JP2010284032A - 列車総括制御システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 自動列車運転手段44、駆動力及びブレーキ力の配分手段47、エネルギー蓄積手段、空調等の補機手段のうち、複数の手段を有する列車の制御システムであって、前記複数の手段に関する情報及び列車の外的な状況に基づいて、複数の編成指標を求め、該複数の編成指標に基づき、編成としての運転計画を決定する制御手段24を具備する。この制御手段24は、前記決定された運転計画に従い、前記複数の手段を制御する。
【選択図】 図8
Description
機器状態監視部50は、各機器の情報から、保護や故障に至る可能性をリスクとして算定する。各機器とは、例えば主電動機、VVVFインバータ、BCU、補助電源装置、空調機、コンプレッサー等である。
編成ポリシーを決定するためには、当該駅間走行で必要とされる補機電力量や駆動力の情報、また編成列車の外的な状況や、エネルギー蓄積装置のエネルギーの余力などの情報が必要である。運転状況監視部51は、これらの情報を指標として提供する。
補機電力量予測部52は、空調等の補機に必要な電力量を補機電力量指標として算出する。例えば、駆動(制動も同様)に必要な力は乗車率に影響され、補機電力量は外気温や湿度、乗車率に影響される。乗車率は応荷重信号で検出でき、また季節(あるいは気温)や時間にも相関があるため、それに応じて予測可能である。外気温や湿度についても、季節(あるいは気温)や時間に相関があり、予測可能である。補機電力量予測部52は、これらの情報に基づき、必要な補機電力量を予測して補機電力量指標として提供する。
前方列車予測部53は、前方に列車が接近しているか等の前方列車の運行状況に基づき、進路の状況を進路指標として算定する。進路状況が悪ければ、無理やり走っても保安制御により、ブレーキがかかり減速するだけである。これは、乗り心地も劣化し、エネルギー的に損失となる。また、自車が減速することで、後続列車に影響を及ぼし、全体として遅延の増長する要因になる。
また架線電圧の高さも運転には重要な要素である。架線電圧予測部54は架線電圧を予測し、架線電圧指標(高/低)を提供する。例えば、中高速域の引張力は、架線電圧が高い方が大きい。これは、架線電圧が低い場合より、高い場合の方が加速がよいことを示し、走行時間余裕が大きくなる。よって、この架線電圧情報を考慮することで、“編成能力”が変わり、この編成能力に応じて編成ポリシーを決める方が、利することが大きい。
エネルギー蓄積装置を搭載した車両は、架線電圧の大きさに影響を及ぼす自車の(架線からの)電力量を制御できる。ただし、この電力量はエネルギー余力(SOC)に依存する。エネルギー余力算定部56は、エネルギー蓄積装置の余力(SOCの使用範囲に対する、その時点のSOC)をエネルギー余力指標として算定する。このエネルギー余力指標は、架線電圧指標の算出に考慮することもできる。
空転滑走予測部55は、編成内の空転・滑走の状況を分析し、走行線区が滑りやすいか否かを示す滑り指標を算出する。また空転滑走予測部55は、編成における滑りやすい箇所(編成の前中後など)あるいは滑り易い軸があるか否か判断する。
(A)編成全体の力に影響を及ぼすレベル(つまり、加減速度が低下するレベル)、
(B)力を再配分して補正できるレベル、
(C)滑りやすくないレベル、
というように“滑り指標”を生成する。
制御部24の編成ポリシー決定においては、
(C)であれば、空転・滑走を考慮しなくてよい。
・時間優先(最も駆動力が必要なポリシーであり、空転滑走のリスクは高い)
・省エネルギー優先(時間に余裕があるが、省エネ走行するため、運転自体は厳しく、空転滑走のリスクは高い)
・安定運行(時間的余裕があるが、安定走行を最優先とするため、各軸の負担力を落とし、空転滑走リスクを回避する)というポリシーの選択の余地がある。
Claims (5)
- 自動列車運転手段、駆動力及びブレーキ力の配分手段、エネルギー蓄積手段、補機手段のうち、複数の手段を有する列車の制御システムであって、
前記複数の手段に関する情報及び列車の外的な状況に基づいて、複数の編成指標を求め、該複数の編成指標に基づき、編成としての運転計画を決定する制御手段を具備し、
前記制御手段は、前記決定された運転計画に従い、前記複数の手段を制御することを特徴とする列車制御システム。 - 前記複数の編成指標は、非常事態指標、時間余裕指標、装置リスク指標、滑り易さの指標のうち、2つ以上を含むことを特徴とする列車制御システム。
- 前記装置リスク指標は、前記列車に装備された各機器の検出温度と、当該機器の動作温度上限値との差に対応する余裕度を指標化したものであることを特徴とする請求項2記載の列車制御システム。
- 前記装置リスク指標が高い場合、装置リスクを回避する方策が実行されることを特徴とする請求項3記載の列車制御システム。
- 前記滑り易さの指標が高い場合、編成全体の駆動力を下げる、あるいは1軸負担力を下げる方策を実行し、駆動及びブレーキ装置の滑りを減少させることを特徴とする請求項2記載の列車制御システム。
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