運転曲線作成システム(SPEEDY)

SPEEDYは線路上の制限や列車特性をもとに手軽に運転曲線図を作成するために開発されたシステムです。

1.運転曲線図とは

運転曲線図は、線路上を走行する列車の速度変化や駅間走行時間などを調査・検討する目的で作成します。図1に、簡単な運転曲線図の例をあげます。ここで横軸は線路上の位置(キロ程)を、縦軸は列車速度および経過時間を表します。運転曲線図上には、駅の位置や線路上にある曲線、下りこう配、トンネル、分岐器、信号などといった設備状況とともに、線路上に存在する速度制限(制限速度およびその位置)が描かれます。列車がこれら速度制限を超えないように、かつ列車の能力(最高速度、加速能力、ブレーキ減速度等)を十分発揮しながら走行したときの各位置での列車速度を示した曲線が速度曲線です。この速度曲線を元に出発後の列車の経過時間を表したものが時間曲線です。この二つの曲線を総称して運転曲線と呼びます。

運転曲線図を作成することによって、駅間における運転時間を知ることができます。また加速性能・最高速度といった列車特性や曲線区間の多い少ないといった線路状況を考慮した上で、設備改良・新製車両の投入などの投資をどのように行えば、より時間短縮効果を得ることができるかといった検討にも運転曲線図は役立っています。

図1 運転曲線図の例

2.システムの概要

運転曲線を作図するためには、(1) 車両性能や線路の構造などについての幅広い知識、(2) 列車の運転操縦技術の把握、そして(3) 運転理論に基づいた計算力、を必要とします。そのため、このようなスキルを持つ人材を育成するには相応の期間を要します。しかし、たとえ熟練したとしても運転曲線図の作成作業は多くの人手や時間を必要とする上、その結果についても経験や習熟度による多少の個人差が生じることがあります。そこで、線路上の制限や列車特性を設定することで手軽に運転曲線図を作成するためのシステムSPEEDYを開発しました(図2)。

図2 運転曲線図画面例とその内容

3.システムの特徴

SPEEDYは、線路データ、車両データ、引張力データと、基本的な走行条件を指定することで運転曲線図を速やかに作成します(図3)。走行条件はシンプルでわかりやすい走行条件設定パネル上で設定します。コンピュータで計算された運転曲線に対し、マニュアルで運転方法を設定することで、指導運転曲線の作成や運転曲線の微修正を行うことも可能です。また、運転曲線図の他に運転性能を把握するための性能曲線図等の描画が可能です。

図3 運転曲線図作成の流れ

4.システムの応用

SPEEDYの基本的な運転曲線を描く技術を応用して、省エネ運転曲線作成システムや汎用ハイブリッド車両用走行シミュレータ等の消費エネルギーや運転方法の検討を行うシステムの開発が行われました。

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参考文献

  1. 山下修:「運転曲線図と運転曲線作成システム「SPEEDY」」、運転協会誌、第48巻、第3号、pp.1-4、2006.03
  2. 平野純一、富井規雄、山下修: 「運転曲線作成システムSPEEDYの開発」、RRR、No.49、No.5、pp.9-14、1992.05
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