JP2016002777A - 列車制御システムの設計方法および設計用シミュレータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】設計方法は、列車制御システムを統計モデルで表現し、その統計モデルを用いて設計パラメータを入力してシミュレーションを行い、位置推定等の誤差を時系列フィルタにより分析して確率分布を取得し、得られた確率分布が要件を満たすかを検証し、設計パラメータを変更しながらシミュレーションと検証を繰り返して、確率分布が要件を満たしたときに設計パラメータを決定する。
【選択図】図1
Description
また、安全性・アベイラビリティの議論をより定量的に行うことが可能となる。そして、設計・開発の手戻りが減ることで、設計・開発期間の短期化が期待できる。さらに、列車制御システムを統計モデルにより抽象化することが、統計モデルや要素技術の再利用性を高め、設計・開発期間の短期化に貢献しうる。
また、状態ベクトルxtに基づく拡大状態ベクトルXtを以下のように定義する。
ここで、kは、速度発電機による速度算出(一定時間パルス計数方式)における平滑化の時間窓に相当する係数である。
と定義する。ここで、nは速度発電機の歯数、Dは車輪径、Randcはサンプリングタイミングによる誤差に相当するノイズ、Randsは空転・滑走に起因するノイズである。また、Baliseはパラメータで指定した位置を、パラメータで指定した速度で通過した際に、地上子を検知するかを真偽値で返す関数である。地上子の検知は、地上子の個体差や環境条件に左右されるため、一定のノイズRandbを含む。
11 設計対象指定部
12 設計パラメータ入力部
2 データ出力装置
3A 先行列車用センサ観測装置
3B 自列車または後続列車用センサ観測装置
4A 先行列車状態推定装置
4B 自列車または後続列車状態推定装置
5 モニタ装置
6 速度制御装置
7 速度制御結果表示用のモニタ装置
図6において
D1 安全余裕距離
Xa,Xa’ 先行列車(最後尾)の在線確率分布
Xb,Xb’ 後続列車が非常制動で停止した際の後続列車(最前部)の在線確率分布
Xc’ 先行列車と後続列車が同位置に存在する確率分布
TL 閾値
PD1,PD2 位置補正用地上子
L1,L2 地上子の設置間隔
Claims (3)
- 列車制御システムを統計モデルで表現し、その統計モデルを用いて設計パラメータを入力してシミュレーションを行い、位置推定等の誤差を時系列フィルタにより分析して確率分布を取得し、得られた確率分布が要件を満たすかを検証し、設計パラメータを変更しながらシミュレーションと検証を繰り返して、確率分布が要件を満たしたときに設計パラメータを決定することを特徴とする列車制御システムの設計方法。
- 設計対象について設計パラメータを入力するための設計パラメータ入力装置と、各列車の性能・走行パターン等の固定データをデータベースから読取って出力するデータ出力装置と、データ出力装置から入力された固定データおよび設計パラメータ入力装置から入力された設計パラメータを、列車状態または環境状態等の設計対象に係る状態の推定に用いられるセンサの観測値に見立てて取得するセンサ観測装置と、取得されたセンサ観測値を時系列フィルタを用いて分析して列車状態または環境状態等の設計対象に係る状態を確率分布として推定する状態推定装置と、その状態推定装置の推定結果を表示するモニタ装置とを有することを特徴とする設計シミュレータ。
- 請求項2記載の設計シミュレータにおいて、センサ観測装置は、先行列車用センサ観測装置と後続列車用センサ観測装置とがあり、先行列車用センサ観測装置にはデータ出力装置からの先行列車用固定データおよび設計パラメータ入力装置からの先行列車用設計パラメータが入力され、後続列車用センサ観測装置にはデータ出力装置からの後続列車用固定データおよび設計パラメータ入力装置からの後続列車用設計パラメータが入力され、各センサ観測装置に入力される固定データおよび設計パラメータは、実際の列車状態または環境状態等の設計対象に係る状態の推定に用いられるセンサの観測値に見立てて取得され、状態推定装置に入力されるとともに、状態推定装置にも、先行列車の列車状態または環境状態等の設計対象に係る状態を推定する先行列車状態推定装置と、後続列車の列車状態を推定する後続列車状態推定装置とがあり、先行列車状態推定装置は、先行列車用センサ観測装置から取得されたセンサ観測値を時系列フィルタを用いて分析して先行列車の列車状態または環境状態等の設計対象に係る状態を確率分布として推定し、後続列車状態推定装置は、後続列車用センサ観測装置から取得されたセンサ観測値を時系列フィルタを用いて分析して後続列車の列車状態または環境状態等の設計対象に係る状態を確率分布として推定することを特徴とする設計シミュレータ。
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