專利名稱：鐵道車輛運(yùn)行管理系統(tǒng)以及鐵道車輛運(yùn)行管理程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)從全球定位系統(tǒng)(GPS)接收的GPS信號(hào)來管理車輛運(yùn) 行的技術(shù)，尤其涉及適于對(duì)諸如電車或火車等在既定路線上行駛的鐵道車輛的 駕駛員提醒注意，或者進(jìn)行運(yùn)行引導(dǎo)輔助駕駛的鐵道車輛運(yùn)行管理系統(tǒng)以及鐵 道車輛運(yùn)行管理程序。
背景技術(shù)：
目前，鐵道是連接各城市城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村的主要的交通手段，以車站為中心形成 城鎮(zhèn)等，與人的生活密切相關(guān)。此外，由于鐵道的運(yùn)輸量大、且安全性也高， 因而利用率較高。另一方面，在萬一發(fā)生鐵道事故時(shí)，隨著造成的大的事故， 產(chǎn)生很多的傷亡者。因此，即使各鐵道公司十分注意，但無法百分之百地避免 人為的錯(cuò)誤。特別是近年來隨著利用者的增多，編排了密度過大的運(yùn)行時(shí)間表， 因?yàn)橐髧?yán)守發(fā)車和到達(dá)時(shí)刻，所以使駕駛員很緊張對(duì)其造成很大的負(fù)擔(dān)。
而且，對(duì)運(yùn)行車輛規(guī)定了普通、急行、快速、特急、特快等各種種類，停 靠站和通過站不同，因此如果駕駛員不始終集中精神，將會(huì)^"過?？空?。而且， 由于車輛在景色變化較少的筆直的線路上行駛，可以稱為難以持續(xù)集中精力的環(huán)境。
考慮到在如上所述的狀態(tài)下，鐵道駕駛員產(chǎn)生相當(dāng)大的緊張和負(fù)擔(dān)，導(dǎo)入 對(duì)這樣的鐵道駕駛員進(jìn)行支援的機(jī)制成為事先防止鐵道事故的急務(wù)，這也是作 為社會(huì)的需要所要求的。
考慮到上述的需要，提出了從GPS取得車輛的位置信息，根據(jù)該位置信 息對(duì)車輛的運(yùn)行進(jìn)行管理的技術(shù)。例如，在特開2003-137099號(hào)公報(bào)中公開了 由管理車輛運(yùn)行的指令中心以及由該指令中心管理的車輛構(gòu)成的運(yùn)行管理系
統(tǒng)(專利文獻(xiàn)l)。并且，當(dāng)指令中心向車輛發(fā)送包含有與運(yùn)行指示有關(guān)的通 告文本信息和指定提醒針對(duì)該通告文本信息的注意的位置的提醒注意位置信 息的通告信息時(shí)，車輛的信息處理裝置比較來自GPS的位置信息和所述通告信息中包含的提醒注意位置信息，當(dāng)判斷為車輛到達(dá)所述提醒注意位置時(shí)，向 駕駛員提醒針對(duì)通告文本信息的注意。
專利文獻(xiàn)l:特開2003-137099號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
但是，在專利文獻(xiàn)l中記載的運(yùn)行管理系統(tǒng)中，在指令中心一側(cè)監(jiān)一見車輛 的運(yùn)行。因此，在想要提醒駕駛員的注意時(shí)，指令中心的管理者必須生成通告 信息，在指定應(yīng)發(fā)送該通告信息的車輛之后進(jìn)行發(fā)送，因此較麻煩，并且有可 能由于管理者的錯(cuò)誤對(duì)通告造成不利影響。并且，在車輛中發(fā)生緊急情況時(shí)， 等待來自指令中心的指令，提醒注意延誤而喪失了提醒注意的意義。
此外，在基于GPS取得位置信息時(shí)，如果不接收至少三個(gè)以上的GPS信 號(hào)，則無法計(jì)算出正確的位置信息。因此，在高層大樓并排犖立的區(qū)域、帶有 屋檐的站舍等處，有時(shí)GPS信號(hào)的接收數(shù)減少，無法正確地確定車輛的當(dāng)前 位置。然后，當(dāng)車輛的位置信息錯(cuò)誤時(shí)，連同向駕駛員提醒注意的時(shí)機(jī)也錯(cuò)過， 因此存在無法進(jìn)行正確的運(yùn)行引導(dǎo)的問題。
另一方面，如果采用高精度的GPS裝置，能夠得到正確的位置信息，因 而能夠進(jìn)行高精度的運(yùn)行管理，但是該GPS裝置的價(jià)格高，因而存在運(yùn)行管 理系統(tǒng)本身的成本變高的問題。因此，期望開發(fā)出價(jià)廉且高精度的運(yùn)行管理系 統(tǒng)。
本發(fā)明是為了解決這樣的問題而提出的，其目的在于提供一種能夠?qū)υ谝?guī) 定的路線上任意設(shè)定的各檢查點(diǎn)中的每一個(gè)4全查點(diǎn)，自動(dòng)地對(duì)駕駛員在確切的 定時(shí)進(jìn)行停靠站的引導(dǎo)、提醒與預(yù)定時(shí)刻的偏差的程度、車速限制等注意的各 種運(yùn)行引導(dǎo)來支援駕駛員，此外即使是難以接收GPS信號(hào)的區(qū)域，也能夠價(jià) 廉并且高精度地預(yù)測(cè)車輛的位置，進(jìn)行高精度的運(yùn)行管理的鐵道車輛運(yùn)行管理 系統(tǒng)以及鐵道車輛運(yùn)行管理程序。
本發(fā)明的鐵道車輛運(yùn)行管理系統(tǒng)以及鐵道車輛運(yùn)行管理程序的特征為是
道車輛運(yùn)行管理程序，具有路線數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)由確定鐵道路線上的 彎道位置的彎道確定點(diǎn)以及確定車輛的速度變更預(yù)定位置的車速變更預(yù)定地 點(diǎn)的各纟韋度及經(jīng)度數(shù)據(jù)構(gòu)成的路線確定位置數(shù)據(jù)，以及由在連接了這些各路線確定位置的路線上任意設(shè)定的、用于對(duì)車輛的運(yùn)行進(jìn)行管理的檢查點(diǎn)的緯度及 經(jīng)度數(shù)據(jù)構(gòu)成的檢查點(diǎn)位置數(shù)據(jù)；運(yùn)行預(yù)定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)與所述一全查 點(diǎn)位置數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)地恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定了該檢查點(diǎn)的通過預(yù)定時(shí)刻、預(yù)定速度、?？?br> 站引導(dǎo)信息的運(yùn)行預(yù)定數(shù)據(jù)；GPS信號(hào)接收單元，其從全球定位系統(tǒng)(GPS ) 接收GPS信號(hào)；運(yùn)行管理處理單元，其根據(jù)所述GPS信號(hào)計(jì)算出與所述車輛 有關(guān)的GPS數(shù)據(jù)，并根據(jù)該GPS數(shù)據(jù)以及所述運(yùn)行預(yù)定數(shù)據(jù)，取得所述車輛 的與檢查點(diǎn)的通過預(yù)定時(shí)刻的偏差或者與預(yù)定速度的偏差以及下一個(gè)?？空?信息，進(jìn)行運(yùn)行管理；以及運(yùn)行引導(dǎo)輸出單元，其恰當(dāng)?shù)叵蝰{駛員傳達(dá)由該運(yùn) 行管理處理單元取得的與通過預(yù)定時(shí)刻的偏差或者與預(yù)定速度的偏差、下一個(gè) ?？空拘畔?。
此外，在本發(fā)明中理想的是所述運(yùn)行管理處理單元具有GPS數(shù)據(jù)計(jì)算 部，其根據(jù)所述GPS信號(hào)計(jì)算與所述車輛有關(guān)的實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)、時(shí)間數(shù)據(jù)以 及時(shí)速數(shù)據(jù)等構(gòu)成的GPS數(shù)據(jù)；GPS信號(hào)接收數(shù)判斷部，其判斷所述GPS 信號(hào)的接收數(shù)；修正用位置數(shù)據(jù)采用部，其在由該GPS信號(hào)接收數(shù)判斷部判 斷為接收了三個(gè)以上的GPS信號(hào)時(shí)，將根據(jù)該GPS信號(hào)計(jì)算出的實(shí)測(cè)位置數(shù) 據(jù)作為修正用位置數(shù)據(jù)來采用；修正用數(shù)據(jù)取得部，其在由所述GPS接收數(shù) 判斷部判斷為GPS信號(hào)的接收數(shù)為兩個(gè)以下時(shí)，取得不久前的修正用位置數(shù) 據(jù)、所述時(shí)間數(shù)據(jù)以及所述時(shí)速數(shù)據(jù)；預(yù)測(cè)行駛距離計(jì)算部，其根據(jù)從通過所 述不久前的修正用位置數(shù)據(jù)確定的修正開始位置開始的經(jīng)過時(shí)間以及所述時(shí) 速數(shù)據(jù)，計(jì)算所述車輛的預(yù)測(cè)行駛距離；以及預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)計(jì)算部，其計(jì)算表 示沿著由所述路線確定位置數(shù)據(jù)確定的鐵道路線，從所述修正開始位置開始前 進(jìn)了所述預(yù)測(cè)行駛距離的預(yù)測(cè)位置的預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)。
而且，在本發(fā)明中理想的是所述運(yùn)行管理處理單元具有位置數(shù)據(jù)比較判 斷部，其在所述GPS信號(hào)的接收數(shù)為兩個(gè)以下的狀態(tài)連續(xù)了規(guī)定時(shí)間時(shí)，對(duì) 在該時(shí)點(diǎn)的所述預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)與根據(jù)兩個(gè)GPS信號(hào)求出的實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)進(jìn)行 比較判斷，當(dāng)由該位置數(shù)據(jù)比較判斷部判斷為所述預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)與所述實(shí)測(cè)位 置數(shù)據(jù)大體相等時(shí)，所述修正用位置數(shù)據(jù)采用部將所述預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)或者所述 實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)作為修正用位置數(shù)據(jù)來采用。
此外，在本發(fā)明中理想的是所述位置數(shù)據(jù)比較判斷部在所述實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)位于在連接了不久前的修正用位置數(shù)據(jù)和下一個(gè)路線確定點(diǎn)的線上設(shè)定所 述預(yù)測(cè)位置，以該預(yù)測(cè)位置為基準(zhǔn)，以規(guī)定的有效寬度設(shè)定的有效測(cè)定區(qū)域的 范圍內(nèi)時(shí)，判斷為所述預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)與所述實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)大體相等。
而且，在本發(fā)明中理想的是在所述路線數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)有副;^查點(diǎn) 位置數(shù)據(jù)，其確定在鐵道路線上，從檢查點(diǎn)位置開始向車輛的行進(jìn)方向后方間 隔規(guī)定的間隔設(shè)定的副檢查點(diǎn)的位置，所述運(yùn)行管理處理單元具有檢查點(diǎn)到達(dá) 判斷部，其在根據(jù)所述實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)或者預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)確定的車輛位置進(jìn)入了 CP測(cè)定區(qū)域內(nèi)時(shí)，判斷為該車輛到達(dá)了檢查點(diǎn)，所述CP測(cè)定區(qū)域是以根據(jù) 所述運(yùn)行預(yù)定數(shù)據(jù)中的檢查點(diǎn)位置數(shù)據(jù)以及副檢查點(diǎn)位置數(shù)據(jù)分別確定的位 置作為基準(zhǔn)，以規(guī)定的有效范圍設(shè)定的區(qū)域。
此外，在本發(fā)明中理想的是所述運(yùn)行管理處理單元具有異常運(yùn)行判斷 部，其將所述運(yùn)行預(yù)定數(shù)據(jù)與所述時(shí)間數(shù)據(jù)以及所述速度數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，求出 與規(guī)定的檢查點(diǎn)的通過預(yù)定時(shí)刻的偏差以及與預(yù)定速度的偏差，來判斷是否沒 有超過規(guī)定的容許值、或者判斷從三維加速度傳感器取得的加速度模擬數(shù)據(jù)是 否沒有超過規(guī)定的容許值；以及異常時(shí)數(shù)據(jù)保存部，其在該異常運(yùn)行判斷部檢 測(cè)出異常運(yùn)行時(shí)，在從所述車輛搭載的各種設(shè)備得到的數(shù)據(jù)、或者從所述車輛 外的設(shè)備接收到的各種數(shù)據(jù)中，將從所述異常動(dòng)作發(fā)生前到發(fā)生后的規(guī)定時(shí)間 內(nèi)的各種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在異常數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中。
而且，在本發(fā)明中理想的是還具有運(yùn)行狀況攝像單元，其拍攝所述車輛 的周圍狀況或者所述駕駛員的駕駛狀況，所述異常時(shí)數(shù)據(jù)保存部將通過所述運(yùn) 行狀況攝像單元拍攝到的影像數(shù)據(jù)以及所述GPS數(shù)據(jù)保存在異常數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單 元中。
此外，在本發(fā)明中理想的是所述異常時(shí)數(shù)據(jù)保存部把從ATS( Automatic Train Stop )的信標(biāo)得到的信標(biāo)ID和車輛速度構(gòu)成的ATS數(shù)據(jù)保存在異常數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)單元中。
而且，在本發(fā)明中理想的是所述運(yùn)行管理處理單元具有系統(tǒng)檢查部，其
果、或者所述檢查點(diǎn)位置數(shù)據(jù)和所述GPS數(shù)據(jù)的比較結(jié)果，或者陀螺傳感器 的方位數(shù)據(jù)和檢查點(diǎn)之間的方位數(shù)據(jù)的比較結(jié)果，判斷所述鐵道車輛運(yùn)行管理系統(tǒng)是否正在正常地進(jìn)行動(dòng)作。
根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)υ谝?guī)定的路線上任意設(shè)定的各^r查點(diǎn)中的每一個(gè)檢查
點(diǎn)，自動(dòng)地對(duì)駕駛員在確切的定時(shí)進(jìn)行?？空镜囊龑?dǎo)、提醒與預(yù)定時(shí)刻的偏差 的程度、車速限制等注意的各種運(yùn)行引導(dǎo)來支援駕駛員，能夠緩解該駕駛員的
負(fù)擔(dān)和緊張。此外，即使是難以接收GPS信號(hào)的區(qū)域，也能夠高精度地預(yù)測(cè)
車輛的位置，進(jìn)行價(jià)廉并且高精度的運(yùn)行管理。


圖1是表示本發(fā)明的鐵道車輛運(yùn)行管理系統(tǒng)的實(shí)施方式的框圖； 圖2是表示本實(shí)施方式的鐵道路線的平面圖； 圖3是表示本實(shí)施方式的主測(cè)定區(qū)域以及副測(cè)定區(qū)域的平面圖； 圖4是本實(shí)施方式的鐵道車輛運(yùn)行管理系統(tǒng)執(zhí)行的處理的流程圖； 圖5是本實(shí)施方式的鐵道車輛運(yùn)行管理系統(tǒng)執(zhí)行的車輛位置數(shù)據(jù)修正處 理的流程圖6是表示在本實(shí)施例中使用的運(yùn)行預(yù)定數(shù)據(jù)的表； 圖7表示基于本實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 符號(hào)說明
1鐵道車輛運(yùn)行管理系統(tǒng) 2路線數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元 3運(yùn)行預(yù)定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元 4運(yùn)行實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元 5異常數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元 6 GPS信號(hào)接收單元 7運(yùn)行引導(dǎo)輸出單元 8運(yùn)行狀況攝像單元 9運(yùn)行管理處理單元 91運(yùn)行用數(shù)據(jù)取得部
92 GPS信號(hào)取得部
93 GPS數(shù)據(jù)計(jì)算部 94系統(tǒng)才企查部95 GPS信號(hào)接收數(shù)判斷部 96修正用數(shù)據(jù)取得部 97預(yù)測(cè)行駛距離計(jì)算部 98預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)計(jì)算部 99不可4^收時(shí)間判斷部 100位置數(shù)據(jù)比較判斷部 202修正用位置數(shù)據(jù)采用部 102車輛位置采用部 103異常運(yùn)行判斷部 104異常時(shí)數(shù)據(jù)保存部 105檢查點(diǎn)到達(dá)判斷部 106運(yùn)^f亍引導(dǎo)輸出部 107運(yùn)行實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)保存部 108下一路線數(shù)據(jù)判斷部 Sa三維加速度傳感器 Sj陀螺傳感器
具體實(shí)施例方式
以下參照

本發(fā)明的鐵道車輛運(yùn)行管理系統(tǒng)以及鐵道車輛運(yùn)行管 理程序的實(shí)施方式。圖l是表示本實(shí)施方式的鐵道車輛運(yùn)行管理系統(tǒng)l的框圖。
本實(shí)施方式的鐵道車輛運(yùn)行管理系統(tǒng)1被安裝在諸如電車或火車等在鐵 道路線上行駛的車輛的駕駛席上，管理該車輛的運(yùn)行，如圖1所示，主要包括 存儲(chǔ)與路線有關(guān)的各種數(shù)據(jù)的路線數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元2、存儲(chǔ)與車輛的運(yùn)行預(yù)定有 關(guān)的各種數(shù)據(jù)的運(yùn)行預(yù)定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元3、存儲(chǔ)與車輛的運(yùn)行實(shí)績(jī)有關(guān)的各種 數(shù)據(jù)的運(yùn)行實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元4、存儲(chǔ)車輛發(fā)生了異常運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)的異常數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)單元5、從全球定位系統(tǒng)(GPS )接收GPS信號(hào)的GPS信號(hào)接收單元6、 對(duì)車輛的駕駛員輸出各種運(yùn)行引導(dǎo)的運(yùn)行引導(dǎo)輸出單元7、拍攝運(yùn)行狀況的運(yùn) 行狀況攝像單元8以及執(zhí)行與車輛的運(yùn)行管理有關(guān)的各種處理的運(yùn)行管理處 理單元9。
以下，更詳細(xì)地說明構(gòu)成本實(shí)施方式的各構(gòu)成單元。路線數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元2、
13運(yùn)行預(yù)定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元3、運(yùn)行實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元4以及異常數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元5
由硬盤或者存儲(chǔ)卡等存儲(chǔ)單元恰當(dāng)?shù)貥?gòu)成。在本實(shí)施方式中，如圖l所示，路
線數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元2存儲(chǔ)有路線確定位置數(shù)據(jù)、檢查點(diǎn)位置數(shù)據(jù)以及副檢查點(diǎn)位 置數(shù)據(jù)等路線數(shù)據(jù)。此外，運(yùn)行預(yù)定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元3存儲(chǔ)有列車行車時(shí)間表等 運(yùn)行預(yù)定數(shù)據(jù)，運(yùn)行實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元4存儲(chǔ)有運(yùn)行實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)，異常數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 單元5存儲(chǔ)有影像數(shù)據(jù)等異常時(shí)的數(shù)據(jù)。
以下，說明上述的各數(shù)據(jù)。路線確定位置信息是用于通過簡(jiǎn)單的信息來確 定鐵道路線的數(shù)據(jù)，由確定鐵道路線上的彎道位置的彎道確定點(diǎn)的煒度及經(jīng)度 數(shù)據(jù)、確定車輛的速度變更預(yù)定位置的車速變更預(yù)定地點(diǎn)的煒度及經(jīng)度數(shù)據(jù)以 及確定有效測(cè)定區(qū)域的有效寬度數(shù)據(jù)構(gòu)成。
彎道確定點(diǎn)用于確定有效測(cè)定區(qū)域，如圖2所示，確定鐵道路線彎曲，車 輛的行駛方向變化的地點(diǎn)。該彎道確定點(diǎn)例如被確定為彎道頂點(diǎn)的綿度及經(jīng)度 數(shù)據(jù)。此外，鐵道路線基本上以直線鋪設(shè)的區(qū)域較多，如果設(shè)定如上所述的彎 道確定點(diǎn)，則可以通過連接它們來近似地確定鐵道路線。因此，簡(jiǎn)化了后述的 車輛的預(yù)測(cè)位置的計(jì)算。此外，車速變更預(yù)定地點(diǎn)確定對(duì)鐵道路線上的車輛的 限制速度進(jìn)行切換的地點(diǎn)，預(yù)先根據(jù)運(yùn)行預(yù)定來決定。
此外，有效測(cè)定區(qū)域是利用車輛沿著規(guī)定的鐵道路線行駛的性質(zhì)而設(shè)定的 區(qū)域，如后面所述，用于判定從GPS取得的車輛的實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)是否有效。 如圖2所示，沿著路線主要在相鄰的彎道確定點(diǎn)之間，以規(guī)定的有效寬度設(shè)定 有效測(cè)定區(qū)域。表示該有效寬度的有效寬度數(shù)據(jù)可以適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行設(shè)定變更，在 本實(shí)施方式中設(shè)定為1 ~ 2m左右。
檢查點(diǎn)位置數(shù)據(jù)由用于在確切的定時(shí)對(duì)車輛的運(yùn)行進(jìn)行管理的檢查點(diǎn)的 綿度及經(jīng)度數(shù)據(jù)構(gòu)成。在連接了上述的彎道確定點(diǎn)以及車速變更預(yù)定地點(diǎn)等路 線確定位置的路線上，任意地設(shè)定檢查點(diǎn)，主要設(shè)定在需要進(jìn)行引導(dǎo)的地點(diǎn)， 該引導(dǎo)用于幫助駕駛員。本實(shí)施方式的檢查點(diǎn)由為了通知是?？空具€是通過站 在快要到達(dá)?？空镜牡攸c(diǎn)告知站名的停靠站引導(dǎo)地點(diǎn)、用于檢查車輛是否按照 時(shí)間運(yùn)行的行車時(shí)間表誤差確認(rèn)地點(diǎn)等構(gòu)成。此外，在本實(shí)施方式中，可以將 彎道確定點(diǎn)以及車速變更預(yù)定地點(diǎn)也設(shè)定為^r查點(diǎn)。
如后面所述，副檢查點(diǎn)用于跟蹤(follow)在各4企查點(diǎn)漏掉取得GPS信號(hào)。在本實(shí)施方式中，在鐵道路線上從各檢查點(diǎn)位置開始向車輛的行進(jìn)方向后方， 間隔規(guī)定的間隔來設(shè)定副檢查點(diǎn)。并且，與各副檢查點(diǎn)有關(guān)的綿度及經(jīng)度數(shù)據(jù) 作為副檢查點(diǎn)數(shù)據(jù)來進(jìn)行存儲(chǔ)。另外，作為副檢查點(diǎn)數(shù)據(jù)，可以不是綽度及經(jīng) 度數(shù)據(jù)，而是根據(jù)檢查點(diǎn)的煒度及經(jīng)度數(shù)據(jù)在鐵道路線的后方一側(cè)，間隔上述 規(guī)定的間隔來確定。
運(yùn)行預(yù)定數(shù)據(jù)由與車輛的運(yùn)行預(yù)定有關(guān)的各種數(shù)據(jù)構(gòu)成，反映了運(yùn)行行車 時(shí)間表。在本實(shí)施方式中，與各檢查點(diǎn)相對(duì)應(yīng)地，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定了檢查點(diǎn)名、通 過預(yù)定時(shí)刻、預(yù)定速度、?？空疽龑?dǎo)信息等數(shù)據(jù)。此外，運(yùn)行預(yù)定數(shù)據(jù)還可以 以車輛作為基準(zhǔn)，針對(duì)每個(gè)車輛由該車輛運(yùn)行的各路線的數(shù)據(jù)構(gòu)成，或者還可 以以駕駛員為基準(zhǔn)，由各個(gè)駕駛員承擔(dān)的各路線的數(shù)據(jù)構(gòu)成。
運(yùn)行實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)由與車輛的運(yùn)行實(shí)績(jī)有關(guān)的各種數(shù)據(jù)構(gòu)成。在本實(shí)施方式
中，由在各檢查點(diǎn)的車輛的通過時(shí)刻、每一秒從GPS取得的GPS數(shù)據(jù)(實(shí)測(cè) 位置數(shù)據(jù)、時(shí)間數(shù)據(jù)、時(shí)速數(shù)據(jù)、行進(jìn)方向數(shù)據(jù)以及高度數(shù)據(jù)等)以及預(yù)測(cè)位 置數(shù)據(jù)、修正用位置數(shù)據(jù)等構(gòu)成。
在本實(shí)施方式中，預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)由車輛在預(yù)測(cè)位置的綿度及經(jīng)度數(shù)據(jù)構(gòu) 成。此外，修正用位置數(shù)據(jù)是用于計(jì)算預(yù)測(cè)位置的數(shù)據(jù)，如后面所述，將在接 收到3個(gè)以上的GPS信號(hào)時(shí)計(jì)算出的實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)、可靠性高的預(yù)測(cè)位置數(shù) 據(jù)作為修正用數(shù)據(jù)來存儲(chǔ)。
本實(shí)施方式中，異常時(shí)數(shù)據(jù)由運(yùn)行狀況攝像單元8拍攝的影像數(shù)據(jù)、從GPS 取得的GPS數(shù)據(jù)以及ATS數(shù)據(jù)構(gòu)成，該ATS數(shù)據(jù)包括從ATS( Automatic Train Stop)的信標(biāo)取得的信標(biāo)ID以及車輛速度等。并且，僅將這些數(shù)據(jù)中的、從 異常動(dòng)作發(fā)生前到發(fā)生后的規(guī)定時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在異常數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元5中。 另外，異常時(shí)數(shù)據(jù)不限于上述的數(shù)據(jù)，只要是有利于異常動(dòng)作分析或有利于探 明原因的數(shù)據(jù)，可以記錄從車輛中搭載的各種設(shè)備取得的數(shù)據(jù)或者從管理中心 等車輛外的設(shè)備接收到的各種數(shù)據(jù)。
GPS信號(hào)接收單元6由GPS天線等構(gòu)成，接收從全球定位系統(tǒng)的GPS衛(wèi) 星發(fā)送的GPS信號(hào)。運(yùn)行引導(dǎo)輸出單元由輸出語音引導(dǎo)的揚(yáng)聲器、顯示運(yùn)行 引導(dǎo)的顯示器等輸出設(shè)備構(gòu)成，向車輛駕駛員輸出定時(shí)的信息、緊急信息等各種運(yùn)行信息。此外，運(yùn)行狀況攝像單元8由數(shù)碼攝像機(jī)等動(dòng)畫攝像設(shè)備構(gòu)成， 作為影像數(shù)據(jù)取得運(yùn)行狀況。在本實(shí)施方式中，搭載了兩臺(tái)數(shù)碼攝像機(jī)，以便 拍攝車輛的前方和駕駛席。
運(yùn)行管理處理單元9由CPU ( Central Processing Unit)等構(gòu)成，根據(jù)本實(shí) 施方式的鐵道車輛運(yùn)行管理程序控制各構(gòu)成單元，并且取得運(yùn)行管理所需要的 各種數(shù)據(jù)，適時(shí)執(zhí)行運(yùn)行處理。運(yùn)行管理處理單元9的主要的處理如下根據(jù) GPS信號(hào)接收單元6接收到的GPS信號(hào)計(jì)算與車輛有關(guān)的GPS數(shù)據(jù)，根據(jù)該 GPS數(shù)據(jù)以及運(yùn)行預(yù)定數(shù)據(jù)來掌握針對(duì)運(yùn)行預(yù)定的車輛的實(shí)際運(yùn)行狀況，進(jìn)行 用于支援駕駛員的運(yùn)行管理，因此可以在早期提醒運(yùn)行上的異常發(fā)生。
接著，對(duì)進(jìn)行前面所述的處理的運(yùn)行管理處理單元9的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。運(yùn) 行管理處理單元9主要由運(yùn)行用數(shù)據(jù)取得部91、 GPS信號(hào)取得部92、 GPS數(shù) 據(jù)計(jì)算部93、系統(tǒng)檢查部94、 GPS信號(hào)接收數(shù)判斷部95、修正用數(shù)據(jù)取得部 96、預(yù)測(cè)行駛距離計(jì)算部97、預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)計(jì)算部98、不可接收時(shí)間判斷部 99、位置數(shù)據(jù)比較判斷部100、修正用位置數(shù)據(jù)采用部101、車輛位置采用部 102、異常運(yùn)行判斷部103、異常時(shí)數(shù)據(jù)保存部104、檢查點(diǎn)到達(dá)判斷部105、 運(yùn)行引導(dǎo)輸出部106、運(yùn)行實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)保存部107以及下一路線數(shù)據(jù)判斷部108。
運(yùn)行用數(shù)據(jù)取得部91取得車輛的運(yùn)行所需要的各種數(shù)據(jù)元。具體地說， 從路線數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元2取得路線確定位置數(shù)據(jù)、檢查點(diǎn)位置數(shù)據(jù)以及副檢查點(diǎn) 位置數(shù)據(jù)，并且從運(yùn)行預(yù)定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元3取得運(yùn)行預(yù)定數(shù)據(jù)。
GPS信號(hào)取得部92取得GPS信號(hào)接收單元6接收到的GPS信號(hào)。在本 實(shí)施方式中，以1秒的間隔取得GPS信號(hào)，然后提供給GPS數(shù)據(jù)計(jì)算部93。 另外，GPS信號(hào)由具有時(shí)刻信息、表示GPS衛(wèi)星的位置的軌道信息等多重信 息的信號(hào)構(gòu)成。
GPS數(shù)據(jù)計(jì)算部93根據(jù)GPS信號(hào)取得部92取得的GPS信號(hào)來計(jì)算與車 輛有關(guān)的實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)、時(shí)間數(shù)據(jù)、時(shí)速數(shù)據(jù)、行進(jìn)方向數(shù)據(jù)以及高度數(shù)據(jù)等 構(gòu)成的GPS數(shù)據(jù)。
具體地說，首先才艮據(jù)GPS信號(hào)內(nèi)的時(shí)刻信息和GPS信號(hào)接收單元6中的 接收時(shí)刻，計(jì)算為了接收GPS信號(hào)所花費(fèi)的到達(dá)時(shí)間，根據(jù)該到達(dá)時(shí)間和GPS 信號(hào)的傳播速度，計(jì)算出GPS衛(wèi)星與GPS信號(hào)接收單元6之間的距離。由于該距離與連接GPS信號(hào)接收單元6的接收位置和GPS衛(wèi)星的位置的距離相等，
所以由三個(gè)變量(綿度、經(jīng)度、高度)構(gòu)成的二元方程式成立。因此，在接收
到3個(gè)以上的GPS信號(hào)時(shí)，可以計(jì)算出正確的實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)(煒度、經(jīng)度) 以及高度數(shù)據(jù)。此外，如果假設(shè)車輛的高度大體上不改變，則可以將高度設(shè)定 成恒定值，即使GPS信號(hào)的接收數(shù)為兩個(gè)，也可以計(jì)算出在一定程度上正確 的實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)(綿度、經(jīng)度)。另一方面，時(shí)間數(shù)據(jù)、時(shí)速數(shù)據(jù)以及行進(jìn)方 向數(shù)據(jù)與GPS信號(hào)的接收數(shù)無關(guān)，能夠始終取得正確的數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)檢查部94對(duì)鐵道車輛運(yùn)行管理系統(tǒng)1的動(dòng)作狀況進(jìn)行檢查，來檢測(cè) 故障。具體地說，如果是出發(fā)時(shí)，取得與車輛的出發(fā)地點(diǎn)有關(guān)的綿度及經(jīng)度數(shù) 據(jù)以及GPS數(shù)據(jù)計(jì)算部93計(jì)算出的實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)，判斷兩者是否一致。然后， 如果兩者一致，則判斷為本系統(tǒng)正常地動(dòng)作。另一方面，在不一致的情況或者 沒有接收到GPS信號(hào)的情況下，從運(yùn)行引導(dǎo)輸出單元7輸出表示讀取的路線 數(shù)據(jù)錯(cuò)誤或者GPS信號(hào)接收單元6故障的錯(cuò)誤消息。另外，出發(fā)地點(diǎn)的煒度 及經(jīng)度數(shù)據(jù)可以在出庫時(shí)由駕駛員手動(dòng)輸入，也可以通過選擇在路線數(shù)據(jù)以及 運(yùn)行預(yù)定數(shù)據(jù)中預(yù)先設(shè)定的始發(fā)地點(diǎn)的名稱來自動(dòng)地確定綿度及經(jīng)度數(shù)據(jù)。
此外，在本實(shí)施方式中，系統(tǒng)檢查部94具有即使在行駛過程中，也自我 診斷本系統(tǒng)的動(dòng)作狀況的功能。具體地說，取得檢查點(diǎn)位置數(shù)據(jù)以及GPS數(shù) 據(jù)，判斷車輛是否按順序追蹤(trace)各檢查點(diǎn)。然后，只在正確地追蹤時(shí)， 判斷為本系統(tǒng)正常動(dòng)作。另一方面，確認(rèn)有異常時(shí)，輸出錯(cuò)誤消息。
此外，在本實(shí)施方式的車輛中，設(shè)有測(cè)定車輛的方位的陀螺傳感器Sj。因 此，本實(shí)施方式的系統(tǒng)檢查部94根據(jù)由該陀螺傳感器Sj取得的車輛的方位數(shù) 據(jù)以及檢查點(diǎn)之間的方位數(shù)據(jù)，判斷兩者是否一致。然后，若兩者一直，判斷 為本系統(tǒng)正常動(dòng)作。另一方面，若不一致，則輸出錯(cuò)誤消息。另外，根據(jù)檢查 點(diǎn)位置數(shù)據(jù)，計(jì)算檢查點(diǎn)之間的方位數(shù)據(jù)。
GPS信號(hào)接收數(shù)判斷部95判斷GPS信號(hào)的接收數(shù)。如上所述，GPS數(shù)據(jù) 的精度隨著GPS信號(hào)的接收數(shù)的不同而不同。因此，在本實(shí)施方式中，根據(jù) GPS信號(hào)的接收數(shù)，恰當(dāng)?shù)貓?zhí)行后述的位置數(shù)據(jù)的修正處理。
修正用數(shù)據(jù)取得部96取得在車輛位置數(shù)據(jù)的修正處理中所需要的數(shù)據(jù)。 在本實(shí)施方式中，從運(yùn)行實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元4取得不久前的修正用位置數(shù)據(jù)、
17時(shí)間數(shù)據(jù)以及時(shí)速數(shù)據(jù)。此處，不久前的修正用位置數(shù)據(jù)是指在接收到3個(gè)以
上的GPS信號(hào)時(shí)計(jì)算出的實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)、或者在GPS信號(hào)的接收數(shù)持續(xù)規(guī)定 時(shí)間為2以下時(shí)的實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)與后述的預(yù)測(cè)位置凄t據(jù)大體相等時(shí)的該實(shí)測(cè) 位置數(shù)據(jù)或者該預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)中最新的數(shù)據(jù)。即，是可靠性高的車輛位置中確 定最新的車輛位置的位置，在本實(shí)施方式中，將該位置作為修正位置。
預(yù)測(cè)行駛距離計(jì)算部97在無法得到可靠性高的車輛位置的期間，計(jì)算假 如車輛進(jìn)行行駛的預(yù)測(cè)行駛距離。具體地說，根據(jù)修正用數(shù)據(jù)取得部96取得 的不久前的修正用位置數(shù)據(jù)以及時(shí)間數(shù)據(jù)，計(jì)算從修正開始位置開始的經(jīng)過時(shí) 間，根據(jù)該經(jīng)過時(shí)間和時(shí)速數(shù)據(jù)計(jì)算車輛的預(yù)測(cè)行駛距離。
預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)計(jì)算部98計(jì)算車輛的預(yù)測(cè)位置。具體地說，通過修正用數(shù) 據(jù)取得部96取得的路線確定位置數(shù)據(jù)確定鐵道路線，作為預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)取得 沿著該路線從修正開始位置前進(jìn)了預(yù)測(cè)行駛距離的預(yù)測(cè)位置的綿度經(jīng)度。
例如，當(dāng)預(yù)測(cè)行駛距離為L(zhǎng)時(shí)，計(jì)算連接修正開始位置和最近的彎道確 定點(diǎn)的第1直線位置，當(dāng)該第1直線的長(zhǎng)度為L(zhǎng)以上時(shí)，作為預(yù)測(cè)位置取得 在該第1直線上從修正開始位置前進(jìn)了 L的位置。另一方面，在所述第1直 線的長(zhǎng)度小于L時(shí)，計(jì)算連接下一個(gè)彎道確定點(diǎn)和最近的彎道確定點(diǎn)的第2 直線。然后，作為預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)取得在該第2直線上，從最近的彎道確定點(diǎn)前 進(jìn)了[L-(第1直線的長(zhǎng)度)]的位置的綿度經(jīng)度。
不可接收時(shí)間判斷部99是判斷由于經(jīng)過盲區(qū)等理由，GPS信號(hào)的接收數(shù) 為2個(gè)以下的狀態(tài)是否持續(xù)了規(guī)定時(shí)間。在本實(shí)施方式中，將該持續(xù)時(shí)間設(shè)定 成5秒鐘，但并不限于此，可以由用戶適當(dāng)?shù)卦O(shè)定，此外，假設(shè)在GPS信號(hào) 的接收數(shù)為2個(gè)以下的狀態(tài)經(jīng)過5秒之前通過了^f全查點(diǎn)的情況，此時(shí)可以識(shí)別 檢查點(diǎn)位于附近，不等待5秒地強(qiáng)制執(zhí)行后述的車輛位置數(shù)據(jù)的修正處理。
位置數(shù)據(jù)比較判斷部100對(duì)GPS數(shù)據(jù)計(jì)算部93計(jì)算出的實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)和 預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)計(jì)算部98計(jì)算出的預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)進(jìn)行比較判斷。在本實(shí)施方式 中，在實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)位于以預(yù)測(cè)位置為基準(zhǔn)通過規(guī)定的有效寬度設(shè)定的有效測(cè) 定區(qū)域的范圍內(nèi)時(shí)，判定為預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)大體相等。另 一方面， 當(dāng)實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)在有效測(cè)定區(qū)域的范圍外時(shí)，將該實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)視為不正確的 數(shù)據(jù)。修正用位置數(shù)據(jù)采用部101采用用于修正車輛的位置數(shù)據(jù)的修正用位置
數(shù)據(jù)。具體地說，在由GPS信號(hào)接收數(shù)判斷部95判斷為GPS信號(hào)的接收數(shù) 為三個(gè)以上時(shí)，將GPS數(shù)據(jù)計(jì)算部93計(jì)算出的實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)用作修正用位置 數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)在運(yùn)行實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元4中。此外，即使在接收數(shù)減少到2 個(gè)時(shí)，有時(shí)也發(fā)送正確的位置信息。因此，在由不可接收時(shí)間判斷部99判斷 為GPS信號(hào)的接收數(shù)為2個(gè)以下的狀態(tài)連續(xù)了規(guī)定時(shí)間，并且由位置數(shù)據(jù)比 較判斷部100判斷為預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)大體相等時(shí)，將該預(yù)測(cè)位置 數(shù)據(jù)或者該實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)用作修正用數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)在運(yùn)行實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元4 中。
車輛位置采用部102作為車輛的位置數(shù)據(jù)取得可靠性高的實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù) 或者預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)。具體地說，將修正用位置數(shù)據(jù)采用部101采用的實(shí)測(cè)位置 數(shù)據(jù)或者預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)用作車輛的位置數(shù)據(jù)。因此，在本實(shí)施方式中，不僅是 GPS信號(hào)的接收數(shù)為3個(gè)以上的情況，即使在接收數(shù)為2以下時(shí)，在該狀態(tài)持 續(xù)規(guī)定時(shí)間，并且實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)與預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)大體相等的情況下，將這些實(shí) 測(cè)位置數(shù)據(jù)或者預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)中的某一個(gè)用作車輛位置數(shù)據(jù)。這是利用了即使 在接收數(shù)為2個(gè)時(shí)，實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)的誤差不一定大。
異常運(yùn)行判斷部103判斷車輛的運(yùn)行狀況是否正常。具體地說，取得運(yùn)行 預(yù)定數(shù)據(jù)和GPS數(shù)據(jù)，并比較兩者。然后，計(jì)算在規(guī)定的檢查點(diǎn)的實(shí)際通過 時(shí)刻與通過預(yù)定時(shí)刻的偏差或者實(shí)際的通過速度與預(yù)定速度的偏差，判斷是否 沒有超過規(guī)定的容許值。
此夕卜，在本實(shí)施方式的車輛中設(shè)有測(cè)定三維方向的加速度的三維加速度傳 感器Sa。異常運(yùn)行判斷部103始終取得從三維加速度傳感器Sa輸出的加速度 模擬數(shù)據(jù)，判斷該數(shù)據(jù)是否未超過表示常規(guī)運(yùn)行范圍的規(guī)定的容許值。而且， 在本實(shí)施方式中，即使在ATS ( Automatic Train Stop )系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)作的情況下， 也檢測(cè)在車輛的運(yùn)行中發(fā)生了異常動(dòng)作的狀況。
異常時(shí)數(shù)據(jù)保存部104是在車輛的運(yùn)行中檢測(cè)出異常動(dòng)作時(shí)，將該異常動(dòng) 作發(fā)生前后的各種異常時(shí)數(shù)據(jù)保存在異常數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元5中的單元。在本實(shí)施 方式中，作為異常時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)影像數(shù)據(jù)、GPS數(shù)據(jù)以及ATS數(shù)據(jù)等。由運(yùn)行 狀況攝像單元8拍攝到的影像數(shù)據(jù)依次暫時(shí)存儲(chǔ)在未圖示的圖像存儲(chǔ)器等中，從變久的數(shù)據(jù)開始按順序刪除。因此，異常時(shí)數(shù)據(jù)保存部104在由異常運(yùn)行判
斷部103檢測(cè)出異常時(shí)，取得該異常動(dòng)作的發(fā)生時(shí)刻，并且從圖像存儲(chǔ)器取得 該發(fā)生時(shí)刻的前后兩分鐘之間的影像數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)在異常數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元5中。
檢查點(diǎn)到達(dá)判斷部105判斷車輛是否到達(dá)了檢查點(diǎn)。在本實(shí)施方式中，檢 查點(diǎn)到達(dá)判斷部105考慮到車輛位置數(shù)據(jù)的誤差，設(shè)定了與各檢查點(diǎn)對(duì)應(yīng)的檢 查點(diǎn)測(cè)定區(qū)域(以下稱為"CP測(cè)定區(qū)域")。然后，當(dāng)車輛位置包含在該CP 測(cè)定區(qū)域內(nèi)時(shí)，判斷為車輛到達(dá)了該;險(xiǎn)查點(diǎn)。
具體地說，如圖3所示，CP測(cè)定區(qū)域由以下構(gòu)成以根據(jù)檢查點(diǎn)位置數(shù) 據(jù)確定的位置為基準(zhǔn)(中心)，通過規(guī)定的有效范圍設(shè)定的大體正方形的主測(cè) 定區(qū)域和與該主測(cè)定區(qū)域相鄰設(shè)置的、以通過副檢查點(diǎn)數(shù)據(jù)確定的位置為基準(zhǔn) (中心)，通過規(guī)定的有效范圍設(shè)定的大體正方形的副測(cè)定區(qū)域。因此，檢查 點(diǎn)到達(dá)判斷部105從路線數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元2取得檢查點(diǎn)位置數(shù)據(jù)以及副檢查點(diǎn)位 置數(shù)據(jù)后確定CP測(cè)定區(qū)域，并且取得由車輛位置采用102采用的車輛位置數(shù) 據(jù)與CP測(cè)定區(qū)域進(jìn)行比較。
另外，CP測(cè)定區(qū)域的大小理想的是按照車輛的速度來設(shè)定，在本實(shí)施方 式中，假設(shè)車輛以60km/h (約18m/s)行駛，將主測(cè)定區(qū)域以及副測(cè)定區(qū)域設(shè) 定成一個(gè)邊為36m的正方形并且兩個(gè)頂點(diǎn)在路線上。因此，在各測(cè)定區(qū)域中， 以大約士1秒的誤差范圍接收GPS信號(hào)，因此，對(duì)于一個(gè)檢查點(diǎn)，得到至少4 次取得GPS信號(hào)的機(jī)會(huì)。
運(yùn)行引導(dǎo)輸出部106是向運(yùn)行引導(dǎo)輸出單元7輸出規(guī)定的運(yùn)行引導(dǎo)的單 元。具體地說，當(dāng)由4全查點(diǎn)到達(dá)判斷部105判斷為車輛到達(dá)了規(guī)定的檢查點(diǎn)時(shí)， 從運(yùn)行預(yù)定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元3取得與該檢查點(diǎn)對(duì)應(yīng)的各種信息。然后，通過揚(yáng)聲 器語音引導(dǎo)實(shí)際的車輛通過時(shí)刻對(duì)于該檢查點(diǎn)的通過預(yù)定時(shí)刻的偏差，實(shí)際的 通過速度對(duì)于預(yù)定速度的偏差、下一個(gè)?？空?、或者檢查點(diǎn)名稱或限制速度變 化的主旨等，或者在顯示器中顯示引導(dǎo)。
運(yùn)行實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)保存部107將運(yùn)行實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)保存在運(yùn)行實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元4 中。具體地說，在由檢查點(diǎn)到達(dá)判斷部105判斷為車輛到達(dá)了規(guī)定路線中的終 點(diǎn)時(shí)，將在各檢查點(diǎn)的車輛的通過時(shí)刻、按每秒取得的GPS數(shù)據(jù)等存儲(chǔ)在運(yùn) 行實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元4中。下一路線數(shù)據(jù)判斷部108在車輛結(jié)束了一個(gè)鐵道路線的運(yùn)行時(shí)，判斷在運(yùn) 行預(yù)定數(shù)據(jù)中是否存在應(yīng)該接著運(yùn)行的鐵道路線。如果判斷的結(jié)果是存在應(yīng)該 接著運(yùn)行的鐵道路線時(shí)，則繼續(xù)使本實(shí)施方式的鐵道車輛運(yùn)行管理系統(tǒng)1執(zhí)行 運(yùn)行管理，另一方面，如果沒有應(yīng)該接著運(yùn)行的鐵道路線，則使鐵道車輛運(yùn)行 管理系統(tǒng)1結(jié)束處理。
下面，參照?qǐng)D4以及圖5說明由本實(shí)施方式的鐵道車輛運(yùn)行管理程序執(zhí)行 的鐵道車輛運(yùn)行管理系統(tǒng)1的作用。
首先，在由本實(shí)施方式的《失道車輛運(yùn)行管理系統(tǒng)1開始車輛的運(yùn)行管理 時(shí)，對(duì)應(yīng)駕駛員輸入擔(dān)當(dāng)路線的操作，運(yùn)行用數(shù)據(jù)取得部91取得與該車輛運(yùn) 行的鐵道路線有關(guān)的路線數(shù)據(jù)以及運(yùn)行預(yù)定數(shù)據(jù)(步驟Sl)。接著，當(dāng)GPS 信號(hào)取得部92從GPS信號(hào)接收單元6取得GPS信號(hào)時(shí)(步驟S2 )，由GPS 數(shù)據(jù)計(jì)算部93計(jì)算各種GPS數(shù)據(jù)(步驟S3 )。根據(jù)該GPS數(shù)據(jù)和路線數(shù)據(jù)以 及運(yùn)行預(yù)定數(shù)據(jù)，系統(tǒng)檢查部94檢查鐵道車輛運(yùn)行管理系統(tǒng)1的動(dòng)作狀況(步 驟S4 )。
如果檢查的結(jié)果為在系統(tǒng)動(dòng)作中沒有異常(步驟S4:OK)，則等待車輛的 運(yùn)行開始(步驟S5);另一方面，如果發(fā)現(xiàn)不良情況(步驟S4:NG)，則向運(yùn) 行引導(dǎo)輸出單元7輸出錯(cuò)誤消息(步驟S6)。由此，駕駛員能夠防止使用錯(cuò)誤 的路線數(shù)據(jù)或運(yùn)行預(yù)定數(shù)據(jù)，或者可以防止在GPS信號(hào)接收單元6不發(fā)揮功 能的狀態(tài)下運(yùn)行車輛。
接著，當(dāng)開始車輛的運(yùn)行時(shí)(步驟S5: YES)，在由路線數(shù)據(jù)以及運(yùn)行預(yù) 定數(shù)據(jù)規(guī)定的鐵道路線上運(yùn)行的期間，通過圖5所示的車輛位置數(shù)據(jù)修正處理 隨時(shí)取得車輛位置(步驟S7 )。
在此，使用圖5說明在步驟S7中執(zhí)行的車輛位置數(shù)據(jù)修正處理。在車輛 運(yùn)行的期間，GPS信號(hào)取得部92以大約1秒的間隔從GPS信號(hào)接收單元6取 得GPS信號(hào)(步驟S21), GPS數(shù)據(jù)計(jì)算部93根據(jù)該GPS信號(hào)計(jì)算GPS數(shù)據(jù) (步驟S22)。另外，在本實(shí)施方式中，在運(yùn)行開始的同時(shí)運(yùn)行狀況攝像單元8 開始拍才聶，將影像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器中。
接著，GPS信號(hào)接收數(shù)判斷部95判斷在步驟S21中接收到的GPS信號(hào)的 接收數(shù)(步驟S23)，在接收數(shù)為3以上時(shí)(步驟S23: YES )，判斷為在步驟S22中計(jì)算出的實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)是高精度的數(shù)據(jù)，進(jìn)入后述的步驟S29中。
另一方面，在GPS信號(hào)的接收數(shù)為2以下時(shí)(步驟S23: NO)，首先，修 正用數(shù)據(jù)取得部96取得不久前的修正用位置數(shù)據(jù)、時(shí)間數(shù)據(jù)以及時(shí)速數(shù)據(jù)(步 驟S24 )，預(yù)測(cè)行駛距離計(jì)算部97根據(jù)這些數(shù)據(jù)計(jì)算車輛的預(yù)測(cè)行駛距離(步 驟S25)。然后，預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)計(jì)算部98根據(jù)該預(yù)測(cè)行駛距離和路線確定位置 數(shù)據(jù)，計(jì)算車輛的預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)(步驟S26)。
接著，在步驟S23中判斷出的GPS信號(hào)的接收數(shù)為1時(shí)(步驟S27:NO), 由于實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)不正確，因此返回步驟S21中，等待再次接收GPS信號(hào)。 另一方面，在GPS信號(hào)的接收數(shù)為2時(shí)(步驟S27: YES)，實(shí)測(cè)位置未必不 正確。因此，當(dāng)由不可接收時(shí)間判斷部99判斷了 GPS信號(hào)的接收數(shù)為2以下 的狀態(tài)持續(xù)了規(guī)定時(shí)間時(shí)(步驟S28: YES)，通過位置數(shù)據(jù)比較判斷部100 判斷實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)與預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)的同一性(步驟S29 )。
此時(shí)，在本實(shí)施方式中，利用鐵道車輛在預(yù)先決定的既定路線上行駛的特 征，沿著相鄰的彎道確定點(diǎn)之間的路線，設(shè)定了規(guī)定寬度的有效測(cè)定區(qū)域。然 后，根據(jù)在該有效測(cè)定區(qū)域內(nèi)是否檢測(cè)出實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)，來判斷實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù) 與預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)的同一性。由此，兩者同一性的判斷所需的運(yùn)算處理簡(jiǎn)化，在 維持正確性的同時(shí)減輕位置數(shù)據(jù)比較判斷部100的負(fù)荷。
然后，在位置數(shù)據(jù)比較判斷部100的判斷結(jié)果是判斷為實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)與預(yù) 測(cè)位置數(shù)據(jù)大體相等時(shí)(步驟S29: YES)，推定為該實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)或者該預(yù) 測(cè)位置數(shù)據(jù)大體正確。因此，其中的某一個(gè)數(shù)據(jù)由修正用位置數(shù)據(jù)采用部101 采用為修正用位置數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)在運(yùn)行實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元4中(步驟S30)。 在本實(shí)施方式中原則上采用計(jì)算出的預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)。同樣地，當(dāng)GPS信號(hào)的 接收數(shù)為3以上時(shí)(步驟S23: YES)，由于在步驟S22中計(jì)算出的實(shí)測(cè)位置 數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度高，因此將該實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)采用為修正用位置數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)在運(yùn) 行實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元4中(步驟S30 )。
然后，由修正用位置數(shù)據(jù)采用部101采用的實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)或者預(yù)測(cè)位置數(shù) 據(jù)如上所述具有容許的范圍內(nèi)的精度，所以由車輛位置采用部102，作為車輛 位置數(shù)據(jù)來采用(步驟S31)。如以上所述，并不限于GPS信號(hào)的接收數(shù)為3 以上時(shí)，在2以下的狀態(tài)持續(xù)了規(guī)定時(shí)間時(shí)，因?yàn)閷⒖煽啃愿叩膶?shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)
22或者預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)作為車輛位置數(shù)據(jù)采用，所以在保持車輛的位置數(shù)據(jù)的精度 的同時(shí)，提高了位置數(shù)據(jù)的取得概率。
另一方面，在GPS信號(hào)的接收數(shù)為2以下的狀態(tài)沒有持續(xù)規(guī)定時(shí)間時(shí)(步 驟S28: NO),返回步驟S21中，等待再次接收GPS信號(hào)。此外，在否定了 實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)與預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)的同一性時(shí)(步驟S29: NO),由于實(shí)測(cè)位置數(shù) 據(jù)的可靠性低，因而回到步驟S21中，等待再次接收GPS信號(hào)。
當(dāng)通過上述的車輛位置數(shù)據(jù)^^正處理取得了車輛位置數(shù)據(jù)時(shí)，再次回到圖 4的流程。在步驟S8中，異常運(yùn)行判斷部103根據(jù)運(yùn)行預(yù)定數(shù)據(jù)和GPS數(shù)據(jù)， 判斷車輛的運(yùn)行狀況。然后，針對(duì)運(yùn)行預(yù)定數(shù)據(jù)，僅在車輛在規(guī)定的容許值的 范圍內(nèi)正常運(yùn)行時(shí)(步驟S8: YES)，處理進(jìn)入到步驟S9中。另一方面，在 車輛的運(yùn)行狀況中識(shí)別出異常動(dòng)作時(shí)(步驟S8: NO)，在異常時(shí)數(shù)據(jù)保存部 104將該異常動(dòng)作發(fā)生時(shí)刻前后的影像數(shù)據(jù)以及GPS數(shù)據(jù)保存在異常數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)單元5中后(步驟SIO),使處理進(jìn)入到步驟S9中。由此，自動(dòng)保存異常動(dòng) 作發(fā)生前后的數(shù)據(jù)，用于研究該異常動(dòng)作的原因，防止再次發(fā)生。
此外，在本實(shí)施方式中，異常運(yùn)行判斷部103與運(yùn)行預(yù)定數(shù)據(jù)、GPS數(shù)據(jù) 無關(guān)地始終監(jiān)視從三維加速度傳感器Sa取得的加速度模擬數(shù)據(jù)，所以可以立 即判斷出通過運(yùn)行數(shù)據(jù)與GPS數(shù)據(jù)的比較判斷可能延遲的突發(fā)性的事故或車 輛異常。具體地說，在駕駛員緊急剎車時(shí)、車輛壓到在線路上放置的異物(放 置的石頭、圓木、自行車等)時(shí)、或者由于陣風(fēng)車輛不自然地傾斜等情況下， 產(chǎn)生在常規(guī)運(yùn)行中看不到的加速度，因此檢測(cè)出異常運(yùn)行。由此，即使在發(fā)生 了駕駛員事先也很難察覺的異常事故原因的情況下，也保存該異常事故發(fā)生前 后的數(shù)據(jù)。
接著，在步驟S9中，由檢查點(diǎn)到達(dá)判斷部105來判斷車輛是否到達(dá)了某 個(gè)檢查點(diǎn)。在本實(shí)施方式中，在檢測(cè)出在步驟S7中得到的車輛位置數(shù)據(jù)到達(dá) 了 CP測(cè)定區(qū)域內(nèi)時(shí)，判斷為車輛到達(dá)了在該CP測(cè)定區(qū)域內(nèi)設(shè)定的檢查點(diǎn)(步 驟S9: YES)。如此，使用具有規(guī)定的有效范圍的CP測(cè)定區(qū)域進(jìn)行判斷，因 此在各檢查點(diǎn)的車輛到達(dá)的漏檢測(cè)減少，防止運(yùn)行引導(dǎo)錯(cuò)誤。另一方面，僅在 沒有到達(dá)任何一個(gè)檢查點(diǎn)時(shí)(步驟S9: NO),返回步驟S7中，直到到達(dá)檢查 點(diǎn)為止重復(fù)循環(huán)處理。當(dāng)判斷為車輛到達(dá)了某一個(gè)檢查點(diǎn)時(shí)(步驟S9: YES),系統(tǒng)檢查部94 根據(jù)各檢查點(diǎn)的追蹤狀況、陀螺傳感器Sj的方位信息，檢查本系統(tǒng)的動(dòng)作狀 況(步驟Sll)。如果該檢查的結(jié)果為在系統(tǒng)的動(dòng)作中沒有確認(rèn)出異常(步驟 Sll: OK)，則進(jìn)入步驟S12。另一方面，如果確認(rèn)有異常(步驟S11: NG), 在運(yùn)行引導(dǎo)輸出單元中輸出錯(cuò)誤消息(步驟S13)。由此，本系統(tǒng)可以在萬一 在行駛過程中出現(xiàn)故障時(shí)，立即使駕駛員、運(yùn)行管理者一側(cè)識(shí)別出該故障然后 采取適當(dāng)?shù)膶?duì)策。
如果在本系統(tǒng)中沒有異常，則運(yùn)行引導(dǎo)輸出部06從運(yùn)行引導(dǎo)輸出單元7 輸出規(guī)定的運(yùn)行引導(dǎo)(步驟S12)。在本實(shí)施方式中，除了向車輛的駕駛員語 音引導(dǎo)實(shí)際的通過時(shí)刻對(duì)于該檢查點(diǎn)的通過預(yù)定時(shí)刻的偏差，實(shí)際的行駛速度 對(duì)于限制速度的偏差之外，還語音引導(dǎo)下一個(gè)?？空菊久?、或者限制速度變化 的主旨等，或者在顯示器中進(jìn)行顯示。
然后，只要車輛沒有到達(dá)運(yùn)行中的鐵道路線的終點(diǎn)，重復(fù)從步驟S7到S12 的處理(步驟S14: NO),在到達(dá)了終點(diǎn)時(shí)(步驟S14: YES )，運(yùn)行實(shí)績(jī)數(shù)據(jù) 保存部7將在運(yùn)行管理處理中得到的各種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在運(yùn)行實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元4 中(步驟S15)。接著，直到關(guān)于運(yùn)行預(yù)定數(shù)據(jù)內(nèi)的全部鐵道路線運(yùn)行結(jié)束為 止，下一路線數(shù)據(jù)判斷部108重復(fù)從步驟Sl到S15的處理(步驟S15: YES )， 在關(guān)于運(yùn)行預(yù)定數(shù)據(jù)內(nèi)的全部鐵道路線運(yùn)行結(jié)束時(shí)(步驟S16: NO)，本鐵道 車輛運(yùn)行管理系統(tǒng)的運(yùn)行管理結(jié)束。
接著，說明本實(shí)施方式的具體的實(shí)施例。 實(shí)施例
在本實(shí)施例中，通過上述的本實(shí)施方式的鐵道車輛運(yùn)行管理系統(tǒng)1進(jìn)行了 對(duì)電車進(jìn)行運(yùn)行管理的試驗(yàn)。在本試驗(yàn)中，使用圖6所示的路線數(shù)據(jù)以及運(yùn)行 預(yù)定數(shù)據(jù)從A站實(shí)際運(yùn)行到B站的結(jié)果，得到了圖7所示的結(jié)果。
首先，在0時(shí)0分0秒，車輛從A站出發(fā)時(shí)，從揚(yáng)聲器語音引導(dǎo)A站的 名稱以及出發(fā)時(shí)間。接著，當(dāng)車輛到達(dá)速度變更地點(diǎn)時(shí)，進(jìn)行限制速度被限制 為50km/h的廣播。在下一個(gè)速度變更地點(diǎn)中，進(jìn)行解除了 50km/h的速度限 制的廣播，并且進(jìn)行實(shí)際的通過時(shí)刻比通過預(yù)定時(shí)刻遲13秒的廣播。
接著，在車輛到達(dá)了確認(rèn)與行車時(shí)間表的誤差的檢查點(diǎn)時(shí)，進(jìn)行實(shí)際通過 時(shí)刻比通過預(yù)定時(shí)刻早10秒的廣播。接著，因此在0時(shí)5分20秒里，在車輛的行駛速度中檢測(cè)到異常，因此將該發(fā)生時(shí)刻前后2分鐘之間的影像數(shù)據(jù)保存 在異常數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元5中。
接著，在再次臨近速度變更地點(diǎn)，進(jìn)行了限制速度被限定為40km/h的廣 播之后，到達(dá)用于引導(dǎo)?？空镜臋z查點(diǎn)，廣播B站的名稱。然后，在0時(shí)8 分25秒車輛到達(dá)B站時(shí)，進(jìn)行到達(dá)時(shí)刻比到達(dá)預(yù)定時(shí)刻早5秒的廣播。
根據(jù)以上所述的本實(shí)施方式，
1. 在鐵道路線上任意設(shè)定的各檢查點(diǎn)，能夠自動(dòng)地向駕駛員進(jìn)行各種運(yùn) 行引導(dǎo)，減輕了被要求按照行車時(shí)間表運(yùn)行的駕駛員在精神上的壓迫感，幫助 安全的運(yùn)行。
2. 即使是難以接收GPS信號(hào)的盲區(qū)，也能夠取得高精度的車輛位置數(shù)據(jù)， 進(jìn)行價(jià)廉并且準(zhǔn)確度高的運(yùn)行管理。
3. 因?yàn)樵诟鳈z查點(diǎn)設(shè)定規(guī)定的有效區(qū)域來取得GPS信號(hào)，因此能夠減少 車輛位置數(shù)據(jù)的漏掉取得。
4. 識(shí)別異常運(yùn)行的發(fā)生，并自動(dòng)地保存該異常發(fā)生前后的影像數(shù)據(jù)、GPS 數(shù)據(jù)，因此可以啟到通過分析這些數(shù)據(jù)來弄清楚該異常運(yùn)行的原因，幫助防止 事故再次發(fā)生等效果。
另外，本發(fā)明的鐵道車輛運(yùn)行管理系統(tǒng)1以及鐵道車輛運(yùn)行管理程序并不 限于前面所述的實(shí)施方式，能夠適當(dāng)?shù)刈兏?br> 例如，因此能夠通過分析運(yùn)行實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)來確定難以接收GPS信號(hào)的盲區(qū)， 所以在這樣的盲區(qū)中存在;f企查點(diǎn)時(shí)，與實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)相比可以優(yōu)先將預(yù)測(cè)位置 數(shù)據(jù)用作車輛位置數(shù)據(jù)。此外，還可以利用鐵道的在既定路線上運(yùn)行的特征， 學(xué)習(xí)在盲區(qū)中的通過時(shí)間以及通過位置，預(yù)先進(jìn)行預(yù)測(cè)后來設(shè)定。
此外，在上述的實(shí)施方式中，運(yùn)行用數(shù)據(jù)取得部91從存儲(chǔ)卡中取得各種 數(shù)據(jù)，運(yùn)行實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)保存部107在存儲(chǔ)卡中保存了運(yùn)行實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)，但并不限于 這些。例如，也可以另外設(shè)置用于收發(fā)數(shù)據(jù)的收發(fā)單元，從規(guī)定的運(yùn)行管理中 心接收運(yùn)行用數(shù)據(jù)，并且將運(yùn)行實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)發(fā)送給運(yùn)行管理中心。
而且，在上述的實(shí)施方式中，根據(jù)在每一秒取得的GPS數(shù)據(jù)，收集車輛 的行進(jìn)方向數(shù)據(jù)，但并不限于這些，也可以從陀螺傳感器Sj始終取得車輛的 方位數(shù)據(jù)。由此，即使是無法接收GPS信號(hào)的區(qū)域，也可以利用從陀螺傳感 器Sj輸出的方位數(shù)據(jù)，將車輛的行駛修正確定成高精度的數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1. 一種鐵道車輛運(yùn)行管理系統(tǒng)，其管理在鐵道路線上行駛的車輛的運(yùn)行，其特征在于，具有路線數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)由確定鐵道路線上的彎道位置的彎道確定點(diǎn)以及確定車輛的速度變更預(yù)定位置的車速變更預(yù)定地點(diǎn)的各緯度及經(jīng)度數(shù)據(jù)構(gòu)成的路線確定位置數(shù)據(jù)，以及由在連接了這些各路線確定位置的路線上任意設(shè)定的、用于對(duì)車輛的運(yùn)行進(jìn)行管理的檢查點(diǎn)的緯度及經(jīng)度數(shù)據(jù)構(gòu)成的檢查點(diǎn)位置數(shù)據(jù)；運(yùn)行預(yù)定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)與所述檢查點(diǎn)位置數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)地恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定了該檢查點(diǎn)的通過預(yù)定時(shí)刻、預(yù)定速度、?？空疽龑?dǎo)信息的運(yùn)行預(yù)定數(shù)據(jù)；GPS信號(hào)接收單元，其從全球定位系統(tǒng)(GPS)接收GPS信號(hào)；運(yùn)行管理處理單元，其根據(jù)所述GPS信號(hào)計(jì)算出與所述車輛有關(guān)的GPS數(shù)據(jù)，并根據(jù)該GPS數(shù)據(jù)以及所述運(yùn)行預(yù)定數(shù)據(jù)，取得所述車輛的與檢查點(diǎn)的通過預(yù)定時(shí)刻的偏差或者與預(yù)定速度的偏差以及下一個(gè)停靠站信息，進(jìn)行運(yùn)行管理；以及運(yùn)行引導(dǎo)輸出單元，其恰當(dāng)?shù)叵蝰{駛員傳達(dá)由該運(yùn)行管理處理單元取得的與通過預(yù)定時(shí)刻的偏差或者與預(yù)定速度的偏差、下一個(gè)?？空拘畔?。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵道車輛運(yùn)行管理系統(tǒng)，其特征在于， 所述運(yùn)行管理處理單元具有GPS數(shù)據(jù)計(jì)算部，其根據(jù)所述GPS信號(hào)計(jì)算與所述車輛有關(guān)的實(shí)測(cè)位置 數(shù)據(jù)、時(shí)間數(shù)據(jù)以及時(shí)速數(shù)據(jù)等構(gòu)成的GPS數(shù)據(jù)；GPS信號(hào)接收數(shù)判斷部，其判斷所述GPS信號(hào)的接收數(shù)；修正用位置數(shù)據(jù)采用部，其在由該GPS信號(hào)接收數(shù)判斷部判斷為接收了 三個(gè)以上的GPS信號(hào)時(shí)，將根據(jù)該GPS信號(hào)計(jì)算出的實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)作為修正 用位置數(shù)據(jù)來采用；修正用數(shù)據(jù)取得部，其在由所述GPS接收數(shù)判斷部判斷為GPS信號(hào)的接 收數(shù)為兩個(gè)以下時(shí)，取得不久前的修正用位置數(shù)據(jù)、所述時(shí)間數(shù)據(jù)以及所述時(shí)速數(shù)據(jù)；預(yù)測(cè)行駛距離計(jì)算部，其根據(jù)從通過所述不久前的修正用位置數(shù)據(jù)確定的 》務(wù)正開始位置開始的經(jīng)過時(shí)間以及所述時(shí)速數(shù)據(jù)，計(jì)算所述車輛的預(yù)測(cè)行-駛距離；以及預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)計(jì)算部，其計(jì)算表示沿著由所述路線確定位置數(shù)據(jù)確定的鐵 道路線，從所述修正開始位置開始前進(jìn)了所述預(yù)測(cè)行駛距離的預(yù)測(cè)位置的預(yù)測(cè) 位置數(shù)據(jù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵道車輛運(yùn)行管理系統(tǒng)，其特征在于， 所述運(yùn)行管理處理單元具有位置數(shù)據(jù)比較判斷部，其在所述GPS信號(hào)的接收數(shù)為兩個(gè)以下的狀態(tài)連續(xù)了規(guī)定時(shí)間時(shí)，對(duì)在該時(shí)點(diǎn)的所述預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù) 與根據(jù)兩個(gè)GPS信號(hào)求出的實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)進(jìn)行比較判斷，當(dāng)由該位置數(shù)據(jù)比較判斷部判斷為所述預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)與所述實(shí)測(cè)位置數(shù) 據(jù)大體相等時(shí)，所述^^正用位置數(shù)據(jù)采用部將所述預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)或者所述實(shí)測(cè) 位置數(shù)據(jù)作為修正用位置數(shù)據(jù)來釆用。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的鐵道車輛運(yùn)行管理系統(tǒng)，其特征在于， 所述位置數(shù)據(jù)比較判斷部在所述實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)位于在連接了不久前的修正用位置數(shù)據(jù)和下一個(gè)路線確定點(diǎn)的線上設(shè)定所述預(yù)測(cè)位置，以該預(yù)測(cè)位置為 基準(zhǔn)，以規(guī)定的有效寬度設(shè)定的有效測(cè)定區(qū)域的范圍內(nèi)時(shí)，判斷為所述預(yù)測(cè)位 置數(shù)據(jù)與所述實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)大體相等。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的鐵道車輛運(yùn)行管理系統(tǒng)，其特征 在于，在所述路線數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)有副檢查點(diǎn)位置數(shù)據(jù)，其確定在鐵道路線 上，從檢查點(diǎn)位置開始向車輛的行進(jìn)方向后方間隔規(guī)定的間隔設(shè)定的副檢查點(diǎn) 的位置，所述運(yùn)行管理處理單元具有檢查點(diǎn)到達(dá)判斷部，其在根據(jù)所述實(shí)測(cè)位置數(shù) 據(jù)或者預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)確定的車輛位置進(jìn)入了 CP測(cè)定區(qū)域內(nèi)時(shí)，判斷為該車輛 到達(dá)了檢查點(diǎn)，所述CP測(cè)定區(qū)域是以根據(jù)所述運(yùn)行預(yù)定數(shù)據(jù)中的檢查點(diǎn)位置 數(shù)據(jù)以及副檢查點(diǎn)位置數(shù)據(jù)分別確定的位置作為基準(zhǔn)，以規(guī)定的有效范圍設(shè)定 的區(qū)域。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1~5中任意一項(xiàng)所述的鐵道車輛運(yùn)行管理系統(tǒng)，其特征 在于，所述運(yùn)行管理處理單元具有異常運(yùn)行判斷部，其將所述運(yùn)行預(yù)定數(shù)據(jù)與所述時(shí)間數(shù)據(jù)以及所述速度數(shù) 據(jù)進(jìn)行比較，求出與規(guī)定的檢查點(diǎn)的通過預(yù)定時(shí)刻的偏差以及與預(yù)定速度的偏 差，來判斷是否沒有超過規(guī)定的容許值、或者判斷從三維加速度傳感器取得的 加速度模擬數(shù)據(jù)是否沒有超過規(guī)定的容許值；以及異常時(shí)數(shù)據(jù)保存部，其在該異常運(yùn)行判斷部檢測(cè)出異常運(yùn)行時(shí)，在從所述 車輛搭載的各種設(shè)備得到的數(shù)據(jù)、或者從所述車輛外的設(shè)備接收到的各種數(shù)據(jù)中，將從所述異常動(dòng)作發(fā)生前到發(fā)生后的規(guī)定時(shí)間內(nèi)的各種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在異常數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)單元中。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的鐵道車輛運(yùn)行管理系統(tǒng)，其特征在于， 還具有運(yùn)行狀況攝像單元，其拍攝所述車輛的周圍狀況或者所述駕駛員的駕駛狀況，所述異常時(shí)數(shù)據(jù)保存部將通過所述運(yùn)行狀況攝像單元拍攝到的影像數(shù)據(jù) 以及所述GPS數(shù)據(jù)保存在異常數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的鐵道車輛運(yùn)行管理系統(tǒng)，其特征在于， 所述異常時(shí)數(shù)據(jù)保存部4巴從ATS ( Automatic Train Stop )的信標(biāo)得到的信標(biāo)ID和車輛速度構(gòu)成的ATS數(shù)據(jù)保存在異常數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1 8的任意一項(xiàng)所述的鐵道車輛運(yùn)行管理系統(tǒng)，其特征 在于，所述運(yùn)行管理處理單元具有系統(tǒng)檢查部，其根據(jù)與所述車輛的出發(fā)地點(diǎn)有 關(guān)的綿度及經(jīng)度數(shù)據(jù)和所述GPS數(shù)據(jù)的比較結(jié)果、或者所述^f全查點(diǎn)位置數(shù)據(jù) 和所述GPS數(shù)據(jù)的比較結(jié)果，或者陀螺傳感器的方位數(shù)據(jù)和檢查點(diǎn)之間的方 位數(shù)據(jù)的比較結(jié)果，判斷所述鐵道車輛運(yùn)行管理系統(tǒng)是否正在正常地進(jìn)行動(dòng) 作。
10. —種鐵道車輛運(yùn)行管理程序，其對(duì)在鐵道路線上行駛的車輛的運(yùn)行進(jìn) 行管理，其特征在于，使計(jì)算機(jī)具有以下各部的功能路線數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)由確定鐵道路線上的彎道位置的彎道確定點(diǎn)以 及確定車輛的速度變更預(yù)定位置的車速變更預(yù)定地點(diǎn)的各綿度及經(jīng)度數(shù)據(jù)構(gòu) 成的路線確定位置數(shù)據(jù)，以及由在連接了這些各路線確定位置的路線上任意設(shè) 定的、用于對(duì)車輛的運(yùn)行進(jìn)行管理的檢查點(diǎn)的緯度及經(jīng)度數(shù)據(jù)構(gòu)成的檢查點(diǎn)位置數(shù)據(jù)；運(yùn)行預(yù)定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)與所述檢查點(diǎn)位置數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)地恰當(dāng)?shù)卦O(shè) 定了該檢查點(diǎn)的通過預(yù)定時(shí)刻、預(yù)定速度、?？空疽龑?dǎo)信息的運(yùn)行預(yù)定數(shù)據(jù)； GPS信號(hào)接收單元，其從全球定位系統(tǒng)(GPS)接收GPS信號(hào)； 運(yùn)行管理處理單元，其根據(jù)所述GPS信號(hào)計(jì)算與所述車輛有關(guān)的GPS數(shù) 據(jù)，并根據(jù)該GPS數(shù)據(jù)以及所述運(yùn)行預(yù)定數(shù)據(jù)，取得所述車輛的與檢查點(diǎn)的 通過預(yù)定時(shí)刻的偏差或者與預(yù)定速度的偏差以及下一個(gè)停靠站信息，來進(jìn)行運(yùn) 行管理；以及運(yùn)行引導(dǎo)輸出單元，其恰當(dāng)?shù)叵蝰{駛員傳達(dá)由該運(yùn)行管理處理單元取得的 與通過預(yù)定時(shí)刻的偏差或者與預(yù)定速度的偏差、下一個(gè)?？空拘畔?。 11.根據(jù)權(quán)利要求IO所述的鐵道車輛運(yùn)行管理程序，其特征在于， 所述運(yùn)行管理處理單元具有以下各部的功能GPS數(shù)據(jù)計(jì)算部，其根據(jù)所述GPS信號(hào)計(jì)算與所述車輛有關(guān)的實(shí)測(cè)位置 數(shù)據(jù)、時(shí)間數(shù)據(jù)以及時(shí)速數(shù)據(jù)等構(gòu)成的GPS數(shù)據(jù)；GPS信號(hào)接收數(shù)判斷部，其判斷所述GPS信號(hào)的接收數(shù)；修正用位置數(shù)據(jù)采用部，其在由該GPS信號(hào)接收數(shù)判斷部判斷為接收了 三個(gè)以上的GPS信號(hào)時(shí)，將根據(jù)該GPS信號(hào)計(jì)算出的實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)作為修正 用位置數(shù)據(jù)來采用；修正用數(shù)據(jù)取得部，其在由所述GPS接收數(shù)判斷部判斷為GPS信號(hào)的接 收數(shù)為兩個(gè)以下時(shí)，取得不久前的修正用位置數(shù)據(jù)、所述時(shí)間數(shù)據(jù)以及所述時(shí) 速數(shù)據(jù)；預(yù)測(cè)行駛距離計(jì)算部，其根據(jù)從通過所述不久前的修正用位置數(shù)據(jù)確定的 修正開始位置開始的經(jīng)過時(shí)間以及所述時(shí)速數(shù)據(jù)，計(jì)算所述車輛的預(yù)測(cè)行駛距 離；以及預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)計(jì)算部，其計(jì)算表示沿著由所述路線確定位置數(shù)據(jù)確定的鐵道路線，從所述修正開始位置開始前進(jìn)了所述預(yù)測(cè)行駛距離的預(yù)測(cè)位置的預(yù)測(cè) 位置數(shù)據(jù)。
11.<image>image see original document page 6</image>
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的鐵道車輛運(yùn)行管理程序，其特征在于， 所述運(yùn)行管理處理單元具有位置數(shù)據(jù)比較判斷部的功能，該位置數(shù)據(jù)比較判斷部在所述GPS信號(hào)的接收數(shù)為兩個(gè)以下的狀態(tài)連續(xù)了規(guī)定時(shí)間時(shí)，對(duì)在該時(shí)點(diǎn)的所述預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)與根據(jù)兩個(gè)GPS信號(hào)求出的實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)進(jìn)行比 較判斷，當(dāng)由該位置數(shù)據(jù)比較判斷部判斷為所述預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)與所述實(shí)測(cè)位置數(shù) 據(jù)大體相等時(shí)，所述修正用位置數(shù)據(jù)采用部將所述預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)或者所述實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)作為修正用位置數(shù)據(jù)來釆用。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的鐵道車輛運(yùn)行管理程序，其特征在于， 所述位置數(shù)據(jù)比較判斷部在所述實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)位于在連接了不久前的修正用位置數(shù)據(jù)和下一個(gè)路線確定點(diǎn)的線上設(shè)定所述預(yù)測(cè)位置，以該預(yù)測(cè)位置為 基準(zhǔn)，以規(guī)定的有效寬度設(shè)定的有效測(cè)定區(qū)域的范圍內(nèi)時(shí)，判斷為所述預(yù)測(cè)位 置數(shù)據(jù)與所述實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)大體相等。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10~13的任意一項(xiàng)所述的鐵道車輛運(yùn)行管理程序，其 特征在于，在所述路線數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)有副檢查點(diǎn)位置數(shù)據(jù)，其確定在鐵道路線 上，從檢查點(diǎn)位置開始向車輛的行進(jìn)方向后方間隔規(guī)定的間隔設(shè)定的副4企查點(diǎn) 的位置，所述運(yùn)行管理處理單元具有檢查點(diǎn)到達(dá)判斷部的功能，該檢查點(diǎn)到達(dá)判斷 部在根據(jù)所述實(shí)測(cè)位置數(shù)據(jù)或者預(yù)測(cè)位置數(shù)據(jù)確定的車輛位置進(jìn)入了 CP測(cè)定 區(qū)域內(nèi)時(shí)，判斷為該車輛到達(dá)了檢查點(diǎn)，所述CP測(cè)定區(qū)域是以根據(jù)所述運(yùn)行 預(yù)定數(shù)據(jù)中的檢查點(diǎn)位置數(shù)據(jù)以及副檢查點(diǎn)位置數(shù)據(jù)分別確定的位置作為基 準(zhǔn)，以規(guī)定的有效范圍設(shè)定的區(qū)域。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10-14的任意一項(xiàng)所述的鐵道車輛運(yùn)行管理程序，其 特征在于，所述運(yùn)行管理處理單元具有以下各部的功能 '據(jù)進(jìn)行比較，求出與規(guī)定的檢查點(diǎn)的通過預(yù)定時(shí)刻的偏差以及與預(yù)定速度的偏 差，來判斷是否沒有超過規(guī)定的容許值、或者判斷從三維加速度傳感器取得的 加速度模擬數(shù)據(jù)是否沒有超過規(guī)定的容許值；以及異常時(shí)數(shù)據(jù)保存部，其在該異常運(yùn)行判斷部檢測(cè)出異常運(yùn)行時(shí)，在從所述 車輛搭載的各種設(shè)備得到的數(shù)據(jù)、或者從所述車輛外的設(shè)備發(fā)送的各種數(shù)據(jù) 中，將從所述異常動(dòng)作發(fā)生前到發(fā)生后的規(guī)定時(shí)間內(nèi)的各種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在異常數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)單元中。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的鐵道車輛運(yùn)行管理程序，其特征在于， 所述異常時(shí)數(shù)據(jù)保存部把對(duì)車輛的周圍狀況或駕駛員的駕駛狀況進(jìn)行拍攝的運(yùn)行狀況攝像單元拍攝到的影像數(shù)據(jù)以及所述GPS數(shù)據(jù)保存在異常數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的鐵道車輛運(yùn)行管理程序，其特征在于， 所述異常時(shí)數(shù)據(jù)保存部把從ATS ( Automatic Train Stop )的信標(biāo)得到的信標(biāo)ID和車輛速度構(gòu)成的ATS數(shù)據(jù)保存在異常數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中。
18. 根據(jù)權(quán)利要求10~17中的任意一項(xiàng)所述的鐵道車輛運(yùn)行管理系統(tǒng)， 其特征在于，所述運(yùn)行管理處理單元具有系統(tǒng)檢查部的功能，該系統(tǒng)檢查部根據(jù)與所述 車輛的出發(fā)地點(diǎn)有關(guān)的綿度及經(jīng)度數(shù)據(jù)和所述GPS數(shù)據(jù)的比較結(jié)果、或者所 述檢查點(diǎn)位置數(shù)據(jù)和所述GPS數(shù)據(jù)的比較結(jié)果，或者陀螺傳感器的方位數(shù)據(jù) 和檢查點(diǎn)之間的方位數(shù)據(jù)的比較結(jié)果，判斷所述鐵道車輛運(yùn)行管理系統(tǒng)是否正 在正常地進(jìn)行動(dòng)作。
全文摘要
提供能夠?qū)υ谝?guī)定的路線上任意設(shè)定的各檢查點(diǎn)中的每一個(gè)檢查點(diǎn)，自動(dòng)地對(duì)駕駛員在確切的定時(shí)進(jìn)行?？空镜囊龑?dǎo)、提醒與預(yù)定時(shí)刻的偏差的程度、車速限制等注意的各種運(yùn)行引導(dǎo)來支援駕駛員，此外即使是難以接收GPS信號(hào)的區(qū)域，也能夠價(jià)廉并且高精度地預(yù)測(cè)車輛的位置，進(jìn)行高精度的運(yùn)行管理的鐵道車輛運(yùn)行管理系統(tǒng)以及鐵道車輛運(yùn)行管理程序。具有存儲(chǔ)路線確定位置數(shù)據(jù)以及檢查點(diǎn)位置數(shù)據(jù)的路線數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元2、存儲(chǔ)運(yùn)行預(yù)定數(shù)據(jù)的運(yùn)行預(yù)定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元3、接收GPS信號(hào)的GPS信號(hào)接收單元6、根據(jù)基于GPS信號(hào)計(jì)算出的車輛的GPS數(shù)據(jù)以及運(yùn)行預(yù)定數(shù)據(jù)進(jìn)行車輛的運(yùn)行管理的運(yùn)行管理處理單元9以及向駕駛員引導(dǎo)由運(yùn)行管理處理單元取得的信息的運(yùn)行引導(dǎo)輸出單元7。
文檔編號(hào)B61L27/00GK101448693SQ20078001862
公開日2009年6月3日 申請(qǐng)日期2007年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月22日
發(fā)明者須藤勇人 申請(qǐng)人:株式會(huì)社京三制作所;須藤勇人