靈活應用列車的實時行駛信息的運行關聯信息顯示系統和方法
2023-10-11 19:16:59
靈活應用列車的實時行駛信息的運行關聯信息顯示系統和方法
【專利摘要】為了使列車依照時刻表運行，而作為向駕駛員通知支持信息的系統，存在通過在依照列車的駕駛計劃的駕駛曲線上一起顯示本列車的位置和速度來支持駕駛的技術。但是，在現有技術中沒有考慮到實時地顯示向駕駛員傳達的駕駛支持信息。由此，沒有公開出對時刻變化的列車的行駛信息進行處理而實時地生成、顯示駕駛支持信息的技術。因此，在本發明的運行關聯信息顯示系統中，從車輛實時地向地面裝置發送車上信息。另外，在地面裝置中，合併車上信息和地面信息來進行計算，計算出最優駕駛條件，經由網絡在駕駛席監視器上顯示該信息。
【專利說明】靈活應用列車的實時行駛信息的運行關聯信息顯示系統和方法
【技術領域】
[0001]一種靈活應用列車的實時行駛信息的運行支持系統。一種靈活運用實時信息而向駕駛員傳達最優駕駛方法的系統。
【背景技術】
[0002]鐵路車輛的駕駛員在行駛中無法把握正在駕駛的車輛的乘車率、與在前後行駛的車輛的位置關係等。因此，為了進行按照時刻表的適當的運行，大多部分是依賴駕駛員的經驗和技能。作為利用列車的行駛信息的技術，有專利文獻I。在此，公開了一種通過在依照列車的駕駛計劃的駕駛曲線上一起顯示本列車的位置和速度來支持駕駛的技術。
[0003]專利文獻1:日本特開2009-29234號公報
【發明內容】
[0004]但是，專利文獻I中沒有公開計算本列車的行駛位置和速度的定時。因此，沒有考慮到實時地顯示向駕駛員傳達的駕駛支持信息。由此，沒有公開對時刻變化的列車的行駛信息進行處理並實時地生成、顯示駕駛支持信息的技術。
[0005]因此，在本發明中，首先從車輛向地面實時地發送車上信息。然後，在地面側，合併車上信息和地面信息並進行自動計算，在駕駛席監視器上顯示最優駕駛條件。靈活運用只在車上了解的信息和只在地面了解的信息，進而與行駛環境一致地經由無線網絡實時地向駕駛員傳達最優駕駛條件。另外，通過在行駛條件下進行判定處理，從現存的表中縮小正確的駕駛條件的範圍，能夠加快處理，提高信息傳達性能。
[0006]根據本發明，通過按照來自地面的實時指示進行駕駛，能夠進行更接近時刻表的最優的運行。另外，即使在時刻表混亂時，通過與只在地面側了解的最新的時刻表信息配合而進行判定，至少也能夠進行與原來的時刻表接近的運行。進而，通過能夠實現對時刻表的正確的運行，削減考慮到運行混而設置的儲備量部分，能夠進行更密集的運行。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1是駕駛支持系統的概要圖。
[0008]圖2是車上裝置、地面裝置的硬體結構圖。
[0009]圖3是最新時刻表的表例子。
[0010]圖4是乘車率的表例子。
[0011]圖5是GPS信息的表例子。
[0012]圖6是速度信息的表例子。
[0013]圖7是最優駕駛條件的表例子。
[0014]圖8是表示駕駛支持系統整體的處理的流程圖。
[0015]圖9是表示求出行駛中列車的車間距離的計算處理的流程圖。[0016]圖10是表示時刻表沒有變更的情況下的最優駕駛條件判定處理的流程圖。
[0017]圖11是表示時刻表有變更的情況下的最優駕駛條件判定處理的流程圖。
[0018]符號說明
[0019]101:列車；102:地面裝置；103:車上裝置；104:列車信息部；105:網絡；106:列車信息收發部；107:最新時刻表；108:乘車率表；109 =GPS表；110:速度表；111:最優駕駛條件表；112:列車信息計算部；113:駕駛席顯示器裝置。
【具體實施方式】
[0020]以下，使用附圖，說明本實施例的形式。
[0021]圖1是駕駛支持系統的概要圖。行駛中的列車101實時地持續向地面裝置102發送實時速度信息、乘車率信息、GPS信息。在此，實時是指安裝在列車上的車上裝置按照從各種設備(傳感器等)取得列車的行駛信息的定時順序地向地面裝置發送信息。
[0022]地面裝置102將這些車上信息和只在地面側了解的信息進行組合後進行判定處理，計算出最優駕駛條件(速度信息、剎車信息)後返回列車101。假設經由現有的3G線路或無線線路收發車上信息、地面判定結果。此外，在本實施例中，設想了以數百微秒為單位進行該實時通信的情況，但並不限於此。根據本實施例，通過與最新的行駛狀況一致地實時地對列車指示最優駕駛條件，駕駛員能夠迅速地掌握狀況而接近最優駕駛。另外，駕駛員各有各的駕駛習慣，但通過從地面側持續地發出駕駛指示，運行均勻化成為可能。
[0023]圖2是本實施例所需要的設備的硬體結構的例子。只有車上裝置、地面裝置這樣的簡單的結構，能夠進行迅速的處理、信息的傳達。首先，從車上裝置103的結構開始進行說明。車上裝置103具有列車信息部104和駕駛席顯示器裝置113。列車信息部104是具有CPU的設備，其具備收集列車信息的列車信息收集功能、對列車信息進行打包的列車信息打包部、向地面側發送列車信息的列車信息發送功能。在圖8中詳細說明各個功能的處理。駕駛席顯示器裝置113顯示對駕駛員的駕駛指示。
[0024]接著，說明地面裝置102的結構。地面裝置102具備與車上裝置進行數據收發的列車信息收發部106、存儲從車上接收到的信息DB群(最新時刻表DB107、乘車率DB108、GPS DB109、速度DBl 10、最優駕駛條件DBl 11)、以及從這些DB提取信息而進行最優駕駛條件的計算的列車信息計算部112。列車信息計算部112是具備CPU的設備，具有使用積蓄在GPSDB109中的位置信息進行車間距離的計算的車間距離計算功能、使用最新時刻表DB107、乘車率DB108、速度DB110、最優駕駛條件DBlll進行最優速度的計算的最優速度計算功能。在圖8中說明各自的詳細計算方法。接著說明數據的流程。在列車信息部104中收集到的信息經由3G和無線LAN等網絡裝置105發送到列車信息收發部106，存儲在DB群(最新時刻表DB107、乘車率DB108、GPS DB109、速度DB110)中。根據這些存儲信息由列車信息計算部112處理的結果再次經由列車信息收發部106、網絡裝置105發送到車上裝置103，顯示在駕駛席顯示器裝置113上。能夠根據列車的行駛位置、狀況(隧道內等)自動地切換地面、車上的通信是經由3G還是經由無線LAN，無論在哪種狀況下都能夠確切地通信，能夠持續地發出駕駛指示。另外，使用所保存的模式表進行最優速度的計算，因此不需要複雜的計算處理就迅速地完成處理。
[0025]圖3是最優駕駛條件的計算所需要的最新時刻表的表例子。存儲有由於事故、故障等變更了時刻表時的最新的時刻表信息。該表具備作為列車的標識符的車編號信息、表示列表所通過路徑的路徑信息、各站的標識符的信息以及這些站的出發到達時刻的信息。此外，在中間站中，沒有圖示到達時刻，但也可以保存到達時刻的信息。此外，該表通過在每次變更時刻表時進行更新而維持最新的信息。在列車側並不了解最新時刻表信息，因此其在本實施例中起到重要的作用。
[0026]圖4是乘車率表例子。存儲有各列車在車站上停車時的乘車率信息。通過利用乘車率改變剎車的方式，能夠進行消耗無用能源的環保駕駛。此外，乘車率的計算可以根據包括乘客的列車整體的重量來求出，也可以通過設置在車內的各種傳感器來求出。
[0027]圖5是GPS信息表例子。在該例子中，表示了存儲每隔一定時間的列車的位置信息的例子。但是，在高峰駕駛等時，駕駛間隔窄，必須慎重地控制車間距離進行運行，因此通過按照最短地驅動GPS設備的定時順序地將GPS信息寫入到GPS表中，並順序地將該信息發送到地面裝置，能進行實時地與所指示的駕駛條件響應的動作。由此，即使是非常密集的運行也能夠進行駕駛支持。
[0028]圖6是速度表例子。在該例子中，表示了存儲每隔一定時間的列車的速度的例子。該表中的速度信息指示該時刻的最優速度。顯示時刻變化的速度信息在駕駛支持中是不可缺少的。
[0029]圖7是最優駕駛條件表例子。該表將各種條件和該條件下的最優駕駛的信息對應起來。通過基於本表縮小條件的範圍，能夠提取最優駕駛條件。在此，最優駕駛條件的欄中的S表示速度，B表示剎車。在該表中，剎車只有開和關，但在多階段施加剎車的情況下，也可以對每個階段數生成該表的記錄。
[0030]圖8是本實施例的整體處理。首先，在車內信息收集處理(S0001)中收集車上的實時速度信息、乘車率信息、GPS信息。通過收集信息打包處理(S0002)將這些收集到的信息打包為用於向地面側發送的形式。接著，通過列車信息發送處理(S0003)將打包的信息經由3G、無線發送到地面側。正在行駛的列車的信息巨大，但通過在地面發送前對信息進行打包，能夠進行更迅速的處理。打包是指進行以下的處理，即提取2進位數的巨大數據中的在其後的處理中需要的部分、實際加入了數據的部分或進行了變動的部分相關的數據(排除其他部分)，將數據大小設為最小限，壓縮為能夠發送的形式。
[0031]在圖2內的列車信息部104中進行到目前為止的處理。在圖2的列車信息收發部106中接收所發送的信息(S0004)，積累到各表中(S0005)。接著，從DB群中提取為了進行在圖2的列車信息計算部112進行的車間距離計算、時刻表變更有無判定、靜態(Static)駕駛條件計算、動態(Dynamic)駕駛條件計算所需要的信息(S0006)。使用所提取的GPS信息，首先進行車間距離計算(S0007)，計算與前一輛車的車間距離。
[0032]然後，由於事故、車輛故障，判定是否沒有發生當日時刻表的變更(S0008)。這通過與地面裝置連接的運行管理系統(未圖示)進行協作，來得到時刻表變更的信息。在沒有發生時刻表的變更而進行通常的時刻表運行的情況下，進行靜態駕駛條件計算處理(S0009)，計算出最優駕駛條件。在發生了當日時刻表的變更的情況下，使用在DB中進行了更新的最新時刻表信息，進行動態駕駛條件計算處理(S0010)，計算出最優駕駛條件。圖9詳細說明車間距離計算，圖10詳細說明靜態駕駛條件計算處理，圖11詳細說明動態駕駛條件計算處理。通過判定特殊情況(在本實施例中是時刻表的變更有無)進行其他計算，在通常時刻表時應用預先生成的表(圖2的最優速度條件DB111)進行計算，能夠使處理更高速。接著，將通過靜態駕駛條件計算處理、動態駕駛條件計算處理而計算出的最優駕駛條件再次由圖2的列車信息收發部106發送到車上(S0011)，顯示在位於駕駛席的顯示器上(S0012)。
[0033]圖9是圖8內的車間距離計算處理的詳細處理。首先，從DB中取得發送駕駛指示的該車η和上一個行駛的列車η-1的GPS信息(SOIOI)。將2車的GPS信息進行比較(S0102)，計算該車和前一輛車之間的車間距離(S0103)。到目前為止無法掌握實時的車間距離，但通過該處理變得可能，在高峰時能夠進行更密集的運行等。
[0034]圖10是圖8內的靜態駕駛條件計算處理的詳細處理。在本處理中，為了縮短處理時間，預先保存圖7所示那樣的最優駕駛條件表，根據行駛條件、環境來縮小範圍，計算最優駕駛條件。對於縮小範圍條件，從車種、行駛路徑等選擇條件有限的車輛信息的縮小範圍開始進行，轉移到實時的乘車率、行駛位置等各時間的唯一信息，由此能夠縮短處理時間。
[0035]具體地說，首先進行車種判定處理(S0201)、路徑判定處理(S0202)、上行下行判定處理(S0203)。在此，根據GPS判別當前的行駛位置，進而根據路徑、上行下行判定計算出前進方向的路線狀況(傾斜、曲線情況等)。接著，轉移到實時的信息，進行車間距離判定處理(S0204)、判定時刻表和當前行駛位置之間的偏差程度的處理(S0205)、乘車率判定處理(S0206)、行駛位置判定處理(S0207)，如圖7的表中所示那樣，計算出「加速到〇公裡、剎車關閉」這樣的最優駕駛條件(S0208 )。
[0036]圖11是圖5內的動態駕駛條件計算處理的詳細。在由於事故、車輛故障的影響而時刻表產生混亂的情況下，分支到本動態駕駛條件計算處理。首先，從DB中取得已經取得的最新時刻表信息(S0301)，使用根據實時信息計算出的結果進行車間距離判定處理(S0302)、乘車率判定處理(S0303)、行駛位置判定處理(S0304)，計算出最優駕駛條件(S0305)。為了在時刻表發生混亂時儘早恢復正常的運行、並且不會對乘客產生不便，需要迅速的運行校正，但通過將只在地面了解的最新的時刻表信息組合到計算處理中，可以計算出能夠儘早消除運行的偏差的`駕駛條件。
【權利要求】
1.一種運行關聯信息顯示方法，根據列車的行駛信息顯示與運行有關的信息，其特徵在於，包括: 按照取得該行駛信息的定時順序地經由網絡將上述行駛信息發送到列車外的伺服器中的行駛信息發送步驟； 在上述伺服器中根據上述行駛信息生成與列車的運行有關的信息的運行關聯信息生成步驟；以及 將上述生成的與運行有關的信息發送給上述列車的運行關聯信息發送步驟。
2.根據權利要求1所述的運行關聯信息顯示方法，其特徵在於， 上述伺服器具備駕駛條件表，其將上述列車的行駛狀態和該行駛狀態下的上述與運行有關的信息對應起來， 上述運行關聯信息生成步驟根據上述行駛信息、上述駕駛條件表來生成上述與運行有關的信息。
3.根據權利要求2所述的運行關聯信息顯示方法，其特徵在於， 上述行駛信息包含上述列車的位置信息， 上述運行關聯信息生成步驟根據上述列車的時刻表信息確定行駛在該列車之前的在先列車，根據該在先列車的位置信息和上述列車的位置信息來計算上述列車和上述在先列車之間的車間距離，根據該車間距離和上述駕駛條件表來生成上述與運行有關的信息。
4.根據權利要求3所述的運行關聯信息顯示方法，其特徵在於， 還具有判定上述時刻表的變更有無的步驟。
5.根據權利要求1~4的任意一項所述的運行關聯信息顯示方法，其特徵在於， 在上述行駛信息發送步驟中，將從列車的設備取得的信息進行打包後發送給上述車外的伺服器。
6.一種運行關聯信息顯示系統，使用車上裝置和地面裝置來根據列車的行駛信息顯示與運行有關的信息，其特徵在於， 上述車上裝置具備: 行駛信息發送處理部，其按照取得該行駛信息的定時順序地經由網絡將上述行駛信息發送給列車外的伺服器；以及 顯示部，其顯示從上述地面裝置發送的支持信息， 上述地面裝置具備: 列車信息計算部，其根據上述行駛信息生成與列車的運行有關的信息。
7.根據權利要求6所述的運行關聯信息顯示系統，其特徵在於， 上述地面裝置具備駕駛條件表，其將上述列車的行駛狀態和該行駛狀態下的上述與運行有關的信息對應起來， 上述列車信息計算部根據上述行駛信息、上述駕駛條件表來生成上述與運行有關的信肩、O
8.根據權利要求7所述的運行關聯信息顯示系統，其特徵在於， 上述行駛信息包含上述列車的位置信息， 上述列車信息計算部根據上述列車的時刻表信息確定行駛在該列車之前的在先列車，根據該在先列車的位置信息和上述列車的位置信息來計算上述列車和上述在先列車之間的車間距離，根據該車間距離和上述駕駛條件表來生成上述與列車的運行有關的信息。
9.根據權利要求8所述的運行關聯信息顯示系統，其特徵在於， 上述列車信息計算部還實施判定時刻表的變更有無的處理。
10.根據權利要求6~9的任意一項所述的運行關聯信息顯示系統，其特徵在於， 上述行駛信息發送處理部從列車的設備取得上述行駛信息，將該行駛信息進行打包後發送給上述車外的伺服器。
【文檔編號】B61L27/04GK103818409SQ201310534081
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年11月1日 優先權日:2012年11月19日
【發明者】森藤美妃 申請人:株式會社日立製作所