JP2008278645A - 自動列車運転装置および自動列車運転のシミュレーション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】予め設定した目標減速パターンの減速度βiの値から列車の実減速度の値が乖離した場合においても、列車の実減速度を自動的に補正して、安定した定点停止制御を遂行することができる自動列車運転装置を得ること。
【解決手段】列車の実走行速度のパターンの情報と減速制御パターンとに基づいて、定点停止制御による前記列車の停止後の、前記列車の実停止位置の前記目標停止位置からの乖離方向および乖離距離を計算する乖離方向・乖離距離計算手段と、乖離方向および乖離距離を是正するように前記目標減速度を自動補正する目標減速度補正手段と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、鉄道車両用の自動列車運転装置および自動列車運転のシミュレーション装置に関するものであり、特に、定点停止制御を行う自動列車運転装置および自動列車運転のシミュレーション装置に関するものである。

従来の自動列車運転装置の定点停止制御は以下のように行われている。一般的に、自動列車運転装置において列車を定点に停止させる方法としては、ゾーン方式が使われる。ゾーン方式においては、例えば停止目標点Ｓ₀に収斂する減速度パターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄによって減速度のゾーンが分けられ、列車の位置するゾーンに応じて制御内容を設定する。なお、減速度パターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、一般的に次式によって設定される。
パターン速度Ｖ＝（７．２×βｉ×Ｓ）^1/2 （βｉ：減速度、Ｓ：残走距離）
ここで、βｉは列車のブレーキ性能を考慮して仮設定するが、最終的には試験走行による調整の結果得られた値が設定される。

次に、動作について説明する。まず、列車速度と残走距離とから、どのゾーンに列車が存在しているかを判断する。列車が車速Ｖａで走っているとすると、例えば残走距離が距離Ｓ₂に達した場合はゾーンＤに、距離Ｓ₃に達した場合はゾーンＢに、列車が存在していると判断できる。次に、列車が存在しているゾーンに設定されているブレーキノッチを選択する。以上の動作が、列車が停止するまで繰り返される（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−２０５３１９号公報（［０００２］、［０００３］、図６）

しかしながら、上記のような従来の定点停止制御においては、予め設定した目標となる減速制御のパターン（目標減速パターン）の減速度βiと列車の実減速度が定常的に乖離した場合に、本来の目標減速パターンに沿った追随減速制御を行うことができずに、最終的に停止位置精度が低下するという問題点があった。また、目標減速パターンの減速度βiは停止駅毎に固有の値が設定されており、この停止駅毎の最適な減速度βiを決定するために、試験走行による調整を繰り返す必要があるという問題点があった。

この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、予め設定した目標減速パターンの減速度βiの値から列車の実減速度の値が乖離した場合においても、列車の実減速度を自動的に補正して、安定した定点停止制御を遂行することができる自動列車運転装置および自動列車運転のシミュレーション装置を得ることを目的とする。また、試験走行による目標減速パターンの減速度βiの調整を行う手間を省力化し、最適な減速度βiを効率よく見つけ出すことができる自動列車運転装置および自動列車運転のシミュレーション装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる自動列車運転装置は、路線上を走行する列車が目標停止位置に停止するために減速走行を行う停止区間において列車を目標停止位置に停止させる減速制御パターンを、列車の停止駅に固有に設定された目標減速度に基づいて停止駅ごとに演算し、列車の速度が減速制御パターンで与えられる残走距離に応じた速度となるようにブレーキ指令を出力して、列車の速度を減速させて目標停止位置に停止させる定点停止制御を行う自動列車運転装置であって、路線上の所定の位置に設置された地上子から受信した、目標停止位置および該目標停止位置までの残走距離を含む地点情報と、速度計測手段から得られる速度情報と、を用いて、目標停止位置までの残走距離を演算する残走距離演算手段と、目標減速度を記憶する目標減速度記憶手段と、目標停止位置までの残走距離と目標減速度とを用いて、減速制御パターンを演算する演算手段と、列車の実走行速度のパターンの情報を記憶する実走行速度パターン記憶手段と、列車の実走行速度のパターンの情報と減速制御パターンとに基づいて、定点停止制御による列車の停止後の、列車の実停止位置の目標停止位置からの乖離方向および乖離距離を計算する乖離方向・乖離距離計算手段と、乖離方向および乖離距離を是正するように目標減速度を自動補正する目標減速度補正手段と、減速制御パターンと列車の速度とを比較して、列車を減速制御パターンに沿って減速させるブレーキノッチを選択してブレーキ指令として出力するブレーキノッチ選択手段と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、列車の定点停止制御における目標停止位置と実停車位置との乖離方向および乖離距離が許容範囲から逸脱したとき、これを是正する方向に目標減速パターンの減速度を自動的に補正する機能を有することにより、実列車の減速度と目標減速パターンの減速度とに不整合が生じた場合においても、試験走行による目標減速パターンの減速度βiの再調整を行うことなく、乗心地が良く、停止精度に優れた定点停止制御を行うことができる、という効果がある。

以下に、本発明にかかる自動列車運転装置の好適な実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

実施の形態１．
図１は、本実施の形態にかかる自動列車運転装置の機能構成を模式的に示すブロック図である。列車１００が搭載する自動列車運転装置１は、地点情報設定部１１と、速度・加速度・残走距離演算部１２と、目標速度設定部１３と、目標パターン演算部１４と、駅別パターンβ格納部１５と、実走行速度パターン・ブレーキパターン記憶部１６と、パターンβｉ補正部１７と、ブレーキノッチ選択部１８と、を備える。

地点情報設定部１１は、列車に搭載された地点信号受信装置２１によって受信された、地上子から目標停止位置までの残走区間における残走距離や各勾配区間における勾配、制限速度の開始位置などの地点情報を取得し、速度・加速度・残走距離演算部１２に設定する。速度・加速度・残走距離演算部１２は、列車に搭載された速度発電機２２（請求項１における速度計測手段を担当する）からの速度情報を受けて自列車の速度および加速度を演算するとともに、演算した速度を用いて、地点情報設定部１１によって設定された目標停止位置までの残走距離を演算する。この速度・加速度・残走距離演算部１２は、請求項１における残走距離演算手段を担当する。

目標速度設定部１３は、列車に搭載されたＡＴＣ（Automatic Train Control）信号受信装置２３からのＡＴＣ信号情報を受けて、目標速度を目標パターン演算部１４に設定する。これらの地点情報設定部１１と、速度・加速度・残走距離演算部１２と、目標速度設定部１３と、は自動列車運転装置１の３系統の入力情報処理部を構成する。

駅別パターンβｉ格納部１５は、列車の停止駅別に固有の値であり目標パターンを演算するための演算定数である減速度βiを格納する。この駅別パターンβｉ格納部１５は、請求項１における目標減速度記憶手段を担当する。実走行速度パターン・ブレーキパターン記憶部１６は、列車の一連の定点停止制御中の列車の実走行速度パターン、出力ブレーキ出力状態（ノッチ）であるブレーキパターンおよび停止位置を記憶する。この実走行速度パターン・ブレーキパターン記憶部１６は、請求項１における実走行速度パターン記憶手段を担当する。

パターンβｉ補正部１７は、実走行速度パターン・ブレーキパターン記憶部１６において記憶している実走行速度パターン、ブレーキパターン（減速制御パターン）、停止位置を分析して、列車５１の実停止位置の目標停止位置からの乖離方向および乖離距離を計算し、必要と判断した場合には、当該駅に対応する減速度を補正する。このパターンβｉ補正部１７は、請求項１における乖離方向・乖離距離計算手段および目標減速度補正手段を担当する。

目標パターン演算部１４は、速度・加速度・残走距離演算部１２によって演算された残走距離と、駅別パターンβｉ格納部１５に格納された減速度βiと、を用いて、列車が停止するまでの目標となる減速制御パターン（以下、目標パターンと呼ぶ）の演算を行う。この目標パターン演算部１４は、請求項１における演算手段を担当する。演算は、次式を用いて行う。
パターン速度Ｖ＝（７．２×βｉ×Ｓ）^1/2 （βｉ：減速度、Ｓ：残走距離）

ブレーキノッチ選択部１８は、目標パターン演算部１４で演算した目標パターンと自列車速度とを比較して、出力するブレーキノッチの情報（ブレーキノッチ情報）を決定し、決定したブレーキノッチ情報をブレーキ指令として力行（加速）・ブレーキ制御装置３１へ出力する。このブレーキノッチ選択部１８は、請求項１におけるブレーキノッチ選択手段を担当する。

つぎに、このような構成を有する自動列車運転装置における演算処理方法について、制御の動作処理とともに、図１〜図４を参照して説明する。この図２〜図４に示されるように、列車５１は、路線５０上を目標停止位置Ｐに向かって走行状態にあるものとする。図２〜図４は、列車５１を目標停止位置Ｐに停止させる定点停止制御の一例を示し、図２は、目標パターンの減速度βｉに対して実列車減速度が適正な場合の定点停止制御の一例を示し、図３は、目標パターンの減速度βｉに対して実列車減速度が不足している場合の定点停止制御の一例を示し、図４は、目標パターンの減速度βｉに対して実列車減速度が過剰な場合の定点停止制御の一例を示している。

路線５０上を走行状態にある列車５１は、地上子５２を通過すると地点情報設定部１１は、列車５１に搭載された地点信号受信装置２１によって取得された、路線５０上の地上子５２から目標停止位置Ｐまでの距離や勾配情報を含む地点情報により、列車が定点停止制御区間にあると認識して、地点情報を速度・加速度・残走距離演算部１２に設定する。速度発電機２２からの信号によって速度・加速度・残走距離演算部１２が列車５１の速度および加速度を算出する。

速度・加速度・残走距離演算部１２は、設定された地点情報を解析して、列車の現在位置、目標停止位置Ｐおよび各勾配区間での勾配を把握し、また、演算した速度を用いて地点情報設定部１１によって設定された目標停止位置Ｐまでの残走距離を演算する。目標速度設定部１３は、列車に搭載されたＡＴＣ信号受信装置２３によって受信されたＡＴＣ信号情報を受けて、目標速度を目標パターン演算部１４に設定する。

以上の処理により、所定の情報が目標パターン演算部１４に設定されると、目標パターン演算部１４は、速度・加速度・残走距離演算部１２によって演算された残走距離と、駅別パターンβｉ格納部１５に格納された減速度βiを用いて停止までの目標パターン４１を演算し、ブレーキノッチ選択部１８と実走行速度パターン・ブレーキパターン記憶部１６へ出力する。目標パターン４１は、ある路線５０上において列車５１を自動減速制御するための減速制御パターンを、残走距離Ｓと列車の速度Ｖとの関数として表したものである。

ブレーキノッチ選択部１８は、目標パターン演算部１４で演算した目標パターン４１と、実走行速度パターン・ブレーキパターン記憶部１６に記憶した自列車速度（図２における実走行速度パターン４２）とを比較する。目標パターンと自列車速度との偏差４３に基いて、列車５１を目標パターン４１に沿って減速させるブレーキノッチ４４を選択して、決定した情報を力行（加速）・ブレーキ制御装置３１へ出力する。

本実施の形態においては、図２に示すようにブレーキノッチは１ノッチ（Ｎ）から７ノッチ（Ｎ）（最大）まであるものとする。地上子５３は車軸回転数を積算して求めている残走距離の誤差を補正するために設けられている。通常、目標パターンの減速度βiと列車５１の実減速度とが同等である場合は、列車５１の実減速度は図２に示すように目標パターン４１に沿って減速し、列車５１は目標停止位置Ｐ付近に停止することができる。列車５１の停止時は、残走距離Ｓおよびその符号（正又は負）によって、列車５１が目標停止位置Ｐからどの方向にどれだけ離れて停止しているかを認知することができる。または、列車停止位置を別の検出手段からの情報を用いて認知する方法もある。図２に示すように列車５１が目標停止位置Ｐに停止できたときは、残走距離Ｓは０になっている。なお、列車５１が目標停止位置Ｐから越えて停止している場合は、残走距離Ｓの符号は負の値となる。また、列車５１が目標停止位置Ｐの手前に停止している場合は、残走距離Ｓの符号は正の値となる。

目標パターン４１の減速度βiに対して実列車減速度が不足している場合の定点停止制御の例を図３に示す。目標パターン４１の減速度βiに対して実列車減速度が不足している場合には、減速度の不足の程度にもよるが、通常よりもブレーキノッチを増段して所定の減速度を得ようとする制御となる。ブレーキノッチを最大のノッチとしても減速度が不足する場合は、速度Ｖには偏差４３が生じて列車５１の実走行速度パターン４２は目標パターン４１を横軸（距離）方向に超過したまま、目標パターン４１に収束することなく減速を続ける。最終的には、列車５１は目標停止位置Ｐを越えて停止することになる。このときの残走距離Ｓは、負の値となる。

目標パターン４１の減速度βiに対して実列車減速度が過剰な場合の定点停止制御の例を図４に示す。目標パターン４１の減速度βiに対して実列車減速度が過剰な場合には、通常のブレーキノッチでは過減速となり、列車の速度は目標パターン４１を大きく下回ることになるため、ブレーキノッチを減段する制御となる。ブレーキノッチを最小のノッチとしても目標パターン４１に収束しない（減速度が過剰な）場合は、列車５１は目標停止位置Ｐの手前に停止する。このときの残走距離Ｓは、正の値となる。この場合は、列車５１は目標パターン４１よりも低速で走行するため、走行時間が延びて、遅着になることも懸念される。

図３および図４に示すように目標パターン４１の減速度βiと実列車減速度とが不釣合いな場合、例えば減速度βiの調整走行時から列車減速度が変化したケースにおいては、上述した実走行速度パターン・ブレーキパターン記憶部１６と、パターンβｉ補正部１７とを用いて、定点停止制御後の目標停止位置Ｐと実停止位置との乖離４５を分析して減速度βiを補正する。すなわち、実走行速度パターン・ブレーキパターン記憶部１６が速度・加速度・残走距離演算部１２から取得して記憶する実走行速度パターン、ブレーキパターンおよび停止位置に関する情報と、目標パターン４１と、に基づいて列車５１の停止位置をパターンβｉ補正部１７が分析し、減速度βiを補正する。

例えば、乖離４５の距離がある所定の基準（許容範囲）を超えたとき、または過去のｎ回のデータにおいて乖離４５の方向（超過側または不足側）に偏りが認められたとき等に、これを是正する方向に、駅別パターンβｉ格納部１５に格納された所定の駅に対応する減速度βiをパターンβｉ補正部１７が自動的に補正する。この基準（許容範囲）は、実走行速度パターン・ブレーキパターン記憶部１６またはパターンβｉ補正部１７に予め格納しておく。

すなわち、図３に示すように乖離４５の方向が超過側である場合は、目標パターンの減速度βｉを下げる方向に、駅別パターンβｉ格納部１５に格納された所定の駅に対応する減速度βiをパターンβｉ補正部１７が自動的に補正する。逆に、図４に示すように乖離４５の方向が不足側である場合は、目標パターンの減速度βｉを上げる方向に、駅別パターンβｉ格納部１５に格納された所定の駅に対応する減速度βiをパターンβｉ補正部１７が自動的に補正する。

一般的に、目標パターンの減速度βｉは、残走距離Ｓや速度帯によって数段階の値（一例として、残走距離２０ｍ未満はβｉ（１）＝２．０ｋｍ／ｈ／ｓ、残走距離２０ｍ以上はβｉ（２）＝２．５ｋｍ／ｈ／ｓ等）を持っているので、目標パターン全体の減速度βｉを補正する方法もあれば、特定の段階に適用する方法もある。この補正操作により、次回以降に同駅に停止する際は、補正された目標パターン４１に沿う制御を行うことから、補正前よりも目標パターン４１に対する列車の実速度の追随性が良くなり、目標停止位置Ｐに精度良く列車を停止させることできる。また、目標停止位置Ｐの直近での急激なブレーキ操作などが無くなるので、列車５１における乗心地も向上させることができる。

上述したように、本実施の形態にかかる自動列車運転装置によれば、列車の実減速度が、目標パターンの減速度βｉの調整時の値から変化した等の理由により、目標パターン４１の減速度βiと実列車減速度とが不釣合いな場合に、定点停止制御後の目標停止位置と実停止位置との乖離が所定の許容範囲から逸脱したことを受けて、これを是正する方向に目標パターン４１の減速度βiを自動補正する。これにより、次回以降に同駅に停止する際は、補正された目標パターン４１に沿う制御を行うことができ、減速度βiを補正する前よりも、目標パターン４１に対する列車の実速度の追随性が良くなり、列車５１における乗心地も向上させることができる。また、経時変化等によるブレーキの効き具合の変化にも追随するように制御できる。

したがって、本実施の形態にかかる自動列車運転装置によれば、試験走行による目標パターン４１の減速度βｉの再調整を行うことなく、列車の乗心地が良く、停止位置精度に優れた定点停止制御を継続することができる、という効果がある。また、本実施の形態にかかる自動列車運転装置によれば、試験走行による目標減速制御パターンの減速度βiの調整を行う手間を省力化し、最適な減速度βiを効率良く得られる、という効果がある。

実施の形態２．
実施の形態２では、実施の形態１において説明した自動列車運転装置１の変形例について説明する。図５は、本実施の形態にかかる自動列車運転装置であり自動列車運転装置１の変形例である自動列車運転装置２の機能構成を模式的に示すブロック図である。自動列車運転装置２は、図５に示すように地点情報設定部１１と、速度・加速度・残走距離演算部１２と、目標速度設定部１３と、目標パターン演算部１４と、駅別パターンβｉ格納部１５と、実走行速度パターン・ブレーキパターン記憶部１６と、パターンβｉ補正部１７と、ブレーキノッチ選択部１８と、を備えて構成される。すなわち、自動列車運転装置２は、自動列車運転装置１の構成に有効スイッチ１９が追加された構成を有する。

この有効スイッチ１９は、パターンβｉ補正部１７における、駅別パターンβｉ格納部１５に格納された減速度βiの自動補正機能の有効・無効を切り替える切り替えスイッチである。このような有効スイッチ１９を備えることにより、自動列車運転装置２では、パターンβｉ補正部１７における実走行速度パターン、ブレーキパターンおよび停止位置の分析の結果、駅別パターンβｉ格納部１５に格納された減速度βiの自動補正が必要であると判断した場合、且つ有効スイッチ１９が有効である場合にのみ、当該駅に対応する減速度βiを自動補正することができる。これにより、意図的に減速度βiの補正を取りやめる等の制御の自由度が大きくなる。この有効スイッチ１９は、請求項２における切り替え手段を担当する。また、図５においては、有効スイッチ１９は機械的な接点スイッチのイメージで記載してあるが、周辺他機器からの情報（信号）を基に有効／無効を切替える形態とすることもできる。

上述したように、本実施の形態にかかる自動列車運転装置によれば、有効スイッチ１９を切替えることにより、例えば、調整走行中は減速度βiの自動補正を有効とし、営業運転中は減速度βiの自動補正を無効とする、また、同じ調整走行中においても調整適用時は減速度βiの自動補正を有効とし、確認運転時は減速度βiの自動補正を無効とする等、各種走行の中から特定の運用・走行を選んで目標減速度の最適化を行うことができる、という効果がある。

実施の形態３．
図６は、本実施の形態にかかる列車の模擬走行（シミュレーション）用の計算機（シミュレーション装置）の機能構成を模式的に示すブロック図である。図６に示すように、計算機（シミュレーション装置）６１には、図１の自動列車運転装置１の内部に構成されている、地点情報設定部１１と、速度・加速度・残走距離演算部１２と、目標速度設定部１３と、目標パターン演算部１４と、駅別パターンβｉ格納部１５と、実走行速度パターン・ブレーキパターン記憶部１６と、パターンβｉ補正部１７と、ブレーキノッチ選択部１８と、のそれぞれの機能を計算機上で実現する同名の機能処理部６５〜７２の処理部が設けられている。

すなわち、計算機（シミュレーション装置）６１は、地点情報設定部６６と、速度・加速度・残走距離演算部６５と、目標速度設定部６７と、目標パターン演算部６８と、駅別パターンβｉ格納部６９と、実走行速度パターン・ブレーキパターン記憶部７１と、パターンβｉ補正部７２と、ブレーキノッチ選択部７０と、が設けられている。ここで、速度・加速度・残走距離演算部６５は、請求項３における残走距離演算手段を担当する。目標パターン演算部６８は、請求項３における演算手段を担当する。駅別パターンβｉ格納部６９は、請求項３における目標減速度記憶手段を担当する。実走行速度パターン・ブレーキパターン記憶部７１は、請求項３における実走行速度パターン記憶手段を担当する。パターンβｉ補正部７２は、請求項３における乖離方向・乖離距離計算手段および目標減速度補正手段を担当する。ブレーキノッチ選択部７０は、請求項３におけるブレーキノッチ選択手段を担当する。

速度模擬入力部６２、地点信号模擬入力部６３、ＡＴＣ信号模擬入力部６４は、路線・車両性能データ格納部７４に格納されている路線データ、車両性能データを参照しながら、図１における地点信号受信装置２１、速度発電機２２およびＡＴＣ信号受信装置２３の代わりに上記の処理部に対して模擬的に模擬速度、模擬地点信号、模擬ＡＴＣ信号を入力できる構成となっている。模擬速度については、ブレーキノッチ選択部７０が出力した出力状態（ノッチ）も考慮に入れて速度を演算する。

計算機（シミュレーション装置）６１には、計算機（シミュレーション装置）６１に対する操作を指示する操作指示情報やプログラムなどを入力する情報入力手段である入力装置８１、および計算機（シミュレーション装置）６１における処理データや演算結果などを表示する表示手段である表示装置８２が接続されている。

以上のように構成された計算機（シミュレーション装置）６１においては、上述した列車１００における（調整）走行状態をほぼ忠実に再現（シミュレーション）することが可能である。この計算機（シミュレーション装置）６１を用いて、列車の模擬的な定点停止制御を行った場合には、実列車が路線上を走行するときの挙動に近い結果が得られる。また、図６に示すように有効スイッチ１９の機能を計算機上で実現する同名の機能処理部である有効スイッチ７３を備える場合には、該有効スイッチ７３を有効とし、パターンβｉ補正部７２における減速度βiの補正機能を活用しながら繰り返し定点停止制御を行わせると、減速度βiが最適値に近づくことになる。したがって、実列車による（調整）走行を行うこと無く、最適な減速度βｉを得ることができる。有効スイッチ７３は、請求項３における切り替え手段を担当する。

また、上述した列車の模擬的な定点停止制御方法を、これらの方法の処理手順が格納されたプログラムとして構成し、このプログラムを図７に示すようにＣＰＵ、記憶装置等を有するコンピュータ装置で実行することによって模擬的に実現することができる。

図７は上述した列車の模擬的な定点停止制御方法を実行可能なコンピュータ装置の概略構成の一例を示すブロック図である。このコンピュータ装置は、入力装置２０１、表示装置２０２、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理ユニット）２０３、メモリ２０４、記憶装置２０５、媒体駆動装置２０６、ネットワークインターフェース２０７及びバス２０８を備えて構成されている。

ここで、入力装置２０１はキーボード、マウス、タッチパネル、スキャナ等により構成され、情報の入力に使用される。表示装置２０２は、種々の出力情報や入力装置２０１からの入力された情報などを表示出力させる。ＣＰＵ２０３は、種々のプログラムを動作させる。メモリ２０４は、ＣＰＵ２０３によって実行されるプログラムが展開され、またそのプログラムがＣＰＵ２０３によって実行されるときに一時的に作成される情報等が記憶される。記憶装置２０５は、プログラムやプログラム実行時の一時的な情報等を保持する。媒体駆動装置２０６は、プログラムやデータ等を記憶した記録媒体を装着してそれらを読み込み、メモリ２０４または記憶装置２０５へ格納するのに用いられる。ネットワークインターフェース２０７は、コンピュータ装置とネットワークとを接続するためのものである。バス２０８は、上記各部を接続する。

上述したように、本実施の形態にかかる列車の模擬走行（シミュレーション）用の計算機（シミュレーション装置）によれば、新規の自動列車運転システムに適用する場合等、実際の自動列車運転装置を列車に搭載して調整走行を行うことが困難な場合に、予め計算機において模擬的な定点停止制御を行わせて補正を繰り返すことができる。これにより、目標パターンの減速度βiの初期値を求めておくことで、その後に実施する、実列車を用いた試験調整を簡略化、省力化することができ、最適な目標パターンの減速度βｉを効率よく得ることができる、という効果がある。

以上のように、本発明にかかる自動列車運転装置は、列車の自動運転における定点停止制御に有用である。

本発明の実施の形態１にかかる自動列車運転装置の機能構成を模式的に示すブロック図である。 本発明の実施の形態１にかかる自動列車運転装置において目標パターンの減速度βｉに対して実列車減速度が適正な場合の定点停止制御の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１にかかる自動列車運転装置において目標パターンの減速度βｉに対して実列車減速度が不足している場合の定点停止制御の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１にかかる自動列車運転装置において目標パターンの減速度βｉに対して実列車減速度が過剰な場合の定点停止制御の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１にかかる自動列車運転装置の機能構成を模式的に示すブロック図である。 本発明の実施の形態３にかかる列車の模擬走行（シミュレーション）用の計算機（シミュレーション装置）の機能構成を模式的に示すブロック図である。 列車の模擬的な定点停止制御方法を実行可能なコンピュータ装置の概略構成の一例を示すブロック図である。

符号の説明

１ 自動列車運転装置
２ 自動列車運転装置
１１ 地点情報設定部
１２ 速度・加速度・残走距離演算部
１３ 目標速度設定部
１４ 目標パターン演算部
１５ 駅別パターンβｉ格納部
１６ 実走行速度パターン・ブレーキパターン記憶部
１７ パターンβｉ補正部
１８ ブレーキノッチ選択部
１９ 有効スイッチ
２１ 地点信号受信装置
２２ 速度発電機
２３ 信号受信装置
２７ ブレーキノッチ
３１ 力行・ブレーキ制御装置
４１ 目標パターン
４２ 実走行速度パターン
４３ 偏差
４４ ブレーキノッチ
４５ 乖離
５０ 路線
５１ 列車
５２ 地上子
５３ 地上子
６２ 速度模擬入力部
６３ 地点信号模擬入力部
６４ 信号模擬入力部
６５ 機能処理部
６５ 速度・加速度・残走距離演算部
６６ 地点情報設定部
６７ 目標速度設定部
６８ 目標パターン演算部
６９ 駅別パターンβｉ格納部
７０ ブレーキノッチ選択部
７１ 実走行速度パターン・ブレーキパターン記憶部
７２ パターンβｉ補正部
７３ 有効スイッチ
７４ 路線・車両性能データ格納部
８１ 入力装置
８２ 表示装置
１００ 列車
２０１ 入力装置
２０２ 表示装置
２０４ メモリ
２０５ 記憶装置
２０６ 媒体駆動装置
２０７ ネットワークインターフェース
２０８ バス

Claims (4)

1. 路線上を走行する列車が目標停止位置に停止するために減速走行を行う停止区間において前記列車を前記目標停止位置に停止させる減速制御パターンを、前記列車の停止駅に固有に設定された目標減速度に基づいて前記停止駅ごとに演算し、前記列車の速度が前記減速制御パターンで与えられる残走距離に応じた速度となるようにブレーキ指令を出力して、前記列車の速度を減速させて前記目標停止位置に停止させる定点停止制御を行う自動列車運転装置であって、
   前記路線上の所定の位置に設置された地上子から受信した、前記目標停止位置および該目標停止位置までの残走距離を含む地点情報と、速度計測手段から得られる速度情報と、を用いて、前記目標停止位置までの残走距離を演算する残走距離演算手段と、
   前記目標減速度を記憶する目標減速度記憶手段と、
   前記目標停止位置までの残走距離と前記目標減速度とを用いて、前記減速制御パターンを演算する演算手段と、
   前記列車の実走行速度のパターンの情報を記憶する実走行速度パターン記憶手段と、
   前記列車の実走行速度のパターンの情報と前記減速制御パターンとに基づいて、前記定点停止制御による前記列車の停止後の、前記列車の実停止位置の前記目標停止位置からの乖離方向および乖離距離を計算する乖離方向・乖離距離計算手段と、
   前記乖離方向および乖離距離を是正するように前記目標減速度を自動補正する目標減速度補正手段と、
   前記減速制御パターンと前記列車の速度とを比較して、前記列車を前記減速制御パターンに沿って減速させるブレーキノッチを選択して前記ブレーキ指令として出力するブレーキノッチ選択手段と、
   を備えることを特徴とする自動列車運転装置。
2. 前記目標減速度補正手段における前記目標減速度の自動補正を実行するか否かを切り替える切り替え手段を備えること、
   を特徴とする請求項１に記載の自動列車運転装置。
3. 路線上を走行する列車が目標停止位置に停止するために減速走行を行う停止区間において前記列車を前記目標停止位置に停止させるための減速制御パターンを、前記列車の停止駅に固有に設定された目標減速度に基づいて停止駅ごとに演算し、前記列車の速度が前記減速制御パターンで与えられる残走距離に応じた速度となるようにブレーキ指令を出力して、前記列車の速度を減速させて前記目標停止位置に停止させる定点停止制御を行う自動列車運転のシミュレーション装置であって、
   外部から模擬的に入力される前記目標停止位置および該目標停止位置までの残走距離を含む地点情報と、外部から模擬的に入力される前記列車の速度情報と、を用いて、前記目標停止位置までの残走距離とを演算する残走距離演算手段と、
   前記目標減速度を記憶する目標減速度記憶手段と、
   前記目標停止位置までの残走距離と前記目標減速度とを用いて、前記減速制御パターンを演算する演算手段と、
   前記列車の実走行速度のパターンの情報を記憶する実走行速度パターン記憶手段と、
   前記列車の実走行速度のパターンの情報と前記減速制御パターンに基づいて、前記定点停止制御による前記列車の停止後の、前記列車の実停止位置の前記目標停止位置からの乖離方向および乖離距離を計算する乖離方向・乖離距離計算手段と、
   前記乖離方向および乖離距離を是正するように前記目標減速度を自動補正する目標減速度補正手段と、
   前記減速制御パターンと前記列車の模擬的な速度とを比較して、前記列車を前記減速制御パターンに沿って減速させるブレーキノッチを選択して前記ブレーキ指令として出力するブレーキノッチ選択手段と、
   を備えることを特徴とする自動列車運転のシミュレーション装置。
4. 前記目標減速度補正手段における前記目標減速度の自動補正を実行するか否かを切り替える切り替え手段を備えること、
   を特徴とする請求項３に記載の自動列車運転のシミュレーション装置。

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