the comparison operation data creation unit 107. Furthermore, normal operation obstruction conditions 158 are used as speed limit conditions.
なお、車両条件に含まれる重量については、曜日や時間帯による乗車率変動によって影響を受けるため、シミュレーション対象の駅間走行における乗車率値を運行データ記録部101から追加取得して使用することで、速度パターンや電力消費量の観点でより高精度な運行シミュレーションが可能である。また、車両条件に含まれる牽引力特性については、電気鉄道においては架線電圧によって影響を受けるため、シミュレーション対象の駅間走行における架線電圧値を運行データ記録部101から追加取得して使用することで、速度パターンや電力消費量の観点でより高精度な運行シミュレーションが可能である。また、車両条件に含まれる電制力特性については、電気鉄道においては架線電圧によって影響を受けるため、シミュレーション対象の駅間走行における架線電圧値を運行データ記録部101から追加取得して使用することで、電力消費量の観点でより高精度な運行シミュレーションが可能である。また、運転方法の条件とは、駅間走行中の走行速度パターンの決め方であり、ひいてはノッチ扱いの戦略である。運転方法の条件の違いで、走行時分や消費電力量は変化する。 The weight included in the vehicle conditions is affected by passenger load fluctuations depending on the day of the week and time of day. Therefore, by additionally acquiring and using the passenger load value for the simulated inter-station running from the operation data recording unit 101, it is possible to perform a more accurate operation simulation in terms of speed pattern and power consumption. The tractive force characteristics included in the vehicle conditions are affected by the overhead line voltage in electric railways. Therefore, by additionally acquiring and using the overhead line voltage value for the simulated inter-station running from the operation data recording unit 101, it is possible to perform a more accurate operation simulation in terms of speed pattern and power consumption. The electrical braking force characteristics included in the vehicle conditions are affected by the overhead line voltage in electric railways. Therefore, by additionally acquiring and using the overhead line voltage value for the simulated inter-station running from the operation data recording unit 101, it is possible to perform a more accurate operation simulation in terms of power consumption. The driving method conditions are how the running speed pattern during inter-station running is determined, and are ultimately the notch handling strategy. The running time and power consumption vary depending on the driving method conditions.
比較用運行データ作成における運行シミュレーションでは、通常運行阻害条件158を前提にしたうえで、まず、駅間を最も短い時分で走行できる走行速度パターンを生成する。最速パターンは、安全性や乗り心地を考慮して許容される最大加速度・最大減速度を活用し、制限速度を超過しない範囲で速度を上げて走行する速度パターンである。 In the operation simulation used to create comparative operation data, a running speed pattern is first generated that allows the train to travel between stations in the shortest time possible, assuming normal operation obstruction conditions 158. The fastest pattern utilizes the maximum acceleration and deceleration allowed, taking safety and ride comfort into consideration, and increases the speed without exceeding the speed limit.
図5に前述したように、最速パターンで駅間を走行した場合の走行時分が、ダイヤで定められた走行時分以上であれば、最速パターンを比較用運行データとする。恒久速度制限に対して、大きく速度を下げなければならないような通常運行阻害条件158が存在する場合には、図6で前述したように、最速で走行してもダイヤで定められた走行時分よりも短い走行時分では走行できず、最速パターンが比較用運行データとなる。 As described above in Figure 5, if the running time when traveling between stations using the fastest pattern is equal to or greater than the running time specified in the timetable, the fastest pattern will be used as the comparison operation data. If a normal operation obstruction condition 158 exists that requires the train to significantly reduce its speed compared to the permanent speed limit, as described above in Figure 6, even if the train travels at the fastest speed, it will not be able to travel for a shorter time than the running time specified in the timetable, and the fastest pattern will be used as the comparison operation data.
参考駅間走行時分は、最速パターンで駅間を走行した場合の走行時分と、ダイヤで定められた走行時分のうちの、長い方を採用する。参考駅間走行時分が、最速パターンで駅間を走行した場合の走行時分である場合、参考駅間消費電力量は、最速パターンで走行した場合の駅間消費電力量と定義する。また、参考駅間走行時分が、ダイヤで定められた走行時分である場合、参考駅間消費電力量は、省エネパターンで走行した場合の駅間消費電力量と定義する。 The reference inter-station running time is the longer of the running time when running between stations using the fastest pattern or the running time specified in the timetable. If the reference inter-station running time is the running time when running between stations using the fastest pattern, the reference inter-station power consumption is defined as the power consumption between stations when running using the fastest pattern. Also, if the reference inter-station running time is the running time specified in the timetable, the reference inter-station power consumption is defined as the power consumption between stations when running using the energy-saving pattern.
ここで駅間消費電力量は、最速パターンに沿って走行するために必要とした牽引力・電制力の大きさから、機器効率などを考慮して推定して求めた瞬時ごとの消費電力を、駅間走行中に亘って積算することで算出できる。なお、消費電力量算出部102で、力行電力のみを対象とした消費電力算出を採用する場合は、ここでも、正の消費電力のみを積算することで、駅間の力行電力量を算出する。 Here, the inter-station power consumption can be calculated by accumulating the instantaneous power consumption estimated from the magnitude of tractive force and electric control force required to run along the fastest pattern, taking into account factors such as equipment efficiency, over the course of running between stations. Note that if the power consumption calculation unit 102 uses power consumption calculation that targets only power running, the power running between stations is calculated by accumulating only positive power consumption.
運行シミュレーションによる方法では、実運行における走行パターンのばらつきを表現することが難しいため、比較用運行データとして平均的な消費電力量で走行する運行データは生成せずに、省エネな走行をする運行データのみ生成する。 Since it is difficult to represent variations in driving patterns in actual operations using operation simulation methods, only operation data for energy-efficient driving is generated as comparative operation data, rather than data for driving with average power consumption.
このように、比較用運行データ作成部107は、阻害条件を含んだコンピュータ上での走行シミュレーションによって、参考駅間走行時分と参考駅間消費電力量を算出し、それらを閾値として実績駅間消費電力量152と実績駅間走行時分155などの実績値と比べることで、評価用参考値159を評価指標比較部104に出力する。以上2つの方法を踏まえて、図7~図9の評価結果について説明する。 In this way, the comparative operation data creation unit 107 calculates the reference inter-station running time and reference inter-station power consumption through a computer-based running simulation that includes obstruction conditions, and compares these with actual values such as the actual inter-station power consumption 152 and actual inter-station running time 155 as thresholds, thereby outputting the evaluation reference value 159 to the evaluation index comparison unit 104. The evaluation results in Figures 7 to 9 will be explained based on the above two methods.
図7や図9の省エネパターンでは、参考消費電力量は、列車が参考走行時分で駅間を走行する場合において、最も消費電力の少ない走行をした場合に消費する電力量である。 In the energy-saving patterns in Figures 7 and 9, the reference power consumption is the amount of power consumed when a train travels between stations in the reference running time with the least amount of power consumption.
図8の平均パターンでは、参考消費電力量は、列車が参考走行時分で駅間を走行する場合においての平均的な消費電力量である。省エネを目的とした指標を出すために、評価指標比較部104は、消費電力量152が参考消費電力量を下回っている場合に、参考消費電力量を上回っている場合よりも高評価となるように、運転評価を算出する。 In the average pattern shown in Figure 8, the reference power consumption is the average power consumption when a train travels between stations at the reference running time. In order to produce an index aimed at energy conservation, the evaluation index comparison unit 104 calculates an operation evaluation so that when the power consumption 152 is below the reference power consumption, it receives a higher evaluation than when it exceeds the reference power consumption.
(評価結果の算出について)
評価指標比較部104の生成する評価結果156の算出について説明する。評価結果156である数値について、まず、走行時分や消費電力量の数値を比較し、差分を計算する。以下、図7~図9に示すように、評価結果156には、各比較対象の数値とともに、計算された差分が含まれる。差分は、評価用参考値159を基準とした値である。
(Calculation of evaluation results)
The calculation of the evaluation result 156 generated by the evaluation index comparison unit 104 will now be described. For the numerical values of the evaluation result 156, first, the numerical values of the driving time and the amount of power consumption are compared, and the difference is calculated. As shown in FIGS. 7 to 9, the evaluation result 156 includes the calculated difference along with the numerical values of each comparison target. The difference is a value based on the evaluation reference value 159.
図7では、評価用参考値159に含まれる参考駅間走行時分(過去の運行データの検索による結果、省エネ)と、実績駅間走行時分155を比較する。また、評価用参考値159に含まれる参考駅間消費電力量(過去の運行データの検索による結果、省エネ)と、実績駅間消費電力量152を比較する。 In Figure 7, the reference inter-station running time included in the evaluation reference value 159 (result of searching past operation data, energy saving) is compared with the actual inter-station running time 155. Also, the reference inter-station power consumption included in the evaluation reference value 159 (result of searching past operation data, energy saving) is compared with the actual inter-station power consumption 152.
図8では、評価用参考値159に含まれる参考駅間走行時分(過去の運行データの検索による結果、平均)と、実績駅間走行時分155を比較する。また、評価用参考値159に含まれる参考駅間消費電力量(過去の運行データの検索による結果、平均)と、実績駅間消費電力量152を比較する。 In Figure 8, the reference inter-station running time included in the evaluation reference value 159 (average result from searching past operation data) is compared with the actual inter-station running time 155. Also, the reference inter-station power consumption included in the evaluation reference value 159 (average result from searching past operation data) is compared with the actual inter-station power consumption 152.
図9では、評価用参考値159に含まれる参考駅間走行時分(運行シミュレーションによる結果)と、実績駅間走行時分155を比較する。評価用参考値159に含まれる参考駅間消費電力量(運行シミュレーションによる結果)と、実績駅間消費電力量152を比較する。 In Figure 9, the reference inter-station running time (result of operation simulation) included in the evaluation reference value 159 is compared with the actual inter-station running time 155. The reference inter-station power consumption amount (result of operation simulation) included in the evaluation reference value 159 is compared with the actual inter-station power consumption amount 152.
つづいて、走行時分や消費電力量の数値の比較に基づいて、理想的な値に実績値が近いほど高得点となるように点数をつける。走行時分の理想的な値は、評価用参考値159に含まれる参考駅間走行時分のうち、過去の運行データの検索による結果と、運行シミュレーションによる結果のいずれかを使用する。 Next, based on a comparison of the running time and power consumption values, a score is assigned, with the closer the actual value is to the ideal value, the higher the score. The ideal value for running time is determined from the reference inter-station running time included in the evaluation reference value 159, using either the results of a search of past operation data or the results of an operation simulation.
最後に、走行時分や消費電力量の数値の比較に基づいた評価結果(点数化結果)を予め定めた点数の基準値と比較して、基準値を上回る点数のときに合格とする合否判定を行う。また、消費電力量に関して、評価用参考値159に含まれる参考駅間消費電力量のうち、過去の運行データの検索による平均的な値と、実績駅間消費電力量を比較して、後者が前者よりも小さかったときに合格とする合否判定を行う。 Finally, the evaluation results (scoring results) based on a comparison of the running time and power consumption values are compared with a predetermined reference score, and a pass/fail determination is made in which a score above the reference score is deemed to have passed. Furthermore, with regard to power consumption, the average value obtained by searching past operation data among the reference inter-station power consumption values included in evaluation reference value 159 is compared with the actual inter-station power consumption value, and a pass/fail determination is made in which a pass/fail is made in which a score above the reference score is deemed to have passed.
以上により評価された図7~図9の情報は、評価結果提示部105によって表形式で数値を表示したり、これらの数値をグラフ化したりして表示する。 The information in Figures 7 to 9 evaluated as described above is displayed by the evaluation result presentation unit 105 in the form of numerical values in a table or as a graph.
なお、評価結果提示部105は、図7~図9のすべての情報を表示する必要はなく、一部の情報のみを抜粋表示する形態でもよい。また、評価結果提示部105は、通常運行阻害条件抽出部106から取得した主影響運行阻害要因163の内容を、表示装置内に併記する(図10、図13、図14参照)。これにより運転士は、自らの運転実績と比較されている参考駅間走行時分や参考駅間消費電力量が、どのような運行条件を前提として算出されたかを認識することができ、比較評価の結果の妥当性を確認できる。 The evaluation result presentation unit 105 does not need to display all of the information in Figures 7 to 9, and may instead display only a portion of the information. The evaluation result presentation unit 105 also displays the contents of the main influencing operation obstruction factors 163 obtained from the normal operation obstruction condition extraction unit 106 on the display device (see Figures 10, 13, and 14). This allows the driver to recognize the operating conditions under which the reference inter-station running time and reference inter-station power consumption that are being compared with his or her own driving performance were calculated, and to confirm the validity of the results of the comparative evaluation.
(図10)
図10に、走行時分や消費電力量の数値を比較し、差分を計算した評価結果156および主影響運行阻害要因163の提示例である運転実績画面を示す。このように、評価結果提示部105は、評価指標比較部104において比較された、消費電力量152と参考消費電力量の比較結果および走行時分155と参考走行時分の比較結果のうち、少なくとも一方の比較結果について、グラフで表示する。また、評価結果提示部105は、さらに運転評価に関連する阻害条件158について運行阻害要因の有無を表示する。
(Figure 10)
10 shows a driving performance screen that presents an example of an evaluation result 156 obtained by comparing the values of the driving time and the amount of power consumption and calculating the difference, and a main influencing operation obstruction factor 163. In this way, the evaluation result presenting unit 105 displays, in a graph, at least one of the comparison results between the amount of power consumption 152 and the reference amount of power consumption and the comparison results between the driving time 155 and the reference driving time, which are compared in the evaluation index comparing unit 104. The evaluation result presenting unit 105 also displays the presence or absence of operation obstruction factors for the obstruction conditions 158 related to the driving evaluation.
(図11)
図11に、走行時分155に関する点数のつけ方の一例を示す。この例のグラフに示すように、参考駅間走行時分に近づくほど最高得点となるように時分範囲を設けており、その範囲から離れるにつれて点数が下がるような点数のつけ方をしている。このように、評価指標比較部104は、走行時分155が参考走行時分に近いほど高評価となるように、運転評価を算出している。
(Figure 11)
11 shows an example of how to assign scores to the running time 155. As shown in the graph of this example, a time range is set so that the closer the running time between stations is to the reference running time, the higher the score, and the further away from that range the score is, the lower the score is. In this way, the evaluation index comparison unit 104 calculates the driving evaluation so that the closer the running time 155 is to the reference running time, the higher the evaluation is.
(図12)
図12に消費電力量152に関する点数のつけ方の一例を示す。この例では、参考駅間消費電力量の周辺に最高得点となる時分範囲を設けており、その範囲よりも電力量が大きくなるにつれて点数が下がるような点数のつけ方をしている。このように、評価指標比較部104は、消費電力量152が参考消費電力量に近いほど高評価となるように、運転評価を算出している。なお、消費電力量の理想的な値は、評価用参考値159に含まれる参考駅間消費電力量のうち、過去の運行データの検索による結果の省エネな値と、運行シミュレーションによる結果のいずれかを使用する。
(Figure 12)
FIG. 12 shows an example of how to assign a score to the power consumption amount 152. In this example, a time-minute range that provides the highest score is set around the reference inter-station power consumption amount, and the score is assigned so that the score decreases as the power consumption increases beyond that range. In this way, the evaluation index comparison unit 104 calculates the operation evaluation so that the closer the power consumption amount 152 is to the reference power consumption amount, the higher the evaluation. Note that the ideal value for the power consumption amount is either an energy-efficient value obtained by searching past operation data from the reference inter-station power consumption amounts included in the evaluation reference value 159, or the result of an operation simulation.
(図13)
評価結果提示部105における評価結果156の提示例であり、前述した走行時分や消費電力量の数値の比較に基づいて、理想的な値に実績値が近いほど高得点となるように点数をつけた方法である。評価結果提示部105では、車両情報装置の運転台画面など、運転士が目視できる表示装置において、これらの点数を表示する。表示にあたって、走行時分の点数と消費電力量の点数は、個別に表示されてもいいし、何らかの重み付けをして両者を加算した値を表示してもよい。評価結果提示部105は、通常運行阻害条件抽出部106から取得した主影響運行阻害要因163の内容を、表示装置内に併記することが望ましい。
(Figure 13)
This is an example of the presentation of the evaluation result 156 in the evaluation result presentation unit 105, and is a method of assigning scores based on a comparison of the aforementioned values of running time and power consumption, with higher scores being assigned the closer the actual values are to the ideal values. The evaluation result presentation unit 105 displays these scores on a display device that can be seen by the driver, such as the driver's cab screen of the vehicle information device. When displaying the scores, the running time score and power consumption score may be displayed separately, or a value obtained by adding the two together and weighting them in some way may be displayed. It is desirable that the evaluation result presentation unit 105 also displays the contents of the main influencing operation obstruction factors 163 acquired from the normal operation obstruction condition extraction unit 106 on the display device.
(図14)
評価結果提示部105における評価結果156の提示例であり、走行時分や消費電力量の数値の比較に基づいた評価結果(点数化結果)を、予め定めた点数の基準値と比較して、基準値を上回る点数のときに合格とする合否判定を表示している。図14では、評価結果156が合格のときの例を示している。例えば図示するように、走行時分に関して「適正」、消費電力量に関して「ECO」といった表示が考えられる。
(Figure 14)
14 is an example of a presentation of the evaluation result 156 in the evaluation result presentation unit 105, in which the evaluation result (score result) based on a comparison of the numerical values of the driving time and the amount of power consumption is compared with a predetermined reference score, and a pass/fail judgment is displayed in which a score exceeding the reference score is deemed to be pass. FIG. 14 shows an example in which the evaluation result 156 is pass. For example, as shown in the figure, it is possible to display "adequate" for the driving time and "ECO" for the amount of power consumption.
以上説明した本発明は、列車の運行実績に関する運行データに基づいて、列車の運行時における駅間の消費電力量152と走行時分155を算出し、運行データに基づいて、列車の運行時に発生した通常運行に対する阻害条件158を抽出し、阻害条件に基づいて、参考消費電力量と参考走行時分をそれぞれ算出し、消費電力量152および走行時分155と、参考消費電力量および参考走行時分とを比較することで、列車の運行時における運転手の評価結果156を算出する。このような運転支援方法により、運行状況に即して適切な評価結果を提示することができる運転支援システムを提供できる。 The present invention described above calculates the power consumption 152 and running time 155 between stations while the train is in operation based on operation data related to the train's operating history, extracts obstructive conditions 158 against normal operation that occurred while the train was in operation based on the operation data, calculates a reference power consumption and a reference running time based on the obstructive conditions, and calculates the driver's evaluation result 156 while the train was in operation by comparing the power consumption 152 and running time 155 with the reference power consumption and reference running time. This driving assistance method makes it possible to provide a driving assistance system that can present an appropriate evaluation result in accordance with the operating situation.
以上説明した本発明の一実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。 The embodiment of the present invention described above provides the following advantages.
(1)運転支援システムは、列車の運行実績に関する運行データを記録する運行データ記録部101と、運行データ記録部101に記録された運行データに基づいて、列車の運行時における駅間の消費電力量152を算出する消費電力量算出部102と、運行データ記録部101に記録された運行データに基づいて、列車の運行時における駅間の走行時分155を算出する走行時分算出部103と、消費電力量152および走行時分155について、それぞれの比較対象である参考消費電力量および参考走行時分を設定し、消費電力量152と参考消費電力量の比較結果および走行時分155と参考走行時分の比較結果に基づいて、列車の運行時における運転手の評価結果156を算出する評価指標比較部104と、を備える。また、運行データ記録部101に記録された運行データに基づいて、列車の運行時に発生した通常運行に対する阻害条件158を抽出する通常運行阻害条件抽出部106と、阻害条件158に基づいて、参考消費電力量と参考走行時分をそれぞれ算出する比較用運行データ作成部107と、を備える。このようにしたことで、通常運行を阻害する条件があった場合でも、走行時分や消費電力量を適正に評価し、列車運行の省エネ化を実現できる。 (1) The driving assistance system includes an operation data recording unit 101 that records operation data related to the operation performance of the train; an energy consumption amount calculation unit 102 that calculates an energy consumption amount 152 between stations while the train is operating based on the operation data recorded in the operation data recording unit 101; a running time calculation unit 103 that calculates a running time 155 between stations while the train is operating based on the operation data recorded in the operation data recording unit 101; and an evaluation index comparison unit 104 that sets a reference energy consumption amount and a reference running time to be compared for the energy consumption amount 152 and the running time 155, respectively, and calculates an evaluation result 156 of the driver while the train is operating based on the comparison result between the energy consumption amount 152 and the reference energy consumption amount and the comparison result between the running time 155 and the reference running time. The train operation system also includes a normal operation obstruction condition extraction unit 106 that extracts obstruction conditions 158 for normal operation that occur during train operation based on the operation data recorded in the operation data recording unit 101, and a comparison operation data creation unit 107 that calculates a reference power consumption amount and a reference running time based on the obstruction conditions 158. In this way, even when there are conditions that obstruct normal operation, the running time and power consumption amount can be properly evaluated, and energy savings in train operation can be achieved.
(2)評価指標比較部104で算出される運転評価を、運転手に対して提示する評価結果提示部105を備える。このようにしたことで、運転手は省エネを心掛けた運転方法の工夫に対するモチベーションを維持できる。 (2) The vehicle driving device includes an evaluation result presentation unit 105 that presents to the driver the driving evaluation calculated by the evaluation index comparison unit 104. This allows the driver to maintain motivation for improving the driving method with energy conservation in mind.
(3)参考走行時分は、阻害条件158の存在下において、列車が出発駅を発車した時刻から、ダイヤ上の到着時刻以降で到着駅に到達できる最も早い到着時刻までの時間である。このようにしたことで、阻害条件158に基づいた走行時分の目標を作成できる。 (3) The reference running time is the time from the time the train departs from the departure station to the earliest arrival time at which the train can reach the destination station after the scheduled arrival time, in the presence of the obstruction condition 158. By doing this, a target running time can be created based on the obstruction condition 158.
(4)評価指標比較部104は、走行時分155が参考走行時分に近いほど高評価となるように、運転評価を算出する。このようにしたことで、評価結果156を明確にすることができる。 (4) The evaluation index comparison unit 104 calculates the driving evaluation so that the closer the driving time 155 is to the reference driving time, the higher the evaluation. In this way, the evaluation result 156 can be made clearer.
(5)参考消費電力量は、列車が参考走行時分で駅間を走行する場合において、最も消費電力の少ない走行をした場合に消費する電力量である。このようにしたことで、省エネで列車を走行する場合の電力量の基準を作成できる。 (5) The reference power consumption is the amount of power consumed when a train travels between stations in the reference running time with the least amount of power consumption. This allows us to create a standard for the amount of power consumed when running a train in an energy-efficient manner.
(6)評価指標比較部104は、消費電力量が参考消費電力量に近いほど高評価となるように、運転評価を算出する。このようにしたことで、評価結果156を明確にすることができる。 (6) The evaluation index comparison unit 104 calculates the driving evaluation so that the closer the power consumption amount is to the reference power consumption amount, the higher the evaluation. In this way, the evaluation result 156 can be made clear.
(7)参考消費電力量は、列車が参考走行時分で駅間を走行する場合においての平均的な消費電力量である。このようにしたことで、省エネで列車を走行する場合の電力量の基準を作成できる。 (7) The reference power consumption is the average power consumption when a train travels between stations within the reference travel time. This allows us to create a standard for the amount of power consumed when running a train in an energy-efficient manner.
(8)評価指標比較部104は、消費電力量152が参考消費電力量を下回っている場合に、参考消費電力量を上回っている場合よりも高評価となるように、評価結果156を算出する。このようにしたことで、平均的な消費電力量を基準とした、列車の省エネ走行の評価を明確にすることができる。 (8) The evaluation index comparison unit 104 calculates the evaluation result 156 so that when the power consumption 152 is below the reference power consumption, the evaluation result 156 is given a higher evaluation than when the power consumption is above the reference power consumption. This makes it possible to clearly evaluate the energy-saving running of a train based on the average power consumption.
(9)比較用運行データ作成部107は、運行データ記録部101に記録された過去の運行データのうち阻害条件158が存在した場合の運行データを抽出することで、参考走行時分と参考消費電力量をそれぞれ算出する。このようにしたことで、先行列車がいた場合であっても、列車の最適な省エネ走行の基準を作成することができる。 (9) The comparative operation data creation unit 107 calculates the reference running time and reference power consumption by extracting operation data when the obstruction condition 158 exists from the past operation data recorded in the operation data recording unit 101. In this way, it is possible to create standards for optimal energy-saving running of a train even when there is a preceding train.
(10)比較用運行データ作成部107は、阻害条件158を含んだコンピュータ上での走行シミュレーションによって、参考走行時分と参考消費電力量を算出する。このようにしたことで、過去に運行データがなかった場合でも評価基準を作成できる。 (10) The comparative driving data creation unit 107 calculates the reference driving time and reference power consumption amount by running a driving simulation on a computer that includes the obstruction conditions 158. In this way, evaluation criteria can be created even if there is no past driving data.
(11)阻害条件158は、恒久速度制限上には存在しない追加速度制限である。このようにしたことで、例えば先行列車が存在する場合の列車の省エネ走行の基準を作成できる。 (11) The obstruction condition 158 is an additional speed limit that does not exist in the permanent speed limit. By doing this, it is possible to create standards for energy-saving train running when, for example, there is a preceding train.
(12)追加速度制限は、信号装置108による信号表示によって設定される速度制限である。このようにしたことで、先行列車が存在する場合の速度制限情報を加えた阻害条件158を作成できる。 (12) The additional speed limit is a speed limit set by the signal display by the signaling device 108. By doing this, it is possible to create an obstruction condition 158 that includes speed limit information when a preceding train is present.
(13)追加速度制限は、気象条件によって設定される速度制限である。このようにしたことで、悪天候の場合の速度制限情報を加えた阻害条件158を作成できる。 (13) The additional speed limit is a speed limit set based on weather conditions. In this way, it is possible to create an obstruction condition 158 that includes speed limit information for bad weather.
(14)追加速度制限は、列車前方に存在する障害物によって設定される速度制限である。このようにしたことで、例えば列車の走行に対してリスクが生じる外界の障害物を考慮した速度制限情報を加えた阻害条件158を作成できる。 (14) The additional speed limit is a speed limit set by obstacles ahead of the train. By doing this, it is possible to create an obstruction condition 158 that includes speed limit information that takes into account, for example, external obstacles that pose a risk to the train's operation.
(15)評価結果提示部105は、運転評価に関連する阻害条件158を表示する。このようにしたことで、運転手は阻害条件158を明確に認識して、省エネを心掛けた運転方法の工夫に対するモチベーションを維持できる。 (15) The evaluation result presentation unit 105 displays the inhibiting conditions 158 related to the driving evaluation. In this way, the driver can clearly recognize the inhibiting conditions 158 and maintain motivation to devise driving methods that are energy-efficient.
(16)評価結果提示部105は、さらに評価指標比較部104において比較された、消費電力量152と参考消費電力量の比較結果および走行時分155と参考走行時分の比較結果のうち、少なくとも一方の比較結果について、グラフで表示する。このようにしたことで、運転手は自らの列車の走行評価結果156を認識できる。 (16) The evaluation result presentation unit 105 further displays, in a graph, at least one of the comparison results between the power consumption amount 152 and the reference power consumption amount and the comparison results between the running time 155 and the reference running time, which are compared by the evaluation index comparison unit 104. In this way, the driver can recognize the running evaluation result 156 of his or her own train.
本発明の運転支援方法は、列車の運行実績に関する運行データに基づいて、列車の運行時における駅間の消費電力量152と走行時分155を算出し、運行データに基づいて、列車の運行時に発生した通常運行に対する阻害条件158を抽出し、阻害条件158に基づいて、参考消費電力量と参考走行時分をそれぞれ算出し、消費電力量152および走行時分158と、参考消費電力量および参考走行時分とを比較することで、列車の運行時における運転手の評価結果156を算出する。このようにしたことで、通常運行を阻害する条件があった場合でも、走行時分や消費電力量を適正に評価し、列車運行の省エネ化を実現できる。 The driving assistance method of the present invention calculates the amount of power consumption 152 and running time 155 between stations while the train is operating based on operation data related to the train's operating history, extracts obstructive conditions 158 against normal operation that occurred while the train was operating based on the operation data, calculates a reference amount of power consumption and a reference running time based on the obstructive conditions 158, and calculates the driver's evaluation result 156 while the train was operating by comparing the amount of power consumption 152 and the running time 158 with the reference amount of power consumption and the reference running time. In this way, even when there are conditions that obstruct normal operation, the running time and amount of power consumption can be appropriately evaluated, and energy savings in train operation can be achieved.
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や他の構成を組み合わせることができる。また本発明は、上記の実施形態で説明した全ての構成を備えるものに限定されず、その構成の一部を削除したものも含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and other configurations can be combined without departing from the spirit of the invention. Furthermore, the present invention is not limited to those that include all of the configurations described in the above embodiments, and also includes those in which some of the configurations are omitted.
101 運行データ記録部、102 消費電力量算出部、103 走行時分算出部、
104 評価指標比較部、105 評価結果提示部、106 通常運行阻害条件抽出部、
107 比較用運行データ作成部、108 信号装置、109 運行管理装置、
110 障害物検知装置、151 電力消費情報、152 実績駅間消費電力量、
153 列車位置、154 列車速度、155 実績駅間走行時分、156 評価結果、
157 追加速度制限情報、158 通常運行阻害条件、
159 評価用参考値、160 信号現示、161 臨時速度制限、
162 障害物リスク速度制限、163 主影響運行阻害要因
101 Operation data recording unit, 102 Power consumption calculation unit, 103 Travel time calculation unit,
104 evaluation index comparison unit, 105 evaluation result presentation unit, 106 normal operation obstruction condition extraction unit,
107 comparative operation data creation unit, 108 signal device, 109 operation management device,
110 Obstacle detection device, 151 Power consumption information, 152 Actual inter-station power consumption amount,
153 Train position, 154 Train speed, 155 Actual running time between stations, 156 Evaluation result,
157 Additional speed limit information, 158 Conditions hindering normal operation,
159 Reference values for evaluation, 160 Signal indication, 161 Temporary speed limit,
162 Obstacle risk speed limit, 163 Main impact operation obstruction factors
Claims (17)
前記運行データ記録部に記録された前記運行データに基づいて、前記列車の運行時における駅間の消費電力量を算出する消費電力量算出部と、
前記運行データ記録部に記録された前記運行データに基づいて、前記列車の運行時における駅間の走行時分を算出する走行時分算出部と、
前記消費電力量および前記走行時分について、それぞれの比較対象である参考消費電力量および参考走行時分を設定し、前記消費電力量と前記参考消費電力量の比較結果および前記走行時分と前記参考走行時分の比較結果に基づいて、前記列車の運行時における運転手の運転評価を算出する評価指標比較部と、
前記運行データ記録部に記録された前記運行データに基づいて、前記列車の運行時に発生した通常運行に対する阻害条件を抽出する通常運行阻害条件抽出部と、
前記阻害条件に基づいて、前記参考消費電力量と前記参考走行時分をそれぞれ算出する比較用運行データ作成部と、を備える
運転支援システム。 an operation data recording unit that records operation data relating to the operation record of the train;
a power consumption calculation unit that calculates the power consumption between stations during operation of the train based on the operation data recorded in the operation data recording unit;
a running time calculation unit that calculates a running time between stations during operation of the train based on the operation data recorded in the operation data recording unit;
an evaluation index comparison unit that sets a reference energy consumption amount and a reference running time to be compared with the energy consumption amount and the running time, respectively, and calculates a driving evaluation of the driver during operation of the train based on a comparison result between the energy consumption amount and the reference energy consumption amount and a comparison result between the running time and the reference running time;
a normal operation obstruction condition extraction unit that extracts obstruction conditions for normal operation that occur during operation of the train based on the operation data recorded in the operation data recording unit;
a comparative operation data creation unit that calculates the reference power consumption amount and the reference driving time based on the obstruction condition.
前記評価指標比較部で算出される前記運転評価を、前記運転手に対して提示する評価結果提示部を備える
運転支援システム。 The driving assistance system according to claim 1,
a driving assistance system comprising an evaluation result presentation unit that presents the driving evaluation calculated by the evaluation index comparison unit to the driver.
前記参考走行時分は、前記阻害条件の存在下において、前記列車が出発駅を発車した時刻から、ダイヤ上の到着時刻以降で到着駅に到達できる最も早い到着時刻までの時間である
運転支援システム。 The driving assistance system according to claim 1 or 2,
The reference running time is the time from the time the train departs from the departure station to the earliest arrival time at which the train can arrive at the destination station after the scheduled arrival time in the operation assistance system, under the presence of the obstruction condition.
前記評価指標比較部は、前記走行時分が前記参考走行時分に近いほど高評価となるように、前記運転評価を算出する
運転支援システム。 The driving assistance system according to claim 3,
The evaluation index comparison unit calculates the driving evaluation so that the closer the driving time is to the reference driving time, the higher the evaluation.
前記参考消費電力量は、前記列車が前記参考走行時分で前記駅間を走行する場合において、最も消費電力の少ない走行をした場合に消費する電力量である
運転支援システム。 The driving assistance system according to claim 1,
The reference power consumption amount is the amount of power that the train will consume when it runs with the least power consumption when running between the stations in the reference running time.
前記評価指標比較部は、前記消費電力量が前記参考消費電力量に近いほど高評価となるように、前記運転評価を算出する
運転支援システム。 The driving assistance system according to claim 5,
The evaluation index comparison unit calculates the driving evaluation so that the closer the amount of power consumption is to the reference amount of power consumption, the higher the evaluation.
前記参考消費電力量は、前記列車が前記参考走行時分で前記駅間を走行する場合においての平均的な消費電力量である
運転支援システム。 The driving assistance system according to claim 1,
The reference power consumption amount is an average power consumption amount when the train travels between the stations within the reference travel time.
前記評価指標比較部は、前記消費電力量が前記参考消費電力量を下回っている場合に、前記参考消費電力量を上回っている場合よりも高評価となるように、前記運転評価を算出する
運転支援システム。 The driving assistance system according to claim 7,
The driving assistance system, wherein the evaluation index comparison unit calculates the driving evaluation so that, when the amount of power consumption is below the reference amount of power consumption, the driving evaluation is higher than when the amount of power consumption is above the reference amount of power consumption.
前記比較用運行データ作成部は、前記運行データ記録部に記録された過去の運行データのうち前記阻害条件が存在した場合の前記運行データを抽出することで、前記参考走行時分と前記参考消費電力量をそれぞれ算出する
運転支援システム。 The driving assistance system according to claim 1,
The comparative operation data creation unit calculates the reference driving time and the reference power consumption by extracting the operation data when the obstructing condition existed from the past operation data recorded in the operation data recording unit.
前記比較用運行データ作成部は、前記阻害条件を含んだコンピュータ上での走行シミュレーションによって、前記参考走行時分と前記参考消費電力量を算出する
運転支援システム。 The driving assistance system according to claim 1,
The comparative driving data creation unit calculates the reference driving time and the reference power consumption amount by performing a driving simulation on a computer that includes the inhibiting condition.
前記阻害条件は、恒久速度制限上には存在しない追加速度制限である
運転支援システム。 The driving assistance system according to claim 1,
The inhibiting condition is an additional speed limit that does not exist on the permanent speed limit.
前記追加速度制限は、信号装置による信号表示によって設定される速度制限である
運転支援システム。 The driving assistance system according to claim 11,
The additional speed limit is a speed limit set by a signal display by a signal device.
前記追加速度制限は、気象条件によって設定される速度制限である
運転支援システム。 The driving assistance system according to claim 11,
The additional speed limit is a speed limit set by weather conditions.
前記追加速度制限は、前記列車前方に存在する障害物によって設定される速度制限である
運転支援システム。 The driving assistance system according to claim 11,
The additional speed limit is a speed limit set by an obstacle present ahead of the train.
前記評価結果提示部は、さらに前記運転評価に関連する前記阻害条件を表示する
運転支援システム。 The driving assistance system according to claim 2,
The driving assistance system further includes: the evaluation result presentation unit displaying the inhibiting condition related to the driving evaluation.
前記評価結果提示部は、さらに前記評価指標比較部において比較された、前記消費電力量と前記参考消費電力量の比較結果および前記走行時分と前記参考走行時分の前記比較結果のうち、少なくとも一方の前記比較結果について、グラフで表示する
運転支援システム。 The driving assistance system according to claim 2,
The evaluation result presentation unit further displays, in a graph, at least one of the comparison results between the power consumption amount and the reference power consumption amount and the comparison results between the driving time and the reference driving time, which are compared in the evaluation index comparison unit.
前記コンピュータが、
列車の運行実績に関する運行データに基づいて、前記列車の運行時における駅間の消費電力量と走行時分を算出し、
前記運行データに基づいて、前記列車の運行時に発生した通常運行に対する阻害条件を抽出し、
前記阻害条件に基づいて、参考消費電力量と参考走行時分をそれぞれ算出し、
前記消費電力量および前記走行時分と、前記参考消費電力量および前記参考走行時分とを比較することで、前記列車の運行時における運転手の運転評価を算出する
運転支援方法。 A driving assistance method executed by a computer, comprising:
The computer
Calculating the amount of power consumed between stations and the running time of the train based on operation data relating to the train's operation record;
extracting, based on the operation data, an obstruction condition to normal operation that occurs during the operation of the train;
Calculating a reference power consumption amount and a reference driving time based on the inhibiting condition;
a driving evaluation of the driver during operation of the train is calculated by comparing the power consumption amount and the running time with the reference power consumption amount and the reference running time.
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