電気鉄道監視制御システム
【課題】消費電力が過剰となることを予測し、運行管理システムと連携することで、動的に定時性を保ちながら消費電力を抑える電気鉄道監視制御システムを提供する。
【解決手段】電気鉄道監視制御システムにおいて、電力管理システム１と運行管理システム２とが連携し、消費電力予測装置１２は消費電力の予測結果が自己の変電所３の最大供給能力を超過するか否かを判断する最大供給能力比較制御部１２ａを含み、実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置１３は、消費電力の予測結果が自己の変電所３の最大供給能力を超過すると予測された際に、全き電区間における列車の電力特性の実績データを基に、自己の変電所３のき電区間に在線すると予測される列車の実施予測ダイヤと実施運転曲線とを補正するための情報を生成して、この生成された補正情報を運行管理システム２の実施予測ダイヤ監視装置２１と実施運転曲線形成装置２０とに送信する。
【解決手段】電気鉄道監視制御システムにおいて、電力管理システム１と運行管理システム２とが連携し、消費電力予測装置１２は消費電力の予測結果が自己の変電所３の最大供給能力を超過するか否かを判断する最大供給能力比較制御部１２ａを含み、実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置１３は、消費電力の予測結果が自己の変電所３の最大供給能力を超過すると予測された際に、全き電区間における列車の電力特性の実績データを基に、自己の変電所３のき電区間に在線すると予測される列車の実施予測ダイヤと実施運転曲線とを補正するための情報を生成して、この生成された補正情報を運行管理システム２の実施予測ダイヤ監視装置２１と実施運転曲線形成装置２０とに送信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気鉄道監視制御システムに関し、特に、電力管理システムと運行管理システムとを連携させた電気鉄道監視制御システムに適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電気鉄道監視制御システムに関する従来技術として、特開平１１−９１４１４号公報（特許文献１）や特開平８−２０５４０５号公報（特許文献２）に記載される技術などがある。
【０００３】
前記特許文献１には、自己の変電所と隣接する変電所のき電区間に複数の列車が存在する場合において、総合的に力行が多い場合は出力電圧を上げるように制御し、また、変電所の出力電圧の整定範囲の上限値または下限値を越えた場合、整定範囲の上限値または下限値の電圧を出力するようにサイリスタ整流器に対して制御出力を行う技術が記載されている。
【０００４】
また、前記特許文献２には、各時間帯における列車の運行本数の実績から得られた列車の粗密情報を記憶して、各列車の位置を検知し、この各列車の位置情報と粗密情報から各列車の在線分布を判断して出力し、この粗密情報と各列車の在線分布から変電所を制御する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−９１４１４号公報
【特許文献２】特開平８−２０５４０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前述した特許文献１や特許文献２などの従来技術を検討した結果、以下のようなことが明らかとなった。前記特許文献１の技術は、き電区間内の列車が著しく増加した場合は、自己の変電所の出力電圧が著しく増加するため、列車に供給する電力が不足し、列車運行の定時性が失われる可能性がある。また、前記特許文献２の技術は、列車の粗密情報を予め記憶手段に記憶しているため、動的な運行状況の変化には対応できない場合がある。
【０００７】
そこで、本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その代表的な目的は、消費電力が過剰となることを予測し、運行管理システムと連携することで、動的に定時性を保ちながら消費電力を抑える電気鉄道監視制御システムを提供することである。
【０００８】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１０】
すなわち、代表的なものの概要は、電気鉄道監視制御システムにおいて、き電区間における変電所の電力を管理する電力管理システムと、前記電力管理システムと連携して、前記電力管理システムからの補正情報に基づいて、前記き電区間における列車の運行を管理する運行管理システムとを備える。前記運行管理システムは、列車運転の実施予測ダイヤを監視する実施予測ダイヤ監視装置と、実際の運行実績を基に実施運転曲線を作成する実施運転曲線形成装置とを備える。前記電力管理システムは、列車位置を取得する列車位置取得部と、前記運行管理システムから送信された実施予測ダイヤを基に自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車のダイヤを監視するき電区間実施予測ダイヤ監視装置と、前記自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車の運転状況から消費電力の予測を求める消費電力予測装置と、前記消費電力予測装置の予測結果に基づき前記実施予測ダイヤと前記実施運転曲線を補正する情報を生成する実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置とを備える。さらに、前記消費電力予測装置は、前記消費電力の予測結果と前記自己の変電所の最大供給能力とを比較し、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の最大供給能力を超過するか否かを判断する最大供給能力比較制御部を含む。そして、前記実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置は、前記最大供給能力比較制御部の判断の結果、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の最大供給能力を超過すると予測された際に、全き電区間における列車の電力特性の実績データを基に、前記自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車の前記実施予測ダイヤと前記実施運転曲線とを補正するための情報を生成して、この生成された補正情報を前記運行管理システムの前記実施予測ダイヤ監視装置と前記実施運転曲線形成装置とに送信することを特徴とする。
【００１１】
さらに好適には、前記消費電力予測装置は、前記消費電力の予測結果と前記自己の変電所の契約電力量とを比較し、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の契約電力量を超過するか否かを判断する契約電力量比較制御部を含む。そして、前記実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置は、前記契約電力量比較制御部の判断の結果、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の契約電力量を超過すると予測された際に、全き電区間における列車の電力特性の実績データを基に、前記自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車の前記実施予測ダイヤと前記実施運転曲線とを補正するための情報を生成して、この生成された補正情報を前記運行管理システムの前記実施予測ダイヤ監視装置と前記実施運転曲線形成装置とに送信することを特徴とする。
【００１２】
さらに好適には、前記実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置は、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の最大供給能力を超過すると予測された際に、前記自己の変電所の最大供給能力を超過すると予測されたときの時間帯に在線するき電区間に最寄りの変電所の整流器を増発する制御に基づいて、前記自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車の前記実施予測ダイヤと前記実施運転曲線とを補正するための情報を生成する。また、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の契約電力量を超過すると予測された際に、前記自己の変電所の契約電力量を超過すると予測されたときの予め定めた制御に基づいて、前記自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車の前記実施予測ダイヤと前記実施運転曲線とを補正するための情報を生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００１４】
すなわち、代表的なものによって得られる効果は、消費電力が過剰となることを予測し、運行管理システムと連携することで、動的に定時性を保ちながら消費電力を抑える電気鉄道監視制御システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る電気鉄道監視制御システムの構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る電気鉄道監視制御システムの動作の一例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施の形態に係る電気鉄道監視制御システムにおいて、変電所とき電区間と列車と駅との関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下の実施の形態においては、便宜上その必要があるときは、複数の実施の形態またはセクションに分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらは互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。
【００１７】
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００１８】
［本発明の実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係る電気鉄道監視制御システム（一例として、（）内に対応する構成要素、符号などを付記）は、き電区間における変電所の電力を管理する電力管理システム（１）と、前記電力管理システムと連携して、前記電力管理システムからの補正情報に基づいて、前記き電区間における列車の運行を管理する運行管理システム（２）とを備える。前記運行管理システムは、列車運転の実施予測ダイヤを監視する実施予測ダイヤ監視装置（２１）と、実際の運行実績を基に実施運転曲線を作成する実施運転曲線形成装置（２０）とを備える。前記電力管理システムは、列車位置を取得する列車位置取得部（１０）と、前記運行管理システムから送信された実施予測ダイヤを基に自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車のダイヤを監視するき電区間実施予測ダイヤ監視装置（１１）と、前記自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車の運転状況から消費電力の予測を求める消費電力予測装置（１２）と、前記消費電力予測装置の予測結果に基づき前記実施予測ダイヤと前記実施運転曲線を補正する情報を生成する実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置（１３）とを備える。さらに、前記消費電力予測装置は、前記消費電力の予測結果と前記自己の変電所の最大供給能力とを比較し、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の最大供給能力を超過するか否かを判断する最大供給能力比較制御部（１２ａ）を含む。そして、前記実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置は、前記最大供給能力比較制御部の判断の結果、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の最大供給能力を超過すると予測された際に、全き電区間における列車の電力特性の実績データを基に、前記自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車の前記実施予測ダイヤと前記実施運転曲線とを補正するための情報を生成して、この生成された補正情報を前記運行管理システムの前記実施予測ダイヤ監視装置と前記実施運転曲線形成装置とに送信することを特徴とする。
【００１９】
さらに好適には、前記消費電力予測装置は、前記消費電力の予測結果と前記自己の変電所の契約電力量とを比較し、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の契約電力量を超過するか否かを判断する契約電力量比較制御部（１２ｂ）を含む。そして、前記実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置は、前記契約電力量比較制御部の判断の結果、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の契約電力量を超過すると予測された際に、全き電区間における列車の電力特性の実績データを基に、前記自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車の前記実施予測ダイヤと前記実施運転曲線とを補正するための情報を生成して、この生成された補正情報を前記運行管理システムの前記実施予測ダイヤ監視装置と前記実施運転曲線形成装置とに送信することを特徴とする。
【００２０】
さらに好適には、前記実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置は、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の最大供給能力を超過すると予測された際に、前記自己の変電所の最大供給能力を超過すると予測されたときの時間帯に在線するき電区間に最寄りの変電所の整流器を増発する制御に基づいて、前記自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車の前記実施予測ダイヤと前記実施運転曲線とを補正するための情報を生成する。また、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の契約電力量を超過すると予測された際に、前記自己の変電所の契約電力量を超過すると予測されたときの予め定めた制御に基づいて、前記自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車の前記実施予測ダイヤと前記実施運転曲線とを補正するための情報を生成することを特徴とする。
【００２１】
上述した本発明の実施の形態の概要に基づいた本発明の一実施の形態を、以下において図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２２】
［本発明の一実施の形態］
本発明の一実施の形態に係る電気鉄道監視制御システムについて、図１〜図３を用いて説明する。本実施の形態においては、消費電力予測装置（１２）が、最大供給能力比較制御部（１２ａ）と契約電力量比較制御部（１２ｂ）と含む例を説明するが、最大供給能力比較制御部（１２ａ）のみを含む場合、契約電力量比較制御部（１２ｂ）のみを含む場合にも適用可能であることは言うまでもない。
【００２３】
＜電気鉄道監視制御システムの構成＞
図１を用いて、本実施の形態に係る電気鉄道監視制御システムの構成について説明する。図１は、この電気鉄道監視制御システムの構成の一例を示す図である。
【００２４】
本実施の形態の電気鉄道監視制御システムは、電力管理システム１と、この電力管理システム１と連携した運行管理システム２とを備えて構成されている。電力管理システム１は、変電所３内の機器を監視制御するシステムであり、変電所３内の機器に接続されると共に、運行管理システム２と接続されている。
【００２５】
電力管理システム１は、列車位置取得部１０と、き電区間実施予測ダイヤ監視装置１１と、消費電力予測装置１２と、実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置１３とを備えて構成されている。
【００２６】
列車位置取得部１０は、自己の変電所３のき電区間や、自己の変電所３のき電区間に隣接するき電区間における列車の在線位置を取得する装置である。
【００２７】
き電区間実施予測ダイヤ監視装置１１は、運行管理システム２（実施運転曲線形成装置２０、実施予測ダイヤ監視装置２１）に接続され、この運行管理システム２から送信された実施予測ダイヤを基に自己の変電所３のき電区間に在線すると予測される列車のダイヤを監視する装置である。さらに、このき電区間実施予測ダイヤ監視装置１１は、列車位置取得部１０にも接続され、この列車位置取得部１０から送信された自己の変電所３のき電区間に隣接するき電区間における列車の在線状況から、自己の変電所３のき電区間のある時間帯における実施予測ダイヤを監視するものである。
【００２８】
消費電力予測装置１２は、き電区間実施予測ダイヤ監視装置１１に接続され、このき電区間実施予測ダイヤ監視装置１１により自己の変電所３のき電区間のある時間帯に在線すると予測される列車の運転状況から消費電力の予測を求める装置である。さらに、この消費電力予測装置１２は、消費電力の予測結果が自己の変電所３の最大供給能力を超過すると予測された際の最大供給能力比較制御部１２ａと、消費電力の予測結果が自己の変電所３の契約電力量を超過すると予測された際の契約電力量比較制御部１２ｂとを含んでいる。
【００２９】
最大供給能力比較制御部１２ａは、消費電力の予測結果と自己の変電所３の最大供給能力とを比較し、消費電力の予測結果が自己の変電所３の最大供給能力を超過するか否かを判断する機能部である。さらに、この最大供給能力比較制御部１２ａは、この判断の結果、消費電力の予測結果が自己の変電所３の最大供給能力を超過すると予測された場合に、運行管理システム２に対して警告通知を行う機能を備えている。
【００３０】
契約電力量比較制御部１２ｂは、消費電力の予測結果と自己の変電所３の契約電力量とを比較し、消費電力の予測結果が自己の変電所３の契約電力量を超過するか否かを判断する機能部である。さらに、この契約電力量比較制御部１２ｂは、この判断の結果、消費電力の予測結果が自己の変電所３の契約電力量を超過すると予測された場合に、電力管理システム１に対して警報通知を行う機能を備えている。
【００３１】
この消費電力予測装置１２の最大供給能力比較制御部１２ａおよび契約電力量比較制御部１２ｂは、自己および隣接した変電所３に接続され、消費電力の予測結果が自己の変電所３の最大供給能力を超過すると予測された際に、自己の変電所３の最大供給能力を超過すると予測されたときの時間帯に在線するき電区間に最寄りの変電所３の整流器を増発する制御を行うことができる。また、消費電力の予測結果が自己の変電所３の契約電力量を超過すると予測された際に、自己の変電所３の契約電力量を超過すると予測されたときの予め定めた制御を行うことができる。
【００３２】
実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置１３は、消費電力予測装置１２に接続され、この消費電力予測装置１２の予測結果に基づき実施予測ダイヤと実施運転曲線を補正する情報を生成する装置である。さらに、この実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置１３は、運行管理システム２（実施予測ダイヤ監視装置２１）に接続され、この運行管理システム２に、生成した補正情報を送信するものである。
【００３３】
すなわち、実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置１３は、消費電力の予測結果が自己の変電所３の最大供給能力を超過すると予測された際に、全き電区間における列車の種別や在線位置などに応じた電力特性の実績データを基に、定時制が保たれるように自己の変電所３のき電区間に在線すると予測される列車の実施予測ダイヤと実施運転曲線とを補正するための情報を生成して、この生成された補正情報を運行管理システム２に送信するものである。また、消費電力の予測結果が自己の変電所３の契約電力量を超過すると予測された際に、全き電区間における列車の種別や在線位置などに応じた電力特性の実績データを基に、定時制が保たれるように自己の変電所３のき電区間に在線すると予測される列車の実施予測ダイヤと実施運転曲線とを補正するための情報を生成して、この生成された補正情報を運行管理システム２に送信するものである。
【００３４】
具体的には、実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置１３は、自己の変電所３の最大供給能力を超過すると予測されたときの時間帯に在線するき電区間に最寄りの変電所３の整流器を増発する制御に基づいて、自己の変電所３のき電区間に在線すると予測される列車の実施予測ダイヤと実施運転曲線とを補正するための情報を生成するものである。また、自己の変電所３の契約電力量を超過すると予測されたときの予め定めた制御に基づいて、自己の変電所３のき電区間に在線すると予測される列車の実施予測ダイヤと実施運転曲線とを補正するための情報を生成するものである。
【００３５】
運行管理システム２は、実施運転曲線形成装置２０と、実施予測ダイヤ監視装置２１とを備えて構成されている。
【００３６】
実施運転曲線形成装置２０は、実際の運行実績を基に実施運転曲線を作成する装置である。さらに、この実施運転曲線形成装置２０は、電力管理システム１のき電区間実施予測ダイヤ監視装置１１に接続され、このき電区間実施予測ダイヤ監視装置１１に、自己の変電所３のき電区間に在線すると予測される列車のダイヤを監視するために、実施運転曲線を送信するものである。さらに、この実施運転曲線形成装置２０は、実施予測ダイヤ監視装置２１を介して、電力管理システム１の実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置１３に接続され、この実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置１３からの補正情報に基づいて、実施運転曲線を更新するものである。
【００３７】
実施予測ダイヤ監視装置２１は、列車運転の実施予測ダイヤを監視する装置である。さらに、この実施予測ダイヤ監視装置２１は、電力管理システム１のき電区間実施予測ダイヤ監視装置１１に接続され、このき電区間実施予測ダイヤ監視装置１１に、自己の変電所３のき電区間に在線すると予測される列車のダイヤを監視するために、実施予測ダイヤを送信するものである。さらに、この実施予測ダイヤ監視装置２１は、電力管理システム１の実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置１３に接続され、この実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置１３からの補正情報に基づいて、実施予測ダイヤを更新するものである。
【００３８】
＜電気鉄道監視制御システムの動作＞
図２を用いて、本実施の形態に係る電気鉄道監視制御システムの動作について説明する。図２は、この電気鉄道監視制御システムの動作の一例を示すフローチャートである。
【００３９】
まず、電力管理システム１は、運行管理システム２から実施運転曲線形成装置２０と実施予測ダイヤ監視装置２１の情報を受信する（ステップＳ１）。この実施運転曲線形成装置２０と実施予測ダイヤ監視装置２１の情報は、電力管理システム１のき電区間実施予測ダイヤ監視装置１１で受信される。
【００４０】
さらに、き電区間実施予測ダイヤ監視装置１１は、列車位置取得部１０から取得した情報と、実施運転曲線形成装置２０と実施予測ダイヤ監視装置２１の情報から、自己の変電所３のき電区間に隣接するき電区間における列車の在線状況を把握し、自己のき電区間のある時間帯における実施予測ダイヤを監視する（ステップＳ２）。このき電区間実施予測ダイヤ監視装置１１の情報は、消費電力予測装置１２へ送られる。
【００４１】
そして、消費電力予測装置１２は、上記時間帯に在線すると予測される列車の運転状況から消費電力予測を求める（ステップＳ３）。具体的には、自己の変電所３のき電区間に在線すると予測される各列車の実施予測ダイヤに基づく実施運転曲線の傾きから力行か減速かを求め、この運転状況に基づいて消費電力予測を求める。
【００４２】
続いて、消費電力予測装置１２内の最大供給能力比較制御部１２ａは、求めた消費電力予測が自己の変電所３の最大供給能力を超過するか否かを判断する（ステップＳ４）。
【００４３】
ステップＳ４の判断の結果、消費電力予測が自己の変電所３の最大供給能力を超過すると予測された場合（ステップＳ４−ｙｅｓ）、最大供給能力比較制御部１２ａは、運行管理システム２に対して警告通知を行う（ステップＳ５）。この警告通知の内容は、音声案内やアラームで通知することが可能である。なお、ステップＳ４の判断の結果、消費電力予測が自己の変電所３の最大供給能力を超過すると予測されない場合（ステップＳ４−ｎｏ）は、ステップＳ７へ移行する。
【００４４】
また、電力管理システム１では、変電所３の能力により、消費電力予測が自己の変電所３の最大供給能力を超過すると予測された場合（ステップＳ４−ｙｅｓ）に、その時間帯に在線するき電区間に最寄りの変電所３の整流器を増発する制御を行うことが可能である（ステップＳ６）。
【００４５】
さらに、消費電力予測装置１２内の契約電力量比較制御部１２ｂは、ステップＳ３で求めた消費電力予測が自己の変電所３の契約電力量を超過するか否かを判断する（ステップＳ７）。
【００４６】
ステップＳ７の判断の結果、消費電力予測が自己の変電所３の契約電力量を超過すると予測された場合（ステップＳ７−ｙｅｓ）、契約電力量比較制御部１２ｂは、電力管理システム１に対して警報通知を行う（ステップＳ８）。この警報通知の内容は、音声案内やアラームで通知することが可能である。なお、ステップＳ７の判断の結果、消費電力予測が自己の変電所３の契約電力量を超過すると予測されない場合（ステップＳ７−ｎｏ）は、ステップＳ９へ移行する。
【００４７】
続いて、実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置１３は、過去の電力特性の実績データを基に、省エネかつ定時制が保たれるように各列車の実施運転曲線と実施予測ダイヤを補正する情報を生成し、この補正情報を運行管理システム２の実施予測ダイヤ監視装置２１に対して、さらに実施運転曲線形成装置２０に対して出力する（ステップＳ９）。
【００４８】
そして、実施運転曲線形成装置２０と実施予測ダイヤ監視装置２１は、実施運転曲線と実施予測ダイヤを更新する（ステップＳ１０）。
【００４９】
以上のステップＳ１〜Ｓ１０までの処理を一定時間毎に繰り返す。このステップＳ１〜Ｓ１０までの一定時間毎の繰り返し処理により更新された実施運転曲線と実施予測ダイヤで、運行管理システム２は省エネかつ定時制が保たれるように列車の運行を制御することができる。
【００５０】
＜変電所とき電区間と列車と駅との関係＞
図３を用いて、本実施の形態に係る電気鉄道監視制御システムにおいて、変電所とき電区間と列車と駅との関係について説明する。図３は、この変電所とき電区間と列車と駅との関係の一例を示す図である。
【００５１】
例えば、図３に示すように、変電所Ａ、変電所Ｂ、変電所Ｃがある場合に、変電所Ｂを自己の変電所とすると、この自己の変電所Ｂのき電区間は、変電所Ａと変電所Ｃとの間の区間である。この場合に、自己の変電所Ｂのき電区間に隣接するき電区間は、変電所Ａのき電区間、変電所Ｃのき電区間となる。この自己の変電所Ｂのき電区間に在線すると予測される列車は、列車ｇとする。
【００５２】
前述したステップＳ４の判断の結果、消費電力予測が自己の変電所Ｂの最大供給能力を超過すると予測された際は、ステップＳ６のように、自己の変電所Ｂの最大供給能力を超過すると予測されたときの時間帯に在線するき電区間に最寄りの変電所Ｂの整流器を増発する制御を行うことが可能である。
【００５３】
また、前述したステップＳ７の判断の結果、消費電力予測が自己の変電所Ｂの契約電力量を超過すると予測された際は、自己の変電所Ｂの契約電力量を超過すると予測されたときの予め定めた制御を行うことが可能である。
【００５４】
また、消費電力予測が自己の変電所Ｂの最大供給能力を超過すると予測された場合の変形例として、例えば、運行管理システム２に対して、最大供給能力超過となる列車群に対して在線状況に応じた最適な運転指令を行うための情報を提供して、各列車毎に最適な制御を行うことも可能である。例えば、図３の例において、駅ｒを発車した列車ｇは、駅ｓを発車した列車ｈに接近しているので、列車ｇに対して、駅ｒを発車した時点ではゆっくり、次第に速くして、駅ｓに到着する際には定時の到着時刻を守るような制御を行うことも可能である。
【００５５】
また、他の変形例として、最寄りの変電所Ｂの整流器を増発する制御に代えて、最大供給能力を超過すると予測された時間帯にき電区間に在線する列車ｇに２番目に近い変電所、図３の例では変電所Ｃが相当し、この変電所Ｃの整流器を増発する制御を行うことも可能である。あるいは、３番目に近い変電所Ａの整流器を増発する制御を行うことも可能である。
【００５６】
＜本実施の形態の効果＞
以上説明したように、本実施の形態に係る電気鉄道監視制御システムによれば、電力管理システム１と運行管理システム２とが連携し、運行管理システム２は実施予測ダイヤ監視装置２１と実施運転曲線形成装置２０とを備え、電力管理システム１は列車位置取得部１０とき電区間実施予測ダイヤ監視装置１１と消費電力予測装置１２と実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置１３とを備え、さらに消費電力予測装置１２は最大供給能力比較制御部１２ａを含むことで、消費電力の予測結果が自己の変電所３の最大供給能力を超過すると予測された際に、全き電区間における列車の電力特性の実績データを基に、自己の変電所３のき電区間に在線すると予測される列車の実施予測ダイヤと実施運転曲線とを補正するための情報を生成して、この生成された補正情報を運行管理システム２の実施予測ダイヤ監視装置２１と実施運転曲線形成装置２０とに送信することができる。
【００５７】
さらに好適には、消費電力予測装置１２は契約電力量比較制御部１２ｂを含むことで、消費電力の予測結果が自己の変電所３の契約電力量を超過すると予測された際に、全き電区間における列車の電力特性の実績データを基に、自己の変電所３のき電区間に在線すると予測される列車の実施予測ダイヤと実施運転曲線とを補正するための情報を生成して、この生成された補正情報を運行管理システム２の実施予測ダイヤ監視装置２１と実施運転曲線形成装置２０とに送信することができる。
【００５８】
さらに好適には、自己の変電所３の最大供給能力を超過すると予測されたときの時間帯に在線するき電区間に最寄りの変電所３の整流器を増発する制御に基づいて補正情報を生成することができ、また、自己の変電所３の契約電力量を超過すると予測されたときの予め定めた制御に基づいて補正情報を生成することができる。
【００５９】
さらに好適には、以下のような効果を得ることができる。（１）消費電力の予測結果が自己の変電所３の最大供給能力を超過すると予測された場合に、運行管理システム２に対して警告通知を行うことができる。（２）消費電力の予測結果が自己の変電所３の最大供給能力を超過すると予測された場合に、運行管理システム２に対して、最大供給能力超過となる列車群に対して在線状況に応じた最適な運転指令を行うための情報を提供することができる。（３）消費電力の予測結果が自己の変電所３の最大供給能力を超過すると予測された場合に、その予測された時間帯にき電区間に在線する列車に２番目に近い変電所３の整流器を増発する制御を行うことができる。（４）消費電力の予測結果が自己の変電所３の契約電力量を超過すると予測された場合に、電力管理システム１に対して警報通知を行うことができる。（５）消費電力の予測結果が自己の変電所３の契約電力量を超過するか否かを予測する際に、自己の変電所３のき電区間に在線すると予測される列車の運転曲線の傾きから力行か減速かの運転状況に基づいて契約電力量を超過するか否かを予測することができる。
【００６０】
以上のように、電力管理システム１と運行管理システム２とを連携させた電気鉄道監視制御システムにおいて、自己の変電所３の最大供給能力、および契約電力量を超過することを予測し、超過が予測された場合には、電力管理システム１と運行管理システム２に対して通知を行い、運行計画を補正する情報を出力することで、動的に定時性や省エネを実現することができる。
【００６１】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の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で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、上記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、一部の構成を他の構成に置き換えたり、他の構成を加えたり、一部の構成を削除することが可能である。
【００６２】
例えば、上記した実施の形態の変形例として、消費電力予測装置１２に、最大供給能力比較制御部１２ａのみを含む場合には、自己の変電所３の最大供給能力を超過することを予測して、運行計画を補正することができる。また、消費電力予測装置１２に、契約電力量比較制御部１２ｂのみを含む場合には、自己の変電所３の契約電力量を超過することを予測して、運行計画を補正することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の電気鉄道監視制御システムは、特に、電力管理システムと運行管理システムとを連携させた電気鉄道監視制御システムに利用可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１…電力管理システム、２…運行管理システム、３…変電所、
１０…列車位置取得部、１１…き電区間実施予測ダイヤ監視装置、１２…消費電力予測装置、１２ａ…最大供給能力比較制御部、１２ｂ…契約電力量比較制御部、１３…実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置、
２０…実施運転曲線形成装置、２１…実施予測ダイヤ監視装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気鉄道監視制御システムに関し、特に、電力管理システムと運行管理システムとを連携させた電気鉄道監視制御システムに適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電気鉄道監視制御システムに関する従来技術として、特開平１１−９１４１４号公報（特許文献１）や特開平８−２０５４０５号公報（特許文献２）に記載される技術などがある。
【０００３】
前記特許文献１には、自己の変電所と隣接する変電所のき電区間に複数の列車が存在する場合において、総合的に力行が多い場合は出力電圧を上げるように制御し、また、変電所の出力電圧の整定範囲の上限値または下限値を越えた場合、整定範囲の上限値または下限値の電圧を出力するようにサイリスタ整流器に対して制御出力を行う技術が記載されている。
【０００４】
また、前記特許文献２には、各時間帯における列車の運行本数の実績から得られた列車の粗密情報を記憶して、各列車の位置を検知し、この各列車の位置情報と粗密情報から各列車の在線分布を判断して出力し、この粗密情報と各列車の在線分布から変電所を制御する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−９１４１４号公報
【特許文献２】特開平８−２０５４０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前述した特許文献１や特許文献２などの従来技術を検討した結果、以下のようなことが明らかとなった。前記特許文献１の技術は、き電区間内の列車が著しく増加した場合は、自己の変電所の出力電圧が著しく増加するため、列車に供給する電力が不足し、列車運行の定時性が失われる可能性がある。また、前記特許文献２の技術は、列車の粗密情報を予め記憶手段に記憶しているため、動的な運行状況の変化には対応できない場合がある。
【０００７】
そこで、本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その代表的な目的は、消費電力が過剰となることを予測し、運行管理システムと連携することで、動的に定時性を保ちながら消費電力を抑える電気鉄道監視制御システムを提供することである。
【０００８】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１０】
すなわち、代表的なものの概要は、電気鉄道監視制御システムにおいて、き電区間における変電所の電力を管理する電力管理システムと、前記電力管理システムと連携して、前記電力管理システムからの補正情報に基づいて、前記き電区間における列車の運行を管理する運行管理システムとを備える。前記運行管理システムは、列車運転の実施予測ダイヤを監視する実施予測ダイヤ監視装置と、実際の運行実績を基に実施運転曲線を作成する実施運転曲線形成装置とを備える。前記電力管理システムは、列車位置を取得する列車位置取得部と、前記運行管理システムから送信された実施予測ダイヤを基に自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車のダイヤを監視するき電区間実施予測ダイヤ監視装置と、前記自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車の運転状況から消費電力の予測を求める消費電力予測装置と、前記消費電力予測装置の予測結果に基づき前記実施予測ダイヤと前記実施運転曲線を補正する情報を生成する実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置とを備える。さらに、前記消費電力予測装置は、前記消費電力の予測結果と前記自己の変電所の最大供給能力とを比較し、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の最大供給能力を超過するか否かを判断する最大供給能力比較制御部を含む。そして、前記実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置は、前記最大供給能力比較制御部の判断の結果、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の最大供給能力を超過すると予測された際に、全き電区間における列車の電力特性の実績データを基に、前記自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車の前記実施予測ダイヤと前記実施運転曲線とを補正するための情報を生成して、この生成された補正情報を前記運行管理システムの前記実施予測ダイヤ監視装置と前記実施運転曲線形成装置とに送信することを特徴とする。
【００１１】
さらに好適には、前記消費電力予測装置は、前記消費電力の予測結果と前記自己の変電所の契約電力量とを比較し、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の契約電力量を超過するか否かを判断する契約電力量比較制御部を含む。そして、前記実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置は、前記契約電力量比較制御部の判断の結果、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の契約電力量を超過すると予測された際に、全き電区間における列車の電力特性の実績データを基に、前記自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車の前記実施予測ダイヤと前記実施運転曲線とを補正するための情報を生成して、この生成された補正情報を前記運行管理システムの前記実施予測ダイヤ監視装置と前記実施運転曲線形成装置とに送信することを特徴とする。
【００１２】
さらに好適には、前記実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置は、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の最大供給能力を超過すると予測された際に、前記自己の変電所の最大供給能力を超過すると予測されたときの時間帯に在線するき電区間に最寄りの変電所の整流器を増発する制御に基づいて、前記自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車の前記実施予測ダイヤと前記実施運転曲線とを補正するための情報を生成する。また、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の契約電力量を超過すると予測された際に、前記自己の変電所の契約電力量を超過すると予測されたときの予め定めた制御に基づいて、前記自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車の前記実施予測ダイヤと前記実施運転曲線とを補正するための情報を生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００１４】
すなわち、代表的なものによって得られる効果は、消費電力が過剰となることを予測し、運行管理システムと連携することで、動的に定時性を保ちながら消費電力を抑える電気鉄道監視制御システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る電気鉄道監視制御システムの構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る電気鉄道監視制御システムの動作の一例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施の形態に係る電気鉄道監視制御システムにおいて、変電所とき電区間と列車と駅との関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下の実施の形態においては、便宜上その必要があるときは、複数の実施の形態またはセクションに分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらは互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。
【００１７】
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００１８】
［本発明の実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係る電気鉄道監視制御システム（一例として、（）内に対応する構成要素、符号などを付記）は、き電区間における変電所の電力を管理する電力管理システム（１）と、前記電力管理システムと連携して、前記電力管理システムからの補正情報に基づいて、前記き電区間における列車の運行を管理する運行管理システム（２）とを備える。前記運行管理システムは、列車運転の実施予測ダイヤを監視する実施予測ダイヤ監視装置（２１）と、実際の運行実績を基に実施運転曲線を作成する実施運転曲線形成装置（２０）とを備える。前記電力管理システムは、列車位置を取得する列車位置取得部（１０）と、前記運行管理システムから送信された実施予測ダイヤを基に自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車のダイヤを監視するき電区間実施予測ダイヤ監視装置（１１）と、前記自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車の運転状況から消費電力の予測を求める消費電力予測装置（１２）と、前記消費電力予測装置の予測結果に基づき前記実施予測ダイヤと前記実施運転曲線を補正する情報を生成する実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置（１３）とを備える。さらに、前記消費電力予測装置は、前記消費電力の予測結果と前記自己の変電所の最大供給能力とを比較し、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の最大供給能力を超過するか否かを判断する最大供給能力比較制御部（１２ａ）を含む。そして、前記実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置は、前記最大供給能力比較制御部の判断の結果、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の最大供給能力を超過すると予測された際に、全き電区間における列車の電力特性の実績データを基に、前記自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車の前記実施予測ダイヤと前記実施運転曲線とを補正するための情報を生成して、この生成された補正情報を前記運行管理システムの前記実施予測ダイヤ監視装置と前記実施運転曲線形成装置とに送信することを特徴とする。
【００１９】
さらに好適には、前記消費電力予測装置は、前記消費電力の予測結果と前記自己の変電所の契約電力量とを比較し、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の契約電力量を超過するか否かを判断する契約電力量比較制御部（１２ｂ）を含む。そして、前記実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置は、前記契約電力量比較制御部の判断の結果、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の契約電力量を超過すると予測された際に、全き電区間における列車の電力特性の実績データを基に、前記自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車の前記実施予測ダイヤと前記実施運転曲線とを補正するための情報を生成して、この生成された補正情報を前記運行管理システムの前記実施予測ダイヤ監視装置と前記実施運転曲線形成装置とに送信することを特徴とする。
【００２０】
さらに好適には、前記実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置は、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の最大供給能力を超過すると予測された際に、前記自己の変電所の最大供給能力を超過すると予測されたときの時間帯に在線するき電区間に最寄りの変電所の整流器を増発する制御に基づいて、前記自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車の前記実施予測ダイヤと前記実施運転曲線とを補正するための情報を生成する。また、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の契約電力量を超過すると予測された際に、前記自己の変電所の契約電力量を超過すると予測されたときの予め定めた制御に基づいて、前記自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車の前記実施予測ダイヤと前記実施運転曲線とを補正するための情報を生成することを特徴とする。
【００２１】
上述した本発明の実施の形態の概要に基づいた本発明の一実施の形態を、以下において図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２２】
［本発明の一実施の形態］
本発明の一実施の形態に係る電気鉄道監視制御システムについて、図１〜図３を用いて説明する。本実施の形態においては、消費電力予測装置（１２）が、最大供給能力比較制御部（１２ａ）と契約電力量比較制御部（１２ｂ）と含む例を説明するが、最大供給能力比較制御部（１２ａ）のみを含む場合、契約電力量比較制御部（１２ｂ）のみを含む場合にも適用可能であることは言うまでもない。
【００２３】
＜電気鉄道監視制御システムの構成＞
図１を用いて、本実施の形態に係る電気鉄道監視制御システムの構成について説明する。図１は、この電気鉄道監視制御システムの構成の一例を示す図である。
【００２４】
本実施の形態の電気鉄道監視制御システムは、電力管理システム１と、この電力管理システム１と連携した運行管理システム２とを備えて構成されている。電力管理システム１は、変電所３内の機器を監視制御するシステムであり、変電所３内の機器に接続されると共に、運行管理システム２と接続されている。
【００２５】
電力管理システム１は、列車位置取得部１０と、き電区間実施予測ダイヤ監視装置１１と、消費電力予測装置１２と、実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置１３とを備えて構成されている。
【００２６】
列車位置取得部１０は、自己の変電所３のき電区間や、自己の変電所３のき電区間に隣接するき電区間における列車の在線位置を取得する装置である。
【００２７】
き電区間実施予測ダイヤ監視装置１１は、運行管理システム２（実施運転曲線形成装置２０、実施予測ダイヤ監視装置２１）に接続され、この運行管理システム２から送信された実施予測ダイヤを基に自己の変電所３のき電区間に在線すると予測される列車のダイヤを監視する装置である。さらに、このき電区間実施予測ダイヤ監視装置１１は、列車位置取得部１０にも接続され、この列車位置取得部１０から送信された自己の変電所３のき電区間に隣接するき電区間における列車の在線状況から、自己の変電所３のき電区間のある時間帯における実施予測ダイヤを監視するものである。
【００２８】
消費電力予測装置１２は、き電区間実施予測ダイヤ監視装置１１に接続され、このき電区間実施予測ダイヤ監視装置１１により自己の変電所３のき電区間のある時間帯に在線すると予測される列車の運転状況から消費電力の予測を求める装置である。さらに、この消費電力予測装置１２は、消費電力の予測結果が自己の変電所３の最大供給能力を超過すると予測された際の最大供給能力比較制御部１２ａと、消費電力の予測結果が自己の変電所３の契約電力量を超過すると予測された際の契約電力量比較制御部１２ｂとを含んでいる。
【００２９】
最大供給能力比較制御部１２ａは、消費電力の予測結果と自己の変電所３の最大供給能力とを比較し、消費電力の予測結果が自己の変電所３の最大供給能力を超過するか否かを判断する機能部である。さらに、この最大供給能力比較制御部１２ａは、この判断の結果、消費電力の予測結果が自己の変電所３の最大供給能力を超過すると予測された場合に、運行管理システム２に対して警告通知を行う機能を備えている。
【００３０】
契約電力量比較制御部１２ｂは、消費電力の予測結果と自己の変電所３の契約電力量とを比較し、消費電力の予測結果が自己の変電所３の契約電力量を超過するか否かを判断する機能部である。さらに、この契約電力量比較制御部１２ｂは、この判断の結果、消費電力の予測結果が自己の変電所３の契約電力量を超過すると予測された場合に、電力管理システム１に対して警報通知を行う機能を備えている。
【００３１】
この消費電力予測装置１２の最大供給能力比較制御部１２ａおよび契約電力量比較制御部１２ｂは、自己および隣接した変電所３に接続され、消費電力の予測結果が自己の変電所３の最大供給能力を超過すると予測された際に、自己の変電所３の最大供給能力を超過すると予測されたときの時間帯に在線するき電区間に最寄りの変電所３の整流器を増発する制御を行うことができる。また、消費電力の予測結果が自己の変電所３の契約電力量を超過すると予測された際に、自己の変電所３の契約電力量を超過すると予測されたときの予め定めた制御を行うことができる。
【００３２】
実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置１３は、消費電力予測装置１２に接続され、この消費電力予測装置１２の予測結果に基づき実施予測ダイヤと実施運転曲線を補正する情報を生成する装置である。さらに、この実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置１３は、運行管理システム２（実施予測ダイヤ監視装置２１）に接続され、この運行管理システム２に、生成した補正情報を送信するものである。
【００３３】
すなわち、実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置１３は、消費電力の予測結果が自己の変電所３の最大供給能力を超過すると予測された際に、全き電区間における列車の種別や在線位置などに応じた電力特性の実績データを基に、定時制が保たれるように自己の変電所３のき電区間に在線すると予測される列車の実施予測ダイヤと実施運転曲線とを補正するための情報を生成して、この生成された補正情報を運行管理システム２に送信するものである。また、消費電力の予測結果が自己の変電所３の契約電力量を超過すると予測された際に、全き電区間における列車の種別や在線位置などに応じた電力特性の実績データを基に、定時制が保たれるように自己の変電所３のき電区間に在線すると予測される列車の実施予測ダイヤと実施運転曲線とを補正するための情報を生成して、この生成された補正情報を運行管理システム２に送信するものである。
【００３４】
具体的には、実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置１３は、自己の変電所３の最大供給能力を超過すると予測されたときの時間帯に在線するき電区間に最寄りの変電所３の整流器を増発する制御に基づいて、自己の変電所３のき電区間に在線すると予測される列車の実施予測ダイヤと実施運転曲線とを補正するための情報を生成するものである。また、自己の変電所３の契約電力量を超過すると予測されたときの予め定めた制御に基づいて、自己の変電所３のき電区間に在線すると予測される列車の実施予測ダイヤと実施運転曲線とを補正するための情報を生成するものである。
【００３５】
運行管理システム２は、実施運転曲線形成装置２０と、実施予測ダイヤ監視装置２１とを備えて構成されている。
【００３６】
実施運転曲線形成装置２０は、実際の運行実績を基に実施運転曲線を作成する装置である。さらに、この実施運転曲線形成装置２０は、電力管理システム１のき電区間実施予測ダイヤ監視装置１１に接続され、このき電区間実施予測ダイヤ監視装置１１に、自己の変電所３のき電区間に在線すると予測される列車のダイヤを監視するために、実施運転曲線を送信するものである。さらに、この実施運転曲線形成装置２０は、実施予測ダイヤ監視装置２１を介して、電力管理システム１の実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置１３に接続され、この実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置１３からの補正情報に基づいて、実施運転曲線を更新するものである。
【００３７】
実施予測ダイヤ監視装置２１は、列車運転の実施予測ダイヤを監視する装置である。さらに、この実施予測ダイヤ監視装置２１は、電力管理システム１のき電区間実施予測ダイヤ監視装置１１に接続され、このき電区間実施予測ダイヤ監視装置１１に、自己の変電所３のき電区間に在線すると予測される列車のダイヤを監視するために、実施予測ダイヤを送信するものである。さらに、この実施予測ダイヤ監視装置２１は、電力管理システム１の実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置１３に接続され、この実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置１３からの補正情報に基づいて、実施予測ダイヤを更新するものである。
【００３８】
＜電気鉄道監視制御システムの動作＞
図２を用いて、本実施の形態に係る電気鉄道監視制御システムの動作について説明する。図２は、この電気鉄道監視制御システムの動作の一例を示すフローチャートである。
【００３９】
まず、電力管理システム１は、運行管理システム２から実施運転曲線形成装置２０と実施予測ダイヤ監視装置２１の情報を受信する（ステップＳ１）。この実施運転曲線形成装置２０と実施予測ダイヤ監視装置２１の情報は、電力管理システム１のき電区間実施予測ダイヤ監視装置１１で受信される。
【００４０】
さらに、き電区間実施予測ダイヤ監視装置１１は、列車位置取得部１０から取得した情報と、実施運転曲線形成装置２０と実施予測ダイヤ監視装置２１の情報から、自己の変電所３のき電区間に隣接するき電区間における列車の在線状況を把握し、自己のき電区間のある時間帯における実施予測ダイヤを監視する（ステップＳ２）。このき電区間実施予測ダイヤ監視装置１１の情報は、消費電力予測装置１２へ送られる。
【００４１】
そして、消費電力予測装置１２は、上記時間帯に在線すると予測される列車の運転状況から消費電力予測を求める（ステップＳ３）。具体的には、自己の変電所３のき電区間に在線すると予測される各列車の実施予測ダイヤに基づく実施運転曲線の傾きから力行か減速かを求め、この運転状況に基づいて消費電力予測を求める。
【００４２】
続いて、消費電力予測装置１２内の最大供給能力比較制御部１２ａは、求めた消費電力予測が自己の変電所３の最大供給能力を超過するか否かを判断する（ステップＳ４）。
【００４３】
ステップＳ４の判断の結果、消費電力予測が自己の変電所３の最大供給能力を超過すると予測された場合（ステップＳ４−ｙｅｓ）、最大供給能力比較制御部１２ａは、運行管理システム２に対して警告通知を行う（ステップＳ５）。この警告通知の内容は、音声案内やアラームで通知することが可能である。なお、ステップＳ４の判断の結果、消費電力予測が自己の変電所３の最大供給能力を超過すると予測されない場合（ステップＳ４−ｎｏ）は、ステップＳ７へ移行する。
【００４４】
また、電力管理システム１では、変電所３の能力により、消費電力予測が自己の変電所３の最大供給能力を超過すると予測された場合（ステップＳ４−ｙｅｓ）に、その時間帯に在線するき電区間に最寄りの変電所３の整流器を増発する制御を行うことが可能である（ステップＳ６）。
【００４５】
さらに、消費電力予測装置１２内の契約電力量比較制御部１２ｂは、ステップＳ３で求めた消費電力予測が自己の変電所３の契約電力量を超過するか否かを判断する（ステップＳ７）。
【００４６】
ステップＳ７の判断の結果、消費電力予測が自己の変電所３の契約電力量を超過すると予測された場合（ステップＳ７−ｙｅｓ）、契約電力量比較制御部１２ｂは、電力管理システム１に対して警報通知を行う（ステップＳ８）。この警報通知の内容は、音声案内やアラームで通知することが可能である。なお、ステップＳ７の判断の結果、消費電力予測が自己の変電所３の契約電力量を超過すると予測されない場合（ステップＳ７−ｎｏ）は、ステップＳ９へ移行する。
【００４７】
続いて、実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置１３は、過去の電力特性の実績データを基に、省エネかつ定時制が保たれるように各列車の実施運転曲線と実施予測ダイヤを補正する情報を生成し、この補正情報を運行管理システム２の実施予測ダイヤ監視装置２１に対して、さらに実施運転曲線形成装置２０に対して出力する（ステップＳ９）。
【００４８】
そして、実施運転曲線形成装置２０と実施予測ダイヤ監視装置２１は、実施運転曲線と実施予測ダイヤを更新する（ステップＳ１０）。
【００４９】
以上のステップＳ１〜Ｓ１０までの処理を一定時間毎に繰り返す。このステップＳ１〜Ｓ１０までの一定時間毎の繰り返し処理により更新された実施運転曲線と実施予測ダイヤで、運行管理システム２は省エネかつ定時制が保たれるように列車の運行を制御することができる。
【００５０】
＜変電所とき電区間と列車と駅との関係＞
図３を用いて、本実施の形態に係る電気鉄道監視制御システムにおいて、変電所とき電区間と列車と駅との関係について説明する。図３は、この変電所とき電区間と列車と駅との関係の一例を示す図である。
【００５１】
例えば、図３に示すように、変電所Ａ、変電所Ｂ、変電所Ｃがある場合に、変電所Ｂを自己の変電所とすると、この自己の変電所Ｂのき電区間は、変電所Ａと変電所Ｃとの間の区間である。この場合に、自己の変電所Ｂのき電区間に隣接するき電区間は、変電所Ａのき電区間、変電所Ｃのき電区間となる。この自己の変電所Ｂのき電区間に在線すると予測される列車は、列車ｇとする。
【００５２】
前述したステップＳ４の判断の結果、消費電力予測が自己の変電所Ｂの最大供給能力を超過すると予測された際は、ステップＳ６のように、自己の変電所Ｂの最大供給能力を超過すると予測されたときの時間帯に在線するき電区間に最寄りの変電所Ｂの整流器を増発する制御を行うことが可能である。
【００５３】
また、前述したステップＳ７の判断の結果、消費電力予測が自己の変電所Ｂの契約電力量を超過すると予測された際は、自己の変電所Ｂの契約電力量を超過すると予測されたときの予め定めた制御を行うことが可能である。
【００５４】
また、消費電力予測が自己の変電所Ｂの最大供給能力を超過すると予測された場合の変形例として、例えば、運行管理システム２に対して、最大供給能力超過となる列車群に対して在線状況に応じた最適な運転指令を行うための情報を提供して、各列車毎に最適な制御を行うことも可能である。例えば、図３の例において、駅ｒを発車した列車ｇは、駅ｓを発車した列車ｈに接近しているので、列車ｇに対して、駅ｒを発車した時点ではゆっくり、次第に速くして、駅ｓに到着する際には定時の到着時刻を守るような制御を行うことも可能である。
【００５５】
また、他の変形例として、最寄りの変電所Ｂの整流器を増発する制御に代えて、最大供給能力を超過すると予測された時間帯にき電区間に在線する列車ｇに２番目に近い変電所、図３の例では変電所Ｃが相当し、この変電所Ｃの整流器を増発する制御を行うことも可能である。あるいは、３番目に近い変電所Ａの整流器を増発する制御を行うことも可能である。
【００５６】
＜本実施の形態の効果＞
以上説明したように、本実施の形態に係る電気鉄道監視制御システムによれば、電力管理システム１と運行管理システム２とが連携し、運行管理システム２は実施予測ダイヤ監視装置２１と実施運転曲線形成装置２０とを備え、電力管理システム１は列車位置取得部１０とき電区間実施予測ダイヤ監視装置１１と消費電力予測装置１２と実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置１３とを備え、さらに消費電力予測装置１２は最大供給能力比較制御部１２ａを含むことで、消費電力の予測結果が自己の変電所３の最大供給能力を超過すると予測された際に、全き電区間における列車の電力特性の実績データを基に、自己の変電所３のき電区間に在線すると予測される列車の実施予測ダイヤと実施運転曲線とを補正するための情報を生成して、この生成された補正情報を運行管理システム２の実施予測ダイヤ監視装置２１と実施運転曲線形成装置２０とに送信することができる。
【００５７】
さらに好適には、消費電力予測装置１２は契約電力量比較制御部１２ｂを含むことで、消費電力の予測結果が自己の変電所３の契約電力量を超過すると予測された際に、全き電区間における列車の電力特性の実績データを基に、自己の変電所３のき電区間に在線すると予測される列車の実施予測ダイヤと実施運転曲線とを補正するための情報を生成して、この生成された補正情報を運行管理システム２の実施予測ダイヤ監視装置２１と実施運転曲線形成装置２０とに送信することができる。
【００５８】
さらに好適には、自己の変電所３の最大供給能力を超過すると予測されたときの時間帯に在線するき電区間に最寄りの変電所３の整流器を増発する制御に基づいて補正情報を生成することができ、また、自己の変電所３の契約電力量を超過すると予測されたときの予め定めた制御に基づいて補正情報を生成することができる。
【００５９】
さらに好適には、以下のような効果を得ることができる。（１）消費電力の予測結果が自己の変電所３の最大供給能力を超過すると予測された場合に、運行管理システム２に対して警告通知を行うことができる。（２）消費電力の予測結果が自己の変電所３の最大供給能力を超過すると予測された場合に、運行管理システム２に対して、最大供給能力超過となる列車群に対して在線状況に応じた最適な運転指令を行うための情報を提供することができる。（３）消費電力の予測結果が自己の変電所３の最大供給能力を超過すると予測された場合に、その予測された時間帯にき電区間に在線する列車に２番目に近い変電所３の整流器を増発する制御を行うことができる。（４）消費電力の予測結果が自己の変電所３の契約電力量を超過すると予測された場合に、電力管理システム１に対して警報通知を行うことができる。（５）消費電力の予測結果が自己の変電所３の契約電力量を超過するか否かを予測する際に、自己の変電所３のき電区間に在線すると予測される列車の運転曲線の傾きから力行か減速かの運転状況に基づいて契約電力量を超過するか否かを予測することができる。
【００６０】
以上のように、電力管理システム１と運行管理システム２とを連携させた電気鉄道監視制御システムにおいて、自己の変電所３の最大供給能力、および契約電力量を超過することを予測し、超過が予測された場合には、電力管理システム１と運行管理システム２に対して通知を行い、運行計画を補正する情報を出力することで、動的に定時性や省エネを実現することができる。
【００６１】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の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で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、上記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、一部の構成を他の構成に置き換えたり、他の構成を加えたり、一部の構成を削除することが可能である。
【００６２】
例えば、上記した実施の形態の変形例として、消費電力予測装置１２に、最大供給能力比較制御部１２ａのみを含む場合には、自己の変電所３の最大供給能力を超過することを予測して、運行計画を補正することができる。また、消費電力予測装置１２に、契約電力量比較制御部１２ｂのみを含む場合には、自己の変電所３の契約電力量を超過することを予測して、運行計画を補正することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の電気鉄道監視制御システムは、特に、電力管理システムと運行管理システムとを連携させた電気鉄道監視制御システムに利用可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１…電力管理システム、２…運行管理システム、３…変電所、
１０…列車位置取得部、１１…き電区間実施予測ダイヤ監視装置、１２…消費電力予測装置、１２ａ…最大供給能力比較制御部、１２ｂ…契約電力量比較制御部、１３…実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置、
２０…実施運転曲線形成装置、２１…実施予測ダイヤ監視装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
き電区間における変電所の電力を管理する電力管理システムと、
前記電力管理システムと連携して、前記電力管理システムからの補正情報に基づいて、前記き電区間における列車の運行を管理する運行管理システムとを備え、
前記運行管理システムは、
列車運転の実施予測ダイヤを監視する実施予測ダイヤ監視装置と、
実際の運行実績を基に実施運転曲線を作成する実施運転曲線形成装置とを備え、
前記電力管理システムは、
列車位置を取得する列車位置取得部と、
前記運行管理システムから送信された実施予測ダイヤを基に自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車のダイヤを監視するき電区間実施予測ダイヤ監視装置と、
前記自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車の運転状況から消費電力の予測を求める消費電力予測装置と、
前記消費電力予測装置の予測結果に基づき前記実施予測ダイヤと前記実施運転曲線を補正する情報を生成する実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置とを備え、
前記消費電力予測装置は、前記消費電力の予測結果と前記自己の変電所の最大供給能力とを比較し、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の最大供給能力を超過するか否かを判断する最大供給能力比較制御部を含み、
前記実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置は、前記最大供給能力比較制御部の判断の結果、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の最大供給能力を超過すると予測された際に、全き電区間における列車の電力特性の実績データを基に、前記自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車の前記実施予測ダイヤと前記実施運転曲線とを補正するための情報を生成して、この生成された補正情報を前記運行管理システムの前記実施予測ダイヤ監視装置と前記実施運転曲線形成装置とに送信することを特徴とする電気鉄道監視制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載の電気鉄道監視制御システムにおいて、
前記消費電力予測装置は、前記消費電力の予測結果と前記自己の変電所の契約電力量とを比較し、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の契約電力量を超過するか否かを判断する契約電力量比較制御部を含み、
前記実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置は、前記契約電力量比較制御部の判断の結果、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の契約電力量を超過すると予測された際に、全き電区間における列車の電力特性の実績データを基に、前記自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車の前記実施予測ダイヤと前記実施運転曲線とを補正するための情報を生成して、この生成された補正情報を前記運行管理システムの前記実施予測ダイヤ監視装置と前記実施運転曲線形成装置とに送信することを特徴とする電気鉄道監視制御システム。
【請求項３】
請求項２に記載の電気鉄道監視制御システムにおいて、
前記実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置は、
前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の最大供給能力を超過すると予測された際に、前記自己の変電所の最大供給能力を超過すると予測されたときの時間帯に在線するき電区間に最寄りの変電所の整流器を増発する制御に基づいて、前記自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車の前記実施予測ダイヤと前記実施運転曲線とを補正するための情報を生成し、
前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の契約電力量を超過すると予測された際に、前記自己の変電所の契約電力量を超過すると予測されたときの予め定めた制御に基づいて、前記自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車の前記実施予測ダイヤと前記実施運転曲線とを補正するための情報を生成することを特徴とする電気鉄道監視制御システム。
【請求項４】
請求項３に記載の電気鉄道監視制御システムにおいて、
前記最大供給能力比較制御部は、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の最大供給能力を超過すると予測された場合に、前記運行管理システムに対して警告通知を行うことを特徴とする電気鉄道監視制御システム。
【請求項５】
請求項３に記載の電気鉄道監視制御システムにおいて、
前記最大供給能力比較制御部は、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の最大供給能力を超過すると予測された場合に、前記運行管理システムに対して、最大供給能力超過となる列車群に対して在線状況に応じた最適な運転指令を行うための情報を提供することを特徴とする電気鉄道監視制御システム。
【請求項６】
請求項３に記載の電気鉄道監視制御システムにおいて、
前記最大供給能力比較制御部は、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の最大供給能力を超過すると予測された場合に、その予測された時間帯にき電区間に在線する列車に２番目に近い変電所の整流器を増発する制御を行うことを特徴とする電気鉄道監視制御システム。
【請求項７】
請求項３に記載の電気鉄道監視制御システムにおいて、
前記契約電力量比較制御部は、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の契約電力量を超過すると予測された場合に、前記電力管理システムに対して警報通知を行うことを特徴とする電気鉄道監視制御システム。
【請求項８】
請求項３に記載の電気鉄道監視制御システムにおいて、
前記契約電力量比較制御部は、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の契約電力量を超過するか否かを予測する際に、前記自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車の運転曲線の傾きから力行か減速かの運転状況に基づいて契約電力量を超過するか否かを予測することを特徴とする電気鉄道監視制御システム。
【請求項１】
き電区間における変電所の電力を管理する電力管理システムと、
前記電力管理システムと連携して、前記電力管理システムからの補正情報に基づいて、前記き電区間における列車の運行を管理する運行管理システムとを備え、
前記運行管理システムは、
列車運転の実施予測ダイヤを監視する実施予測ダイヤ監視装置と、
実際の運行実績を基に実施運転曲線を作成する実施運転曲線形成装置とを備え、
前記電力管理システムは、
列車位置を取得する列車位置取得部と、
前記運行管理システムから送信された実施予測ダイヤを基に自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車のダイヤを監視するき電区間実施予測ダイヤ監視装置と、
前記自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車の運転状況から消費電力の予測を求める消費電力予測装置と、
前記消費電力予測装置の予測結果に基づき前記実施予測ダイヤと前記実施運転曲線を補正する情報を生成する実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置とを備え、
前記消費電力予測装置は、前記消費電力の予測結果と前記自己の変電所の最大供給能力とを比較し、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の最大供給能力を超過するか否かを判断する最大供給能力比較制御部を含み、
前記実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置は、前記最大供給能力比較制御部の判断の結果、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の最大供給能力を超過すると予測された際に、全き電区間における列車の電力特性の実績データを基に、前記自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車の前記実施予測ダイヤと前記実施運転曲線とを補正するための情報を生成して、この生成された補正情報を前記運行管理システムの前記実施予測ダイヤ監視装置と前記実施運転曲線形成装置とに送信することを特徴とする電気鉄道監視制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載の電気鉄道監視制御システムにおいて、
前記消費電力予測装置は、前記消費電力の予測結果と前記自己の変電所の契約電力量とを比較し、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の契約電力量を超過するか否かを判断する契約電力量比較制御部を含み、
前記実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置は、前記契約電力量比較制御部の判断の結果、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の契約電力量を超過すると予測された際に、全き電区間における列車の電力特性の実績データを基に、前記自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車の前記実施予測ダイヤと前記実施運転曲線とを補正するための情報を生成して、この生成された補正情報を前記運行管理システムの前記実施予測ダイヤ監視装置と前記実施運転曲線形成装置とに送信することを特徴とする電気鉄道監視制御システム。
【請求項３】
請求項２に記載の電気鉄道監視制御システムにおいて、
前記実施予測ダイヤ・運転曲線補正情報生成装置は、
前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の最大供給能力を超過すると予測された際に、前記自己の変電所の最大供給能力を超過すると予測されたときの時間帯に在線するき電区間に最寄りの変電所の整流器を増発する制御に基づいて、前記自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車の前記実施予測ダイヤと前記実施運転曲線とを補正するための情報を生成し、
前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の契約電力量を超過すると予測された際に、前記自己の変電所の契約電力量を超過すると予測されたときの予め定めた制御に基づいて、前記自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車の前記実施予測ダイヤと前記実施運転曲線とを補正するための情報を生成することを特徴とする電気鉄道監視制御システム。
【請求項４】
請求項３に記載の電気鉄道監視制御システムにおいて、
前記最大供給能力比較制御部は、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の最大供給能力を超過すると予測された場合に、前記運行管理システムに対して警告通知を行うことを特徴とする電気鉄道監視制御システム。
【請求項５】
請求項３に記載の電気鉄道監視制御システムにおいて、
前記最大供給能力比較制御部は、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の最大供給能力を超過すると予測された場合に、前記運行管理システムに対して、最大供給能力超過となる列車群に対して在線状況に応じた最適な運転指令を行うための情報を提供することを特徴とする電気鉄道監視制御システム。
【請求項６】
請求項３に記載の電気鉄道監視制御システムにおいて、
前記最大供給能力比較制御部は、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の最大供給能力を超過すると予測された場合に、その予測された時間帯にき電区間に在線する列車に２番目に近い変電所の整流器を増発する制御を行うことを特徴とする電気鉄道監視制御システム。
【請求項７】
請求項３に記載の電気鉄道監視制御システムにおいて、
前記契約電力量比較制御部は、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の契約電力量を超過すると予測された場合に、前記電力管理システムに対して警報通知を行うことを特徴とする電気鉄道監視制御システム。
【請求項８】
請求項３に記載の電気鉄道監視制御システムにおいて、
前記契約電力量比較制御部は、前記消費電力の予測結果が前記自己の変電所の契約電力量を超過するか否かを予測する際に、前記自己の変電所のき電区間に在線すると予測される列車の運転曲線の傾きから力行か減速かの運転状況に基づいて契約電力量を超過するか否かを予測することを特徴とする電気鉄道監視制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−９５３９８（Ｐ２０１３−９５３９８Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４３２１６（Ｐ２０１１−２４３２１６）
【出願日】平成２３年１１月７日（２０１１．１１．７）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【出願人】（０００１５３４４３）株式会社日立情報制御ソリューションズ (359)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月７日（２０１１．１１．７）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【出願人】（０００１５３４４３）株式会社日立情報制御ソリューションズ (359)
【Ｆターム（参考）】
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