CN105980199A - 列车能量控制系统、地上装置、车上装置 - Google Patents

列车能量控制系统、地上装置、车上装置 Download PDF

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Abstract

本发明的地上装置(6)具有控制部(15)、储存部(16)及地上收发部(17)。地上收发部(17)与地上天线(18)连接。来自车上装置(11)的列车信息经由地上天线(18)而由地上收发部(16)接收，并发送给控制部(15)。另一方面，来自控制部(15)的信息经由地上收发部(17)及车上天线(18)发送给车上装置(11)。控制部(15)将列车(4)的列车信息储存在储存部(16)，并且对车上装置(11)发送针对搭载在列车(4)上设备的指令信息。

Description

列车能量控制系统、地上装置、车上装置
技术领域
本发明涉及一种有效利用列车在再生制动时产生的再生电力的技术。
背景技术
过去的列车能量控制系统中，在存在连续的架空线的轨道区间，搭载有电力储存单元(蓄电池)的列车通过架空线与轨道区间内的其他列车进行电力储存单元的充放电。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2012-175803号公报(第3页～第5页)
发明内容
发明所要解决的技术问题
过去的列车能量控制系统在通过架空线对具有蓄电池的列车、与同一供电区间内的其他列车进行电力供求时，是使用搭载在双方列车上的列车信息传递装置，直接进行列车信息的交换。因此存在以下问题：如果不在进行电力供求的双方的列车信息传递装置的通信范围内，则无法进行列车信息的交换，列车之间无法实现电力供求。
此外，即便双方的列车在列车信息传递装置的通信范围内，在搭载于一方列车上的蓄电池无法吸收电力的状态下，也无法吸收处于再生制动状态的其他列车的电力。此外，在搭载于一方列车上的蓄电池无法释放电力的状态下，也无法对动力行驶状态的其他列车提供电力。
本发明为了解决上述问题而成，提供一种列车能量控制系统，其即便在列车信息传递装置的通信范围外，只要是行驶在同一供电区间内的列车，就能够实现电力供求。
解决技术问题的所采用技术手段
本发明所述地上装置的特征在于，具有：地上收发部，其从行驶在同一供电区间内的多列列车，分别接收表示再生制动状态、动力行驶状态或惯性行驶状态中任一种行驶状态的行驶状态信息、及表示列车所具有的蓄电池的充电状态的蓄电池状态信息；及控制部，其在1列以上的列车的行驶状态信息表示处于再生制动状态时，根据多列列车的行驶状态信息及蓄电池状态信息，从多列列车中确定吸收再生电力的列车，控制地上收发部以对所确定的列车发送电力吸收指令。
本发明所述地上装置的特征在于：具有地上收发部，其从行驶在同一供电区间内的多列列车，分别接收表示再生制动状态、动力行驶状态或惯性行驶状态中任一种行驶状态的行驶状态信息、及表示列车所具有的蓄电池的充电状态的蓄电池状态信息；及控制部，其在1列以上的列车的行驶状态信息表示处于动力行驶状态时，根据多列列车的行驶状态信息及蓄电池状态信息，从多列列车中确定释放电力的列车，控制地上收发部以对所确定的列车发送电力释放指令。
此外，本发明所述地上装置的特征在于：具有地上收发部，其从行驶在同一供电区间内的多列列车，分别接收表示再生制动状态、动力行驶状态或惯性行驶状态中任一种行驶状态的行驶状态信息、及表示列车所具有的蓄电池的充电状态的蓄电池状态信息；及控制部，其在1列以上的列车的行驶状态信息表示处于再生制动状态时，根据多列列车的行驶状态信息及蓄电池状态信息，从多列列车中确定吸收再生电力的列车，控制地上收发部与对所确定的列车发送电力吸收指令，在1列以上的列车的行驶状态信息表示处于动力行驶状态时，根据多列列车的行驶状态信息及蓄电池状态信息，从多列列车中确定释放电力的列车，控制地上收发部以对所确定的列车发送电力释放指令。
本发明的车上装置的特征在于：具有车上收发部，其将表示列车为再生制动状态、动力行驶状态或惯性行驶状态中任一种行驶状态的行驶状态信息、及表示列车所具有的蓄电池的充电状态的蓄电池状态信息发送给地上装置，并且接收指示吸收电力的电力吸收指令或指示释放电力的电力释放指令；以及
列车信息管理部，其在从控制装置接收到表示再生制动状态或动力行驶状态的行驶状态信息时，进行控制使车上收发部发送行驶状态信息，并且在车上收发部接收到电力吸收指令或电力释放指令时，将电力吸收指令或电力释放指令发送给控制装置，该控制装置将由电动机产生的再生电力返还至架空线或对蓄电池充电，并将来自架空线或蓄电池的电力提供给电动机。
本发明的列车能量控制系统的特征在于：具有地上装置及车上装置，该地上装置具有：地上收发部，其从行驶在同一供电区间内的多列列车，分别接收表示再生制动状态、动力行驶状态或惯性行驶状态中任一种行驶状态的行驶状态信息、及表示列车所具有的蓄电池的充电状态的蓄电池状态信息；控制部，其在1列以上的列车的行驶状态信息表示处于再生制动状态时，根据多列列车的行驶状态信息及蓄电池状态信息，从多列列车中确定吸收再生电力的列车，控制地上收发部以对所确定的列车发送电力吸收指令；该车上装置具有：车上收发部，其将行驶状态信息及蓄电池状态信息发送给地上装置，并接收电力吸收指令；列车信息管理部，其在从控制装置接收到表示再生制动状态或动力行驶状态的行驶状态信息时，进行控制使车上收发部发送行驶状态信息，并且在车上收发部接收到电力吸收指令时，将电力吸收指令发送给控制装置，该控制装置将由电动机产生的再生电力返还至架空线或对蓄电池充电，并将来自架空线或蓄电池的电力提供给电动机。
此外，本发明的列车能量控制系统的特征在于：具有地上装置及车上装置，该地上装置具有：地上收发部，其从行驶在同一供电区间内的多列列车，分别接收表示再生制动状态、动力行驶状态或惯性行驶状态中任一种行驶状态的行驶状态信息、及表示列车所具有的蓄电池的充电状态的蓄电池状态信息；控制部，其在1列以上的列车的行驶状态信息表示处于动力行驶状态时，根据多列列车的行驶状态信息及蓄电池状态信息，从多列列车中确定释放电力的列车，控制地上收发部以对所确定的列车发送电力释放指令；该车上装置具有：车上收发部，其将行驶状态信息及蓄电池状态信息发送给地上装置，并接收电力释放指令；列车信息管理部，其在从控制装置接收到表示再生制动状态或动力行驶状态的行驶状态信息时，进行控制使车上收发部发送行驶状态信息，并且在车上收发部接收到电力释放指令时，将电力释放指令发送给控制装置，该控制装置将由电动机产生的再生电力返还至架空线或对蓄电池充电，并将来自架空线或蓄电池的电力提供给电动机。
发明效果
本发明所述地上装置由于是由地上装置掌握行驶在同一供电区间内的多列列车的行驶状态信息及蓄电池状态信息，因此即便是行驶在所搭载的车上装置的通信范围外的同一供电区间内的列车之间，也能够实现电力供求。本发明的车上装置由于对地上装置发送行驶状态信息及蓄电池状态信息，因此在与行驶在通信范围外的同一供电区间内的列车之间也能够实现电力供求。此外，本发明的列车能量控制系统是由车上装置对地上装置发送行驶状态信息及蓄电池状态信息，由地上装置掌握行驶在同一供电区间内的多列列车的行驶状态信息及蓄电池状态信息，因此即便是行驶在所搭载的车上装置的通信范围外的同一供电区间内的列车之间，也能够实现电力供求。
附图说明
图1是实施方式1中列车能量控制系统的构成图。
图2是说明实施方式1中列车的构成的图。
图3是说明实施方式1中地上装置的构成的图。
图4是示意性表示实施方式1中列车4A～4C的第一状况的图。
图5是表示实施方式1中车上装置对地上装置的列车信息发送处理的流程图。
图6是表示实施方式1中地上装置的电力吸收指令发送处理的流程图。
图7是实施方式1中记载了表示作为电力吸收对象的优先度的评分的评价表。
图8是示意性表示实施方式2中列车4A～4C的第二状况的图。
图9是说明实施方式2中地上装置6的控制部15的构成的图。
图10是表示实施方式2中确定适当的列车作为电力吸收对象的处理的流程图。
图11是实施方式2中确定未来行驶状态的流程图。
图12是实施方式2中记载了表示作为电力吸收对象的优先度的评分的评价表。
图13是示意性表示实施方式3中列车4A～4C的第三状况的图。
图14是表示实施方式3中地上装置的电力释放指令发送处理的流程图。
图15是实施方式3中记载了表示作为电力释放对象的优先度的评分的评价表。
图16是示意性表示实施方式4中列车4A～4C的第四状况的图。
图17是表示实施方式4中确定适当的列车作为电力释放对象的处理的流程图。
图18是实施方式4中确定未来行驶状态的流程图。
图19是实施方式4中记载了表示作为电力释放对象的优先度的评分的评价表。
图20是表示实施方式5中地上装置的电力吸收指令发送处理及电力释放指令发送处理的流程图。
具体实施方式
实施方式1.
图1是本发明的实施方式1中列车能量控制系统的构成图。在图中，附上相同符号的构件表示相同或相当于相同的构件，这点在说明书全文中通用。
在图1中，变电站1与架空线2连接，对架空线2供电。部分3是为了使架空线2与相邻的供电区间绝缘而设置的设备。列车4A～4C行驶在由变电站1供电的同一供电区间内。列车4A～4C表示为由1辆组成的列车，但也可由多个车厢组成。轨道5用作从架空线2提供的电流的回流线。地上装置6进行与列车4A～4C之间的信息交换，能够与行驶在同一供电区间内的多列列车4A～4C实现信息的收发。
图2是说明本发明实施方式1中列车的构成的图。列车4具有：从架空线2接受电力的集电弓7、驱动列车4的车轮的电动机9、储存电力的蓄电池10、控制电动机9及蓄电池10的电力的控制装置8、以及储存列车4的列车信息并发送给地上装置6的车上装置11。集电弓7与控制装置8连接，控制装置8与电动机9及蓄电池10连接。控制装置8在列车4动力行驶时将来自架空线2的电力转换成适当的电压、频率，来驱动电动机9。此外，控制装置8在列车4再生制动时将由电动机9产生的再生电力转换成适当的电压、频率，经由集电弓7提供给架空线2。此外，控制装置8将来自架空线2的电力或来自电动机9的再生电力转换成适合于蓄电池10的电压，对蓄电池10进行充电。此外，控制装置8也具有以下的功能：将储存在蓄电池10中的电力转换成适当的电压或频率，释放到架空线2或提供给电动机9。
车上装置11内置有列车信息管理部12与车上收发部13。列车信息管理部12与控制装置8及制动装置(未图示)连接，将来自驾驶台(未图示)的动力行驶或制动的控制指令发送给控制装置8或制动装置。此外，列车信息管理部12对控制装置8发送指示蓄电池10充电或放电的指令。此外，列车信息管理部12接收表示包括控制装置8的列车4中所搭载的各设备的动作状态的列车信息。列车信息管理部12从控制装置8接收的列车信息有：为动力行驶状态、再生制动状态或惯性行驶状态中任一种行驶状态信息，及表示蓄电池10的充电余量的蓄电池状态信息等。蓄电池10的充电状态例如在80％以上的充电余量时表示为表示充满电的满，在20％以上且小于80％的充电余量时表示为表示中等充电量的中，在20％以下的充电余量时表示为空。表示蓄电池状态的满、中或空的定义能够任意设定。此外从控制装置8接收的列车信息还有：电动机9的电流、电压或频率，动力行驶时从架空线2接受电的电流、电压或功率值，或再生制动时返还至架空线2的电流、电压或功率值等。列车信息也包括：列车信息管理部12所保持的当前行驶位置(里程)、速度、始发站、或目的地等道路信息等。
列车信息管理部12经由车上收发部13及车上天线14将这些列车信息发送给地上装置6。此外，从地上装置6发送的信息经由车上天线14及车上收发部13由列车信息管理部12接收。
列车4可由多个车厢组成。在列车4由多个车厢组成时，集电弓7、控制装置8、电动机9、蓄电池10、及车上装置11可搭载在多个车厢中，但1辆列车4中，由1台车上装置11进行与地上装置6之间的收发。
图3是说明本发明实施方式1中地上装置的构成的图。地上装置6具有控制部15、储存部16及地上收发部17。地上收发部17连接有地上天线18。来自车上装置11的列车信息经由地上天线18由地上收发部16接收，并发送给控制部15。另一方面，来自控制部15的信息经由地上收发部17及车上天线18，发送给车上装置11。控制部15将列车4的列车信息储存在储存部16，并且对车上装置11发送针对搭载在列车4中的设备的指令信息。图3中，地上天线18仅绘出1个，但为了能够实现与行驶在同一供电区间内的列车4之间的收发，也可沿着列车4的行驶的区间设置多个。
以下，对在某列车4开始再生制动时，对行驶在同一供电区间内的其他列车4发送指示吸收电力的电力吸收指令的动作进行说明。
图4是示意性表示本发明实施方式1中列车4A～4C的第一状况的图。行驶在同一供电区间内的列车4A～4C分别将包含行驶状态信息的列车信息周期性地发送给地上装置6。在图4中，列车4A为再生制动状态，列车4B为惯性行驶状态，列车4C为动力行驶状态。地上装置6将用以吸收再生电力的列车4确定为列车4C，并对所确定的列车4C发送指示吸收电力的电力吸收指令。
图5是表示本发明实施方式1中车上装置对地上装置的列车信息发送处理的流程图。当在步骤S51中开始处理时，在步骤S52中，列车信息管理部12从控制装置8接收包含行驶状态信息及蓄电池状态信息的列车信息。接着在步骤S53中，列车信息管理部12将从控制装置8接收到的列车信息经由车上收发部13及车上天线14发送给地上装置6。接着在步骤S54中，列车信息管理部12确认是否接收到列车信息发送处理的结束指示。列车信息管理部12在未接收到列车信息发送处理的结束指示时，返回到步骤S52，周期性地重复从步骤S52到步骤S54的处理，将行驶状态信息及蓄电池状态信息周期性地发送给地上装置6。在步骤S54中，在接收到列车信息发送处理的结束指示时，列车信息管理部12在步骤S55中结束列车信息发送处理。
图6是表示本发明实施方式1中地上装置的电力吸收指令发送处理的流程图。步骤S61表示动作的开始。在步骤S62中，地上装置6的地上收发部17经由地上天线18从车上装置11接收列车信息。在步骤S63中，控制部15确认所接收到的各列车4的行驶状态信息，并判断是否存在行驶状态信息为再生制动状态的列车4(设为“再生电力释放对象列车”)。在不存在行驶状态信息为再生制动状态的列车4(再生电力释放对象列车)时，返回到步骤S62，在存在再生制动状态的列车4(再生电力释放对象列车)时，进入到步骤S64。在步骤S64中，控制部15根据各列车4的行驶状态信息及蓄电池状态信息，判断是否存在能够吸收再生电力的列车4。如果存在能够吸收再生电力的列车4，则进入到步骤S65，如果不存在，则转到S67结束流程。在步骤S65中，控制部15根据行驶状态信息及蓄电池状态信息，确定适合于吸收电力的列车。在步骤S66中，控制部15对在步骤S65中所确定的列车，发送指示吸收再生电力的电力吸收指令。电力吸收指令从控制部15经由地上收发部17及地上天线18发送给车上装置11。于步骤S67结束流程。地上装置6周期性地重复步骤S61～步骤S67的动作。
在图6中，作为控制部15判断是否存在要吸收再生电力释放对象列车的再生电力的列车4的方法(步骤S64)、及确定要吸收再生电力释放对象列车的再生电力的列车4的方法(步骤S65)，在本实施方式中，采用根据评价表进行判断的方法，该评价表中记载了表示预定的优先度的评分。
图7是本发明实施方式1中记载了表示作为电力吸收对象的优先度(第一优先度)的评分的评价表(第一表)的例子。在图7中，根据列车4当前行驶状态及搭载在列车4上的蓄电池10的当前的蓄电池状态，设定了作为电力吸收对象的评分。评分中数字越大表示条件适合优先度越高，但也只是为了对各项目进行相对评价。图7所示的评分例如在再生制动状态的列车4、再生制动状态的列车4的行驶在同一供电区间内的列车4中，动力行驶状态的列车4最适合吸收再生电力，因此将动力行驶状态的评分设定为最高。此外，在将再生电力释放对象列车与行驶在同一供电区间内的再生电力释放对象列车以外的再生制动状态的列车4进行比较时，在再生电力释放对象列车内进行电力交换更有效率，因此，将再生电力释放对象列车以外的再生制动状态的列车4的评分设为0。在再生电力释放对象列车的蓄电池10为充满电时、及行驶在同一供电区间内的惯性行驶状态的列车4的蓄电池10为充满电时，均无法成为电力吸收对象，因此将充满电的再生电力释放对象列车及充满电的惯性行驶状态的列车的评分设为0分。行驶在与再生电力释放对象列车同一供电区间内的惯性行驶状态的列车4的蓄电池10、和再生电力释放对象列车的蓄电池10中，双方的蓄电池10的充电状态均为未充满电时，对再生电力释放对象列车的蓄电池10充电比对惯性行驶状态的列车4的蓄电池10充电更有效率。因此，在蓄电池10同为充电状态时，与惯性行驶状态的列车4的评分相比，再生电力释放对象列车的评分更高。另外，图7为一例，实际中可进行列车4的行驶试验等而设定评分。图7的评价表可作为参照表(第一表)事先储存在地上装置16的储存部16中。
进行图6的步骤S64的判断时，控制部15从储存部16读取图7的参照表(第一表)，将行驶状态信息与蓄电池状态应用到参照表中，确定各列车4的评分。在所有的列车4的评分为0时，判断不存在能够吸收再生电力的列车，转到步骤S67结束流程。在存在评分大于0的列车4时，判断存在能够吸收再生电力的列车4，转到步骤S65。在步骤S65中，控制部15将评分最大的列车4确定为应吸收再生电力的列车4。另外，在所有的列车4中评分为0时，不存在吸收再生电力的列车4，产生再生失效，而无法有效利用再生电力。
在图4的例子中，在列车4B为惯性行驶状态(设蓄电池状态为空)、列车4C为动力行驶状态时，控制部15将列车4B的评分判断为7分，将列车4C的评分判断为100分。此外，当列车4A的蓄电池状态设为空时，控制部15将列车4A的评分判断为10分。结果，控制部15将适合于吸收列车4A的再生电力的列车4确定为评分最高的列车4C。
另外，在图4的例子中，设想了搭载有蓄电池10的列车4作为再生电力吸收对象，但也可将站内或沿线等的地上所设置的蓄电设备(未图示)作为再生电力吸收对象。设置在地上的蓄电设备视作与惯性行驶状态的列车4相同，因此能够使用图7的参照表(第一表)，确定蓄电设备的评分。图7的参照表(第一表)中的蓄电设备的评分可使用惯性行驶状态的列车4的评分，也可另外设定蓄电设备的评分。
这样，本实施方式1中的列车能量控制系统的特征在于：具有地上装置及车上装置，该地上装置具有：地上收发部，其从行驶在同一供电区间内的多列列车，分别接收表示再生制动状态、动力行驶状态或惯性行驶状态中任一种行驶状态的行驶状态信息、及表示列车所具有的蓄电池的充电状态的蓄电池状态信息；控制部，其在1列以上的列车的行驶状态信息表示处于再生制动状态时，根据多列列车的行驶状态信息及蓄电池状态信息，从多列列车中确定吸收再生电力的列车，控制地上收发部以对所确定的列车发送电力吸收指令；
该车上装置具有：车上收发部，其将行驶状态信息及蓄电池状态信息发送给地上装置，并且接收电力吸收指令；列车信息管理部，其在从控制装置接收到表示再生制动状态或动力行驶状态的行驶状态信息时，进行控制使车上收发部发送行驶状态信息，并且在车上收发部接收到电力吸收指令时，将电力吸收指令发送给控制装置，该控制装置将由电动机产生的再生电力返还至架空线或对蓄电池充电，并将来自架空线或蓄电池的电力提供给电动机。
这样，在本实施方式1中的地上装置中，由地上装置掌握行驶在同一供电区间内的多列列车的行驶状态信息及蓄电池信息。因此，对行驶在再生制动状态的列车上所搭载的车上装置的通信范围外的同一供电区间内的列车，也能够发送指示吸收再生电力的电力吸收指令。因此，即便是行驶在车上装置的通信范围外的同一供电区间内的列车之间，也能够实现电力供求，并能够增加电力供求的机会。此外，本实施方式1中的地上装置中，由于使用记载了吸收再生电力的第一优先度的第一表来确定吸收再生电力的列车，因此能够将适当的列车作为再生电力吸收对象。
此外，在本实施方式1中的车上装置中，将行驶状态信息及蓄电池状态信息发送给地上装置，并从地上装置接收指示吸收再生电力的电力吸收指令。因此，与行驶在通信范围外的同一供电区间内的列车之间也能够实现电力供求，并能够增加电力供求的机会。
因此，在本实施方式1中的列车能量控制系统中，行驶在同一供电区间内的多列列车上所搭载的车上装置，将行驶状态信息及蓄电池状态信息发送给地上装置，而使地上装置掌握这些信息。此外，对行驶在再生制动状态的列车上所搭载的车上装置的通信范围外的同一供电区间内的列车，也能够发送指示吸收再生电力的电力吸收指令，并由车上装置接收电力吸收指令。因此，即便是行驶在车上装置的通信范围外的同一供电区间内的列车之间，也能够实现电力供求，并能够增加电力供求的机会。此外，由于将行驶在同一供电区间内的多列列车作为电力供求的对象，因此即便车上装置的通信范围内的附近列车的蓄电池处于无法吸收电力的状态而不适合作为电力供求的对象，也能够选择行驶在同一供电区间内的通信范围外的列车作为电力供求的对象，增加电力供求的机会，能够更有效利用再生电力。此外，在本实施方式1中的列车能量控制系统中，由于使用记载了吸收再生电力的第一优先度的第一表来确定吸收再生电力的列车，因此能够将适当的列车作为再生电力吸收对象。
实施方式2.
在实施方式1中，在地上装置6的控制部15确定适合于吸收再生电力的列车4时(图6、步骤S65)，是使用记载了表示作为电力吸收对象的优先度(第一优先度)的评分的评价表(图7、第一表)，该电力吸收对象根据当前行驶状态而设定。在本实施方式2中，在图6的步骤S65中，除了实施方式1的评价表外，还使用记载了表示作为电力吸收对象的优先度(第二优先度)的评分的评价表(第二表)，来确定适合于吸收再生电力的列车4，该电力吸收对象根据未来行驶状态而设定。该方法如下所示。
图8是示意性表示本发明实施方式2中列车4A～4C的第二状况的图。在图8中，列车4A为再生制动状态、列车4B为惯性行驶状态、列车4C为动力行驶状态。需要说明的是，列车4B当前行驶在平坦区间，但不久会来到上坡区间，从当前经过预定时间后的未来行驶状态将成为动力行驶状态。此外，列车4C当前行驶在上坡区间，但不久会来到平坦区间，未来行驶状态将成为惯性行驶状态。地上装置6确定用以吸收列车4A的再生电力的列车4，并对所确定的列车4(列车4B)发送指示吸收电力的电力吸收指令。
图9是说明本发明实施方式2中地上装置6的控制部15的构成的图。控制部15具有：行驶区间确定部19、平均坡度确定部20、行驶状态确定部21、第一优先度确定部23、第二优先度确定部22及列车确定部24。行驶区间确定部19根据从车上装置11接收的列车信息所包含的当前行驶位置(里程)的信息、速度及前进道路信息，确定从当前经过预定时间后的未来行驶区间。平均坡度确定部20从行驶区间确定部19接收未来行驶区间，参照事先储存在储存部16的列车的行驶的路线的坡度数据，来确定未来行驶区间的平均坡度。行驶状态确定部21根据平均坡度的值，确定未来行驶区间的未来行驶状态。第二优先度确定部22使用作为第二参照表(第二表)而事先储存在储存部16的评价表，来确定规定了各列车优先度的未来的评分E(F)，并确定适合于吸收再生电力的列车的第二优先度，该评价表中记载了表示作为电力吸收对象的优先度的评分，该电力吸收对象根据未来行驶状态而设定。第一优先度确定部23使用实施方式1中的第一表(图7)，根据各列车4的当前行驶状态及蓄电池状态，来确定规定了优先度的当前的评分E(R)，并确定适合于吸收再生电力的列车4的第一优先度。列车确定部24从第一优先度确定部23获取第一优先度，从第二优先度确定部22获取第二优先度，综合评价第一优先度与第二优先度，并确定适合于吸收再生电力的列车4。
图10是表示本发明实施方式2中确定适当的列车4作为电力释放对象的处理的流程图。图10表示图6中步骤S64及S65的详细内容。在图10中，在图6的步骤S63为“是”时，进入到步骤S101。步骤S101表示在第一优先度确定部23中确定各列车4的当前的评分E(R)。步骤S102判断所有列车4当前的评分E(R)是否为0，如果所有列车4当前的评分E(R)为0，则进入到图6的步骤S67。进入到图6的步骤S67的处理对应的是在图6的步骤S64中不存在要吸收电力的列车4的情况。在图10的步骤S102中，在不是所有列车4当前的评分E(R)都是0时，进入到步骤S103。在步骤S103中，行驶状态确定部21根据当前行驶位置(里程)、目的地及当前速度，确定未来行驶状态。步骤S103的详细内容在图11中说明。在步骤S104中，第二优先度确定部22根据在步骤S103中所确定的未来行驶状态与蓄电池状态，参照储存在储存部16的第二表，确定未来的评分E(F)。第二表的详细内容在图12中说明。步骤S105表示：列车确定部24从第一优先度确定部获取在步骤S101中所确定的当前的评分E(R)，从第二优先度确定部22获取在步骤S104中所确定的未来的评分E(F)，根据下述(1)式，确定综合评分E(T)。
E(T)＝E(R)+k·E(F)·····(1)
此处，k为能够任意设定的针对未来评分E(F)的加权系数。希望将未来的评分E(F)与当前的评分E(R)同等评价时，系数k设定为k＝1，希望将未来的评分E(F)评价为当前评分E(R)的50％时，设定为k＝0.5等。
在步骤S106中，列车确定部24将综合评分E(T)最大的列车确定为适合于吸收电力的列车，并转到图6的步骤S66。
图11是表示本发明实施方式2中确定未来行驶状态的处理的流程图。图11是说明图10的步骤S104中的确定未来行驶状态的处理的详细内容的图。步骤S111表示处理的开始。步骤S112表示：地上收发部17接收列车信息，行驶区间确定部19识别列车信息所包含的当前行驶位置(里程)、速度及目的地。在步骤S113中，行驶区间确定部19根据当前行驶位置、速度及目的地，确定从当前经过预定时间后的未来行驶区间。预定的时间设为5秒～10秒后，亦可考虑到路线或列车4的特性等进行任意设定。在步骤S114中，平均坡度确定部20从行驶区间确定部19接收未来行驶区间，参照事先储存在储存部16的列车行驶路线的坡度数据，确定未来行驶区间的平均坡度。步骤S115～步骤S124表示：行驶状态确定部21根据未来行驶区间的平均坡度，确定未来行驶状态。另外，以下在未来行驶状态为动力行驶状态时，区分为动力行驶(小)、动力行驶(中)或动力行驶(大)，这表示：关于动力行驶时的电力，与动力行驶(小)相比，动力行驶(中)相对较大，与动力行驶(中)相比，动力行驶(大)相对较大。此外，动力行驶(小)、动力行驶(中)及动力行驶(大)的区分是利用未来行驶区间的平均坡度进行定义，图11所示的坡度的值为一例，能够任意设定。
在步骤S115中，在平均坡度大于-5‰且小于5‰时，行驶状态确定部21在步骤S116中将未来行驶状态确定为惯性行驶状态，并结束处理(步骤S124)。此处，平均坡度的负值表示下坡，正值表示上坡。在步骤S115中，在平均坡度大于-5‰且小于5‰的范围外时，行驶状态确定部21将处理推进到步骤S117中。在步骤S117中，在坡度为5‰以上且小于10‰时，在步骤S118中行驶状态确定部21将未来行驶状态确定为动力行驶(小)状态，并结束处理(步骤S124)。在步骤117中，在坡度为5‰以上且小于10‰的范围外时，行驶状态确定部21将处理推进到步骤S119中。在步骤S119中，在坡度为10‰以上且小于20‰时，在步骤S120中行驶状态确定部21将未来行驶状态确定为动力行驶(中)状态，并结束处理(步骤S124)。在步骤S119中，在坡度为10‰以上且小于20‰的范围外时，行驶状态确定部21将处理推进到步骤S121中。在步骤S121中在坡度为20‰以上时，在步骤S122中行驶状态确定部21将未来行驶状态确定为动力行驶(大)状态，并结束处理(步骤S124)。在步骤S121中，在坡度为20‰以上的范围外时，行驶状态确定部21将处理推进到步骤S123中。在步骤S123中行驶状态确定部21将未来行驶状态确定为再生制动状态，并结束处理(步骤S124)。
图12是本发明的实施方式2中记载了表示作为电力吸收对象的优先度的评分的评价表的例子。图12的评价表与图7相同，作为参照表(第二表)事先储存在储存部16中，评分能够任意设定。在图10的步骤S105中，第二优先度确定部22从行驶状态确定部21获取未来行驶状态，将未来行驶状态与蓄电池状态应用到图12的参照表，来确定未来的评分E(F)。在图12中，相较于动力行驶(小)，未来行驶状态为动力行驶(中)的更适于作为电力吸收对象，相较于动力行驶(中)，未来行驶状态为动力行驶(大)的更适于作为电力吸收对象，因此按照动力行驶(小)、动力行驶(中)、动力行驶(大)的顺序，使作为电力吸收对象的评分越来越高。此外，由于未来行驶状态为再生制动状态的列车4无法成为电力吸收对象，因此将未来的评分E(F)设为0。另外，在图12中，仅记载了未来行驶状态为再生电力释放对象列车以外的列车。这是因为，再生电力释放对象列车是以持续当前行驶状态为前提，只要行驶状态改变便不再是再生电力释放对象列车，因此对未来行驶状态进行定义没有意义。因此，在根据(1)式确定再生电力释放对象列车的综合评分E(T)时，为方便起见，而设为E(F)＝E(R)，或者在将系数k设定为小的值时，以E(F)＝0来确定E(T)。
另外，第一优先度确定部23中确定当前的评分E(R)时，第一表所记载的当前行驶状态如第二表所记载的未来行驶状态那样，未依据平均坡度进行动力行驶(小)、动力行驶(中)、或动力行驶(大)的区分。这既是为了方便，也是因为在各列车4的列车信息中包含动力行驶电力的信息，即便不依据平均坡度，也能够定量掌握动力行驶电力。因此，也能够根据需要，在第一表中增加各列车4的动力行驶电力，来确定各列车4的第一优先度。
返回到图8，对本实施方式中再生电力吸收指示的流程进行具体地说明。假设列车4B当前为惯性行驶状态(蓄电池状态：空)，由行驶状态确定部22确定了未来行驶区间的平均坡度为25‰(上坡)。此时，未来行驶状态根据图10确定为动力行驶(大)，未来的评分E(F)根据图12为100分。此外，当前的评分E(R)根据图7为7分。在(1)式中将系数k设为1时，列车4B的综合评分E(T)确定为107分。此外，假设列车4C当前为动力行驶状态(蓄电池状态：中)，由行驶状态确定部22确定了未来行驶区间为-3‰(3‰的下坡)。此时未来行驶状态根据图11确定为惯性行驶，根据图12未来的评分E(F)确定为5分。此外，当前的评分根据图7为100分。当将系数k同样设为1时，综合评分确定为105分。另一方面，当列车4A的蓄电池状态为满时，根据图7，当前的评分E(R)为0分。为方便起见，将未来的评分设为E(F)＝E(R)，系数k设为1时，列车4A的综合评分E(T)确定为0分。这样，如果评价到未来行驶状态，则列车4B的评分最高，因此将列车4B确定为适合于吸收电力的列车4。
这样，本实施方式2中的地上装置中，掌握行驶在同一供电区间内的多列列车的当前行驶位置、目的地及当前速度的信息，来确定行驶在同一供电区间内的多列列车的未来行驶状态，并根据当前行驶状态与未来行驶状态，确定要吸收再生电力的列车。由于不仅根据当前行驶状态而且也根据未来行驶状态来确定要吸收再生电力的列车，因此能够对更适当的列车发送指示吸收再生电力的电力吸收指令。此外，本实施方式2的车上装置中，将当前行驶位置、目的地及当前速度的信息发送给地上装置，并接收对地上装置根据当前行驶状态与未来行驶状态所确定的列车发送的电力吸收指令。由于接收的电力吸收指令的发送对象列车还根据未来行驶状态确定，因此能够更适当地进行电力供求。因此，在本实施方式2的列车能量控制系统中，车上装置将当前行驶位置、目的地及当前速度的信息发送给地上装置，由地上装置掌握行驶在同一供电区间内的多列列车的当前行驶位置、目的地及当前速度的信息，确定行驶在同一供电区间内的多列列车的未来行驶状态，并根据当前行驶状态与未来行驶状态确定吸收再生电力的列车。因此，能够对更适当的列车发送电力吸收指令，并且能够更适当地进行电力供求。
实施方式3
在实施方式1中，对如下的动作进行了说明：在某列车4变为再生制动状态时，从行驶在同一供电区间内的其他列车4中确定吸收再生电力的列车4，并对所确定的列车4发送电力吸收指令。在本实施方式3中，对如下的动作进行说明：在某列车4变为动力行驶状态时，从行驶在同一供电区间内的其他列车4中确定要释放电力的列车4，并对所确定的列车4发送电力释放指令。
图13是示意性表示本发明实施方式3中列车4A～4C的第三状况的图。在图13中，行驶在同一供电区间内的列车4A～4C分别将包含行驶状态信息与蓄电池状态信息的列车信息周期性地发送给地上装置6。对地上装置6的列车信息的发送处理与实施方式1中图5的处理相同。列车4A为动力行驶状态，列车4B为惯性行驶状态，列车4C为再生制动状态。地上装置6确定用以释放电力的列车4，并对所确定的列车4(列车4C)发送指示释放电力的电力释放指令。
图14是表示本发明实施方式3中地上装置6的电力释放指令发送处理的流程图。在本实施方式3中，地上装置6及车上装置11的构成与图3所示的实施方式1的地上装置6及车上装置11的构成相同。图14对应于实施方式1中的图6。在图14中，步骤S141表示动作的开始。步骤S142与图6的步骤S62相同。在步骤S143中，控制部15确认所接收到的各列车4的行驶状态信息，并判断是否存在行驶状态信息为动力行驶状态的列车4(电力吸收对象列车)。在不存在行驶状态信息为动力行驶状态的列车4(电力吸收对象列车)时，返回到步骤S142，在存在动力行驶状态的列车4(电力吸收对象列车)时，进入到步骤S144。在步骤S144中，控制部15根据各列车4的行驶状态信息及蓄电池状态信息，判断是否存在能够释放电力的列车4。如果存在能够释放电力的列车4，则转到步骤S145，如果不存在，则转到S147结束流程。在步骤S145中，与步骤S144相同，控制部15根据行驶状态信息与蓄电池状态信息，确定适合于释放电力的列车4。在步骤S146中，控制部15对在步骤S145中确定的列车4发送指示释放电力的电力释放指令。电力释放指令从控制部15经由地上收发部17及地上天线18发送给车上装置11。于步骤S147结束流程。地上装置6周期性地重复步骤S141～步骤S147的动作。
图15是本发明实施方式3中记载了表示作为电力释放对象的优先度(第三优先度)的评分的评价表的例子。图15对应于实施方式1中的图7。图15的评价表与图7相同，作为参照表(第三表)事先储存在储存部16中，评分能够任意设定。此外，图15的当前行驶状态的项目中，分为电力吸收对象列车、和行驶在与电力吸收对象列车同一供电区间内的电力吸收对象列车以外的动力行驶状态的列车4。在将电力吸收对象列车与行驶在同一供电区间内的电力吸收对象列车以外的动力行驶状态的列车4进行比较时，在电力吸收对象列车内进行电力交换更有效率，因此将电力吸收对象列车以外的动力行驶状态的列车4的评分设为0。此外，在电力吸收对象列车的蓄电池状态为空时，以及电力吸收对象列车以外的惯性行驶中的列车4的蓄电池状态为空时，也无法成为电力释放对象，因此将蓄电池状态为空的电力吸收对象列车及蓄电池状态为空的电力吸收对象列车以外的惯性行驶状态的列车4的评分设为0。在进行图14的步骤S144的判断时，控制部15从储存部16读取图15的参照表(第三表)，将行驶状态信息与蓄电池状态信息应用到参照表，确定各列车4的评分。在所有列车4的评分都为0时，判断不存在能够释放电力的列车4，转到步骤S147并结束流程。在存在评分大于0的列车4时，判断存在能够释放电力的列车4，并转到步骤S145。在步骤S145中，控制部15将评分最大的列车4确定为适合于释放电力的列车4。另外，在所有列车4中评分为0时，不存在能够释放电力的列车4。
在图13的例子中，对在列车4A变为动力行驶状态时确定应释放电力的列车4的动作进行说明。当列车4A的蓄电池状态设为满时，控制部15将列车4A的评分E(R)判断为10分。此外，在列车4B为惯性行驶状态(蓄电池状态：满)、列车4C为再生制动状态(蓄电池状态：空)时，控制部15将列车4B的评分E(R)判断为7分，将列车4C的评分E(R)判断为100分。结果，控制部15将列车4C确定为释放电力的列车4。
在图13的例子中，设想了搭载有蓄电池10的列车4作为电力释放对象，但也可将在站内或沿线等地上所设置的蓄电设备(未图示)作为电力释放对象。设置在地上的蓄电设备可以视作与惯性行驶状态的列车4相同，因此能够使用图15的参照表(第三表)，确定蓄电设备的评分。图15的参照表(第三表)中的蓄电设备的评分可使用惯性行驶状态的列车4的评分，也可另外设定蓄电设备的评分。
如此，本实施方式3中的列车能量控制系统的特征在于：具有地上装置及车上装置，该地上装置具有：地上收发部，其从行驶在同一供电区间内的多列列车分别接收表示再生制动状态、动力行驶状态或惯性行驶状态中任一种行驶状态的行驶状态信息、及表示列车所具有的蓄电池的充电状态的蓄电池状态信息；控制部，其在1列以上的列车的行驶状态信息表示处于动力行驶状态时，根据多列列车的行驶状态信息及蓄电池状态信息，从多列列车中确定释放电力的列车，控制地上收发部以对所确定的列车发送电力释放指令；该车上装置具有：车上收发部，其将行驶状态信息及蓄电池状态信息发送给地上装置，并接收电力释放指令；列车信息管理部，其在从控制装置接收到表示再生制动状态或动力行驶状态的行驶状态信息时，进行控制使车上收发部发送行驶状态信息，并且在车上收发部接收到电力释放指令时，将电力释放指令发送给控制装置，该控制装置将由电动机产生的再生电力返还至架空线或对蓄电池充电，并将来自架空线或蓄电池的电力提供给电动机。
这样，在本实施方式3中的地上装置中，由地上装置掌握行驶在同一供电区间内的多列列车的行驶状态信息及蓄电池信息。因此，对行驶在动力行驶状态的列车上所搭载的车上装置的通信范围外的同一供电区间内的列车，也能够发送指示释放电力的电力释放指令。因此，即便是行驶在车上装置的通信范围外的同一供电区间内的列车之间，也能够实现电力供求，并能够增加电力供求的机会。此外，在本实施方式3中的地上装置中，使用记载了释放电力的第三优先度的第三表来确定释放电力的列车，因此能够将适当的列车作为电力释放对象。
此外，本实施方式3中的车上装置将行驶状态信息及蓄电池状态信息发送给地上装置，并从地上装置接收指示释放电力的电力释放指令。因此，与行驶在通信范围外的同一供电区间内的列车之间，也能够实现电力供求，并能够增加电力供求的机会。
因此，在本实施方式3中的列车能量控制系统中，行驶在同一供电区间内的多列列车上所搭载的车上装置将行驶状态信息及蓄电池状态信息发送给地上装置，由地上装置掌握。此外，对行驶在动力行驶状态的列车上所搭载的车上装置的通信范围外的同一供电区间内的列车，也能够发送指示释放电力的电力释放指令，车上装置能够接收电力释放指令。因此，即便是行驶在车上装置的通信范围外的同一供电区间内的列车之间，也能够实现电力供求，并能够增加电力供求的机会。此外，由于将行驶在同一供电区间内的多列列车作为电力供求的对象，因此即便车上装置的通信范围内的附近的列车的蓄电池为无法释放电力的状态，而不适合作为电力供求的对象，也能够选择行驶在同一供电区间内的通信范围外的列车作为电力供求的对象，增加电力供求的机会，使电力得到更有效的利用。此外，在本实施方式3中的列车能量控制系统中，使用记载了释放电力的第三优先度的第三表来确定释放电力的列车，因此能够将适当的列车作为电力释放对象。
实施方式4.
在实施方式2中，在变为再生制动状态的列车4出现时，控制部15将考虑了当前行驶状态的评价表图7(第一表)与考虑了未来行驶状态的评价表图12(第二表)进行综合，来确定适合于吸收再生电力的列车4，但在本实施方式4中，在变为动力行驶状态的列车4出现时，将考虑了当前行驶状态的评价表图15(第三表)与考虑了未来行驶状态的评价表图18进行综合，来确定释放电力的列车4。地上装置6及车上装置11的基本动作与实施方式2相同。以下一边与实施方式2对比，一边说明其方法。
图16是示意性表示本发明实施方式4中列车4A～4C的第四状况的图。在图16中，列车4A为动力行驶状态、列车4B为惯性行驶状态、列车4C为再生制动状态。另外，列车4B当前行驶在平坦区间，但不久会来到下坡区间，未来行驶状态将成为再生制动状态。此外，列车4C当前行驶在下坡区间，但不久会来到上坡区间，未来行驶状态将成为动力行驶状态。地上装置6确定用以释放电力的列车4，并对所确定的列车4(列车4B)发送指示释放电力的电力释放指令。
图17是表示本发明实施方式4中确定适当的列车4作为电力释放对象的处理的流程图。图17与实施方式2中的图10对应，将图17与图10加以对比进行说明。此外，图17表示图14中步骤S144及步骤S145的详细内容。在图17中，当图14的步骤S143为“是”时，进入到图17的步骤S171。步骤S171对应于图10的步骤S101，第一优先度确定部23使用图15(第三表)代替图7(第一表)，确定当前的评分E(R)。步骤S172与步骤S102相同，在所有列车4的当前的评分E(R)为0时，转到图14的步骤S147。在步骤S173中，行驶状态确定部21根据当前行驶位置(里程)、目的地及当前速度，来确定未来行驶状态。另外，对于步骤S173的详细内容，在图18中进行说明。步骤S174中，第二优先度确定部22使用图19(第四表)代替图12(第二表)，来确定未来的评分E(F)。步骤S175与步骤S105相同。步骤S176也与步骤S106相同，列车确定部24通过步骤S175将综合评分E(T)最高的列车4确定为应释放电力的列车4。
图18是表示本发明实施方式4中确定未来行驶状态的处理的流程图。图18对在图17的步骤S173中确定未来行驶状态的处理的详细内容进行了说明。此外，图18对应于实施方式2中的图11。在图18中，步骤S181～步骤S186与图11中的步骤S111～步骤S116相同。步骤S187～步骤S194与图11中的步骤S117～步骤124相同，表示行驶状态确定部21根据未来行驶区间的平均坡度，确定未来行驶状态。但是，图11表示未来行驶状态为动力行驶状态时的详细内容，但图18表示未来行驶状态为再生制动状态时的详细内容。以下在未来行驶状态为再生制动状态时，以再生(小)、再生(中)或再生(大)来表示行驶状态的区分。这表示：关于再生制动时的再生电力，与再生(小)相比，再生(中)相对较大，与再生(中)相比，再生(大)相对较大。再生制动时的行驶状态的区分也是利用未来行驶区间的平均坡度进行定义，但图18所示的坡度的值为一例，其能够任意设定。
在图18中，在步骤S185中，在平均坡度大于-5‰且小于5‰的范围外，行驶状态确定部21将处理推进到步骤S187。在步骤S187中，在坡度为大于-10‰且-5‰以下时，在步骤S188中行驶状态确定部21将未来行驶状态确定为再生(小)状态，并结束处理(步骤S194)。在步骤187中，在坡度为大于-10‰且-5‰以下的范围外时，行驶状态确定部21将处理推进到步骤S189。在步骤S189中，在坡度为大于-20‰且-10‰以下时，在步骤S190中行驶状态确定部21将未来行驶状态确定为再生(中)状态，并结束处理(步骤S194)。在步骤S189中，在坡度为大于-20‰且-10‰以下的范围外时，行驶状态确定部21将处理推进到步骤S191。在步骤S191中在坡度为-20‰以下时，在步骤S192中行驶状态确定部21将未来行驶状态确定为再生(大)状态，并结束处理(步骤S194)。在步骤S191中，在坡度为-20‰以下的范围外时，行驶状态确定部21将处理推进到步骤S193。在步骤S193中行驶状态确定部21将未来行驶状态确定为动力行驶状态，并结束处理(步骤S194)。
图19是本发明实施方式4中记载了表示作为电力释放对象的优先度(第四优先度)的评分的评价表的例子。图19的评价表与图15相同，作为参照表(第四表)事先储存在储存部16，评分能够任意设定。在图17的步骤S174中，第二优先度确定部22从行驶状态确定部21获取未来行驶状态，将未来行驶状态与蓄电池状态应用到图19的参照表，确定未来的评分E(F)。
在图16的例子中，说明了在列车4A变为动力行驶状态时，确定应释放电力的列车4的动作。在列车4B为惯性行驶状态(蓄电池状态：中)、列车4C为再生制动状态(蓄电池状态：满)时，列车4B及列车4C的当前的评分E(R)使用图15(第三表)，将列车4B确定为5分，将列车4C确定为100分。接着，由平均坡度确定部20确定的未来行驶区间的平均坡度是列车4B为-25‰(25‰的下坡)、列车4C为10‰。行驶状态确定部21将列车4B的未来行驶状态确定为再生(大)，将列车4C的未来行驶状态确定为动力行驶(中)。第二优先度确定部根据图18，将列车4B的未来的评分E(F)确定为100分，将列车4C确定为0分。综合评分E(T)为(设为k＝1)，列车4B确定为105分，列车4C确定为100分。另一方面，当列车4A的蓄电池状态为空时，根据图15，当前的评分E(R)为0分。为方便起见，将未来的评分设为E(F)＝E(R)，将系数k设为1时，列车4A的综合评分E(T)确定为0分。这样，如果对未来行驶状态也进行评价，则列车4B的评分为最高，将列车4B确定为应释放电力的列车4。发送电力释放指令的动作与实施方式3中的发送电力释放指令的动作相同。
这样，本实施方式4的地上装置中，掌握行驶在同一供电区间内的多列列车的当前行驶位置、目的地及当前速度的信息，来确定行驶在同一供电区间内的多列列车的未来行驶状态，并根据当前行驶状态与未来行驶状态，确定释放电力的列车。由于不仅根据当前行驶状态而且也根据未来行驶状态来确定释放电力的列车，因此能够对更适当的列车发送指示释放电力的电力释放指令。此外，本实施方式4中的车上装置将当前行驶位置、目的地及当前速度的信息发送给地上装置，并接收对地上装置根据当前行驶状态与未来行驶状态确定的列车发送的电力释放指令。由于接收的电力释放指令的发送对象列车还根据未来行驶状态确定，因此能够更适当地进行电力供求。因此，在本实施方式4中的列车能量控制系统中，车上装置将当前行驶位置、目的地及当前速度的信息发送给地上装置，地上装置掌握行驶在同一供电区间内的多列列车的当前行驶位置、目的地及当前速度的信息，确定行驶在同一供电区间内的多列列车的未来行驶状态，并根据当前行驶状态与未来行驶状态确定释放电力的列车。因此，能够对更适当的列车发送电力释放指令，并且能够更适当地进行电力供求。
实施方式5
本实施方式5中，地上装置6除了实施方式1中的电力吸收指令发送功能外，还具有实施方式3中的电力释放指令发送功能。在本实施方式5中，地上装置6及车上装置11的构成与图3所示的实施方式1或实施方式3的地上装置6、及图2所示的实施方式1或实施方式3的车上装置11的构成相同。此外，地上装置6及车上装置11的基本动作与实施方式1或实施方式3相同。
图20是表示本发明的实施方式5中的地上装置6的电力吸收指令发送处理及电力释放指令发送处理的流程图。图20对应于实施方式1中的图6、或实施方式3中的图14。在图20中，步骤S201表示动作的开始。在步骤S202中，地上装置6的地上收发部17经由地上天线18从车上装置11接收列车信息。在步骤S203中，控制部15确认所接收到的各列车4的行驶状态信息，判断是否存在行驶状态信息为再生制动状态的列车4(作为“再生电力释放对象列车”)。在不存在行驶状态信息为再生制动状态的列车4(再生电力释放对象列车)时，进入到步骤S207，在存在再生制动状态的列车4(再生电力释放对象列车)时，进入到步骤S204。在步骤S204中，控制部15根据各列车4的行驶状态信息及蓄电池状态信息，判断是否存在能够吸收再生电力的列车4。如果存在能够吸收再生电力的列车4，则转到步骤S205，如果不存在，则转到S211并结束流程。在步骤S205中，控制部15根据行驶状态信息与蓄电池状态信息，确定适合于吸收电力的列车。在步骤S206中，控制部15对在步骤S205中确定的列车发送指示吸收再生电力的电力吸收指令。电力吸收指令从控制部15经由地上收发部17及地上天线18发送给车上装置11。于步骤S211结束流程。
此外，在图20中，在步骤S207中，控制部15确认所接收到的各列车4的行驶状态信息，判断是否存在行驶状态信息为动力行驶状态的列车4(电力吸收对象列车)。在不存在行驶状态信息为动力行驶状态的列车4(电力吸收对象列车)时，返回到步骤S202，在存在动力行驶状态的列车4(电力吸收对象列车)时，进入到步骤S208。在步骤S208中，控制部15根据各列车4的行驶状态信息及蓄电池状态信息，判断是否存在能够释放电力的列车4。如果存在能够释放电力的列车4，则转到步骤S209，如果不存在，则转到S211并结束流程。在步骤S209中，与步骤S205相同，控制部15根据行驶状态信息与蓄电池状态信息确定适合于释放电力的列车4。在步骤S210中，控制部15对在步骤S209中确定的列车4发送指示释放电力的电力释放指令。电力释放指令从控制部15经由地上收发部17及地上天线18发送给车上装置11。于步骤S211结束流程。地上装置6周期性地重复步骤S201～步骤S211的动作。
另外，在图20中，步骤S201～步骤S202对应于实施方式1中的图6的步骤S61～步骤S62、或实施方式3中的图14的步骤S141～步骤S142。图20的步骤S203～步骤S206对应于图6的步骤S63～步骤S66，图20的步骤S207～步骤S210对应于图14的步骤S143～步骤S146。图20的步骤S211对应于图6的步骤S67或图14的步骤S147。
这样，本实施方式5中的地上装置的特征在于：具有地上收发部，其从行驶在同一供电区间内的多列列车，分别接收表示再生制动状态、动力行驶状态或惯性行驶状态中任一种行驶状态的行驶状态信息、及表示列车所具有的蓄电池的充电状态的蓄电池状态信息；及控制部，其在1列以上的列车的行驶状态信息表示处于再生制动状态时，根据多列列车的行驶状态信息及蓄电池状态信息，从多列列车中确定吸收再生电力的列车，控制地上收发部以对所确定的列车发送电力吸收指令，在表示1列以上的列车的行驶状态信息为动力行驶状态时，根据多列列车的行驶状态信息及蓄电池状态信息，从多列列车中确定释放电力的列车，控制地上收发部以对所确定的列车发送电力释放指令。
这样，在本实施方式5中的地上装置中，由地上装置掌握行驶在同一供电区间内的多列列车的行驶状态信息及蓄电池信息。因此，能够对行驶在再生制动状态的列车上所搭载的车上装置的通信范围外的同一供电区间内的列车，发送指示吸收再生电力的电力吸收指令。此外，对行驶在动力行驶状态的列车上所搭载的车上装置的通信范围外的同一供电区间内的列车，也能够发送指示释放电力的电力释放指令。因此，即便是行驶在车上装置的通信范围外的同一供电区间内的列车之间，也能够实现电力供求，并且能够增加电力供求的机会。
另外，在图20的步骤S205中，除了使用考虑了当前行驶状态的评价表(图7、第一表)外，还使用考虑了未来行驶状态的评价表(图12、第二表)，来确定适合于吸收再生电力的列车4(相当于实施方式2)，在步骤S209中，除了使用考虑了当前行驶状态的评价表(图15、第三表)外，还使用考虑了未来行驶状态的评价表(图18、第四表)，来确定释放电力的列车4时(相当于实施方式4)，本实施方式5中的地上装置6除了具有实施方式2中的电力吸收指令发送功能外，还能具有实施方式4中的电力释放指令发送功能。
符号说明
1：变电站、2：架空线、3：部分、4、4A、4B、4C：列车、5：轨道、6：地上装置、7：集电弓、8：控制装置、9：电动机、10：蓄电池、11：车上装置、12：列车信息管理部、13：车上收发部、14：车上天线、15：控制部、16：储存部、17：地上收发部、18：地上天线、19：行驶区间确定部、20：平均坡度确定部、21：行驶状态确定部、22：第二优先度确定部、23：第一优先度确定部、24：列车确定部、S51～S211：处理。

Claims (10)

1.一种地上装置，其特征在于，具有：
地上收发部，其从行驶在同一供电区间内的多列列车，分别接收表示再生制动状态、动力行驶状态或惯性行驶状态中任一种行驶状态的行驶状态信息、及表示所述列车所具有的蓄电池的充电状态的蓄电池状态信息；及
控制部，其在1列以上的列车的所述行驶状态信息表示处于再生制动状态时，根据所述多列列车的所述行驶状态信息及所述蓄电池状态信息，从所述多列列车中确定吸收所述再生电力的列车，控制所述地上收发部以对所确定的所述列车发送电力吸收指令。
2.如权利要求1所述的地上装置，其特征在于，具有储存部，该储存部储存第一表，该第一表记载了根据所述行驶状态信息及所述蓄电池状态信息而设定的、吸收所述再生电力的列车的第一优先度，
所述控制部根据所述行驶状态信息、所述蓄电池信息及所述第一表，确定用以吸收所述再生电力的列车。
3.如权利要求2所述的地上装置，其特征在于，所述储存部储存预定的行驶区间的坡度数据，并且储存第二表，该第二表记载了根据未来行驶状态信息及所述蓄电池状态信息而设定的、吸收所述再生电力的列车的第二优先度，所述未来行驶状态是指从当前起经过预定时间后的所述多列列车的行驶状态，
所述地上收发部从所述多列列车分别接收当前位置、目的地及速度，
所述控制部具有：行驶区间确定部，其根据所述当前位置、所述目的地及所述速度来确定未来行驶区间；平均坡度确定部，其参照储存在所述储存部的所述坡度数据来确定所述未来行驶区间的平均坡度；行驶状态确定部，其根据所述平均坡度来确定所述未来行驶状态；第二优先度确定部，其根据所述蓄电池状态信息、所述未来行驶状态及所述第二表求出第二优先度；第一优先度确定部，其根据所述蓄电池信息、当前行驶状态及所述第一表求出第一优先度；以及列车确定部，其根据所述第一优先度及所述第二优先度确定吸收所述再生电力的列车。
4.一种地上装置，其特征在于，具有：
地上收发部，其从行驶在同一供电区间内的多列列车，分别接收表示再生制动状态、动力行驶状态或惯性行驶状态中任一种行驶状态的行驶状态信息、及表示所述列车所具有的蓄电池的充电状态的蓄电池状态信息；及
控制部，其在1列以上的列车的所述行驶状态信息表示处于动力行驶状态时，根据所述多列列车的所述行驶状态信息及所述蓄电池状态信息，从所述多列列车中确定释放电力的列车，控制所述地上收发部以对所确定的所述列车发送电力释放指令。
5.如权利要求4所述的地上装置，其特征在于，具有储存部，该储存部储存第三表，该第三表记载了根据所述行驶状态信息及所述蓄电池状态信息而设定的、释放所述电力的列车的第一优先度，
所述控制部根据所述行驶状态信息、所述蓄电池信息及所述第三表，确定用以释放所述电力的列车。
6.如权利要求5所述的地上装置，其特征在于，所述储存部储存预定的行驶区间的坡度数据，并且储存第四表，该第四表记载了根据未来行驶状态信息及所述蓄电池状态信息而设定的、释放所述电力的列车的第二优先度，所述未来行驶状态是指从当前起经过预定时间后的所述多列列车的行驶状态，
所述地上收发部从所述多列列车分别接收当前位置、目的地及速度，
所述控制部具有：行驶区间确定部，其根据所述当前位置、所述目的地及所述速度来确定未来行驶区间；平均坡度确定部，其参照储存在所述储存部的所述坡度数据来确定所述未来行驶区间的平均坡度；行驶状态确定部，其根据所述平均坡度来确定所述未来行驶状态；第二优先度确定部，其根据所述蓄电池状态信息、所述未来行驶状态及所述第四表求出第二优先度；第一优先度确定部，其根据所述蓄电池信息、当前行驶状态及所述第三表求出第一优先度；以及列车确定部，其根据所述第一优先度及所述第二优先度来确定释放所述电力的列车。
7.一种地上装置，其特征在于，具有：
地上收发部，其从行驶在同一供电区间内的多列列车，分别接收表示再生制动状态、动力行驶状态或惯性行驶状态中任一种行驶状态的行驶状态信息、及表示所述列车所具有的蓄电池的充电状态的蓄电池状态信息；及
控制部，其在1列以上的列车的所述行驶状态信息表示处于再生制动状态时，根据所述多列列车的所述行驶状态信息及所述蓄电池状态信息，从所述多列列车中确定吸收所述再生电力的列车，控制所述地上收发部以对所确定的所述列车发送电力吸收指令，在1列以上的列车的所述行驶状态信息表示处于动力行驶状态时，根据所述多列列车的所述行驶状态信息及所述蓄电池状态信息，从所述多列列车中确定释放电力的列车，控制所述地上收发部以对所确定的所述列车发送电力释放指令。
8.一种车上装置，其特征在于，具有：
车上收发部，其将表示列车处于再生制动状态、动力行驶状态或惯性行驶状态中任一种行驶状态的行驶状态信息、及表示所述列车所具有的蓄电池的充电状态的蓄电池状态信息发送给地上装置，并且接收指示吸收电力的电力吸收指令或指示释放电力的电力释放指令；及
列车信息管理部，其在从控制装置接收到表示再生制动状态或动力行驶状态的行驶状态信息时，进行控制使所述车上收发部发送所述行驶状态信息，并且在所述车上收发部接收到所述电力吸收指令或电力释放指令时，将所述电力吸收指令或所述电力释放指令发送给所述控制装置，其中，该控制装置将由电动机产生的再生电力返还至架空线或对蓄电池充电，并将来自架空线或蓄电池的电力提供给电动机。
9.一种列车能量控制系统，其特征在于，具有地上装置以及车上装置，
该地上装置具有：
地上收发部，其从行驶在同一供电区间内的多列列车，分别接收表示为再生制动状态、动力行驶状态或惯性行驶状态中任一种行驶状态的行驶状态信息、及表示所述列车所具有的蓄电池的充电状态的蓄电池状态信息；及
控制部，其在1列以上的列车的所述行驶状态信息表示处于再生制动状态时，根据所述多列列车的所述行驶状态信息及所述蓄电池状态信息，从所述多列列车中确定吸收所述再生电力的列车，控制所述地上收发部以对所确定的所述列车发送电力吸收指令；
该车上装置具有：
车上收发部，其将所述行驶状态信息及蓄电池状态信息发送给所述地上装置，并且接收所述电力吸收指令；及
列车信息管理部，其在从控制装置接收到表示再生制动状态或动力行驶状态的所述行驶状态信息时，进行控制使所述车上收发部发送所述行驶状态信息，并且在所述车上收发部接收到所述电力吸收指令时，将所述电力吸收指令发送给所述控制装置，该控制装置将由电动机产生的再生电力返还至架空线或对蓄电池充电，并将来自架空线或蓄电池的电力提供给电动机。
10.一种列车能量控制系统，其特征在于，具有地上装置及车上装置，
该地上装置具有：
地上收发部，其从行驶在同一供电区间内的多列列车，分别接收表示再生制动状态、动力行驶状态或惯性行驶状态中任一种行驶状态的行驶状态信息、及表示所述列车所具有的蓄电池的充电状态的蓄电池状态信息；及
控制部，其在1列以上的列车的所述行驶状态信息表示处于动力行驶状态时，根据所述多列列车的所述行驶状态信息及所述蓄电池状态信息，从所述多列列车中确定释放所述电力的列车，控制所述地上收发部以对所确定的所述列车发送电力释放指令；
该车上装置具有：
车上收发部，其将所述行驶状态信息及蓄电池状态信息发送给所述地上装置，并且接收所述电力释放指令；及
列车信息管理部，其在从控制装置接收到表示再生制动状态或动力行驶状态的所述行驶状态信息时，进行控制使所述车上收发部发送所述行驶状态信息，并且在所述车上收发部接收到所述电力释放指令时，将所述电力释放指令发送给所述控制装置，该控制装置将由电动机产生的再生电力返还至架空线或对蓄电池充电，并将来自架空线或蓄电池的电力提供给电动机。
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