JP7476017B2 - Train control device, method and program - Google Patents

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Description

本発明は、列車制御装置、方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a train control device, method, and program.

従来、制限速度が下がる箇所でのATO運転方法は、鉄道事業者や路線によって異なり、制限速度が下位変化する位置(制限速度変化位置)を、下がった後の制限速度(下位制限速度)よりも低速で走行させる方法(くぐり抜け運転)と、運行効率向上を狙って制限速度変化位置を下位制限速度よりも高速で走行させATCブレーキで列車を減速させる方法(当て運転)と、が知られている。 Conventionally, ATO operation methods at points where the speed limit is lowered vary depending on the railway operator and line. Known methods include running the train at the point where the speed limit changes to the lower limit (speed limit change point) at a speed slower than the lower speed limit (lower speed limit) (underpassing operation), and running the train at the speed limit change point at a speed faster than the lower speed limit and slowing the train down with the ATC brakes in order to improve operational efficiency (hitting-on-the-road operation).

ところで、くぐり抜け運転を行うためには、制限速度変化位置までに列車の速度が下位制限速度を下回るよう、制限速度の下がる位置よりも手前から減速する必要がある。 By the way, in order to pass through an obstacle, the train needs to decelerate before the point where the speed limit changes so that the train's speed falls below the lower speed limit by the time the speed limit changes.

しかしながら、減速方法によっては、加減速度の変化が大きく、乗り心地が悪化したり、運行効率が下がったり、減速が間に合わず、ATCによる保安ブレーキが短時間動作して乗り心地が悪化したりする虞があった。 However, depending on the deceleration method, there is a risk that the change in acceleration/deceleration rate will be large, resulting in a worsening ride quality, lower operational efficiency, or the train may not be able to decelerate in time, causing the ATC to activate the safety brake for a short period of time, resulting in a worsening ride quality.

また、当て運転においては、ATCによる保安ブレーキが動作することとなるので、乗り心地が悪化する虞があった。さらに減速制御開始時の速度が、上位制限速度に近かった場合は、ATC速度照査パターンに抵触して、さらに常用最大ブレーキまで動作し、さらなる乗り心地の悪化が生じるおそれがあった。 In addition, when the train hits the road, the ATC safety brakes are activated, which can lead to a deterioration in ride comfort. Furthermore, if the speed at the start of deceleration control is close to the upper limit speed, this can violate the ATC speed inspection pattern, and the maximum normal brakes can be applied, resulting in a further deterioration in ride comfort.

これを解決するために、駅間の走行パターンを算出しておき、列車挙動の予測結果に基づいて走行パターンに追従させることにより、早めにブレーキ指令を強くしていき、減速中の制御指令の変化(上げ下げ)を抑制して、乗り心地の悪化を抑制することが提案されている。 To solve this problem, it has been proposed to calculate the running pattern between stations and follow the running pattern based on the predicted train behavior, thereby increasing the braking command earlier and suppressing changes (upwards and downwards) in the control command during deceleration, thereby preventing a deterioration in ride comfort.

特開平8-140219号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-140219 特開2012-080645号公報JP 2012-080645 A 国際公開第2013/057969号International Publication No. 2013/057969 特開2016-055733号公報JP 2016-055733 A 特開2016-131435号公報JP 2016-131435 A 特開2018-007464号公報JP 2018-007464 A

しかし、現示信号の変化に伴う走行パターン再算出中や、走行パターン算出に失敗した場合は、一時的に適切な走行パターンのない状況が発生し、制御がうまく行われず、乗り心地が悪化する虞があった。
上記課題に鑑み、本発明はなされたものであり、駅間での走行方式によらず、鉄道車両を乗り心地よく減速させることが可能な列車制御装置を提供することを目的としている。
However, when the driving pattern is being recalculated due to a change in the current signal, or when the driving pattern calculation fails, a situation may arise where there is temporarily no appropriate driving pattern, causing poor control and resulting in a deterioration in ride comfort.
The present invention has been made in consideration of the above problems, and aims to provide a train control device that can decelerate a railway vehicle while providing a comfortable ride, regardless of the running method between stations.

実施形態の列車制御装置は、列車の速度と位置を検出する列車速度位置検出部と、列車速度位置検出部の検出結果に基づいて前記列車の挙動を予測する列車挙動予測部と、列車の制限速度が低い側である下位制限速度となる位置に至った場合にATCによる最大ブレーキが作動せずに列車の速度が制限速度を下回るように、予め列車の減速パターンを算出する減速パターン算出部と、所定時間後の列車の挙動予測結果と減速パターンとの比較結果に基づいて、制御指令を算出する制御指令算出部と、を備え、列車挙動予測部は、減速パターンの始端位置よりも、列車の制限速度が下位制限速度に至るまでの上位制限速度で予測長の間に走行する距離だけ手前の予測開始位置から予測を開始し、制御指令算出部は、所定時間後の列車速度予測値が減速パターンに抵触したら減速パターンによる減速制御を開始する。 A train control device of an embodiment includes a train speed position detection unit that detects the speed and position of a train, a train behavior prediction unit that predicts the behavior of the train based on the detection results of the train speed position detection unit, a deceleration pattern calculation unit that calculates a deceleration pattern of the train in advance so that when the train reaches a position where the speed limit is a lower speed limit, the maximum brake by the ATC will not be activated and the train speed will fall below the speed limit, and a control command calculation unit that calculates a control command based on a comparison result between the predicted result of the train's behavior after a predetermined time and the deceleration pattern , wherein the train behavior prediction unit starts prediction from a prediction start position that is before the start position of the deceleration pattern by the distance that the train will travel during the predicted length at the upper speed limit until the speed limit reaches the lower speed limit, and the control command calculation unit starts deceleration control using the deceleration pattern when the predicted train speed value after the predetermined time conflicts with the deceleration pattern.

図1は、実施形態の列車制御システムの概要構成ブロック図である。FIG. 1 is a schematic configuration block diagram of a train control system according to an embodiment. 図2は、減速パターン算出部の概要構成ブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the general configuration of the deceleration pattern calculation unit. 図3は、制御指令算出部の概要構成ブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing the outline of the configuration of the control command calculation unit. 図4は、実施形態の動作処理フローチャートである。FIG. 4 is a flowchart of an operation process according to the embodiment. 図5は、減速パターンの逆引き処理の処理フローチャートである。FIG. 5 is a process flow chart of the deceleration pattern reverse lookup process. 図6は、くぐり抜け運転時の減速パターンの説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a deceleration pattern during passing through a traffic jam. 図7は、ATC速度照査パターンの説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of the ATC speed check pattern. 図8は、当て運転時の減速パターンの説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a deceleration pattern during contact operation. 図9は、減速パターンの更新後の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of the deceleration pattern after it has been updated. 図10は、列車の速度Vが下位制限速度に対する目標速度よりも低い場合の減速パターン更新後の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of the deceleration pattern after updating when the train speed V is lower than the target speed for the lower speed limit.

次に図面を参照して実施形態の列車制御装置を備えた列車制御システムについて説明する。
図1は、実施形態の列車制御システムの概要構成ブロック図である。
列車制御システム10を構成する列車11には、列車11の制御を行う列車制御装置12と、列車制御装置12からの力行指令、制動(ブレーキ)指令等の制御指令に基づいてモータ13、ブレーキ装置14等を制御する駆動/制動装置15と、速度発電機(TG)16と、地上子検知情報を出力する車上子17と、軌道回路を構成しているレールRLを介してATC信号を受電する受電器18と、架線LNとの間で電力の授受を行うための集電器(パンタグラフ)19と、を備えている。
列車11は、駆動/制動装置15に制御されたモータ13とブレーキ装置14により車輪Wが駆動/制動されてレールRL上を走行する。
Next, a train control system including a train control device according to an embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration block diagram of a train control system according to an embodiment.
The train 11 that constitutes the train control system 10 is equipped with a train control device 12 that controls the train 11, a drive/braking device 15 that controls a motor 13, a brake device 14, etc. based on control commands such as a powering command and a braking command from the train control device 12, a tachograph (TG) 16, an on-board coil 17 that outputs ground coil detection information, a power receiver 18 that receives an ATC signal via a rail RL that constitutes a track circuit, and a current collector (pantograph) 19 for transmitting and receiving power to and from the overhead line LN.
The train 11 runs on rails RL with its wheels W driven and braked by a motor 13 and a brake device 14 controlled by a drive/braking device 15 .

上記構成において、列車制御装置12は、列車11の速度及び走行位置を検出する速度位置検出部21と、列車11の自動速度制御を行うATC車上装置22と、列車11の自動運転を行うATO(Automatic Train Operation)装置23と、を備えている。 In the above configuration, the train control device 12 includes a speed and position detection unit 21 that detects the speed and running position of the train 11, an on-board ATC device 22 that performs automatic speed control of the train 11, and an ATO (Automatic Train Operation) device 23 that performs automatic operation of the train 11.

より詳細には、速度位置検出部21は、速度発電機(TG)17の出力したTGパルスや、地上子25から車上子17を介して受信する地上子検知情報に基づいて、列車の速度と位置を検出し、速度位置情報としてATC車上装置22及びATO装置23に出力する。 More specifically, the speed and position detection unit 21 detects the train's speed and position based on the TG pulses output by the tachograph (TG) 17 and the ground coil detection information received from the ground coil 25 via the on-board coil 17, and outputs the detected speed and position information to the ATC on-board device 22 and the ATO device 23.

また、ATC車上装置22は、速度位置検出部21からの速度位置情報と、レールRL及び受電器18を介して入力されたATC地上装置26の送信したATC信号とに基づいて列車11を先行列車11Aとの間の距離を確保して走行速度を制限するために、ATC信号に基づく制限速度と、速度位置検出部21の出力した速度位置情報に対応する列車11の速度と、を比較する。 The ATC on-board device 22 also compares the speed limit based on the ATC signal with the speed of the train 11 corresponding to the speed and position information output by the speed and position detection unit 21 in order to limit the running speed of the train 11 while maintaining a distance from the preceding train 11A based on the speed and position information from the speed and position detection unit 21 and the ATC signal transmitted by the ATC ground device 26 input via the rail RL and the power receiver 18.

そしてATC車上装置22は、列車11の速度が制限速度を超過している場合に、駆動/制動制御装置16にブレーキ指令を出力する。ここで、ATC地上装置26は、軌道回路を構成しているレールRLを介して各閉塞区間の列車在線有無を検知し、在線状況に応じて各閉塞区間のATC信号(信号現示)を決定し、レールRLを介してATC信号をATC車上装置22に送信している。 The ATC on-board device 22 outputs a brake command to the drive/brake control device 16 when the speed of the train 11 exceeds the speed limit. Here, the ATC ground device 26 detects the presence or absence of a train in each block section via the rail RL that constitutes the track circuit, determines the ATC signal (signal aspect) for each block section depending on the train presence situation, and transmits the ATC signal to the ATC on-board device 22 via the rail RL.

さらにATC車上装置22は、閉塞境界を通過して進入した閉塞区間での現示速度が列車11の速度よりも低かった場合は、進出した閉塞区間で受信していた現示速度から、進入した閉塞区間で受信している現示速度までの、ATC速度照査パターンを算出し、これに抵触するまでは緩和ブレーキ、超過したら常用最大ブレーキを指令する。そして、ATC車上装置22は、列車速度が現示速度を所定速度以上(例えば1km/h以上)下回ったら、ブレーキ指令を解除する。 Furthermore, if the indicated speed at the block section that the train has entered after passing through the block boundary is lower than the train's speed, the ATC on-board unit 22 calculates an ATC speed check pattern from the indicated speed received at the block section that the train has entered to the indicated speed received at the block section that the train has entered, and issues a relief brake command until the pattern is met, and a maximum normal brake command if the train exceeds the calculated speed. The ATC on-board unit 22 then releases the brake command when the train speed falls below the indicated speed by a specified speed or more (for example, 1 km/h or more).

ATO装置23は、速度位置検出部21が出力した速度位置情報と、あらかじめ記憶していた路線情報、運行情報及び車両情報と、ATC車上装置22の受信したATC信号(信号現示)とに基づいて、列車11を制限速度と駅間の所定走行時間を守るように走行させ、列車11が所定の時刻に次駅の所定の位置に到着するように走行計画を算出する。そして、ATO装置23は、走行計画に基づいて力行指令及びブレーキ指令を駆動/制動制御装置16に出力する。 The ATO device 23 calculates a running plan based on the speed and position information output by the speed and position detection unit 21, the route information, operation information, and vehicle information stored in advance, and the ATC signal (signal aspect) received by the ATC on-board device 22, to make the train 11 run within the speed limit and the specified running time between stations, and to make the train 11 arrive at the specified position of the next station at the specified time.Then, the ATO device 23 outputs powering commands and braking commands to the drive/brake control device 16 based on the running plan.

駆動/制動制御装置16は、ATC車上装置22からのブレーキ指令と、ATO装置23からの力行指令・ブレーキ指令と、図示しない運転士の操作する図示しない主幹制御器(マスコン)からの力行指令・ブレーキ指令とに基づいてモータ13とブレーキ装置14を制御する。
これらの結果、列車11は、モータ13とブレーキ装置14により車輪Wが駆動/制動されてレールRL上を走行する。
The drive/brake control device 16 controls the motor 13 and the brake device 14 based on braking commands from the ATC on-board device 22, powering commands and braking commands from the ATO device 23, and powering commands and braking commands from a master controller (not shown) operated by a driver (not shown).
As a result, the wheels W of the train 11 are driven/braked by the motor 13 and the brake device 14 to run on the rails RL.

次にATO装置23の構成例について説明する。
ATO装置23は、図1に示すように、記憶部23A、車両特性推定部23B、車両特性モデル調整部23C、車両特性モデル保持部23D、走行計画算出部23E、減速パターン算出部23F、列車挙動予測部23G及び制御指令算出部23Hを備えている。
Next, a configuration example of the ATO device 23 will be described.
As shown in FIG. 1, the ATO device 23 includes a memory unit 23A, a vehicle characteristic estimation unit 23B, a vehicle characteristic model adjustment unit 23C, a vehicle characteristic model holding unit 23D, a driving plan calculation unit 23E, a deceleration pattern calculation unit 23F, a train behavior prediction unit 23G, and a control command calculation unit 23H.

記憶部23Aには、路線情報として、路線の勾配と曲線(曲率半径)、恒久制限速度情報(先行列車がないときに現示される制限速度)、信号展開情報(先行列車があるときに現示される制限速度)、各閉塞区間の閉塞長(閉塞区間の距離)、線形情報(閉塞区間の並び)が記憶されている。 The memory unit 23A stores route information, such as the gradient and curves (radius of curvature) of the route, permanent speed limit information (the speed limit displayed when there is no preceding train), signal deployment information (the speed limit displayed when there is a preceding train), the block length of each block section (the distance of the block section), and linear information (the arrangement of the block sections).

さらに記憶部23Aには、運行情報として、各駅の停止目標位置、運転種別毎の停車駅と各駅間の所定走行時間、路線の運転方法(制限速度の下がる箇所でくぐり抜け運転あるいは当て運転のいずれを行うか)が、記憶されている。 In addition, the memory unit 23A stores operation information such as the target stopping positions for each station, the stopping stations for each operation type and the specified running time between each station, and the operating method for the route (whether to use underpassing or on-coming driving at points where the speed limit is lowered).

車両特性推定部23Bは、速度位置検出部21が検出した列車の速度及び位置と、記憶部23Aから読み出した路線情報と、車両特性モデル保持部23Dから読み出した車両情報と、制御指令算出部23Hの算出したブレーキ指令に基づいて、ブレーキの利き具合を算出する。 The vehicle characteristic estimation unit 23B calculates the braking effectiveness based on the train speed and position detected by the speed and position detection unit 21, the route information read from the memory unit 23A, the vehicle information read from the vehicle characteristic model holding unit 23D, and the brake command calculated by the control command calculation unit 23H.

車両特性モデル調整部23Cは、車両特性推定部23Bで推定したブレーキの利き具合に基づいて、車両特性モデル保持部23Dに保持された車両特性モデルのパラメータを調整する。 The vehicle characteristic model adjustment unit 23C adjusts the parameters of the vehicle characteristic model stored in the vehicle characteristic model storage unit 23D based on the braking effectiveness estimated by the vehicle characteristic estimation unit 23B.

車両特性モデル保持部23Dは、車両情報として、自列車の列車長、列車重量、力行指令・ブレーキ指令に対応した加速度・減速度の特性(加速特性モデルと減速特性モデル)、空気抵抗・勾配抵抗・曲線抵抗の特性、ATCが速度照査パターン算出に利用するパラメータ(減速度や空走時間)が記憶されている。 The vehicle characteristic model storage unit 23D stores vehicle information such as the train length, train weight, acceleration and deceleration characteristics corresponding to powering and braking commands (acceleration characteristic model and deceleration characteristic model), air resistance, gradient resistance, and curve resistance characteristics, and parameters (deceleration and free running time) used by the ATC to calculate the speed inspection pattern.

走行計画算出部23Eは、駅出発時、臨時速度制限の発生/解除時、走行計画に対して、列車位置、列車の速度あるいは相対時刻のずれが大きくなったとき等に、速度位置検出部16で検出した列車の速度及び位置、記憶部23Aから読み出した路線情報と運行情報、車両特性モデル保持部23Dから読み出した車両情報、ATC車上装置22から受け取った信号情報に基づいて、制限速度を守りながら駅間の所定走行時間を守って次駅に到着するための走行計画を算出する。 When departing from a station, when a temporary speed limit is applied/released, when the train position, train speed or relative time deviation from the running plan becomes large, etc., the running plan calculation unit 23E calculates a running plan for arriving at the next station while observing the speed limit and within the specified running time between stations based on the train speed and position detected by the speed and position detection unit 16, the route information and operation information read from the memory unit 23A, the vehicle information read from the vehicle characteristic model holding unit 23D, and the signal information received from the ATC on-board device 22.

減速パターン算出部23Fは、速度位置検出部16で検出した列車の速度及び位置、記憶部23Aから読み出した路線情報及び運行情報、車両特性モデル保持部23Dから読み出した車両情報、ATC車上装置22から受け取った信号情報に基づいて、制限速度が下がる箇所と駅停止部分について、列車11を減速制御する際の目標とする減速パターンを算出する。 The deceleration pattern calculation unit 23F calculates the target deceleration pattern when decelerating the train 11 for the points where the speed limit is reduced and the station stop parts based on the train speed and position detected by the speed position detection unit 16, the route information and operation information read from the memory unit 23A, the vehicle information read from the vehicle characteristic model holding unit 23D, and the signal information received from the ATC on-board device 22.

列車挙動予測部23Gは、速度位置検出部16で検出した列車11の速度及び位置、記憶部23Aから読み出した路線情報、車両特性モデル保持部23Dから読み出した車両情報、前制御周期までの力行指令とブレーキ指令の履歴に基づいて、所定時間後の列車11の位置と速度を予測する。 The train behavior prediction unit 23G predicts the position and speed of the train 11 after a specified time based on the speed and position of the train 11 detected by the speed and position detection unit 16, the route information read from the memory unit 23A, the vehicle information read from the vehicle characteristic model holding unit 23D, and the history of powering commands and braking commands up to the previous control cycle.

制御指令算出部23Hは、速度位置検出部16で検出した列車11の速度と位置、記憶部から読み出した路線情報、走行計画算出部23Eの算出した走行計画、減速パターン算出部23Fの算出した減速パターン、列車挙動予測部23Gの算出した列車挙動予測結果(所定時間後の列車11の位置及び速度)、ATC車上装置22から受け取った信号情報に基づいて、列車11を走行計画または減速パターンに従って走行させるための力行指令・ブレーキ指令を算出する。 The control command calculation unit 23H calculates powering commands and braking commands to make the train 11 run according to the running plan or deceleration pattern based on the speed and position of the train 11 detected by the speed and position detection unit 16, the route information read from the memory unit, the running plan calculated by the running plan calculation unit 23E, the deceleration pattern calculated by the deceleration pattern calculation unit 23F, the train behavior prediction result (the position and speed of the train 11 after a specified time) calculated by the train behavior prediction unit 23G, and the signal information received from the ATC on-board device 22.

次に減速パターン算出部23Fについて説明する。
図2は、減速パターン算出部の概要構成ブロック図である。
減速パターン算出部23Fは、くぐり抜け運転用減速パターン算出部31、当て運転用減速パターン算出部32、駅停止用減速パターン算出部33、運転方式判定部34、減速箇所判定部35を備えている。
Next, the deceleration pattern calculation unit 23F will be described.
FIG. 2 is a block diagram showing the general configuration of the deceleration pattern calculation unit.
The deceleration pattern calculation unit 23F includes a deceleration pattern calculation unit for passing through operation 31, a deceleration pattern calculation unit for hit operation 32, a deceleration pattern calculation unit for station stop 33, an operation method determination unit 34, and a deceleration location determination unit 35.

くぐり抜け運転用減速パターン算出部31は、信号情報、車両情報、路線情報及び速度位置情報に基づいて、制限速度が下位変化する位置(制限速度変化位置)を、下がった後の制限速度(下位制限速度)よりも低速で走行させるくぐり抜け運転で走行する場合に用いられるくぐり抜け運転用減速パターンを生成して、運転方式判定部34に出力する。 The deceleration pattern calculation unit 31 generates a deceleration pattern for passing through vehicles, which is used when passing through vehicles in a passing manner, in which the vehicle travels at a position where the speed limit changes downward (speed limit change position) at a speed slower than the lowered speed limit (lower speed limit) based on traffic light information, vehicle information, route information, and speed position information, and outputs the generated pattern to the driving method determination unit 34.

当て運転用減速パターン算出部32は、信号情報、車両情報、路線情報及び速度位置情報に基づいて、運行効率向上を狙って制限速度変化位置を下位制限速度よりも高速で走行させATCブレーキで列車を減速させる当て運転で走行する場合に用いられる当て運転用減速パターンを生成して、運転方式判定部34に出力する。 The deceleration pattern calculation unit 32 generates a deceleration pattern for hit operation that is used when the train is driven in hit operation, in which the train is slowed down by the ATC brakes while traveling faster than the lower speed limit at the speed limit change position with the aim of improving operational efficiency, based on signal information, vehicle information, line information, and speed position information, and outputs the generated pattern to the operation method determination unit 34.

この場合において、当て運転用減速パターン算出部32は、照査パターン算出部41と、減速パターン更新要否判断部42と、減速パターン算出/更新部43と、を備えている。 In this case, the deceleration pattern calculation unit 32 for hit driving includes a check pattern calculation unit 41, a deceleration pattern update necessity determination unit 42, and a deceleration pattern calculation/update unit 43.

照査パターン算出部41は、制限速度変化位置及び上位制限速度から、下位制限速度まで、ATC速度照査パターンを算出して減速パターン算出/更新部43に出力する。 The inspection pattern calculation unit 41 calculates the ATC speed inspection pattern from the speed limit change position and the upper speed limit to the lower speed limit, and outputs it to the deceleration pattern calculation/update unit 43.

減速パターン更新要否判断部42は、運行情報から走行中の路線が当て運転をする路線だと判定され、かつ、制限速度変化位置での減速パターン速度が列車11の速度よりも高い場合に減速パターンの更新が必要と判断し、判断結果を減速パターン算出/更新部43に出力する。 The deceleration pattern update necessity determination unit 42 determines that the deceleration pattern needs to be updated when it is determined from the operation information that the line on which the train is traveling is a line where hit-and-run driving is performed and the deceleration pattern speed at the speed limit change position is higher than the speed of the train 11, and outputs the determination result to the deceleration pattern calculation/update unit 43.

これらの結果、減速パターン算出/更新部43は、制限速度変化位置で列車速度と等しくなるように減速パターンを更新する。この場合において、列車速度が下位制限速度に対する目標速度よりも低い場合は、減速パターン算出/更新部43は、制限速度変化位置で下位制限速度に対する目標速度と等しくなるように減速パターンを更新する。 As a result of these operations, the deceleration pattern calculation/update unit 43 updates the deceleration pattern so that it is equal to the train speed at the speed limit change position. In this case, if the train speed is lower than the target speed for the lower speed limit, the deceleration pattern calculation/update unit 43 updates the deceleration pattern so that it is equal to the target speed for the lower speed limit at the speed limit change position.

駅停止用減速パターン算出部33は、信号情報、車両情報、路線情報及び速度位置情報に基づいて、駅において、停止するための駅停止用減速パターンを減速箇所判定部35に出力する。
運転方式判定部34は、入力された運行情報に基づく実際の運行状態に基づいて、くぐり抜け運転用減速パターンあるいは当て運転用減速パターンを下位現示箇所減速パターンとして減速箇所判定部35に出力する。
これらの結果、減速箇所判定部35は、速度位置情報及び路線情報に基づいて下位現示箇所減速パターンあるいは駅停止用減速パターンを減速パターンとして制御指令算出部23Hに出力する。
The station stop deceleration pattern calculation unit 33 outputs a station stop deceleration pattern for stopping at a station to the deceleration point determination unit 35 based on signal information, vehicle information, line information, and speed and position information.
The driving method determination unit 34 outputs a deceleration pattern for passing through or a deceleration pattern for hitting an obstacle to the deceleration point determination unit 35 as a lower indicated point deceleration pattern based on the actual driving state based on the input driving information.
As a result, the deceleration point determination unit 35 outputs the lower-level current point deceleration pattern or the station stop deceleration pattern as the deceleration pattern to the control command calculation unit 23H based on the speed/position information and the line information.

次に制御指令算出部23Hについて説明する。
図3は、制御指令算出部の概要構成ブロック図である。
制御指令算出部23Hは、駅間走行制御部51、減速制御部52及び制御切替部53を備えている。
Next, the control command calculation unit 23H will be described.
FIG. 3 is a block diagram showing the outline of the configuration of the control command calculation unit.
The control command calculation unit 23H includes an inter-station running control unit 51, a deceleration control unit 52, and a control switching unit 53.

駅間走行制御部51は、走行計画算出部23Eが出力した走行計画、記憶部23Aから読み出した路線情報、ATC車上装置22からの信号情報及び列車挙動予測部23Gの列車挙動予測結果に基づいて、駅間走行時の力行指令/ブレーキ指令を制御切替部53に出力する。 The inter-station running control unit 51 outputs powering commands/braking commands during inter-station running to the control switching unit 53 based on the running plan output by the running plan calculation unit 23E, the route information read from the memory unit 23A, the signal information from the ATC on-board device 22, and the train behavior prediction result by the train behavior prediction unit 23G.

減速制御部52は、下位現示箇所減速制御部61及び駅停止減速制御部62を備えている。
減速制御部52は、減速制御を行うための力行指令/ブレーキ指令を制御切替部53に出力する。
より詳細には、減速制御部52の下位現示箇所減速制御部61は、下位現示箇所における減速制御を行うための力行指令/ブレーキ指令を制御切替部53に出力する。
The deceleration control unit 52 includes a lower-level indicated location deceleration control unit 61 and a station stop deceleration control unit 62 .
The deceleration control unit 52 outputs a powering command/braking command to the control switching unit 53 for performing deceleration control.
More specifically, the lower current location deceleration control unit 61 of the deceleration control unit 52 outputs a powering command/braking command to the control switching unit 53 for performing deceleration control at the lower current location.

また、減速制御部52の駅停止減速制御部62は、駅停止時における減速制御を行うための力行指令/ブレーキ指令を制御切替部53に出力する。 In addition, the station stop deceleration control unit 62 of the deceleration control unit 52 outputs a powering command/braking command to the control switching unit 53 to perform deceleration control when stopping at a station.

これらの結果、制御切替部53は、列車挙動予測部23Gの出力した列車挙動予測結果、減速パターン算出部23Fの出力した減速パターン及び速度位置検出部21の出力した速度位置情報に基づいて、駅間走行制御部51が出力した力行指令/ブレーキ指令、減速制御部52の下位現示箇所減速制御部が出力した力行指令/ブレーキ指令あるいは減速制御部52の駅停止減速制御部62が出力した力行指令/ブレーキ指令のいずれかを選択して力行指令/ブレーキ指令として駆動/制動装置15に出力する。 As a result, the control switching unit 53 selects either the powering command/brake command output by the inter-station running control unit 51, the powering command/brake command output by the lower-level indication point deceleration control unit of the deceleration control unit 52, or the powering command/brake command output by the station stop deceleration control unit 62 of the deceleration control unit 52, based on the train behavior prediction result output by the train behavior prediction unit 23G, the deceleration pattern output by the deceleration pattern calculation unit 23F, and the speed position information output by the speed position detection unit 21, and outputs the selected command as the powering command/brake command to the drive/braking device 15.

次に実施形態の動作を説明する。
図4は、実施形態の動作処理フローチャートである。
減速パターン算出部23Fは、まず、記憶部23Aから読み出した路線情報と、ATC車上装置22から受け取った信号情報(現示速度)に基づいて、現在の制限速度(下がる前の制限速度=上位制限速度)と、次の閉塞の制限速度(下がった後の制限速度=下位制限速度)、下位制限速度に対する目標速度を抽出する(ステップS11)。
ここで、上位制限速度は、路線条件に含まれる制限速度情報から抽出した現在の閉塞区間の恒久制限速度及びATC車上装置22から受け取った現示速度のうち、より低い方の速度とされる。
そして、現示速度が恒久制限速度と等しい場合は、下位制限速度は次の閉塞区間の恒久制限速度として得られる。
Next, the operation of the embodiment will be described.
FIG. 4 is a flowchart of the operation process according to the embodiment.
The deceleration pattern calculation unit 23F first extracts the current speed limit (speed limit before the reduction = upper speed limit), the speed limit of the next block (speed limit after the reduction = lower speed limit), and a target speed for the lower speed limit, based on the route information read from the memory unit 23A and the signal information (indicated speed) received from the ATC on-board device 22 (step S11).
Here, the upper limit speed is the lower of the permanent speed limit of the current block section extracted from the speed limit information included in the line conditions and the current speed received from the ATC on-board equipment 22.
If the current speed is equal to the permanent speed limit, the lower speed limit is taken as the permanent speed limit for the next block section.

また、現示速度が恒久制限速度より低い場合は、列車11が先行列車に接近しているということなので、信号展開情報に基づいて次の閉塞区間の現示速度を推測する。
さらに下位制限速度に対する目標速度は、下位制限速度よりも一定の余裕速度だけ低い速度とされる。
Also, if the current speed is lower than the permanent speed limit, this means that the train 11 is approaching the preceding train, so the current speed of the next block section is estimated based on the signal deployment information.
Furthermore, the target speed for the lower speed limit is set to a speed that is lower than the lower speed limit by a certain margin.

次に減速パターン算出部23Fは、記憶部23Aから読み出した路線情報及び車両特性モデル保持部23Dから読み出した車両情報に基づいて、下位制限速度に対する目標速度から上位制限速度まで、所定の減速度または所定のブレーキノッチで減速パターンを逆引きする(ステップS12)。
すなわち、減速箇所判定部35が、路線情報に含まれる制限速度の情報と、列車11の検出位置と検出速度から、制限速度の下がる下位現示箇所であると判定すると、下位制限速度まで減速するための減速パターンを算出する。
Next, the deceleration pattern calculation unit 23F reverse-looks up a deceleration pattern at a specified deceleration or a specified brake notch from the target speed for the lower speed limit to the upper speed limit based on the route information read from the memory unit 23A and the vehicle information read from the vehicle characteristic model holding unit 23D (step S12).
In other words, when the deceleration point determination unit 35 determines that the location is a lower-level indication location where the speed limit is to be lowered based on the speed limit information contained in the line information and the detected position and speed of the train 11, it calculates a deceleration pattern for decelerating to the lower speed limit.

図5は、減速パターンの逆引き処理の処理フローチャートである。
運転方式判定部34は、運行情報に基づいて走行中の路線がくぐり抜け運転をする路線であるか否かを判定する(ステップS31)。
FIG. 5 is a process flow chart of the deceleration pattern reverse lookup process.
The driving method determination unit 34 determines whether or not the route on which the vehicle is traveling is a route in which the vehicle must pass through obstacles, based on the operation information (step S31).

図6は、くぐり抜け運転時の減速パターンの説明図である。
運転方式判定部34により走行中の路線がくぐり抜け運転をする路線であると判定された場合には(ステップS31;Yes)、減速パターン算出部23Fが、制限速度変化位置及び下位制限速度に対する目標速度から上位制限速度まで、常用最大ブレーキより弱い減速度あるいはブレーキ指令により、減速パターンを逆引きする(ステップS32)。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a deceleration pattern during passing through a traffic jam.
If the driving method determination unit 34 determines that the route on which the vehicle is traveling is a route requiring underpassing driving (step S31; Yes), the deceleration pattern calculation unit 23F reverse-looks up the deceleration pattern by using a deceleration rate or brake command that is weaker than the normal maximum brake rate, from the speed limit change position and the target speed for the lower speed limit to the upper speed limit (step S32).

具体的には、図6に示すように、制限速度変化位置PL1において、列車11の速度が制限速度変化後の下位制限速度VLM2未満となるように減速パターンPDCを下回るように減速パターンPDCを逆引きして、予測開始位置における列車11の速度となるようにする。 Specifically, as shown in FIG. 6, at the speed limit change position PL1, the deceleration pattern PDC is reversed so that the speed of the train 11 falls below the deceleration pattern PDC so that it is less than the lower speed limit VLM2 after the speed limit change, thereby becoming the speed of the train 11 at the predicted start position.

運転方式判定部34により走行中の路線がくぐり抜け運転をする路線ではないと判定された場合、すなわち、当て運転をする路線だと判定される場合は(ステップS31;No)、減速パターン算出部23Fは、まず、制限速度変化位置及び上位制限速度から下位制限速度まで、ATC速度照査パターンを算出する(ステップS33)。 If the driving method determination unit 34 determines that the route on which the vehicle is traveling is not a route where under-passing driving is performed, i.e., if the route is determined to be a route where hitting driving is performed (step S31; No), the deceleration pattern calculation unit 23F first calculates the ATC speed check pattern from the speed limit change position and the upper to lower speed limits (step S33).

図7は、ATC速度照査パターンの説明図である。
ここで、ATC速度照査パターンACPは、図7に示すように非常ブレーキの減速度で引いた減速パターンBEPを、空走距離(図7中、矢印で示す)の分だけ手前側に移動させたものである。
FIG. 7 is an explanatory diagram of the ATC speed check pattern.
Here, the ATC speed check pattern ACP is obtained by shifting the deceleration pattern BEP drawn by the emergency brake deceleration as shown in Figure 7 forward by the free running distance (indicated by the arrow in Figure 7).

図8は、当て運転時の減速パターンの説明図である。
そして、ATC速度照査パターンACPが下位制限速度VLM2となる位置及び下位制限速度VLM2に対する目標速度から上位制限速度VLM1まで、常用最大ブレーキより弱い減速度あるいはブレーキ指令により、減速パターンを逆引きする(ステップS34)。
続いて減速パターン算出部23Fは、列車11が上位制限速度に達した位置から上位制限速度で所定時間に走行する距離Lだけ手前を、予測開始位置とする(ステップS13)。
FIG. 8 is an explanatory diagram of a deceleration pattern during contact operation.
Then, the deceleration pattern is reversed from the position where the ATC speed check pattern ACP becomes the lower speed limit VLM2 and the target speed for the lower speed limit VLM2 to the upper speed limit VLM1 using a deceleration or brake command weaker than the normal maximum brake (step S34).
Next, the deceleration pattern calculation unit 23F sets the predicted start position to a distance L before the position where the train 11 reaches the upper limit speed and travels at the upper limit speed in a predetermined time (step S13).

続いて、列車11の走行位置が設定した予測開始位置に達したか否かを判断する(ステップS14)。
ステップS14の判断において列車11の走行位置が設定した予測開始位置に達していない場合には(ステップS14;No)、列車挙動予測部23Gが所定時間後の列車位置と速度を予測し制御指令算出部23Hに出力する(ステップS15)。
すなわち、列車挙動予測部23Gは、加減速度の過渡応答を考慮して、加減速度、速度、位置の予測値を算出する。
Next, it is determined whether the running position of the train 11 has reached the set predicted start position (step S14).
If it is determined in step S14 that the running position of the train 11 has not reached the set predicted start position (step S14; No), the train behavior prediction unit 23G predicts the train position and speed after a specified time and outputs them to the control command calculation unit 23H (step S15).
That is, the train behavior prediction unit 23G calculates predicted values of acceleration/deceleration, speed, and position, taking into account the transient response of acceleration/deceleration.

これにより制御指令算出部23Hの制御切替部53は、駅間走行制御部51が出力した力行指令/ブレーキ指令を選択して駆動/制動制御装置15に出力する。
したがって、駆動/制動制御装置15は、駅間走行制御に基づく力行指令/ブレーキ指令に基づく制御を行うこととなる(ステップS16)。
As a result, the control switching unit 53 of the control command calculation unit 23H selects either the powering command or the braking command output by the inter-station running control unit 51 and outputs it to the drive/brake control device 15.
Therefore, the drive/brake control device 15 performs control based on the powering command/braking command based on the inter-station running control (step S16).

すなわち、制御指令算出部23Hの駅間走行制御部51は、走行計画機能が算出した走行計画から走行モードを読み出し、対応する制御指令(力行モードなら力行指令、惰行モードなら惰行指令)を読み出し、予測速度が現在位置での制限速度に対する目標速度を許容誤差以上超えないように、定速走行モードなら走行計画で指定した速度から許容誤差以内で走行するように必要な力行指令/ブレーキ指令を出力し、駆動/制動制御装置15は、駅間走行制御部51の出力した力行指令/ブレーキ指令に基づく制御を行うこととなる。 In other words, the inter-station running control unit 51 of the control command calculation unit 23H reads out the running mode from the running plan calculated by the running plan function, reads out the corresponding control command (powering command in powering mode, coasting command in coasting mode), and outputs the necessary powering command/brake command so that the predicted speed does not exceed the target speed for the speed limit at the current position by more than the allowable error, and so that the train runs within the allowable error from the speed specified in the running plan in the constant speed running mode, and the drive/brake control device 15 performs control based on the powering command/brake command outputted by the inter-station running control unit 51.

この場合において、駅間走行制御部51による駅間走行制御は、上述した方法に限定する必要はない。
例えば、制限速度より一定速度だけ低い速度を目標として走行したり、制限速度区間ごとに調整された目標速度に追従して走行したり、走行パターン速度に追従して走行したりする等の方法を利用してもよい。
In this case, the inter-station running control by the inter-station running control unit 51 does not need to be limited to the method described above.
For example, methods such as driving at a target speed that is a certain speed lower than the speed limit, driving according to a target speed adjusted for each speed limit section, or driving according to a driving pattern speed may be used.

ステップS14の判断において、列車11の走行位置が設定した予測開始位置に達した場合には(ステップS14;Yes)、制御指令算出部23Hは、駅間走行制御中であるか否かを判断する(ステップS17)。
ステップS17の判断において、駅間走行制御中である場合には(ステップS17;Yes)、制御指令算出部23Hは、当該走行区間が当て運転の区間であり、かつ、制限速度変化位置における減速パターンに対応する速度が、現在の列車速度よりも高いか否かを判断する(ステップS18)。
If it is determined in step S14 that the running position of the train 11 has reached the set predicted start position (step S14; Yes), the control command calculation unit 23H determines whether inter-station running control is in progress (step S17).
If it is determined in step S17 that inter-station running control is in progress (step S17; Yes), the control command calculation unit 23H determines whether the running section is a section where on-the-spot operation is performed and whether the speed corresponding to the deceleration pattern at the speed limit change position is higher than the current train speed (step S18).

図9は、減速パターンの更新後の説明図である。
ステップS18の判断において、当該走行区間が当て運転の区間であり、かつ、制限速度変化位置における減速パターンに対応する速度が、現在の列車速度よりも高い場合には(ステップS18;Yes)、減速パターン算出/更新部43は、図9に示すように、制限速度変化位置PL1における減速パターンPDC2上の速度が、列車速度VTRと等しくなるように減速パターンPDC1を減速パターンPDC2となるように更新する(ステップS19)。
FIG. 9 is an explanatory diagram of the deceleration pattern after it has been updated.
If it is determined in step S18 that the traveling section is a section where on-the-spot operation is performed and the speed corresponding to the deceleration pattern at the speed limit change position is higher than the current train speed (step S18; Yes), the deceleration pattern calculation/update unit 43 updates the deceleration pattern PDC1 to the deceleration pattern PDC2 so that the speed on the deceleration pattern PDC2 at the speed limit change position PL1 becomes equal to the train speed VTR, as shown in Figure 9 (step S19).

図10は、列車の速度Vが下位制限速度に対する目標速度よりも低い場合の減速パターン更新後の説明図である。
図10に示すように、列車11の速度VTRが、下位制限速度VLM2に対する目標速度よりも低い場合は、制限速度変化位置PL1で下位制限速度VLM2に対する目標速度VTGと等しくなるように減速パターンを更新する。
FIG. 10 is an explanatory diagram of the deceleration pattern after updating when the train speed V is lower than the target speed for the lower speed limit.
As shown in FIG. 10, when the speed VTR of the train 11 is lower than the target speed for the lower speed limit VLM2, the deceleration pattern is updated so that the speed VTR becomes equal to the target speed VTG for the lower speed limit VLM2 at the speed limit change position PL1.

また、減速パターンの更新は、列車11の速度から減速を行うのに必要な減速距離を算出し、制限速度変化位置から減速距離だけ先の位置から、減速パターンを逆引きしなおしたり、算出済みの減速パターンを手前に移動させたりする、等の方法で行えばよい。 The deceleration pattern can be updated by calculating the deceleration distance required to decelerate the train 11 from its speed, and then recalculating the deceleration pattern from a position that is the deceleration distance away from the speed limit change position, or by moving the calculated deceleration pattern forward, etc.

なお、くぐり抜け運転をする路線の場合、あるいは、当て運転をする路線でも制限速度変化位置での減速パターン速度が列車速度以下である場合は、減速パターンの更新は必要ない。 In addition, in the case of routes where trains pass each other, or routes where trains hit each other but the deceleration pattern speed at the speed limit change point is equal to or less than the train speed, there is no need to update the deceleration pattern.

次に列車挙動予測部23は、所定時間後の列車11の位置と速度を予測する(ステップS20)。
続いて、制御指令算出部23Hは、列車挙動予測部23により予測された列車11の速度が減速パターン+許容誤差以下であるか否かを判断する(ステップS21)。
Next, the train behavior prediction unit 23 predicts the position and speed of the train 11 after a predetermined time (step S20).
Next, the control command calculation unit 23H determines whether or not the speed of the train 11 predicted by the train behavior prediction unit 23 is equal to or less than the deceleration pattern plus the allowable error (step S21).

ステップS21の判断において、列車挙動予測部23により予測された列車11の速度が減速パターン+許容誤差以下である場合には(ステップS21;Yes)、制御指令算出部23Hの制御切替部53は、駅間走行制御部51が出力した力行指令/ブレーキ指令を選択して駆動/制動制御装置15に出力するので、駆動/制動制御装置15は、駅間走行制御に基づく力行指令/ブレーキ指令に基づく制御を行うこととなる(ステップS22)。 If it is determined in step S21 that the speed of the train 11 predicted by the train behavior prediction unit 23 is equal to or less than the deceleration pattern plus the allowable error (step S21; Yes), the control switching unit 53 of the control command calculation unit 23H selects the powering command/braking command output by the inter-station running control unit 51 and outputs it to the drive/braking control device 15, so that the drive/braking control device 15 performs control based on the powering command/braking command based on the inter-station running control (step S22).

ステップS21の判断において、車挙動予測部23により予測された列車11の速度が減速パターン+許容誤差を超えている場合には(ステップS21;No)、制御指令算出部23Hの制御切替部53は、減速制御部52が出力した力行指令/ブレーキ指令を選択して駆動/制動制御装置15に出力する。
したがって、駆動/制動制御装置15は、減速制御に対応する力行指令/ブレーキ指令に基づく制御を行うこととなる(ステップS23)。
すなわち、減速制御部52により、予測速度と減速パターン速度との差が許容範囲となるように、制御指令を算出して出力する。
その後、再びステップS17の判断により、駅間走行制御中ではないと判断された場合には(ステップS17;No)、列車挙動予測部23Gが所定時間後の列車11の位置と速度を予測し、制御指令算出部23Hに出力する(ステップS24)。
これにより、制御指令算出部23Hは、列車11の予測位置が、減速パターンの終端に達したか否かを判断する(ステップS25)。
ステップS25の判断において、予測位置が減速パターン終端に達した場合には、制御指令算出部23Hは、再び、駅間走行制御に移行し、走行計画に従って制御指令を算出する(ステップS27)。
ステップS25の判断において、未だ予測位置が減速パターン終端に達していない場合には(ステップS25;No)、制御指令算出部23Hの制御切替部53は、減速制御部52が出力した力行指令/ブレーキ指令を選択して駆動/制動制御装置15に出力し、駆動/制動制御装置15は、減速制御に対応する力行指令/ブレーキ指令に基づく制御を行うこととなる(ステップS26)。
In the judgment of step S21, if the speed of the train 11 predicted by the vehicle behavior prediction unit 23 exceeds the deceleration pattern + allowable error (step S21; No), the control switching unit 53 of the control command calculation unit 23H selects the powering command/brake command output by the deceleration control unit 52 and outputs it to the drive/braking control device 15.
Therefore, the drive/brake control device 15 performs control based on a powering command/braking command corresponding to the deceleration control (step S23).
That is, the deceleration control unit 52 calculates and outputs a control command so that the difference between the predicted speed and the deceleration pattern speed falls within an allowable range.
Thereafter, if it is determined again in step S17 that inter-station running control is not in progress (step S17; No), the train behavior prediction unit 23G predicts the position and speed of the train 11 after a predetermined time and outputs them to the control command calculation unit 23H (step S24).
As a result, the control command calculation unit 23H determines whether or not the predicted position of the train 11 has reached the end of the deceleration pattern (step S25).
When it is determined in step S25 that the predicted position has reached the end of the deceleration pattern, the control command calculation unit 23H again transitions to inter-station running control and calculates control commands in accordance with the running plan (step S27).
If it is determined in step S25 that the predicted position has not yet reached the end of the deceleration pattern (step S25; No), the control switching unit 53 of the control command calculation unit 23H selects the powering command or the braking command output by the deceleration control unit 52 and outputs it to the drive/brake control device 15, and the drive/brake control device 15 performs control based on the powering command or the braking command corresponding to the deceleration control (step S26).

以上の説明のように、本実施形態によれば、制限速度が下位変化する箇所で減速する際、減速パターンを設定し、列車挙動の予測結果に基づいて追従制御を行うようにしている。 As explained above, according to this embodiment, when decelerating at a point where the speed limit changes downward, a deceleration pattern is set and tracking control is performed based on the predicted train behavior.

したがって、駅間走行制御の方式(くぐり抜け運転方式あるいは当て運転方式)によらず、減速開始時にブレーキ指令を急に強くすることがなく、乗り心地よく、下位制限速度まで減速することができる。 Therefore, regardless of the method of inter-station running control (passing-through driving or bumping driving), the brake command is not suddenly increased when deceleration begins, and the train can decelerate to the lower limit speed with a comfortable ride.

より詳細には、くぐり抜け運転を行う場合は、制限速度が下位変化する位置で下位制限速度を下回るように減速するので、乗り心地よく、下位制限速度まで減速できる。 More specifically, when driving through obstacles, the vehicle decelerates to below the lower speed limit at the point where the speed limit changes downward, allowing the vehicle to decelerate to the lower speed limit while still providing a comfortable ride.

また、当て運転を行う場合は、保安装置の緩和ブレーキが動作する前にブレーキを滑らかに立ち上げ、保安装置の常用最大ブレーキが動作しない範囲で減速するので、運行効率を落とすことなく、乗り心地よく、下位制限速度まで減速することができる。 In addition, when driving on impact, the brakes are applied smoothly before the safety device's relief brakes are activated, and the train slows down within a range where the safety device's maximum normal brakes are not activated, allowing the train to decelerate to the lower speed limit without reducing operational efficiency and providing a comfortable ride.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included within the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention and its equivalents described in the claims.

本実施形態の列車制御装置は、MPUなどの制御装置と、ROM(Read Only Memory)やRAMなどの記憶装置と、HDD、CDドライブ装置などの外部記憶装置と、表示装置と、各種入力装置と、を備えており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっている。 The train control device of this embodiment is equipped with a control device such as an MPU, a storage device such as a ROM (Read Only Memory) or RAM, an external storage device such as a HDD or CD drive, a display device, and various input devices, and has a hardware configuration that uses a normal computer.

本実施形態の列車制御装置で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD-ROM、USBメモリ等の半導体メモリ装置、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。 The program executed by the train control device of this embodiment is provided in an installable or executable format file recorded on a computer-readable recording medium such as a CD-ROM, a semiconductor memory device such as a USB memory, or a DVD (Digital Versatile Disk).

また、本実施形態の列車制御装置で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態の補正情報算出装置11で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。 The program executed by the train control device of this embodiment may be stored on a computer connected to a network such as the Internet and provided by downloading it via the network. The program executed by the correction information calculation device 11 of this embodiment may be provided or distributed via a network such as the Internet.

また、本実施形態の列車制御装置のプログラムを、ROM等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。 The program for the train control device of this embodiment may also be configured to be provided by being pre-installed in a ROM or the like.

10 列車制御システム
11 列車
11P 先行列車
12 列車制御装置
13 モータ
14 ブレーキ装置
15 駆動/制動装置
16 速度発電機(TG)
17 車上子
18 受電器
21 速度位置検出部
22 ATC車上装置
23 ATO装置
23A 記憶部
23B 車両特性推定部
23C 車両特性モデル調整部
23D 車両特性モデル保持部
23E 走行計画算出部
23F 減速パターン算出部
23G 列車挙動予測部
23H 制御指令算出部
25 地上子
26 ATC地上装置
31 くぐり抜け運転用減速パターン算出部
32 当て運転用減速パターン算出部
33 駅停止用減速パターン算出部
34 運転方式判定部
35 減速箇所判定部
41 照査パターン算出部
42 減速パターン更新要否判断部
43 減速パターン算出/更新部
51 駅間走行制御部
52 減速制御部
53 制御切替部
61 下位現示箇所減速制御部
62 駅停止減速制御部
ACP ATC速度照査パターン
BEP 減速パターン
L 距離
LN 架線
W 車輪
PDC、PDC1~PDC3 減速パターン
VTG 目標速度
VTR 列車速度
PL1 制限速度変化位置
VLM1 上位制限速度
VLM2 下位制限速度
10 Train control system 11 Train 11P Leading train 12 Train control device 13 Motor 14 Brake device 15 Driving/braking device 16 Speed generator (TG)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 17 On-board coil 18 Power receiver 21 Speed and position detection unit 22 On-board ATC device 23 ATO device 23A Memory unit 23B Vehicle characteristics estimation unit 23C Vehicle characteristics model adjustment unit 23D Vehicle characteristics model storage unit 23E Running plan calculation unit 23F Deceleration pattern calculation unit 23G Train behavior prediction unit 23H Control command calculation unit 25 Ground coil 26 ATC ground device 31 Deceleration pattern calculation unit for passing through operation 32 Deceleration pattern calculation unit for hitting operation 33 Deceleration pattern calculation unit for station stop 34 Running method determination unit 35 Deceleration location determination unit 41 Verification pattern calculation unit 42 Deceleration pattern update necessity determination unit 43 Deceleration pattern calculation/update unit 51 Inter-station running control unit 52 Deceleration control unit 53 Control switching unit 61 Lower indication location deceleration control unit 62 Station stop deceleration control unit ACP ATC speed check pattern BEP Deceleration pattern L Distance LN Overhead line W Wheel PDC, PDC1 to PDC3 Deceleration pattern VTG Target speed VTR Train speed PL1 Speed limit change position VLM1 Upper limit speed VLM2 Lower limit speed

Claims (8)

列車の速度と位置を検出する列車速度位置検出部と、
前記列車速度位置検出部の検出結果に基づいて前記列車の挙動を予測する列車挙動予測部と、
前記列車の制限速度が低い側である下位制限速度となる位置に至った場合にATCによる最大ブレーキが作動せずに前記列車の速度が前記制限速度を下回るように、予め前記列車の減速パターンを算出する減速パターン算出部と、
所定時間後の前記列車の挙動予測結果と減速パターンとの比較結果に基づいて、制御指令を算出する制御指令算出部と、を備え、
前記列車挙動予測部は、前記減速パターンの始端位置よりも、前記列車の制限速度が前記下位制限速度に至るまでの上位制限速度で予測長の間に走行する距離だけ手前の予測開始位置から予測を開始し、
前記制御指令算出部は、所定時間後の列車速度予測値が前記減速パターンに抵触したら前記減速パターンによる減速制御を開始する、
車制御装置。
a train speed and position detection unit that detects the speed and position of a train;
a train behavior prediction unit that predicts the behavior of the train based on a detection result of the train speed and position detection unit;
a deceleration pattern calculation unit that calculates a deceleration pattern of the train in advance so that when the train reaches a position where the speed limit of the train is a lower limit speed, a maximum brake by the ATC is not activated and the speed of the train falls below the speed limit;
a control command calculation unit that calculates a control command based on a comparison result between the train behavior prediction result after a predetermined time and a deceleration pattern ,
the train behavior prediction unit starts prediction from a prediction start position that is a distance before a start position of the deceleration pattern that the train travels during a prediction length at an upper limit speed until the speed limit of the train reaches the lower limit speed,
the control command calculation unit starts deceleration control according to the deceleration pattern when a train speed prediction value after a predetermined time period conflicts with the deceleration pattern.
Train control device.
前記減速パターン算出部は、くぐり抜け運転の減速パターンを算出するものであり、
前記列車の制限速度が前記下位制限速度となる位置に至った場合に、前記列車の速度が前記制限速度を下回り、かつ、常用最大ブレーキより弱い減速度となるように前記列車の減速パターンを算出する、
請求項1に記載の列車制御装置。
The deceleration pattern calculation unit calculates a deceleration pattern for passing through an obstacle,
calculating a deceleration pattern of the train such that, when the speed limit of the train reaches a position where the speed limit of the train becomes the lower speed limit, the speed of the train falls below the speed limit and the deceleration becomes weaker than the maximum normal brake.
The train control device according to claim 1.
前記減速パターン算出部は、当て運転の減速パターンを算出するものであり、
ATC速度照査パターンが前記下位制限速度に達する位置で前記下位制限速度を下回る前記列車の減速パターンを算出する、
請求項1記載の列車制御装置。
The deceleration pattern calculation unit calculates a deceleration pattern of a contact operation,
Calculating a deceleration pattern of the train that is below the lower limit speed at a position where the ATC speed check pattern reaches the lower limit speed;
The train control device according to claim 1.
前記減速パターン算出部は、前記列車の制限速度が前記下位制限速度となる位置において、前記列車の速度が減速制御開始前の列車速度を上回らないように、前記減速パターンを更新する、
請求項3記載の列車制御装置。
the deceleration pattern calculation unit updates the deceleration pattern so that the speed of the train does not exceed the train speed before the start of deceleration control at a position where the speed limit of the train becomes the lower speed limit.
The train control device according to claim 3.
前記減速パターン算出部は、前記列車の制限速度が前記下位制限速度となる位置における前記減速パターンに対応する前記列車の速度が前記下位制限速度を所定速度以上下回らないように、前記減速パターンを更新する、
請求項3記載の列車制御装置。
the deceleration pattern calculation unit updates the deceleration pattern so that the speed of the train corresponding to the deceleration pattern at a position where the speed limit of the train becomes the lower speed limit does not fall below the lower speed limit by a predetermined speed or more.
The train control device according to claim 3.
前記制御指令算出部は、減速制御を行わないときは、列車の挙動予測結果と、制限速度ないし走行計画に基づく目標速度との比較結果に基づいて、制御指令を算出し、
減速制御中は、前記挙動予測結果による予測位置が減速パターン終端に達したら、減速制御を終了する、
請求項1に記載の列車制御装置。
when deceleration control is not performed, the control command calculation unit calculates a control command based on a comparison result between a train behavior prediction result and a speed limit or a target speed based on a running plan;
During the deceleration control, when the predicted position based on the behavior prediction result reaches the end of the deceleration pattern, the deceleration control is terminated.
The train control device according to claim 1 .
列車の速度と位置を検出する過程と、
前記速度と前記位置の検出結果に基づいて前記列車の挙動を予測する過程と、
前記列車の制限速度が低い側である下位制限速度となる位置に至った場合に、ATCによる最大ブレーキが作動せずに前記列車の速度が前記制限速度を下回ように前記列車の減速パターンを算出する過程と、
所定時間後の前記列車の挙動予測結果と減速パターンとの比較結果に基づいて、制御指令を算出する過程と、を備え、
前記列車の挙動を予測する過程は、前記減速パターンの始端位置よりも、前記列車の制限速度が前記下位制限速度に至るまでの上位制限速度で予測長の間に走行する距離だけ手前の予測開始位置から予測を開始し、
前記制御指令を算出する過程は、所定時間後の列車速度予測値が前記減速パターンに抵触したら前記減速パターンによる減速制御を開始する、
法。
detecting the speed and position of a train;
predicting the behavior of the train based on the detection results of the speed and the position;
calculating a deceleration pattern of the train so that the speed of the train falls below the speed limit without maximum braking by the ATC when the speed limit of the train reaches a position where a lower speed limit is reached;
and calculating a control command based on a comparison result between the train behavior prediction result after a predetermined time and a deceleration pattern,
The step of predicting the behavior of the train includes starting prediction from a prediction start position that is a distance before the start position of the deceleration pattern that the train travels during a prediction length at an upper limit speed until the speed limit of the train reaches the lower limit speed,
the step of calculating the control command starts deceleration control according to the deceleration pattern when a train speed prediction value after a predetermined time period conflicts with the deceleration pattern;
Method .
列車制御装置をコンピュータにより制御するためのプログラムであって、
前記コンピュータを、
列車の速度と位置を検出する手段と、
前記速度と前記位置の検出結果に基づいて前記列車の挙動を予測する手段と、
前記列車の制限速度が低い側である下位制限速度となる位置に至った場合に、ATCによる最大ブレーキが作動せずに前記列車の速度が前記制限速度を下回ように前記列車の減速パターンを算出する手段と、
所定時間後の前記列車の挙動予測結果と減速パターンとの比較結果に基づいて、制御指令を算出する手段と、して機能させ、
さらに、前記列車の挙動を予測する手段を、前記減速パターンの始端位置よりも、前記列車の制限速度が前記下位制限速度に至るまでの上位制限速度で予測長の間に走行する距離だけ手前の予測開始位置から予測を開始するように機能させ、
前記制御指令を算出する手段を、所定時間後の列車速度予測値が前記減速パターンに抵触したら前記減速パターンによる減速制御を開始するように機能させる、
プログラム。
A program for controlling a train control device by a computer,
The computer,
means for detecting the speed and position of a train;
a means for predicting a behavior of the train based on the detection results of the speed and the position;
a means for calculating a deceleration pattern of the train so that, when the train reaches a position where the speed limit of the train is a lower limit speed, the maximum brake by the ATC is not applied and the speed of the train falls below the speed limit;
and calculating a control command based on a comparison result between the train behavior prediction result after a predetermined time and the deceleration pattern.
Furthermore, the means for predicting the behavior of the train is caused to function so as to start a prediction from a prediction start position that is a distance before the start position of the deceleration pattern that the train travels during a prediction length at an upper limit speed until the speed limit of the train reaches the lower limit speed,
causing the means for calculating the control command to function so as to start deceleration control according to the deceleration pattern when a train speed prediction value after a predetermined time period conflicts with the deceleration pattern;
program.
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