专利名称：列车行车时刻表评价装置及列车行车时刻表评价方法
技术领域：
本发明涉及计算列车的行车时刻表的列车行车时刻表评价装置及评价方法，特别涉及适于评价进行高密度运转时的所需时间或运转条数等的技术。
背景技术：
一般来说，在制作在路线上行进的列车的行车时刻表时，作为基本数据而使用路线的列车的所需时间的最小值及列车间隔的最小值。其中所需时间的最小值以在列车遵从了路线的曲线或陡度、车站的站台或转辙器等的速度限制的基础上，该列车能够以最快速度行进的行进模式为前提。该行进模式一般被称为标准运转曲线。此外，列车间隔的最小值在前后行进的列车分别按照标准运转曲线行进的情况下，在考虑了信号方式等设备的动作的基础上，作为能够实现行进的最小的列车的时间间隔求出。这里，将列车的时间间隔称为时隔，时隔的最小值被称为最小运转时隔。列车的行车时刻表按照不比标准运转曲线的所需时间更短，并且不比最小运转时隔更小的方式制成。对于最小运转时隔的计算，由于一般来说车站的时隔会变大，因此将其最小运转时隔，这是众所周知的。
另外，速度限制除了所述的制约以外，有时还对每种列车规定各车站间的最高速度。例如，通过将在各车站均停车的列车的最高速度设定为低于在部分车站通过而不停车的列车的最高速度，则可以调整每种列车的行进时间，使路线全部的列车的行动更为顺利。
关于制作行车时刻表的技术，已经公布有很多的方法。在专利文献1中，公布有如下的方法，使用列车种别、运行区间(始发站、目的站)、某1个车站的出发或到达时刻，求得与在各站列车所使用的编号线路的组合对应的最小运转时隔，将它们组合而制成行车时刻表。
专利文献1特开公报平11-78892(图2)这里，当例如基于标准运转曲线等运转曲线制成行车时刻表时，由于由每种列车的运转曲线决定的行进时间为1个，最小运转时隔对应于每一个列车种别的组合决定为1个，因此无法与以小于该决定的值的列车间隔为前提的高峰时间带等行车时刻表对应。
此外，当使用在使速度低于标准运转曲线时获得的运转曲线来对应小的列车间隔时，高峰时间带的前后等的时间由于列车的条数较少，当在各列车的列车间隔中有较大宽度时，由于与多个间隔中较小的间隔匹配，因此在较大的间隔的位置上，就会有过多的富裕，从而变为不必要地缓慢行进的时刻表。
为了解决该问题，虽然有例如模拟列车的行进，计算各种时间变化下的列车的变动而制成行车时刻表的方法，但是用于进行该模拟的计算量巨大，与使用所述的运转曲线的情况相比，由于时间花费很多，因此有无法在短时间内进行列车行进的计算的问题。
发明内容
本发明是鉴于该情况而提出的，其目的在于，可以比模拟计算更为简单地制成标准运转曲线的行车时刻表以外的复杂的列车行车时刻表。
本发明在计算在车站间行进的多个列车的行车时刻表的情况下，对于各列车种别设定多条运转曲线，使用由每条运转曲线决定的多个行进时间、由各列车种别及多条运转曲线的组合决定的多个运转时隔，与由列车种别及前后行进的多个列车的发车到达时刻决定的列车间隔对应地，在运转时隔当中，使用由达到列车间隔以上的值的情况下的运转曲线决定的行进时间，计算遵从了列车行车时刻表的列车的行进。
根据本发明，有如下的效果，即，在无法像标准运转曲线那样用每一种列车的运转曲线评价遵从了行车时刻表的行进的情况下，可以比利用模拟的计算更为简单地，比使用了一条运转曲线的计算更为精确地，计算遵从了行车时刻表的列车的行进。
图1是表示本发明的一个实施方式的列车行车时刻表评价装置的构成例的方框图。
图2是表示本发明的一个实施方式的快车及慢车的标准运转曲线的例子的说明图。
图3是表示依照本发明的一个实施方式的标准运转曲线的快车及慢车的行进时间及最小运转时隔的例子的说明图。
图4是表示适用于本发明的一个实施方式的快车及慢车中的多个运转曲线的例子的说明图。
图5是表示本发明的一个实施方式的每个站间的行进时间及最小运转时隔的例子的说明图。
图6是表示本发明的一个实施方式的每个站间的行进时间及最小运转时隔的例子的说明图。
图7是表示成为本发明的一个实施方式的对象的行车时刻表数据的例子的说明图。
图8是本发明的一个实施方式的最佳的行进模式的选择处理例的流程图。
图9是表示本发明的一个实施方式的多个行进模式下的到站的行车时刻表数据的说明图。
图10是表示在行车时刻表数据中显示了本发明的一个实施方式的发车到站时刻及所选择的行进模式的例子的说明图。
图11是以考虑了行进顺序的例子表示本发明的一个实施方式的发车到站时刻及所选择的行进模式的说明图。
图12是本发明的一个实施方式的行进模式的适用处理例的流程图。
图13是表示在本发明的一个实施方式的快车及慢车中使用了多个运转曲线的例子的说明图。
图中1-列车行车时刻表评价装置，11-列车行进计算部，12-列车组行进计算部，13-结果显示部，14-选择行进模式合计部，21-路线数据储存部，22-车辆数据储存部，23-运用种别数据储存部，31-区间所需时间数据储存部，32-区间运转时隔数据储存部，33-行车时刻表数据储存部，41-发车到站时刻结果数据储存部，42-所需时间结果数据储存部，43-行进模式选择结果数据储存部，101-路线，102-列车，103-慢车的标准运转曲线，103A-慢车的行进模式1，103B-慢车的行进模式1的其他的例子，104-快车的标准运转曲线，104A-快车的行进模式1，104B-快车的行进模式1的其他的例子，201-慢车(在各站均停靠)，202-快车(在部分站通过而不停靠)。
具体实施例方式
下面将参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。本实施方式中，以适用于使用对每种列车制成的行车时刻表来进行适当的运行评价的列车行车时刻表评价装置为例。下面将对该列车行车时刻表评价装置的构成及动作的例子进行说明。
首先，对本例的列车行车时刻表评价装置的构成例进行说明。图1是表示本例的列车行车时刻表评价装置的构成例的方框图。列车行车时刻表评价装置1作为有关形成计算对象的路线的数据储存部，具有保存路线的曲线半径或陡度、分支的位置或速度限制、车站的停车位置等的路线数据储存部21、保存所行进的车辆的加速性能及减速性能或最高速度、重量、速度阻力状况等的车辆数据储存部22、保存在路线上行进的慢车或快车等列车种别、各个停车站或通过站、每种车的在各站间的最高速度限制等的运用种别数据储存部23。使用储存在这些储存部21、22、23中的数据，用列车行进计算部11，对每一个列车种别计算多条运转曲线。这里，所谓运转曲线是指，列车遵从列车种别的指定而在计算对象的路线上行进时的、记录了路线的各位置上的列车的速度的信息。在计算对象的路线中，表示列车种别各自最快地行进情况的运转曲线一般被称为标准运转曲线。
另外，列车行进计算部11对于慢车及快车的标准运转曲线，分别使用储存在行进模式指定数据储存部24中的数据及储存在分割区间指定数据储存部25中的数据，制成预想了多个行进的运转曲线。所谓行进模式，是对各列车种别的每条运转曲线设定，当列车依照标准运转曲线行进时，被设定为行进模式0，当依照其他的运转曲线行进时，被设定为行进模式1。行进模式指定数据保存有对应于各种列车的多个最高速度限制信息，分割区间指定数据保存有由一个以上的站间构成路线的各站间的区间的信息，从而列车行进计算部11就可以基于每种列车的行进模式，进行行进时间及最小运转时隔的计算。
此外，列车行进计算部11对于各站间的行进时间及最小运转时隔，使用分割区间指定数据，将路线的各站间以由1个以上的站间构成的区间作为单位，对每个列车种别及行进模式的组合归纳出合计了行进时间和停车时间的所需时间及最小运转时隔。此外，制成储存了每个区间的所需时间的区间所需时间数据31、储存每个区间的最小运转时隔的区间运转时隔数据32。
使用在保存对每种列车应用了行进模式时的行车时刻表的行车时刻表数据储存部33中所储存的数据、储存在区间所需时间数据储存部31中的数据、储存在区间运转时隔数据储存部32中的数据，由列车组行进计算部12计算遵从了行车时刻表的列车的行进。根据对于该行车时刻表进行了基于多个行进模式的列车的行进计算的结果，可以获得出站到站时刻结果数据、所需时间结果数据和行进模式选择结果数据。储存在出站到站时刻结果数据储存部41中的出站到站时刻结果数据，保存各列车在各站出发或者到达的时刻，所需时间结果数据储存部42中所储存的所需时间结果数据保存各列车的行进时间，行进模式选择结果数据储存部43中所储存的行进模式选择结果数据保存各列车适用于各站间的行进模式。
对于储存了行进模式的选择结果的行进模式选择结果数据，选择行进模式合计部14对各列车在全区间中进行使用了后述的加权函数的计算及评价。此外，在显示所计算的结果的结果显示部13中，可以显示在列车行进计算部11中计算的运转曲线、出站到站时刻结果数据、所需时间结果数据及行进模式选择结果数据以及这些数据的评价等。
下面，对用图1所示的构成的列车行车时刻表评价装置1进行列车行车时刻表的计算的例子进行说明。而且，以下的说明中，对储存在评价装置1内的各储存部21～25、31～33、41～43中的各数据，使用与储存部相同的符号进行说明。首先，将快车及慢车的标准运转曲线的例子表示在图2中。图2(c)表示由从车站1到车站5构成的路线101和列车102以及从车站1到车站5的例子。图2(a)及图2(b)中将纵轴作为速度，将横轴作为位置，描画与路线101和列车102对应的运转曲线。此外，图2(a)表示在车站1、车站3、车站5停车，通过车站2和车站4的快车的标准运转曲线104的例子，图2(b)表示在从车站1到车站5的全部车站上停车的慢车的标准运转曲线103的例子。慢车的标准运转曲线103及快车的标准运转曲线104是基于路线数据21，并根据车辆数据22获得各个车辆的加速性能及减速性能或最高速度、重量、速度阻力情况而计算的。另外，由运用种别数据23反映出在路线上行进的慢车或快车等列车种别、各自的停车站及通过站、每种列车的各站间的最高速度限制。由此，慢车的标准运转曲线103和快车的标准运转曲线104表示各个列车种别最快地行进的情况。
根据图2(a)的快车的标准运转曲线104可以知道，在快车从车站1出发后，加速至速度V，在车站1到车站2间行进，在通过的车站2处减速至速度V’后，再次加速至速度V，从车站2到车站3间行进，在车站3处停车。快车在车站3到车站5之间也进行相同的加速、减速。另一方面，根据图2(b)的慢车的标准运转曲线103可以知道，慢车在车站1出发后，加速至速度v，在车站1到车站2间行进，在车站2处停车。慢车在车站2到车站3间、车站3到车站4间、车站4到车站5间也进行相同的加速、减速。而且，本例中，虽然对从车站1行进到车站5的情况进行说明，但是对于从车站5行进到车站1的情况，顺序也相同。
这里，在图3中表示了依照标准运转曲线的快车及慢车的行进时间及最小运转时隔的例子。运转时隔由前后行进的列车种别的组合、各种列车所使用的编号路线决定的情况已经在现有的技术中公示。本例中，在各站每种列车所使用的编号路线全都固定，各种列车的站间的所需时间、每种列车的组合的运转时隔在各站间采用一个值。另外，各站的各种列车的停车时间采用一个值Ts。此外，图3(a)表示每种列车的站间的行进时间的例子，图3(b)对每个由先行及后行的快车及慢车形成的4种组合(先行-后行慢车-快车、快车-慢车、慢车-慢车、快车-快车)，表示了站间的最小运转时隔的例子。
在制成行车时刻表时，设定前后的列车间隔时的最小值由运转时隔制约。例如，在图3(a)的行进时间及图3(b)的最小运转时隔中，当从车站1到车站3慢车先行而快车后行时，由于当将从车站1到车站2的最小运转时隔设为小于Thle12时，则后行列车就无法进行依照快车的标准运转曲线104的行进，因此就无法实现从车站1到车站2的快车的行进时间Tre12。
这里，作为以小于图3(b)所示的最小运转时隔的间隔进行运行的方法，制成慢车的标准运转曲线103及快车的标准运转曲线104，与这些标准运转曲线相对应而设定多条运转曲线。这是计算对于各个多条运转曲线的行进时间、和运转曲线相互的最小运转时隔，从适于先行的列车种别和后行的列车种别的多个行进时间和最小运转时隔中，适用与先行列车和后行列车的间隔对应的最小运转时隔和行进时间的方法。
为了进行利用多条运转曲线的计算，首先，列车行进计算部11对于慢车的标准运转曲线103及快车的标准运转曲线104，使用行进模式指定数据24，制成预想了多个行进的运转曲线。慢车的标准运转曲线103及快车的标准运转曲线104由于是在考虑了路线数据21和车辆数据22和运用种别数据23后，慢车或快车在路线101上最块地行进的情况下的标准运转曲线，因此在多个行进中就无法以高于慢车的标准运转曲线103及快车的标准运转曲线104的速度行进。由此，在行进模式指定数据24中，作为多个行进，设想为以低于慢车的标准运转曲线103及快车的标准运转曲线104的速度行进。
下面，将设想为低于本例的图2所示的快车及慢车的标准运转曲线的速度下的行进的运转曲线的例子表示在图4中。图4(a)表示在车站1、车站3和车站5停车而将通过车站2和车站4的最高速度设为V的快车的标准运转曲线104和将作为快车的最高速度V的一半的V/2设为最高速度的快车的运转曲线104A。同样地，图4(b)表示将从车站1到车站5全都停车的慢车的最高速度设为v的标准运转曲线103和将作为慢车的最高速度v的一半的v/2设为最高速度的慢车的运转曲线103A。以下，将慢车的标准运转曲线103及快车的标准运转曲线104称为行进模式0，将慢车的运转曲线103A及快车的运转曲线104A称为行进模式1。由此，行进模式指定数据24对每种列车保存多个最高速度限制信息。此外，基于每种列车的行进模式0及行进模式1，列车行进计算部11进行行进时间及最小运转时隔的计算。另外，图4(c)将从车站1到车站3的2个站间定为区间1，将从车站3到车站5的2个站间定为区间2，作为路线和区间的对应例表示。
这里，将依照行进模式0及行进模式1的运转曲线的快车及慢车各自的行进时间及最小运转时隔的例子表示在图5中。图5(a)表示对每种列车组合了行进模式0及行进模式1的站间的行进时间的例子。图5(b)表示对先行和后行的快车及慢车的4种组合的每个都组合了行进模式0及行进模式1的站间的最小运转时隔的例子。行进时间是由列车种别及行进模式的数目决定的值，同样，最小运转时隔是由前后的列车种别及行进模式的组合决定的值。本例中，由于将行进模式设为了2种，因此行进时间对每个列车种别为行进模式0和行进模式1这2个。另外，最小运转时隔对于每个列车种别的组合为4个。而且，在图5(b)中，对于快车-慢车、慢车-慢车、快车-快车的组合的最小运转时隔，仅表示先行和后行都为行进模式0的情况，省略其他的行进模式的组合的记述。
图5(a)的行进时间当中，行进模式0的情况下的快车及慢车的值为由图4(a)的快车的标准运转曲线104或图4(b)的慢车的标准运转曲线103决定的值。由此，图5(a)的行进模式0的情况下的行进时间就与图3(a)中所示的行进时间相同。即，Tre12_0＝Tre12，Tre23_0＝Tre23，Tre34_0＝Tre34，Tre45_0＝Tre45，Trl12_0＝Trl12，Trl23_0＝Trl23，Trl34_0＝Trl34，Trl45_0＝Trl45。
本例中，依照图4(a)及图4(b)中表示的每种列车的行进模式1的运转曲线的最高速度由于以行进模式0的最高速度的一半设定，因此图5(a)的行进模式0和行进模式1的行进时间就成为如下的关系。
行进模式0下的各站间的行进时间＜行进模式1下的各站间的行进时间…式(1)此外，列车行进计算部11对于图5所示的各站间的行进时间及最小运转时隔，使用分割区间指定数据25，汇总为以路线101的各站间为单位的行进时间及最小运转时隔，制成区间所需时间数据31及区间运转时隔数据32。
利用该分割区间指定数据25中所记录的站间和区间的对应，列车行进计算部11计算各区间的行进时间和最小运转时隔。首先，各区间的行进时间作为从区间的最初的车站出发后直至到达区间的最后的车站的时间，由将与区间对应的各站间的行进时间的合计值、处于各站间之间的车站的停车时间的合计值加和后的值决定。将该值作为区间所需时间，用下式(2)计算。
区间所需时间＝∑(与区间对应的各站间的行进时间)+∑(处于各站间之间的车站的停车时间)…式(2)图4(a)所示的快车的运转曲线之内，例如快车的行进模式0下的快车的标准运转曲线104的区间所需时间Tres1_0(区间1)及Tres2_0(区间2)，根据式(2)及图5(a)成为以下的值。
区间所需时间(区间1)Tres1_0＝(Tre12_0+Tre23_0)+(0)区间所需时间(区间2)Tres2_0＝(Tre34_0+Tre45_0)+(0)同样，图4(b)所示的慢车的运转曲线之内，例如慢车的行进模式1下的慢车的运转曲线103A的区间所需时间Trls1_1(区间1)及Trls2_1(区间2)，使用各车站的各种列车的停车时间Ts，根据式(2)及图5(a)成为以下的值。
区间所需时间(区间1)Trls1_1＝(Trl12_1+Trl23_1)+(Ts)区间所需时间(区间2)Trls2_1＝(Trl34_1+Trl45_1)+(Ts)此外，各区间的最小运转时隔，使用在与各区间对应的站间的最小运转时隔之中的最大的值。将该值作为区间运转时隔，以下式(3)计算。
区间运转时隔＝Max(与区间对应的各站间的最小运转时隔)…式(3)而且，式(3)的函数Max(a，b，…)为将值a、b、…当中的最大值取出的函数。
图4中，例如先行为慢车的行进模式0下的运转曲线103、后行为快车的行进模式0下的运转曲线104的情况下的区间运转时隔Thles1_00(区间1)及Thles2_00(区间2)，根据式(3)成为如下的值。
区间运转时隔(区间1)Thles1_00＝Max(Thle12_00，Thle23_00)…式(3_1)区间运转时隔(区间2)Thles2_00＝Max(Thle34_00，Thle45_00)…式(3_2)这里对于各车站的最小运转时隔，设为如下的关系
Thle12_00＜Thle23_00…式(3_3)Thle34_00＜Thle45_00…式(3_4)这样，式(3_1)及式(3_2)就成为以下的值。
区间运转时隔(区间1)Thles1_00＝Max(Thle12_00，Thle23_00)＝Thle23_00…式(3_5)区间运转时隔(区间2)Thles2_00＝Max(Thle34_00，Thle45_00)＝Thle45_00…式(3_6)这里，将在每个区间依照行进模式0及行进模式1的运转曲线的快车及慢车各自的行进时间及区间运转时隔的例子表示在图6中。此外，图6(a)表示对每种列车组合了行进模式0及行进模式1的区间的行进时间的例子。图6(b)表示了对由先行和后行的快车及慢车形成的4种组合的每个均组合了行进模式0及行进模式1的区间的最小运转时隔的例子。而且，图6(b)中，对于快车-慢车、慢车-慢车、快车-快车的组合的最小运转时隔，仅表示先行和后行都为行进模式0的情况，其他的行进模式的组合省略。本例中，由于将行进模式设为2种，因此行进时间对每种列车为行进模式0和行进模式1这2个。另外，最小运转时隔对每种列车的组合各有4个先行、后行的行进模式的组合。此外，图6所示的区间的行进时间及最小运转时隔分别被储存在区间所需时间数据31及区间运转时隔数据32中。
式(3_5)及式(3_6)的区间运转时隔采用先行为慢车的行进模式0下的慢车的标准运转曲线103，后行为快车的行进模式0下的快车的标准运转曲线104的情况下行进时的各区间中的最大的值。根据该情况，如果在先行及后行的组合中使用这些区间运转时隔，则先行及后行的列车都可以实现由各自的行进模式下的运转曲线获得的行进，并可以实现各站间的行进时间，因此就可以实现区间所需时间。
使用利用以上的过程制成的区间所需时间数据31及区间运转时隔数据32，列车组行进计算部12就可以计算遵从了列车行车时刻表33中记录的行车时刻表的行进。
然后，将快车和慢车的行车时刻表的例子表示在图7中。图7是用于说明从车站1到车站5的行车时刻表的例子的图，通过在纵轴中设为运转方向(车站的位置)，在横轴中设为经过时间，就可以根据经过时间知晓慢车201及快车202的位置。图7中，将实线作为慢车201，将虚线作为快车202，分别表示行车时刻表。根据行车时刻表，对于从车站1向车站5行进的慢车201及快车202，发现先行的慢车201在车站3会退避后行的快车202。慢车201的区间1的行进时间Trls1根据区间所需时间数据31，由图4(b)所示的慢车的标准运转曲线103的行进模式0下的图6(a)的Trls1_0或者慢车的运转曲线103A的行进模式1下的图6(a)的行进时间Trls1_1决定。这里，慢车201由于设为依照慢车的标准运转曲线103的行进模式0，因此慢车201的行进时间Trls1就成为Trls1_0。当参照图7的行车时刻表数据时，慢车201在出发时刻Td_1_201从车站1出发。根据从车站1到车站3的行进时间Trls1和在车站2的停车时间Ts，到达时刻Ta_3_201为Ta_3_201＝Td_1_201+Trls1+Ts另外，快车202在出发时刻Td_1_202从车站1出发。根据从车站1到车站3的行进时间Tres1，到达时刻Ta_3_202为Ta_3_202＝Td_1_202+Tres1当在区间1中先行的慢车201遵照行进模式0时，适用于后行的快车202的行进时间为图4(a)所示的快车的标准运转曲线104的行进模式0下的图6(a)的Tres1_0，或者为快车的运转曲线104A的行进模式1下的Tres1_1。对于行进模式0的情况，慢车201及快车202的间隔根据区间运转时隔数据32，Thles1_00就成为最小值。同样，对于行进模式1的情况，Thles1_01成为最小值。像这样，根据图7的行车时刻表数据中所记录的慢车201及快车202的间隔，可以选择成为后行的快车202的行进模式。
下面，对从多个行进模式中使用最佳的行进模式时的选择处理例进行说明。这里，在决定了先行列车的到站时刻后，将从行进模式0开始依次使用的后续列车的行进模式作为评价模式，通过计算到站时刻和到站最小时刻，进行决定适用于后续列车的最佳的行进模式的处理。
图8是决定后续列车的最佳的行进模式的选择处理例的流程图。当依照图8的流程图说明处理时，首先要开始对各个列车的计算(步骤ST1)。最初，进行后行的列车从发车站出发的时刻决定(步骤ST2)。本例中，若根据图7的行车时刻表数据以快车202为例进行说明，则由于从作为区间1的始发站的车站1出发的时刻与后行列车的发车时刻相当，因此Td_1_202就成为发车时刻。
然后，决定先行列车的到站事件时刻的决定(步骤ST3)。本例中，根据图7，由于Ta_3_201相当于慢车201到达作为区间1的终点站的车站3的时刻，因此就成为慢车201从作为区间1的始发站的车站1出发的时刻Td_1_201、作为慢车201的区间1的行进时间的图4(b)所示的运转曲线103的行进模式0下的图6(a)的Trls1_0、在车站2的停车时间Ts的合计值。
先行(慢车201)到达事件时刻＝Ta_3_201＝Td_1_201+Trls1_0+Ts…式(4)此外，作为从图4(a)所示的快车202的2个行进模式当中判定适用的行进模式时的初始值，使用行进时间最短(最高速度大)的行进模式0(步骤ST4)。以后的处理中，从多个行进模式当中依次进行将一个行进模式作为对象的判定处理。将该作为对象的行进模式称为评价模式。
然后，对于该评价模式，利用评价模式的区间行进时间进行到站时刻的计算(步骤ST5)。这里，由于快车202的评价模式为行进模式0，因此快车202到达作为区间1的终点站的车站3的时刻Ta_3_202就成为决定后行列车的发车时刻的步骤ST2的Td_1_202、图4(a)所示的运转曲线104的行进模式0下的图6(a)的快车的行进时间中所示的区间所需时间数据31中的Tres1_0的合计值。
后续到站时刻(快车)＝Ta_3_202＝Td_1_202+Tres1_0…式(5)然后，对于该评价模式，进行评价模式的区间最小运转时隔下的到站最小时刻的计算(步骤ST6)。这里，由于评价模式为行进模式0，区间1中的先行列车根据图7为慢车201，慢车201使用行进模式0，因而区间1中的最小运转时隔根据区间运转时隔数据32就成为Thles1_00(＝Thle23_00)。由此，到车站3的到站最小时刻就成为在式(4)的先行列车的到站事件时刻Ta_3_201上加上了区间1的最小运转时隔的值。
到站最小时刻(快车)＝Ta_3_201+Thles1_00
＝Td_1_201+Trls1_0+Ts+Thles1_00…式(6)此外，对相对于快车202的式(5)的后续到站时刻及式(6)的到站最小时刻的大小进行大小判定(步骤ST7)。式(5)中的后续到站时刻大于式(6)中的到站最小时刻时，依照评价模式的行进中的到站时刻由于与为了维持评价模式下的最小运转时隔所必需的到站时刻相比处于后面，因此就可以在利用评价模式的行进中保持最小运转时隔。该情况下，进行将评价模式作为在实际中适用的适用模式的处理(步骤ST11)。
另一方面，当式(5)中的后续到站时刻小于式(6)中的到站最小时刻时，由于无法在评价模式下的行进中保持最小运转时隔，因此对多个行进模式当中的还未作为评价模式的行进模式进行再次计算。首先，确认判定未作为评价模式的行进模式的有无(步骤ST8)，如果有还未作为评价模式的行进模式，则进行将该行进模式内的一个变更为评价模式的处理(步骤ST9)，再次对评价模式的区间行进时间中的到站时刻的计算(步骤ST5)以后进行重复。
在将本例的行进模式9作为评价模式的情况下，在步骤ST7的判定中，使式(5)中的后续到站时刻小于式(6)中的到站最小时刻。此外，在将行进模式1作为评价模式的情况下，在步骤ST7的判定中，使式(5)的后续到站时刻大于式(6)的到站最小时刻。
这里，将多个行进模式下的到站时刻和最小运转时隔的行车时刻表的例子表示在图9中。图9在纵轴中设为运转方向(车站的位置)，在横轴中设为经过时间，表示区间1的行车时刻表数据的例子。而且，实线表示慢车201的行车时刻表数据，单点划线表示使用了行进模式1的快车202的行车时刻表数据，虚线表示使用了行进模式0的快车202’的行车时刻表数据。
本例中，当将行进模式1作为评价模式时，在步骤ST7的判定中，由于式(5)中的后续到站时刻大于到站最小时刻，因此进行将行进模式1作为评价模式的处理(步骤ST11)。将行进模式1作为评价模式时的快车202的到站时刻是通过对行进模式1计算式(5)的后续到站时刻，作为以下的值而获得的。
后续到站时刻(快车202)＝Td_1_202+Tres1_1…式(7)
此外，进行将式(7)的值设为作为后续列车的快车202的到达车站3的时刻Ta_3_202的处理(步骤ST12)。
Ta_3_201＝Td_1_202+Tres1_1…式(7_1)而且，当在确认未作为评价模式的行进模式的有无的步骤ST8的判定中，没有未作为评价模式的行进模式时，由于已形成的多个行进模式并不适用，因此进行没有能够保持的行进模式的处理(步骤ST10)。在该没有能够保持的行进模式的处理中，作为后续列车到达车站的时刻，使用在先行列车的到站事件时刻中加上了后述的时间间隔的值。通过将如此获得的时刻取代本处理中的到达时刻而使用，结束该区间的单独计算(步骤ST13)，进行下一个区间的处理。
在时间间隔中，例如参照区间运转时隔数据32，在某个区间中的根据先行列车种别和行进模式下的列车种别形成的多个行进模式的区间运转时隔之中，使用最大的时隔。
或者，在某个区间中的根据列车种别形成的多个行进模式中，对区间行进时间最大的行进模式，使用在这些区间中的由先行列车种别和行进模式的组合决定的区间运转时隔。
这样，作为某个区间的列车的行进，就可以使用多个行进模式进行计算。即，通过对储存在行车时刻表数据33中的全部的行车时刻表反复进行图8的流程图中所示的计算，就可以计算基于区间所需时间数据31及区间运转时隔数据32中所记录的多个行进模式的列车的行进。
此外，对于行车时刻表数据33，根据在列车组行进计算部12中进行的基于多个行进模式的列车的行进计算的结果，就可以获得发车到站时刻结果数据41及所需时间结果数据42及行进模式选择结果数据43。
下面，对获得这些数据的行进计算进行说明。发车到站时刻结果数据41保存有各列车从各站出发或到达各站的时刻，例如快车202作为从车站1出发的时刻，根据图7具有Td_1_202的值，作为到达车站3的时刻，根据式(7_1)具有Ta_3_202的值。另外，作为通过车站2的时刻，快车202由于在包括车站2的区间1中使用行进模式1，因此根据图5(a)的行进时间，可以用以下的式(8)计算快车202的车站2的通过时刻。
车站2的通过时刻(快车)＝车站1的出发时刻+从车站1到车站2的行进时间＝Td_1_202+Tre12_1…式(8)同样，慢车201从车站2出发的时刻可以用下式(9)计算。
车站2的出发时刻(慢车)＝车站1的出发时刻+从车站1到车站2的行进时间+车站2的停车时间＝Td_1_202+Trl12_0+Ts…式(9)另外，所需时间结果数据42保存有各列车的行进时间，例如快车202从车站1向车站3行进时的行进时间可以根据式(7)后续到站时刻＝Td_1_202+Tres1_1，作为行进模式1下的行进时间Tres1_1而获得。同样，慢车201的行进时间可以根据式(4)先行到站事件时刻＝Td_1_201+Trls1_0+Ts，作为行进模式0下的行进时间Trls1_0获得。同样，根据式(23)区间所需时间(区间1)＝Trls1_1＝(Trl12_1+Trl23_1)+(Ts)，在行进时间Trls1_0中含有车站2的停车时间Ts。这样，慢车201的从车站1到车站3的所需时间就可以用行进时间Trls1_0来获得。
此外，行进模式选择结果数据43保存有各列车在各站间适用的行进模式，例如由于快车202在与从车站1到车站3对应的区间1中适用行进模式1，因此行进模式选择结果数据43具有以下的信息。
快车202区间1(车站1→车站3)行进模式1同样，对于慢车201，具有以下的信息。
慢车201区间1(车站1→车站3)行进模式0图10是作为使用了发车到站结果数据41及所需时间结果数据42时的显示，与行车时刻表相同地将列车的移动在结果显示部13中以折线显示的例子。这里，在纵轴中采用运转方向，在横轴中采用经过时间，以在快车中使用了行车时刻表202及在慢车中使用了行车时刻表201的例子来表示区间1及区间2的发车到站时刻及行进时间。这里，根据列车组行进计算部112，慢车201及快车202在区间2中都使用了行进模式0。另外，慢车201作为与从车站3出发时的快车202的时间间隔，相对于快车202的出发时刻设定了区间2的区间运转时隔Thels2_00。Thels2_00是对于先行的快车和后行的慢车201，在作为区间2的从车站3到车站5之间的最小运转时隔的最大的值，采用以图6所示的与先行的慢车和后行的快车的区间运转时隔相同的过程求得的值。
区间2Thels2_00＝Max(Thel34_00，Thel45_00)
另外，快车202从车站3出发的时刻是以在快车202到达车站3的时刻中，加上了在各站的各列车种别的停车时间Ts的值而求得的。同样，慢车201的式子也如下获得。
从车站3的出发时刻(快车)＝Td_1_202+Tres1_1+Ts从车站3的出发时刻(慢车)＝Td_1_202+Tres1_1+Thels2_00+Ts此外，慢车201及快车202到达车站5的时刻是以在各列车从车站3出发的时刻中，加上了由各行进模式0决定的区间所需时间的值而求得的。
到达车站5的到达时刻(快车)＝Td_1_202+Tres1_1+Tres2_0+Ts到达车站5的到达时刻(慢车)＝Td_1_202+Tres1_1+Thels2_00+Trls2_0+2Ts如图10所示，通过将行进模式的选择结果与显示列车的移动的折线对应地显示在结果显示部13中，例如在快车202从车站1到车站3的行进中，根据先行的慢车201选择了行进模式1等，就可以更为可靠地把握各列车在各个区间中适用的行进模式的选择状态。
然后，对于慢车及快车的行进计算结果，在图11中表示有将结果以单元格显示的例子。图11在纵轴中采用运转方向，在横轴中采用经过时间，将区间1及区间2的行进模式的选择结果以单元格显示。此外，将每个列车的各站的发车到站时刻像时刻表那样以一列显示，考虑各列车的行进顺序，分割为退避后续的列车的另一列来显示。另外，在各单元格的上部记录有到站时刻，在下部记录有发车时刻。例如，慢车201在车站3退避快车202，因此将从车站1到车站3用一列显示，将从车站3到车站5用另一列显示。另外，快车202从车站1到车站3适用行进模式1，从车站3到车站5适用行进模式0。快车202由于不用退避后续列车，因此用一列显示。另外，作为显示行进模式的选择结果的手段，对每个行进模式定义颜色或涂布的花纹，使列在每个对应的区间中与行进模式选择结果数据43的内容匹配地应用花纹。
通过如此设置，就可以与图10所示的行车时刻表的显示相同地，更为可靠地把握各列车在各个站间适用的行进模式的选择状态。该结果被结果显示部13显示。
对于像这样列车间隔小于标准运转曲线的最小运转时隔的情况，可以计算列车的行进而算出车站的发车到站时刻及列车的所需时间。这里，作为利用行进模式的选择的行进计算结果的评价方法，对以下的方法进行说明，即，用选择行进模式合计部14对作为行进模式的选择结果的行进模式选择结果数据43进行适用了加权函数的计算。
行进模式0是依照了作为以路线101为前提的理想的行进的标准运转曲线的行进，行进模式1与行进模式0相比，最高速度更低，比行进模式0更偏离理想的行进。
这里，选择行进合计部14，作为基于行进模式的计算结果的评价中所适用的加权函数，将行进模式1下的行进乘以系数1，将行进模式0下的行进乘以系数0，对于相乘后的结果，在每个列车的全部区间中，或者每种列车的全部区间中求和，或者对于相乘的全部结果，在一个以上的每个区间中求和，或者对相乘的全部结果计算全部区间的和，该值越小，则评价为列车采用了越接近标准运转曲线的行进，即理想的行进。
例如，根据图11所示的结果，发现在行进模式选择结果数据43中保存有如下的结果，即，在区间1中慢车选择行进模式0，快车选择行进模式1，在区间2中快车和慢车都选择行进模式0。
这里，选择行进模式合计部14对每个列车在全部区间中，对行进模式选择结果数据43进行适用了加权函数的评价。而且，每个区间的加权函数在区间1、区间2中都设为1。另外，每种列车的加权函数将快车设为2，将慢车设为1。根据图1的结果，路线101的全部区间的慢车的评价可以用以下的式子获得。
每种列车的评价(全部区间)＝∑(每个区间的加权系数×每种列车的加权系数×每个区间的行进模式选择结果下的加权系数)…式(10)慢车的评价(全部区间)＝(1×1×0)+(1×1×0)＝0快车的评价(全部区间)＝(1×2×1)+(1×2×0)＝2虽然根据图11，仅快车进行行进模式1下的行进，但是根据利用式(10)的计算结果也可以显示。
另外，每个区间的评价可以用以下的式子获得。
区间的评价＝∑(每个区间的加权系数×每种列车的加权系数×每个区间的行进模式选择结果下的加权系数)…式(11)区间1的评价＝(1×1×0)+(1×2×1)＝2区间2的评价＝(1×2×0)+(1×1×0)＝0虽然根据图11，仅区间1中进行行进模式1下的行进，但是根据利用式(11)的计算结果也可以显示。该结果被结果显示部13显示。
像这样，通过对每个模式符号、列车种别、区间乘以给定的加权系数，获得所得的值的和，评价该和，就可以简单地把握列车是否在进行接近标准运转曲线的行进。
下面，作为多个行进模式当中的设想为低于标准运转曲线的速度下的行进的运转曲线的其他的设定的例子，对将运转时隔设定为一定值的情况进行说明。一般在以往的技术中记载有运转时隔会因车站而变为较大的值的情况。所以，根据依照标准运转曲线的行进，对每个区间计算这些区间内整体的运转时隔，对作为其最大值的最小运转时隔超过了目标值的位置，设定降低了成为后行的列车的速度的行进模式，再次计算运转时隔，比较最大值和目标值。通过反复进行该操作，设定最小运转时隔不超过目标值的行进模式。
而且，目标值的确定方法例如有在标准运转曲线中的最小运转时隔上乘以任意的系数来设定的方法、在区间内整体的最小时隔的平均值上乘以任意的系数的方法、在标准运转曲线中的最小运转时隔中减去任意的时间值的方法、在区间内整体的最小时隔的平均值上加上任意的时间值的方法等。
这里，对确定运转时隔的目标值而调整行进模式的方法的处理例进行说明。这是对全部的列车种别、行进模式的组合求得运转时隔的目标值及最大值而将合适的行进模式用于列车的处理。
图12是对运转时隔的目标值使用了合适的行进模式的选择处理例的流程图。依照图12的流程图来说明处理。首先，开始对运转时隔的目标值进行的行进模式的计算(步骤ST21)。此外，指定成为计算对象的列车种别及行进模式的组合(步骤ST22)。这里，对于先行为慢车且在行进模式0下，后行为快车且在行进模式1下的组合进行。而且，行进模式将后行设为调整对象。
然后，对于所指定的列车种别及行进模式，进行运转时隔计算(步骤ST23)。其后，根据所计算的运转时隔，进行最大值的导出(步骤ST24)，导出时隔的目标值(步骤ST25)。时隔的目标值在以图4所示的区间为单位的范围(将从车站1到车站3设为区间1，从车站3到车站5设为区间2)中，设为比标准运转曲线下的最小运转时隔的值少30％的值。这里，在先行的慢车及后行的快车依照相当于标准运转曲线的行进模式0行进时的区间1及区间2的最小运转时隔Thels1_00及Thels2_00的各自中，将少30％的值作为时隔的目标值使用。
然后，进行对于时隔的最大值及目标值的比较(步骤ST26)。如果时隔的最大值小于目标值，则由于组合中的最大时隔满足了目标值，因此将在该时刻下作为调整对象的后行的行进模式作为快车的行进模式1使用(步骤ST28)。
如果时隔的最大值大于目标值，则进行行进模式的调整(步骤ST27)。调整是对作为调整对象的后行的快车实施，通过降低运转时隔的最大值不满足目标值的区间的速度来进行。对于进行了该调整的行进模式，通过反复进行运转时隔计算的步骤ST23以后的处理，获得满足目标值的快车的行进模式1。
当时隔的最大值小于目标值时，由于利用步骤S728的行进模式的使用已确定调整对象的行进模式，因此进行还未确定的行进模式的确认(步骤ST29)，当有未确定的行进模式时，回到对象列车种别、行进模式指定的步骤ST22。此外，重新指定成为计算对象的列车种别及行进模式的组合，作为运转时隔计算进行步骤ST23的时隔的最大值及目标值的比较处理以后的处理。如果对全部的行进模式都完成了调整，则本调整处理结束(步骤ST30)。
其中当后行为行进模式0时，行进模式0由于由标准运转曲线决定，因此不进行行进模式的调整。此时，无论在步骤ST26中比较了的时隔的最大值和目标值的大小如何，判定为条件成立，将这些行进模式即标准运转曲线下的行进设为行进模式0。
另外，对于行进模式0以外的行进模式，也会产生先行的列车种别及行进模式的多个组合。例如，在调整对象的后行为快车的行进模式1的情况下，就会有先行为慢车的行进模式0、慢车的行进模式1、快车的行进模式0、快车的行进模式1这4种。这里，有在全部4种中设定满足目标的后行的行进模式的方法、设定仅对4种的至少一个组合满足目标的后行的行进模式的方法。
另外，在全部4种中都满足目标的方法中，为了在全部4种中使最大值满足目标值，进行行进模式的调整。
或者，在仅对4种中至少一个组合满足目标的方法中，无论其他的组合的最大值和目标值的大小如何，判定为条件成立，使用满足了目标的行进模式。
这里，将利用确定了运转时隔的目标值的调整而获得的行进模式的例子表示在图13中。图13是说明相对于目标运转时隔进行加减速的快车及慢车的运转曲线的例子的图。图13(a)是快车的运转曲线的例子，表示使用了图4(a)所示的快车202的行进模式0的运转曲线104，表示在每个站间使用行进模式0和行进模式1的运转曲线104B。另外，图13(b)是慢车的运转曲线的例子，表示使用了图4(b)所示的慢车201的行进模式0的运转曲线103，表示在每个站间使用行进模式0和行进模式1的运转曲线103B。另外，图13(c)是路线和区间的对应例，是与图4(c)相同的图。根据快车的运转曲线104B及慢车的运转曲线103B，在从始发站出发后，都加速至每种列车使用行进模式0的最高速度(快车为V，慢车为v)，在保持了一会儿最高速度后，减速，保持使用行进模式1的速度(快车为V/2，慢车为v/2)，从而满足目标运转时隔地到达每种列车的目的站。使用了行进模式的计算与已说明的组合了行进模式的运转时隔的计算以后的方法相同。
通过进行如上说明的处理，由于在对每种列车无法以一条运转曲线来评价依照了行车时刻表的行进的情况下，可以通过对应多条运转曲线来简单地计算最适于行车时刻表的列车的行进模式，因此即使利用仅使用了一条运转曲线的计算，也可以精度优良地计算行进。此时，只要准备多条运转曲线来计算即可，与模拟列车的行进来计算每个时间变化的列车的移动的情况相比，可以大幅度地减少计算量，从而可以在短时间内计算。
另外，由于通过对每个区间计算运转时隔，比较作为其最大值的最小运转时隔和目标值，就可以设定最小运转时隔不超过目标值的行进模式，因此就有可以简单地将运转时隔设为一定值的效果。
权利要求
1.一种列车行车时刻表评价装置，其对在车站间行进的多个列车，进行依照记载于包括一个以上的列车种别定义的列车行车时刻表中的所述车站的发车到达时刻而行进时的计算，其特征是，具备对应于所述各个列车种别获得多条运转曲线的运转曲线获得机构；和列车行进计算机构，其使用由通过所述运转曲线获得机构取得的多条运转曲线所决定的行进时间、和由所述各种列车及所述多条运转曲线的每个组合所决定的运转时隔，与由所述列车种别及前后行进的所述多个列车的发车到站时刻决定的列车间隔对应地，在所述运转时隔当中，使用由达到所述列车间隔以上的值的情况下的所述运转曲线决定的所述行进时间，计算遵从了所述列车行车时刻表的列车的行进。
2.根据权利要求1所述的列车行车时刻表评价装置，其特征是，所述运转曲线被分割为以一个以上的站间为单位的区间，所述运转时隔对所述列车种别及多条所述运转曲线的每个使用所述区间之中最大的值。
3.根据权利要求2所述的列车行车时刻表评价装置，其特征是，对所述多条运转曲线的每条设定固有的模式符号，对每个所述模式符号设定第1加权系数，对应于所述各个列车种别设定第2加权系数，对所述每个区间设定第3加权系数，计算将与给定的评价单位对应的所述第1～第3加权系数相乘后的值的和。
4.根据权利要求1所述的列车行车时刻表评价装置，其特征是，所述多条运转曲线之内的一条为标准运转曲线。
5.根据权利要求4所述的列车行车时刻表评价装置，其特征是，所述标准运转曲线以外的运转曲线为进行比基于所述标准运转曲线的行进速度低的行进的情况。
6.根据权利要求5所述的列车行车时刻表评价装置，其特征是，所述速度低的行进通过限制所述列车的最高速度来设定。
7.根据权利要求5所述的列车行车时刻表评价装置，其特征是，所述速度低的行进是按照使所述列车在所述站间行进时的所述运转时隔总是在所指定的值以下的方式设定。
8.根据权利要求1所述的列车行车时刻表评价装置，其特征是，在达到由所述列车行车时刻表指定的列车间隔以上的值的所述运转曲线为两条以上的情况下，使用行进时间最短的所述运转曲线。
9.一种列车行车时刻表评价装置，其对在车站间行进的多个列车，进行依照记载于包括一个以上的列车种别定义的列车行车时刻表中的所述车站的发车到达时刻而行进时的计算，其特征是，具备对应于所述各个列车种别获得多条运转曲线的运转曲线获得机构；列车行进计算机构，其使用由通过所述运转曲线获得机构取得的多条运转曲线所决定的行进时间、和由所述各种列车及所述多条运转曲线的每个组合所决定的运转时隔，与由所述列车种别及前后行进的所述多个列车的发车到站时刻决定的列车间隔对应地，在所述运转时隔当中，使用由达到所述列车间隔以上的值的情况下的所述运转曲线决定的所述行进时间，计算遵从了所述列车行车时刻表的列车的行进；和显示所述列车行进计算机构的计算结果的显示机构。
10.根据权利要求9所述的列车行车时刻表评价装置，其特征是，所述显示机构显示所述行进时间。
11.根据权利要求9所述的列车行车时刻表评价装置，其特征是，所述显示机构显示所述发车到站时刻。
12.一种列车行车时刻表评价方法，其对在车站间行进的多个列车，进行依照记载于包括一个以上的列车种别定义的列车行车时刻表中的所述车站的发车到达时刻而行进时的计算，其特征是，对应于所述各个列车种别设定多条运转曲线；使用由所述多条运转曲线所决定的行进时间、和由所述各种列车及所述多条运转曲线的每个组合所决定的运转时隔，与由所述列车种别及前后行进的所述多个列车的发车到站时刻决定的列车间隔对应地，在所述运转时隔当中，使用由达到所述列车间隔以上的值的情况下的所述运转曲线决定的所述行进时间，计算遵从了所述列车行车时刻表的列车的行进。
13.根据权利要求12所述的列车行车时刻表评价方法，其特征是，所述运转曲线被分割为以一个以上的站间为单位的区间，所述运转时隔对所述列车种别及多条所述运转曲线的每个使用所述区间之中最大的值。
14.根据权利要求13所述的列车行车时刻表评价方法，其特征是，对所述多条运转曲线的每条设定固有的模式符号，对每个所述模式符号设定第1加权系数，对应于所述各个列车种别设定第2加权系数，对所述每个区间设定第3加权系数，计算将与给定的评价单位对应的所述第1～第3加权系数相乘后的值的和。
15.根据权利要求12所述的列车行车时刻表评价方法，其特征是，所述多条运转曲线之内的一条为标准运转曲线。
16.根据权利要求15所述的列车行车时刻表评价方法，其特征是，所述标准运转曲线以外的运转曲线为进行比基于所述标准运转曲线的行进速度低的行进的情况。
17.根据权利要求16所述的列车行车时刻表评价方法，其特征是，所述速度低的行进通过限制所述列车的最高速度来设定。
18.根据权利要求16所述的列车行车时刻表评价方法，其特征是，所述速度低的行进是按照使所述列车在所述站间行进时的所述运转时隔总是在所指定的值以下的方式设定。
19.根据权利要求12所述的列车行车时刻表评价方法，其特征是，在达到由所述列车行车时刻表指定的列车间隔以上的值的所述运转曲线为两条以上的情况下，使用行进时间最短的所述运转曲线。
全文摘要
本发明提供一种比模拟随时间变化的列车的移动更为简单地制成标准运转曲线下的行车时刻表以外的复杂的列车行车时刻表的方法。通过对每种列车设定多条运转曲线，并对各种列车和多条运转曲线的每个组合计算最小运转时隔，对每种列车制成多个行进时间和最小运转时隔的组合，使用与由行车时刻表指定的列车间隔对应的行进时间和最小运转时隔的组合，计算依照行车时刻表的列车的行进。
文档编号B61L27/00GK1772545SQ20051006295
公开日2006年5月17日 申请日期2005年3月31日 优先权日2004年11月9日
发明者小熊贤司, 渡部悌, 胜田敬一, 江渊智浩, 宫内努 申请人:株式会社日立制作所