JP2019111944A - Program and operation switch timing calculation device - Google Patents

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陽一 杉山
Yoichi Sugiyama
陽一 杉山
春生 山本
Haruo Yamamoto
春生 山本
浩司 岩田
Koji Iwata
浩司 岩田
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Abstract

To realize a predictive control in a state of movement block.SOLUTION: As control for a subsequent train 14 which passes at such a travel speed (approaching speed) Vthat a top position of a train guard area of the subsequent train 14 coincides with a train rear end position of a preceding train 12 at a predictive start time Tof the preceding train 12, the subsequent train is made to perform a series of operations of a preliminary decelerating operation with a constant deceleration, a coasting operation, and an accelerating operation with a constant acceleration. The series of operations approximates to an ideal predictive control (ideal operation) which can minimize an operation interval between the preceding train 12 and the subsequent train 14. The coasting start timing to start the coasting operation is calculated as a time Tat which the travel speed of the subsequent train 14 traveling under the preliminary decelerating operation reaches a balanced speed Vwhich is the travel speed when the travel speed of the preceding train 12 coincides with the travel speed of the subsequent train 14 in an ideal operation. The acceleration start timing to start the accelerating operation is calculated as a time Tat which the travel speed of a top position of a train guard area of the subsequent train 14 traveling under the coasting operation coincides with the travel speed of the preceding train 12.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、駅接近時に先行列車との運転時隔を短縮するための後続列車の運転切替タイミングを算出する運転切替タイミング算出装置等に関する。   The present invention relates to an operation switching timing calculation device and the like that calculates operation switching timing of a following train for shortening a driving interval with a preceding train when approaching a station.

鉄道では、大都市圏等の高密度線区において、車内やホーム上の混雑による乗降時間増加等の影響により発時刻の遅れが頻繁に発生しており、僅かな発遅延でも後続列車に影響を与え、ダイヤ乱れが発生し易いという問題がある。このような影響を抑制するための列車制御方法として、予測制御が提唱されている。予測制御とは、駅に停車中の先行列車の発時刻を予測し、後続列車の不要な駅間停車を回避するとともに、場内進路が開通した時点から最短で駅に到着できるように、後続列車を制御する方法である(例えば、非特許文献1参照)。   In railways, in high density line areas such as large metropolitan areas, delays in time of departure frequently occur due to the increase in boarding time due to congestion in cars and homes, and even a slight delay may affect subsequent trains. There is a problem that it is easy to generate a diamond disorder. Predictive control is proposed as a train control method for suppressing such an influence. Predictive control predicts the time of departure of the preceding train that is stopping at the station, and avoids unnecessary inter-station stopping of the following trains, so that the following train can arrive at the station at the shortest time from the opening of the on-site course. (See, for example, Non-Patent Document 1).

平栗滋人、兎束哲夫、「線区条件に応じた列車群の予測制御方式」、鉄道総研報告、2010年3月、vol24、No.3、29−34頁Hirakuri Hayato, Tetsuo Shibuka, "Rate group prediction control method according to line conditions," Railroad Research Institute Report, March 2010, vol 24 No. 3, 29-34

上述の非特許文献1に開示された予測制御は、固定閉そく下での実施を前提としている。近年では、固定閉そくに替えて、無線列車制御システムを前提とした移動閉そくの研究・実用化が進められており、移動閉そく下での予測制御についての検討が望まれている。   The predictive control disclosed in the above-mentioned Non-Patent Document 1 is premised on implementation under fixed closure. In recent years, instead of fixed closure, research and commercialization of mobile closure based on a wireless train control system have been promoted, and examination of predictive control under mobile closure is desired.

固定閉そくは、線路を複数の区間に区分して1つの区間に1列車のみの進入を許可する閉そく方式である。固定閉そく下での予測制御では、駅に停車中の先行列車に対して機外停車すべき場内信号機の手前の位置(機外停車位置)に停車するための停止パターン上に接近点を設定し、先行列車がホームトラックを進出して場内進路が開通した時刻(進路開通時刻)に接近点を通過するように、後続列車を制御する。   The fixed closing is a closing method in which the track is divided into a plurality of sections and one section is allowed to enter only one train. In the prediction control under fixed closure, the approach point is set on the stop pattern for stopping at the position in front of the in-field signal (outboard stop position) to stop outside the plane with respect to the preceding train stopping at the station. The following train is controlled so that the preceding train passes through the approach point at the time when the preceding track has advanced the home track and the course in the hall has been opened (course opening time).

一方、移動閉そくは、区間を設定せず、先行列車と後続列車の列車間隔を連続的に制御する閉そく方式であり、固定閉そくに比較して列車間隔を短縮できるといった利点がある。つまり、移動閉そくでは、場内進路の開通といった概念がなく、先行列車が走行を開始すると、ホームトラックを進出していなくとも、後続列車を前方に進めることができる。但し、先行列車の位置及び速度が時々刻々と変化することを前提に後続列車を制御する必要がある。このため、移動閉そく下で予測制御を実施しようとする場合、固定閉そくを前提とした従来の予測制御をそのまま適用しても運転時隔のさらなる短縮は望めない。   On the other hand, moving closing is a closing method in which the train interval between the preceding train and the following train is continuously controlled without setting a section, and has an advantage that the train interval can be shortened as compared with fixed closing. In other words, there is no concept such as opening of a course in the hall when moving and closing, and if the preceding train starts to travel, the following train can be advanced forward even if the home track has not advanced. However, it is necessary to control the following train on the premise that the position and speed of the preceding train change from moment to moment. For this reason, when trying to carry out predictive control under mobile closing, further shortening of the operation interval can not be expected even if conventional prediction control based on fixed closing is applied as it is.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、移動閉そく下での予測制御を実現すること、である。また、更なる目的は、移動閉そく下での予測制御における運転操作を比較的容易にするための技術を提供すること、である。   The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object thereof is to realize predictive control under mobile closing. Another object of the present invention is to provide a technique for relatively facilitating the driving operation in predictive control under mobile shutoff.

上記課題を解決するための第1の発明は、
次駅に停車中の先行列車が予測発時刻に発車した後に当該次駅に停車予定の後続列車である対象列車について、当該次駅に停車する停車用減速運転の前に事前減速運転、惰行運転、加速運転の一連の運転を行わせて運転時隔の短縮を図る際の運転切替タイミングをコンピュータに算出させるためのプログラム(例えば、図6の運転切替タイミング算出プログラム302)であって、
前記予測発時刻において、前記先行列車と前記事前減速運転中の前記対象列車との間隔が移動閉そく方式における列車間隔条件を満たして最接近となる前記対象列車の位置、及び、接近速度を接近条件として設定する設定手段(例えば、図6の設定部202)、
前記接近条件を満たした後の前記対象列車が、前記予測発時刻に発車した前記先行列車に対して前記列車間隔条件を満たした最接近状態を維持して走行すると仮定した理想運転時の速度時間曲線を、所定の近似条件を満たすように、減速度を一定とした前記事前減速運転と、前記惰行運転と、加速度を一定とした前記加速運転との一連の運転で近似する近似演算に基づいて、前記惰行運転を開始する惰行開始タイミングと、前記加速運転を開始する加速開始タイミングとを算出する算出手段(例えば、図6の算出部204)、
として前記コンピュータを機能させるためのプログラムである。
A first invention for solving the above-mentioned problems is
For the target train that is a follow-on train scheduled to stop at the next station after the preceding train stopped at the next station at the predicted departure time, advance deceleration operation and coasting operation before stop deceleration operation for stopping at the next station A program (for example, a driving switching timing calculation program 302 shown in FIG. 6) for causing a computer to calculate a driving switching timing for shortening a driving interval by performing a series of driving in acceleration driving.
At the predicted departure time, the distance between the preceding train and the target train during the pre-deceleration operation approaches the position of the target train that approaches the closest speed by meeting the train interval condition in the moving closing method, and approaching speed Setting means for setting as a condition (for example, the setting unit 202 in FIG. 6);
The speed time at the time of ideal operation assuming that the target train after satisfying the approaching condition maintains the closest approach state satisfying the train interval condition with respect to the preceding train which has been issued at the predicted departure time The curve is based on an approximation operation which approximates in a series of operations of the pre-decelerating operation with constant deceleration, the coasting operation, and the acceleration operation with constant acceleration so that a predetermined approximation condition is satisfied. Calculating means for calculating the coasting start timing for starting the coasting operation and the acceleration start timing for starting the acceleration operation (for example, the calculating unit 204 in FIG. 6);
Is a program for causing the computer to function.

他の発明として、
次駅に停車中の先行列車が予測発時刻に発車した後に当該次駅に停車予定の後続列車である対象列車について、当該次駅に停車する停車用減速運転の前に事前減速運転、惰行運転、加速運転の一連の運転を行わせて運転時隔の短縮を図る際の運転切替タイミングを算出する運転切替タイミング算出装置(例えば、図6の運転切替タイミング算出装置1)であって、
前記予測発時刻において、前記先行列車と前記事前減速運転中の前記対象列車との間隔が移動閉そく方式における列車間隔条件を満たして最接近となる前記対象列車の位置、及び、接近速度を接近条件として設定する設定手段と、
前記接近条件を満たした後の前記対象列車が、前記予測発時刻に発車した前記先行列車に対して前記列車間隔条件を満たした最接近状態を維持して走行すると仮定した理想運転時の速度時間曲線を、所定の近似条件を満たすように、減速度を一定とした前記事前減速運転と、前記惰行運転と、加速度を一定とした前記加速運転との一連の運転で近似する近似演算に基づいて、前記惰行運転を開始する惰行開始タイミングと、前記加速運転を開始する加速開始タイミングとを算出する算出手段、
を備えた運転切替タイミング算出装置を構成しても良い。
As another invention,
For the target train that is a follow-on train scheduled to stop at the next station after the preceding train stopped at the next station at the predicted departure time, advance deceleration operation and coasting operation before stop deceleration operation for stopping at the next station A driving switching timing calculation device (for example, the driving switching timing calculation device 1 in FIG. 6) that calculates a driving switching timing when shortening a driving interval by performing a series of driving in acceleration driving;
At the predicted departure time, the distance between the preceding train and the target train during the pre-deceleration operation approaches the position of the target train that approaches the closest speed by meeting the train interval condition in the moving closing method, and approaching speed Setting means set as a condition;
The speed time at the time of ideal operation assuming that the target train after satisfying the approaching condition maintains the closest approach state satisfying the train interval condition with respect to the preceding train which has been issued at the predicted departure time The curve is based on an approximation operation which approximates in a series of operations of the pre-decelerating operation with constant deceleration, the coasting operation, and the acceleration operation with constant acceleration so that a predetermined approximation condition is satisfied. Calculating means for calculating the coasting start timing for starting the coasting operation and the acceleration start timing for starting the acceleration operation;
The driving switching timing calculation device may be configured.

第1の発明等によれば、移動閉そく方式における列車間隔条件を満たしつつ、次駅に停車中の先行列車と後続列車である対象列車との運転時隔の短縮を図る移動閉そく下での予測制御を実現することができる。   According to the first invention and the like, prediction under moving closure is intended to shorten the driving interval between the preceding train stopping at the next station and the target train which is the following train while satisfying the train interval condition in the moving closing system. Control can be realized.

すなわち、先行列車の予測発時刻において接近条件を満たした後続列車に対して、減速度を一定とした事前減速運転と、惰行運転と、加速度を一定した加速運転との一連の運転を行わせる際の運転切替タイミングとして、惰行運転を開始する惰行開始タイミング及び加速運転を開始する加速開始タイミングを算出する。この一連の運転は、先行列車と後続列車との運転時隔を最小化できる理想運転を近似した運転である。これにより、後続列車である対象列車に対する制御として、減速度が一定の減速運転を行わせ、次いで、算出した惰行開始タイミングで事前減速運転から惰行運転に切り替えて惰行運転を行わせ、そして、算出した加速開始タイミングで惰行運転から加速運転に切り替えて加速度一定の加速運転を行わせる、といった比較的容易な運転操作に係る制御で、先行列車との運転時隔の短縮を図ることができる。   That is, when performing a series of operations of pre-deceleration operation with constant deceleration, coasting operation, and acceleration operation with constant acceleration for the following trains that satisfy the approach condition at the predicted departure time of the preceding train As the operation switching timing of the above, the coasting start timing to start the coasting operation and the acceleration start timing to start the acceleration operation are calculated. This series of driving is similar to the ideal driving which can minimize the gap between the preceding and following trains. In this way, as control for the target train, which is a subsequent train, deceleration is performed at a constant deceleration, and then, pre-deceleration is switched to coasting at the calculated coasting start timing to perform coasting, and The operation interval with the preceding train can be shortened by control relating to relatively easy driving operation, such as switching from coasting operation to acceleration operation at the acceleration start timing and performing acceleration operation with constant acceleration.

第2の発明は、第1の発明のプログラムであって、
前記算出手段は、前記予測発時刻に発車した前記先行列車の走行速度と、前記理想運転における前記対象列車の走行速度とが所定の均衡条件を満たした均衡速度を前記惰行運転時の走行速度とする前記近似演算に基づいて、前記惰行開始タイミング及び前記加速開始タイミングを算出する、
プログラムである。
A second invention is a program of the first invention,
The calculation means is configured to calculate an equilibrium speed at which the traveling speed of the preceding train, which has departed at the predicted departure time, and the traveling speed of the target train in the ideal operation satisfy a predetermined balance condition Calculating the coasting start timing and the acceleration start timing based on the approximation calculation
It is a program.

第2の発明によれば、予測発時刻に発車した先行列車の走行速度と、理想運転における対象列車の走行速度とが所定の均衡条件を満たした均衡速度を、惰行運転時の走行速度とするように、惰行開始タイミング及び加速開始タイミングを算出することができる。   According to the second aspect of the present invention, the equilibrium speed at which the traveling speed of the preceding train, which has departed at the predicted departure time, and the traveling speed of the target train in the ideal operation satisfy predetermined equilibrium conditions is taken as the traveling speed at coasting operation. Thus, the coasting start timing and the acceleration start timing can be calculated.

第3の発明は、第2の発明のプログラムであって、
前記算出手段は、
減速度を一定とした前記事前減速運転が前記均衡速度となったタイミングを前記惰行開始タイミングとして算出する惰行開始タイミング算出手段(例えば、図6の惰行開始タイミング算出部206)、
を有する、
プログラムである。
A third invention is a program of the second invention,
The calculation means
A coasting start timing calculation unit (for example, coasting start timing calculation unit 206 in FIG. 6) that calculates, as the coasting start timing, a timing at which the pre-decelerating operation with constant deceleration becomes the equilibrium speed;
Have
It is a program.

第3の発明によれば、事前減速運転が均衡速度となったタイミングを、惰行開始タイミングとして算出することができる。   According to the third aspect of the invention, the timing at which the pre-deceleration operation has reached the equilibrium speed can be calculated as the coasting start timing.

第4の発明は、第1〜第3の何れかの発明のプログラムであって、
前記算出手段は、
前記惰行運転を前記加速運転に切り替えたとしても走行速度に応じたブレーキ距離を前記対象列車の前方に確保したオビ先端位置の移動速度が、前記先行列車の走行速度を上回らなくなるタイミングを前記加速開始タイミングとして算出する加速開始タイミング算出手段(例えば、図6の加速開始タイミング算出部208)、
を有する、
プログラムである。
A fourth invention is a program according to any one of the first to third inventions,
The calculation means
Even if the coasting operation is switched to the acceleration operation, the moving speed of the Obi tip position securing the brake distance according to the traveling speed ahead of the target train does not start the acceleration of the preceding train. Acceleration start timing calculation means (for example, acceleration start timing calculation unit 208 in FIG. 6) which is calculated as timing
Have
It is a program.

第4の発明によれば、惰行運転を加速運転に切り替えたとしても対象列車のオビ先端位置の移動速度が先行列車の走行速度を上回らなくなるタイミングを、加速開始タイミングとして算出することができる。つまり、加速開始タイミング以降は、先行列車のみならず対象列車も加速運転となるが、加速タイミングをこのように算出することで、先行列車と対象列車との間隔が移動閉そく方式における列車間隔条件を満たすことになる。   According to the fourth aspect of the invention, it is possible to calculate, as the acceleration start timing, a timing at which the moving speed of the front end position of the target train does not exceed the traveling speed of the preceding train even if the overrun operation is switched to the acceleration operation. That is, after the acceleration start timing, not only the preceding train but also the target train is accelerated. However, by calculating the acceleration timing in this way, the distance between the preceding train and the target train is the train interval condition in the moving and closing method. I will meet.

第5の発明は、第4の発明のプログラムであって、
前記加速開始タイミング算出手段は、
前記オビ先端位置の移動速度と前記先行列車の走行速度とが一致するタイミングを前記加速開始タイミングとして算出する、
プログラムである。
A fifth invention is a program of the fourth invention,
The acceleration start timing calculation means
The timing at which the moving speed of the front end position coincides with the traveling speed of the preceding train is calculated as the acceleration start timing.
It is a program.

第5の発明によれば、対象列車のオビ先端位置の移動速度と先行列車の走行速度とが一致するタイミングを、加速開始タイミングとして算出することができる。   According to the fifth invention, it is possible to calculate, as the acceleration start timing, a timing at which the moving speed of the front end position of the target train coincides with the traveling speed of the preceding train.

第6の発明は、第4又は第5の発明のプログラムであって、
前記加速開始タイミング算出手段は、
前記オビ先端位置の移動加速度と前記先行列車の走行加速度とが相当条件を満たすタイミングを前記加速開始タイミングとして算出する、
プログラムである。
A sixth invention is a program of the fourth or fifth invention,
The acceleration start timing calculation means
The acceleration start timing is calculated as the timing at which the movement acceleration at the front end position of the Obi and the traveling acceleration of the preceding train satisfy the corresponding conditions.
It is a program.

第6の発明によれば、対象列車のオビ先端位置の移動加速度と、先行列車の走行加速度とが相当条件を満たすタイミングを、加速開始タイミングとして算出することができる。   According to the sixth invention, it is possible to calculate, as the acceleration start timing, a timing at which the movement acceleration of the tip end position of the target train and the travel acceleration of the preceding train satisfy the corresponding conditions.

列車のオビの定義の説明図。Explanatory drawing of the definition of Obi of a train. 理想的な予測制御における先行列車と後続列車との位置関係を示す図。The figure which shows the positional relationship of the preceding train and the following train in ideal predictive control. 理想的な予測制御における先行列車及び後続列車の走行速度を示す図。The figure which shows the traveling speed of the leading train in the ideal predictive control, and a following train. 近似的な予測制御における先行列車と後続列車との位置関係を示す図。The figure which shows the positional relationship of the preceding train and the following train in approximate predictive control. 近似的な予測制御における先行列車及び後続列車の走行速度を示す図。The figure which shows the traveling speed of the leading train in the approximate predictive control, and the following train. 運転切替タイミング算出装置の機能構成図。The function block diagram of a driving | operation switching timing calculation apparatus. 運転切替タイミング算出処理のフローチャート。The flowchart of driving switching timing calculation processing.

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態によって本発明が限定されるものではなく、本発明を適用可能な形態が以下の実施形態に限定されるものでもない。また、図面の記載において、同一要素には同一符号を付す。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited by the embodiments described below, and the mode to which the present invention can be applied is not limited to the following embodiments. Further, in the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals.

[原理]
本実施形態は、移動閉そく方式における予測制御を実現するものである。移動閉そくは、列車間で安全を確保できる列車間隔を、列車の速度と位置に従って連続的に制御する方式である。また、予測制御とは、駅に停車中の先行列車の発時刻を予測し、先行列車が当該駅のホームトラックを出発してから後続列車が当該ホームトラックに到着するまでの時間(時隔)をできる限り短縮するように、後続列車を制御する方法である。
[principle]
The present embodiment is to realize predictive control in the mobile blocking method. The movement closure is a method of continuously controlling the train interval which can ensure the safety between the trains in accordance with the speed and position of the trains. Moreover, with prediction control, it predicts the departure time of the preceding train that is stopping at the station, and the time from the preceding train leaving the home track of the station to the time the following train arrives at the home track (timely) Is a method of controlling the following trains so as to shorten as much as possible.

(A)移動閉そく
移動閉そくでは、何らかの異常発生時にも後続列車が先行列車に衝突しないように、列車間で安全な列車間隔を確保する必要がある。本実施形態では、この列車間隔の確保を、ダイヤ上での列車の防護範囲を示す“オビ”によって実施する。
(A) Moving and closing In moving and closing, it is necessary to secure a safe train interval between trains so that the following train will not collide with the preceding train even if any abnormality occurs. In this embodiment, securing of this train interval is implemented by "Obi" which shows the protection range of the train on a diagram.

図1は、列車10のオビの定義を示す図である。図1に示すように、列車10のオビは、列車長分の列車占有範囲を含むオビ先端位置からオビ後端位置までの範囲である。オビ先端位置は、列車先端位置から、列車10が常用最大ブレーキで停止するまでに要する走行距離である常用最大停止距離だけ前方の位置であり、列車10の停止限界位置ともいえる。常用最大停止距離は、列車10の走行速度によって決まるため、列車10の走行速度に応じて、当該列車10のオビの形状(長さ)は変化する。オビ後端位置は、列車後端位置から、所定の余裕距離だけ後方の位置である。この余裕距離は、例えば列車位置等の情報を無線伝送する際の許容時間を考慮した距離である。以下では、説明の簡単化のため、列車長をこの余裕距離を含めた長さとし、列車後端位置とオビ後端位置とは一致するものとする。   FIG. 1 is a diagram showing the definition of the train 10 train. As shown in FIG. 1, the Obi of the train 10 is a range from the Obi leading end position to the Obi trailing end position including the train occupancy range for the train length. The Obi tip position is a position ahead of the train tip position by a maximum working stop distance, which is a traveling distance required for the train 10 to stop at the maximum braking force, and can also be referred to as a stop limit position of the train 10. Since the maximum service stop distance is determined by the traveling speed of the train 10, the shape (length) of the Obi of the train 10 changes according to the traveling speed of the train 10. The Obi rear end position is a position behind the train rear end position by a predetermined margin distance. The margin distance is, for example, a distance that takes into consideration an allowable time when wirelessly transmitting information such as a train position. In the following, in order to simplify the description, it is assumed that the train length is a length including this margin distance, and the train rear end position coincides with the Obi rear end position.

移動閉そくでは、先行列車のオビと後続列車のオビとが重ならないように、各列車を制御することになる。また、図1は、減速中の列車位置を示しており、左側の列車位置は時刻T20における位置を示し、右側の列車位置は時刻T20の後の時刻T21における位置を示している。走行速度が減速しているため、常用最大停止距離が時刻T20のときよりも時刻T21のときの方が短くなっていることが分かる。すなわち、列車先端位置の速度は列車速度と同じであるが、減速中のオビ先端位置の速度は列車先端位置の速度よりも低い(換言すると減速度が大きい)といえる。なお、加速中は、オビ先端位置の速度は列車先端位置の速度よりも高くなる(換言すると加速度が大きくなる)。 In moving and closing, each train is controlled so that the preceding train's obi and the following train's obi do not overlap. Further, FIG. 1 shows a train position during deceleration, left train position indicates the position at time T 20, the right side of the train position indicates the position at time T 21 after a time T 20. Since the traveling speed is decelerating, it is seen that better at time T 21 than in the conventional maximum stopping distance is time T 20 is shortened. That is, although the speed at the train tip position is the same as the train speed, it can be said that the speed at the Obi tip position during deceleration is lower than the speed at the train tip position (in other words, the deceleration is large). During acceleration, the velocity at the tip of the obi is higher than the velocity at the tip of the train (in other words, the acceleration is increased).

(B)理想的な予測制御
先ず、移動閉そくでの予測制御として、理想的な予測制御(理想運転)を考える。図2は、理想的な予測制御における先行列車12と後続列車14との位置関係、並びに先行列車12と後続列車14のオビである後続オビとの位置関係を示す図である。図2では、横軸を時刻、縦軸を位置として、先行列車12が停車中の駅に、後続列車14が接近して当該駅に停車する様子を示している。また、上方向を列車の進行方向としている。また、図3は、図2における先行列車12及び後続列車14の走行速度を示す速度時間曲線である。図3では、横軸を時刻、縦軸を走行速度として、時刻に対する先行列車12及び後続列車14の走行速度を示している。
(B) Ideal Predictive Control First, ideal predictive control (ideal operation) will be considered as predictive control in mobile blocking. FIG. 2 is a diagram showing the positional relationship between the preceding train 12 and the following train 14 in ideal predictive control, and the positional relation between the preceding train 12 and the following branch which is the obi of the following train 14. In FIG. 2, with the horizontal axis representing time and the vertical axis representing the position, the following train 14 approaches the station where the preceding train 12 is stopping, and stops at the said station. Also, the upward direction is the direction of travel of the train. Further, FIG. 3 is a speed-time curve showing traveling speeds of the preceding train 12 and the following train 14 in FIG. In FIG. 3, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents traveling speed, and the traveling speeds of the preceding train 12 and the following train 14 with respect to the time are shown.

理想的な予測制御(理想運転)であるため、図2に示すように、後続列車14に係る後続オビのオビ先端位置が、常に先行列車12の列車後端位置に一致するように、後続列車14を制御することになる。   Since it is an ideal predictive control (ideal operation), as shown in FIG. 2, the trailing train position of the trailing OB associated with the trailing train 14 always matches the trailing end position of the leading train 12, so that the trailing train 14 will be controlled.

具体的には、駅に停車している先行列車12は、予測発時刻Tに、駅を発車して加速運転を開始する。その際の加速度α(常用最大加速度とする)は一定であり、先行列車12の走行速度は、時刻に比例して直線的に増加する。 Specifically, the preceding train 12 stopping at the station leaves the station at the predicted departure time T 0 and starts the acceleration operation. At this time, the acceleration α 1 (the maximum acceleration for regular use) is constant, and the traveling speed of the preceding train 12 linearly increases in proportion to the time.

一方、後続列車14は、所定の減速度β(最大減速度とする)で減速運転しながら駅に接近し、予測発時刻Tにおいて、先行列車12との間隔が移動閉そく方式における列車間隔条件を満たして最接近となるように制御される。列車間隔条件とは、先行列車12の列車後端位置と、先行列車の列車後端位置との間隔が、後続列車14の走行速度で決まる常用最大停止距離以上であることである。つまり、理想的な予測制御では、予測発時刻Tにおいて、後続列車14のオビ先端位置が先行列車12の列車後端位置に一致するように、後続列車14は制御される。この予測発時刻Tにおける後続列車14の位置(接近位置)P、及び、走行速度(接近速度)Vを接近条件と呼ぶ。 On the other hand, the following train 14 approaches the station while decelerating at a predetermined deceleration β (assuming the maximum deceleration), and at the predicted departure time T 0 , the distance between the preceding train 12 and the preceding train 12 is the train interval condition in the moving and blocking system Is controlled to be the closest to the The train interval condition is that the interval between the train rear end position of the preceding train 12 and the train rear end position of the preceding train is equal to or greater than the normal maximum stop distance determined by the traveling speed of the following train 14. That is, in the ideal prediction control, the prediction onset time T 0, Obi end position of the succeeding train 14 to match the train rear end position of the preceding train 12, the subsequent train 14 is controlled. Position (approach position) P 0 of the subsequent train 14 in the predicted onset time T 0, and the traveling speed is referred to as a proximity condition (approaching speed) V 0.

先行列車12の発車直後の段階では、先行列車12は後続列車14よりも走行速度が低い(遅い)が、走行速度自体は徐々に上昇していく。後続列車14は、後続列車14のオビ先端位置が先行列車12の列車後端位置に一致するように制御されるため、減速度を徐々に下げながらも減速する減速運転を継続して、先行列車12との走行速度の差を縮めてゆくこととなる(図3の時刻T〜T)。減速運転によって後続列車14の常用最大停止距離が徐々に短くなることで、先行列車12と後続列車14との列車間隔は徐々に短くなり、後続列車14は先行列車12に徐々に接近してゆくことになる(図2の時刻T〜T)。 At a stage immediately after the departure of the preceding train 12, the preceding train 12 travels at a lower (slower) speed than the following train 14, but the traveling speed itself gradually increases. Since the following train 14 is controlled so that the end position of the following train 14 coincides with the train rear end position of the preceding train 12, the following train 14 continues its decelerating operation while gradually reducing its deceleration, The difference in traveling speed from 12 will be reduced (time T 0 to T 2 in FIG. 3). As the maximum service stopping distance of the following train 14 is gradually shortened by the deceleration operation, the train interval between the preceding train 12 and the following train 14 is gradually shortened, and the following train 14 gradually approaches the preceding train 12 (Time T 0 to T 2 in FIG. 2 ).

次いで、時刻Tにおいて、後続列車14の加速度がゼロとなるとともに、先行列車12の走行速度と後続列車14の走行速度とが一致する。このとき、後続列車14は、減速運転から加速運転に切り替える。時刻T以降は、先行列車12の走行速度のほうが後続列車14の走行速度よりも高くなる(速くなる)ためである。この加速運転は、加速度をゼロから徐々に増加させながらの加速運転となり、加速運転によって後続列車14の常用最大停止距離が長くなることで、先行列車12と後続列車14との列車間隔は徐々に長くなる。後続列車14のオビ先端位置が先行列車12の列車後端位置に一致するように制御されることになる。 Then, at time T 2, the acceleration of the subsequent train 14 with a zero, the traveling speed of the preceding train 12 and the running speed of the succeeding train 14 matches. At this time, the following train 14 switches from the decelerating operation to the accelerating operation. Time T 2, and later, towards the running speed of the preceding train 12 (faster) is higher than the running speed of the succeeding train 14 in order. This acceleration operation is an acceleration operation while gradually increasing the acceleration from zero, and the distance between the preceding train 12 and the following train 14 is gradually increased by the increase in serviceable maximum stop distance of the following train 14 due to the acceleration operation. become longer. The Obi tip position of the following train 14 is controlled to coincide with the train rear end position of the preceding train 12.

そして、時刻Tにおいて、後続列車14のオビ先端位置の移動速度及び移動加速度と、先行列車12の速度及び加速度とが一致すると、後続列車14の加速度を一定とする。この一定とする後続列車の加速度αは、加速運転によって最大常用停止距離が徐々に長くなることから、後続列車14のオビ先端位置の移動加速度αよりも低くなる。後続列車14のオビ先端位置の移動加速度αは、先行列車12の加速度αと同じであるため、先行列車12の加速度αよりも低い値ということもできる。 Then, at time T 4, to the moving speed and movement acceleration of the Ob end position of the succeeding train 14, when the velocity and acceleration of the preceding train 12 matches, with a constant acceleration of the subsequent train 14. Subsequent train acceleration alpha 2 to this constant, since the maximum common stopping distance by an acceleration operation becomes progressively longer, lower than the moving acceleration alpha 1 Obi end position of the succeeding train 14. The movement acceleration α 1 at the tip of the Obi tip of the following train 14 is the same as the acceleration α 1 of the preceding train 12, so it can also be a value lower than the acceleration α 1 of the preceding train 12.

その後、時刻Tにおいて、後続列車14が駅に停止するための停止パターン(ランカーブ)に当たると、以降は、この停止パターンに従った一定の減速度βでの減速運転となる。なお、接近速度Vによっては、時刻Tにおいて減速運転から加速運転に転じる前に停止パターンに当たるケースも考えられるが、後述の近似的な予測制御では加速運転を含めた制御とするため、本実施形態ではこのケースは除外する。但し、このケースを含める形態に本発明を適用できることは勿論である。 Thereafter, at time T 5, strikes the stop for subsequent train 14 is stopped at the station pattern (run curve), since, the decelerating operation at a constant deceleration β in accordance with the stop pattern. Since some approaching speed V 0, it is conceivable cases hit the stop pattern before turn to acceleration operation from deceleration operation at time T 2, to be controlled, including the acceleration operation by the approximate prediction control will be described later, the In the embodiment, this case is excluded. However, it goes without saying that the present invention can be applied to an embodiment including this case.

このように、理想的な予測制御では、先行列車12が停車中の駅に接近する際の後続列車14の制御として、先ず、減速度を徐々に減少させながら減速運転を行い、次いで、加速運転に切り替え、その加速度をゼロから徐々に増加させた後に一定とするといった制御を行う。先行列車12が加速運転しているため、減速運転の際の減速度、及び、加速運転の際の加速度は一定とならず、徐々に減少、或いは、徐々に増加させる必要がある。しかし、この理想的な加速度や減速度を実現するための運転操作や速度制御は簡単ではない。運転士が行う運転操作として難しい上、それを各運転士間でバラツキ無く実現せねばならないことは実質不可能であり、自動運転による速度制御であっても機械構造的な要因から理想的な予測制御通りの加速度や減速度そのものを実現することは簡単ではない。このため、本実施形態では、理想的な予測制御に近似し、且つ、比較的容易な運転操作で実現し得る近似的な予測制御を提案する。   Thus, in ideal predictive control, as control of the following train 14 when the preceding train 12 approaches a stopping station, first, deceleration operation is performed while gradually reducing deceleration, and then acceleration operation Control to increase the acceleration gradually from zero and then to make it constant. Since the preceding train 12 is in an accelerated operation, the deceleration in the decelerating operation and the acceleration in the accelerated operation do not become constant, and it is necessary to gradually decrease or gradually increase. However, driving operation and speed control to realize this ideal acceleration and deceleration are not easy. In addition to being difficult as the driver's operation operation, it is virtually impossible to realize it without variation among drivers, and it is an ideal prediction from mechanical structural factors even for speed control by automatic operation. It is not easy to realize the controlled acceleration and deceleration itself. For this reason, in this embodiment, approximate predictive control that is similar to ideal predictive control and can be realized by relatively easy driving operation is proposed.

(C)近似的な予測制御
図4は、近似的な予測制御における先行列車12と後続列車14との位置関係、並びに先行列車12と後続列車14に係る後続オビとの位置関係を示す図である。図4では、横軸を時刻、縦軸を位置として、先行列車12が停車中の駅に、後続列車14が接近して停車する様子を示している。また、上方向を列車の進行方向としている。また、図5は、図4における先行列車12及び後続列車14の走行速度を示す速度時間曲線である。図5では、横軸を時刻、縦軸を走行速度として、時刻に対する先行列車12及び後続列車14の走行速度を示している。
(C) Approximate Predictive Control FIG. 4 is a diagram showing the positional relationship between the preceding train 12 and the subsequent train 14 in approximate predictive control, and the positional relationship between the preceding train 12 and the subsequent Obi pertaining to the following train 14. is there. In FIG. 4, with the horizontal axis representing time and the vertical axis representing the position, the following train 14 approaches and stops at the station where the preceding train 12 is stopping. Also, the upward direction is the direction of travel of the train. Further, FIG. 5 is a speed-time curve showing traveling speeds of the leading train 12 and the following train 14 in FIG. In FIG. 5, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents traveling speed, and the traveling speeds of the preceding train 12 and the following train 14 with respect to time are shown.

近似的な予測制御は、理想的な予測制御を、減速度を一定とした減速運転(事前減速運転)と、惰行運転と、加速度を一定とした加速運転との一連の運転で近似した制御である。   Approximate predictive control is the control that approximates ideal predictive control by a series of operations of deceleration operation (pre-deceleration operation) with constant deceleration, coasting operation, and acceleration operation with constant acceleration. is there.

すなわち、後続列車14は、先行列車12の予測発時刻Tに、接近条件である接近位置Pを接近速度Vで通過するように制御されるのは、理想的な予測制御と同じである。そして、近似的な予測制御では、この予測発時刻T以降も、後続列車14は、一定の減速度β(最大限速度)での減速運転(事前減速運転)を継続する。 That is, the follow-on train 14 is controlled to pass the approach position P 0 which is the approach condition at the approach speed V 0 at the predicted departure time T 0 of the preceding train 12 in the same manner as ideal prediction control. is there. Then, in the approximate prediction control, the following train 14 continues the decelerating operation (pre-deceleration operation) at a constant deceleration β (maximum speed) even after the predicted generation time T 0 .

そして、時刻Tにおいて、後続列車14の走行速度が均衡速度Vに達すると、後続列車14は、加速度ゼロの惰行運転(定速運転)に切り替える。均衡速度Vは、理想的な予測制御(図2,3参照)において、先行列車12と後続列車14との走行速度が均衡条件を満たす走行速度であり、具体的には、両者が一致する時刻Tにおける走行速度である。従って、近似的な予測制御においても、時刻Tにおいて、後続列車14の走行速度と先行列車12の走行速度とが一致して均衡速度Vとなる。 Then, at time T 1, when the running speed of the succeeding train 14 reaches the equilibrium velocity V 1, a subsequent train 14 is switched to overrun operation of the acceleration zero (constant speed operation). The equilibrium speed V 1 is a traveling speed at which the traveling speeds of the preceding train 12 and the following train 14 satisfy the equilibrium condition in ideal prediction control (see FIGS. 2 and 3). Specifically, both coincide with each other. it is a traveling speed at the time T 2. Accordingly, even in approximate prediction control, at time T 2, the traveling speed of the succeeding train 14 and the preceding train 12 traveling speed of is a equilibrium velocity V 1 to coincide.

この時刻Tから時刻Tの間の後続列車の走行(減速度βでの減速運転)は、先行列車12が時刻T以降も駅での停止を継続している場合の停止パターン(ランカーブ)に沿った走行に相当し、後続列車14のオビ先端位置の移動速度(オビ先端位置の時間変化のことである)、及び、移動加速度(移動速度の時間変化のことである)は、ともにゼロである。つまり、時刻T後の後続列車14のオビ先端位置は、時刻Tに走行を開始した先行列車12の列車後端位置より後方の位置となる。 Running of a subsequent train between the time T 0 at time T 1 (the decelerating operation in the deceleration beta) is preceded in the case where the train 12 continues to stop at time T 1 after a train station stop pattern (run curve The movement speed of the Obi tip position of the following train 14 (which corresponds to the time change of the Obi tip position), and the movement acceleration (which is the time change of the migration speed) It is zero. In other words, Obi tip position of the subsequent train 14 after the time T 0 is a rear position than the train rear end position of the preceding train 12 starts running at time T 0.

その後、時刻Tにおいて、後続列車14は、一定の加速度αでの加速運転に切り替える。この加速度αは、後続列車14のオビ先端位置の移動速度及び移動加速度が、加速運転する先行列車12の走行速度及び加速度αと一致する状態の後続列車14の加速度であり、先行列車12の加速度αより小さい。 Thereafter, at time T 3, the subsequent train 14 is switched to the acceleration operation at constant acceleration alpha 2. The acceleration alpha 2, the moving speed and movement acceleration of the Ob end position of the succeeding train 14, an acceleration of the succeeding train 14 in the state that matches the traveling speed and the acceleration alpha 1 of the preceding train 12 of acceleration operation, preceding train 12 Less than the acceleration α 1 of

時刻Tから時刻Tの間は、後続列車14は惰行運転(定速運転)であるから、後続列車14のオビ先端位置の移動速度は、後続列車14の走行速度と同じく均衡速度Vであり、オビ先端位置の移動加速度も、後続列車14の加速度と同じくゼロである。そして、時刻T以降は、後続列車14のオビ先端位置の移動速度、及び、移動加速度は、先行列車12の走行速度、及び、加速度と同じである。 During the time T 1 of the time T 3, the subsequent train 14 is because it is coasting (constant speed operation), the moving speed of the Ob end position of the succeeding train 14, the running speed and also equilibrium velocity V 1 of the succeeding train 14 The movement acceleration of the Obi tip position is also zero, similar to the acceleration of the following train 14. Then, the time T 3 after the moving speed of the Ob end position of the succeeding train 14, and moving acceleration, traveling speed of the preceding train 12, and are the same as the acceleration.

その後、後続列車14は、駅に停車するための停止パターンに当たる時刻Tまで、加速度αの加速運転を継続し、時刻Tにおいて、その停止パターン(ランカーブ)に沿った減速運転に転じる。 Thereafter, the subsequent train 14, until time T 5 impinging on the stop pattern for stops at a station, to continue the accelerating operation of the acceleration alpha 2, at time T 5, turns to deceleration operation along that stop pattern (run curve).

近似的な予測制御における、後続列車14が減速運転(事前減速運転)から惰行運転に切り替える惰行開始タイミングである時刻T、後続列車14、及び、先行列車12の走行速度が均衡速度Vとなる時刻T、後続列車14が惰行運転から加速運転に切り替える加速開始タイミングである時刻T、及び、後続列車14の加速運転における加速度αは、次の近似演算によって求められる。 In approximate prediction control, time T 1 , which is the coasting start timing at which the following train 14 switches from deceleration operation (pre-deceleration operation) to coasting operation, the traveling speeds of the following train 14 and the preceding train 12 are balanced speed V 1 and The time T 2 at which the following train 14 switches from coasting operation to acceleration operation, time T 3 at which acceleration start timing is switched, and the acceleration α 2 in the acceleration operation of the following train 14 are obtained by the following approximate calculation.

先ず、時刻Tにおいて、先行列車12の加速度は「α」であるから、先行列車12の走行速度(均衡速度)Vは、次式(1)となり、先行列車12の列車後端位置Pは、次式(2)となる。なお、位置Pは、時刻Tにおける先行列車12の列車後端位置をゼロとしている。
First, at time T 2, since the acceleration of the preceding train 12 is "alpha 1", the running speed (equilibrium velocity) V 1 of the preceding train 12, the following equation (1), and the train rear end position of the preceding train 12 P 2 is expressed by the following equation (2). The position P 2 is in a train rear end position of the preceding train 12 at time T 0 and zero.

また、後続列車14の加速度はゼロであり、走行速度は先行列車12と同じく、均衡速度Vである。そして、後続列車14の列車先端位置からオビ先端位置までの停止余裕距離Dは、次式(3)となる。
The acceleration of the subsequent train 14 is zero, the running speed as in the preceding train 12, a balancing speed V 1. The shutdown margin distance D 2 from the train end position of the succeeding train 14 to Obi tip position is represented by the following formula (3).

また、時刻Tにおいて、後続列車14の減速度は「β」、走行速度は接近速度「V」であるから、後続列車14の列車先端位置Pは、次式(4)となる。
Further, at time T 0 , the deceleration of the following train 14 is “β”, and the traveling speed is the approaching speed “V 0 ”, so the train tip position P 0 of the following train 14 is expressed by the following equation (4).

また、時刻Tから時刻Tまでの間に、後続列車14が走行する距離L02は、次式(5)となる。
Further, the distance L 02 traveled by the following train 14 from the time T 0 to the time T 2 is expressed by the following expression (5).

従って、時刻Tにおける後続列車14の列車先端位置Pは、次式(6)となる。
Therefore, the train end position P 3 of the subsequent train 14 at time T 2, is represented by the following formula (6).

つまり、時刻Tにおいて、式(6)で表される後続列車14の列車先端位置Pが、式(2)で表される先行列車12の列車後端位置Pから、式(3)で表される停止余裕距離Dだけ後方の位置にあると近似すると、次式(7)が成り立つ。
次式(8)を用いると、式(7)は、次式(9)に変形される。
That is, at time T 2, the train end position P 3 subsequent trains 14 represented by the formula (6), the train rear end position P 2 of the preceding train 12 of the formula (2), Equation (3) If it approximates to be behind by stop margin distance D 2 represented by, the following equation (7) holds.
Using the following equation (8), the equation (7) is transformed into the following equation (9).

≠0、であることから、式(9)から、時刻T,Tが、次式(10),(11)のように導出される。
Since T 2 ≠ 0, the times T 1 and T 2 are derived from the equation (9) as the following equations (10) and (11).

時刻Tにおいては、先行列車12の走行速度と後続列車14の走行速度とは同じ均衡速度Vである。しかし、後続列車14が加速すると、そのオビ先端位置の移動速度は走行速度より速くなる、つまり、後続列車14が加速した場合のオビ先端位置の移動速度は、先行列車12の列車後端速度(これは、先行列車12の走行速度と同じである)よりも速くなる。すなわち、時刻Tにおける後続列車14の列車先端位置に対するオビ先端位置の相対速度Vsは、後続列車14の常用最大停止距離の速度であるため、次式(12)となる。
At time T 2, the traveling speed of the preceding train 12 and the running speed of the succeeding train 14 is the same equilibrium velocity V 1. However, when the following train 14 accelerates, the moving speed of the Obi tip position becomes faster than the traveling speed, that is, the moving speed of the Obi tip position when the following train 14 accelerates is the rear end speed of the preceding train 12 ( This is faster than the traveling speed of the preceding train 12). That is, the relative speed Vs Obi tip position relative to the train end position of the succeeding train 14 at time T 2, are the speeds of the conventional maximum stopping distance of the subsequent train 14, the following equation (12).

また、時刻Tは、先行列車12の走行速度が後続列車14のオビ先端位置の移動速度に達する時刻であり、先行列車12による時刻Tから時刻Tでの加速運転によって、式(12)で表される後続列車14のオビ先端位置の相対速度Vsをゼロに詰めるため、次式(13)の関係が成り立つ。
The time T 3 is a time at which the traveling speed of the preceding train 12 reaches the moving speed of the Ob end position of the succeeding train 14, the acceleration operation from time T 2, by preceding train 12 at time T 3, the formula (12 In order to pack the relative velocity Vs of the Obi tip position of the following train 14 represented by) into zero, the following equation (13) holds.

式(13)から、時刻Tが、次式(14)のように導出される。
From equation (13), time T 3 is derived as in the following equation (14).

時刻Tにおいて、先行列車12の走行速度が後続列車14のオビ先端位置の速度に到達した以降は、後続列車14は、オビ先端位置の移動加速度が、先行列車12の加速度αに一致するような加速度αでの加速運転を行う。すなわち、時刻Tを、時刻t=0、とすると、時刻T以降の時刻tにおける後続列車14の走行速度V(t)は、次式(15)となることから、当該時刻tにおける後続列車の停止余裕距離D(t)は、次式(16)となる。
At time T 3, since the traveling speed of the preceding train 12 reaches the speed of the Ob end position of the succeeding train 14, the subsequent train 14, the movement acceleration of the Ob end position matches the acceleration alpha 1 of the preceding train 12 The acceleration operation is performed at the acceleration α 2 . That is, the time T 3, the time t = 0, and when the traveling speed V of the subsequent train 14 at time T 3 after the time t (t), since it becomes the following equation (15), subsequent in the time t The stop margin distance D (t) of the train is expressed by the following equation (16).

そして、後続列車14のオビ先端位置の相対加速度は、この停止余裕距離D(t)の二階微分であるから、次式(17)となる。
And since the relative acceleration of the Obi tip position of the following train 14 is the second-order derivative of this stop margin distance D (t), it becomes a following formula (17).

後続列車14のオビ先端位置の移動加速度は、後続列車14の加速度と、そのオビ先端位置の相対加速度との和である。時刻T以降においては、後続列車14のオビ先端位置の移動加速度は、先行列車12の列車後端位置の加速度(これは、先行列車12の加速度αと同じである)と一致することから、次式(18)が成り立つ。
The movement acceleration of the Obi tip position of the following train 14 is the sum of the acceleration of the following train 14 and the relative acceleration of the Obi tip position. At time T 3 after the movement acceleration of the Ob end position of the succeeding train 14, preceding train 12 of the train rear end position of the acceleration (which is the same as the acceleration alpha 1 of the preceding train 12) to be consistent with the The following equation (18) holds.

この式(18)から、時刻T以降における後続列車の加速度αが、次式(19)のように導出される。
From this equation (18), the acceleration α 2 of the following train after time T 3 is derived as in the following equation (19).

[機能構成]
図6は、本実施形態における運転切替タイミング算出装置1の機能構成の一例である。この運転切替タイミング算出装置1は、列車に搭載され、自列車が後続列車として次駅に接近する際に、次駅に停車中の先行列車が発車してから自列車が次駅に到着するまでの運転時隔の短縮を図るための運転切替タイミングを、上述の近似的な予測制御に基づいて算出する装置である。図6によれば、運転切替タイミング算出装置1は、操作部102と、表示部104と、音出力部106と、通信部108と、処理部200と、記憶部300とを備えて構成され、一種のコンピュータとして実現される。
[Function configuration]
FIG. 6 is an example of a functional configuration of the driving switching timing calculation device 1 in the present embodiment. The driving switching timing calculation device 1 is mounted on a train, and when the own train approaches the next station as a succeeding train, the preceding train stopping at the next station is launched and then the own train arrives at the next station The driving switching timing for shortening the driving interval is calculated based on the above-described approximate prediction control. According to FIG. 6, the operation switching timing calculation device 1 is configured to include an operation unit 102, a display unit 104, a sound output unit 106, a communication unit 108, a processing unit 200, and a storage unit 300. It is realized as a kind of computer.

操作部102は、例えばキーボードやマウス、タッチパネル、各種スイッチ等の入力装置で実現され、なされた操作入力に応じた操作信号を処理部200に出力する。表示部104は、例えば液晶ディスプレイやタッチパネル等の表示装置で実現され、処理部200からの表示信号に基づく各種表示を行う。音出力部106は、例えばスピーカ等の音声出力装置で実現され、処理部200からの音信号に基づく各種音声出力を行う。通信部108は、例えば無線通信モジュールやルータ、モデム、有線用の通信ケーブルのジャックや制御回路等で実現される通信装置であり、外部装置とのデータ通信を行う。   The operation unit 102 is realized by, for example, an input device such as a keyboard, a mouse, a touch panel, and various switches, and outputs an operation signal corresponding to the operation input made to the processing unit 200. The display unit 104 is realized by, for example, a display device such as a liquid crystal display or a touch panel, and performs various displays based on the display signal from the processing unit 200. The sound output unit 106 is realized by an audio output device such as a speaker, for example, and performs various audio outputs based on the sound signal from the processing unit 200. The communication unit 108 is a communication device realized by, for example, a wireless communication module, a router, a modem, a jack of a communication cable for wired communication, a control circuit, or the like, and performs data communication with an external device.

処理部200は、CPU(Central Processing Unit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等の演算装置や演算回路で実現されるプロセッサーであり、記憶部300に記憶されたプログラムやデータ、操作部102や通信部108による入力データ等に基づいて、運転切替タイミング算出装置1の全体制御を行う。また、処理部200は、機能的な処理ブロックとして、設定部202と、算出部204と、を有する。処理部200が有するこれらの各機能部は、処理部200がプログラムを実行することでソフトウェア的に実現することも、専用の演算回路で実現することも可能である。本実施形態では、前者のソフトウェア的に実現することとして説明する。   The processing unit 200 is a processor realized by an arithmetic device or arithmetic circuit such as a central processing unit (CPU) or a field programmable gate array (FPGA), and the programs and data stored in the storage unit 300, the operation unit 102, and the communication. Based on the input data etc. by the part 108, the whole control of the driving | operation switching timing calculation apparatus 1 is performed. The processing unit 200 further includes a setting unit 202 and a calculation unit 204 as functional processing blocks. The functional units included in the processing unit 200 can be realized as software by the processing unit 200 executing a program, or can be realized by a dedicated arithmetic circuit. The present embodiment will be described as the former implementation as software.

設定部202は、先行列車の予測発時刻Tにおいて、先行列車と自列車との間隔が移動閉そく方式における列車間隔条件を満たして最接近となる自列車の位置及び走行速度を、接近条件として設定する。例えば、先行列車が停車中の次駅に接近する際に、現時点の自列車の位置及び走行速度から、最大減速度βで減速して先行列車の後方所定位置に停止するための停止パターンを作成し、この停止パターンに従って走行した場合の、先行列車の予測発時刻Tにおける自列車の位置(接近位置)P及び走行速度(接近速度)Vを、接近条件とする。 Setting unit 202, the predicted onset time T 0 of the preceding train, the preceding train and the position and speed of the train the distance between the train is closest satisfy the train interval conditions in a mobile blocking scheme, as the approach condition Set For example, when the preceding train approaches the stopping next station, a stop pattern is generated to decelerate at the maximum deceleration β and stop at the predetermined position behind the preceding train from the current position of the own train and the traveling speed. Then, the position (approach position) P 0 and the traveling speed (approaching speed) V 0 of the own train at the predicted departure time T 0 of the preceding train when traveling according to this stop pattern are taken as the approaching condition.

算出部204は、接近条件を満たした後の自列車が、運転時隔の短縮を図るために、減速度を一定とした事前減速運転と、惰行運転、加速度を一定とした加速運転との一連の運転を行う際の、運転切替タイミングを算出する。また、算出部204は、運転切替タイミングとして、事前減速運転から惰行運転を開始する惰行開始タイミングを算出する惰行開始タイミング算出部206と、惰行運転から加速運転を開始するタイミングである加速開始タイミングを算出する加速開始タイミング算出部208と、加速運転における加速度を算出する加速度算出部210と、を有する。   The calculation unit 204 is a series of pre-deceleration operation with constant deceleration, coasting operation, and acceleration operation with constant acceleration in order that the own train after meeting the approaching condition shortens the operation interval. Calculate the operation switching timing when performing the operation of. Further, the calculation unit 204 calculates, as the operation switching timing, the coasting start timing calculation unit 206 that calculates the coasting start timing to start the coasting operation from the pre-deceleration operation, and the acceleration start timing that is the timing to start the acceleration operation from the coasting operation. It has the acceleration start timing calculation part 208 to calculate, and the acceleration calculation part 210 which calculates the acceleration in acceleration driving | operation.

惰行開始タイミング算出部206は、予測発時刻Tに発車した先行列車に対して列車間隔条件を満たした最接近状態を維持して走行すると仮定した理想運転時の速度時間曲線を、所定の近似条件を満たすように、減速度を一定とした事前減速運転と、惰行運転と、加速度を一定とした加速運転との一連の運転で近似する近似演算に基づいて、惰行運転を開始する惰行開始タイミングを算出する。具体的には、惰行開始タイミングを、予測発時刻Tに発車した先行列車の走行速度と、理想運転における対象列車の走行速度とが所定の均衡条件を満たした均衡速度Vを惰行運転時の走行速度とする近似演算に基づいて算出する。更には、惰行開始タイミングを、減速度βを一定とした事前減速運転が均衡速度Vとなったタイミングとして算出する。 The coasting start timing calculation unit 206 approximates the speed-time curve at the time of ideal operation assumed to travel while maintaining the closest approach state satisfying the train interval condition with respect to the preceding train that has departed at the predicted departure time T 0 by a predetermined approximation. The coasting start timing to start coasting operation based on an approximation operation that approximates in a series of operation of pre-deceleration operation with constant deceleration, coasting operation, and acceleration operation with constant acceleration so as to satisfy the condition Calculate Specifically, the coasting start timing predicted onset time and travel speed of departure the preceding train to the T 0, when coasting equilibrium velocity V 1 of the running speed of the target train satisfies a predetermined equilibrium conditions in an ideal operation Calculated based on the approximate operation to be the traveling speed of Furthermore, the coasting start timing is calculated as the timing at which the pre-decelerating operation with constant deceleration β has reached the equilibrium speed V 1 .

すなわち、接近条件である接近速度V、先行列車の加速度α、及び、自列車の最大減速度βに基づき、式(10)に従って、惰行開始タイミングとなる時刻Tを算出する。 That is, based on the approaching speed V 0 which is the approaching condition, the acceleration α 1 of the preceding train, and the maximum deceleration β of the own train, the time T 1 at which the coasting start timing is reached is calculated according to equation (10).

加速開始タイミング算出部208は、予測発時刻Tに発車した先行列車に対して列車間隔条件を満たした最接近状態を維持して走行すると仮定した理想運転時の速度時間曲線を、所定の近似条件を満たすように、減速度を一定とした事前減速運転と、惰行運転と、加速度を一定とした加速運転との一連の運転で近似する近似演算に基づいて、加速運転を開始する加速開始タイミングを算出する。具体的には、加速開始タイミングを、予測発時刻Tに発車した先行列車の走行速度と、理想運転における対象列車の走行速度とが所定の均衡条件を満たした均衡速度を惰行運転時の走行速度とする近似演算に基づいて算出する。更には、加速開始タイミングを、惰行運転を加速運転に切り替えたとしても走行速度に応じたブレーキ距離を自列車の前方に確保したオビ先端位置の移動速度が、先行列車の走行速度を上回らなくなるタイミングとして算出する。また、加速開始タイミングを、オビ先端位置の移動速度と先行列車の走行速度とが一致するタイミングとして算出する。また、加速開始タイミングを、オビ先端位置の移動加速度と先行列車の走行加速度とが相当条件を満たすタイミングとして算出する。 The acceleration start timing calculation unit 208 approximates the speed-time curve at the time of ideal operation assumed to travel with maintaining the closest approach state satisfying the train interval condition with respect to the preceding train that has departed at the predicted departure time T 0 by a predetermined approximation. The acceleration start timing to start the acceleration operation based on an approximation operation approximated by a series of operations of the pre-deceleration operation in which the deceleration is constant, the coasting operation, and the acceleration operation in which the acceleration is constant. Calculate Specifically, the acceleration start timing is a running speed of the preceding train that has departed at the predicted departure time T 0 and a running speed of the target train in the ideal operation run at the same speed at the time of coasting Calculated based on the approximate operation to be speed. Furthermore, even if the acceleration start timing is switched to the acceleration operation, the movement speed of the Obi tip position where the braking distance according to the traveling speed is secured ahead of the own train does not exceed the traveling speed of the preceding train. Calculated as Further, the acceleration start timing is calculated as the timing at which the moving speed of the front end position of the obi coincides with the traveling speed of the preceding train. Further, the acceleration start timing is calculated as the timing at which the movement acceleration at the tip of the obi and the traveling acceleration of the preceding train satisfy the corresponding conditions.

すなわち、接近条件である接近速度V、先行列車の加速度α、及び、自列車の減速度βに基づき、式(14)に従って、加速開始タイミングである時刻Tを算出する。 That is, based on the approaching speed V 0 which is the approaching condition, the acceleration α 1 of the preceding train, and the deceleration β of the own train, the time T 3 which is the acceleration start timing is calculated according to equation (14).

加速度算出部210は、加速運転における加速度αを算出する。すなわち、接近条件である接近速度V、先行列車の加速度α、及び、自列車の減速度に基づき、式(19)に従って、加速度αを算出する。 Acceleration calculation unit 210 calculates the acceleration alpha 2 in the acceleration operation. That is, the approach speed V 0 is approached condition, preceding train acceleration alpha 1, and, based on the train deceleration, according to equation (19), calculates the acceleration alpha 2.

記憶部300は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等のIC(Integrated Circuit)メモリやハードディスク等の記憶装置で実現され、処理部200が運転切替タイミング算出装置1を統合的に制御するためのプログラムやデータ等を記憶しているとともに、処理部200の作業領域として用いられ、処理部200が実行した演算結果や、操作部102や通信部108からの入力データ等が一時的に格納される。本実施形態では、記憶部300には、運転切替タイミング算出プログラム302と、自列車に関する自列車情報310と、先行列車に関する自列車情報330と、算出式情報350と、が記憶される。   The storage unit 300 is realized by a storage device such as an IC (Integrated Circuit) memory such as a ROM (Read Only Memory) or a RAM (Random Access Memory) or a hard disk, and the processing unit 200 integrates the operation switching timing calculation device 1. It stores programs and data to be controlled, and is used as a work area for the processing unit 200, and results of calculations performed by the processing unit 200 and input data from the operation unit 102 and the communication unit 108 are temporary. Stored in In the present embodiment, the storage unit 300 stores a driving switching timing calculation program 302, own train information 310 related to the own train, own train information 330 related to the preceding train, and calculation formula information 350.

自列車情報310は、自列車の列車番号312と、走行性能情報314と、各駅の停車位置である駅停車位置情報316と、位置速度情報318と、接近条件320と、運転切替タイミング情報322と、当該自列車情報310の最新の更新時刻である情報更新時刻324と、を格納する。走行性能情報314は、自列車の走行性能に関する情報であり、最大加速度や最大減速度βを含む。位置速度情報318は、自列車の現在の走行位置及び走行速度を含む。走行位置及び走行速度は、例えば、速度発電機の検出値に基づいて車上で計測することにしても良いし、或いは、通信部108を介して運転台からの情報として取得したり、列車集中制御装置等の地上の外部装置から取得することにしても良い。接近条件320は、設定部202によって設定された接近条件であり、接近位置P及び接近速度Vを含む。運転切替タイミング情報322は、算出部204によって算出された運転切替タイミングである惰行開始タイミングの時刻T、及び、加速開始タイミングの時刻Tと、加速度算出部210によって算出された加速運転における加速度αと、を含む。 The own train information 310 includes the train number 312 of the own train, the traveling performance information 314, the station stop position information 316 which is the stop position of each station, the position speed information 318, the approaching condition 320, and the operation switching timing information 322. The information update time 324 which is the latest update time of the own train information 310 is stored. The traveling performance information 314 is information on the traveling performance of the own train, and includes the maximum acceleration and the maximum deceleration β. The position and speed information 318 includes the current traveling position and traveling speed of the own train. The traveling position and traveling speed may be measured on the vehicle based on the detection value of the speed generator, or may be acquired as information from the driver's cab via the communication unit 108, or the train may be concentrated, for example. It may be acquired from a ground external device such as a control device. The approach condition 320 is an approach condition set by the setting unit 202, and includes an approach position P 0 and an approach speed V 0 . The driving switching timing information 322 includes time T 1 of coasting start timing which is the driving switching timing calculated by the calculation unit 204, time T 3 of the acceleration start timing, and acceleration in the acceleration driving calculated by the acceleration calculating unit 210. and α 2 .

自列車情報330は、先行列車の列車番号332と、走行性能情報334と、各駅の停車位置である駅停車位置情報336と、位置速度情報338と、予測発時刻340と、当該自列車情報330の最新の更新情報である情報更新時刻342と、を含む。走行性能情報334は、先行列車の走行性能に関する情報であり、最大加速度αや最大減速度を含む。位置速度情報338は、先行列車の現在の走行位置及び走行位置を含む。位置速度情報338、及び、予測発時刻340は、通信部108を介して外部装置から取得される。 The own train information 330 includes the train number 332 of the preceding train, the traveling performance information 334, the station stop position information 336 which is the stop position of each station, the position speed information 338, the predicted departure time 340, and the own train information 330 And information update time 342, which is the latest update information of. Running performance information 334 is information about the running performance preceding train, including maximum acceleration alpha 1 and maximum deceleration. The position and speed information 338 includes the current traveling position and traveling position of the preceding train. The position and speed information 338 and the predicted emission time 340 are acquired from the external device via the communication unit 108.

算出式情報350は、式(10)で与えられる惰行開始タイミングである時刻Tの算出式、式(14)で与えられる加速開始タイミングである時刻Tの算出式、及び、式(19)で与えられる加速運転における加速度αの算出式、を含む。 The calculation formula information 350 is a calculation formula of the time T 1 which is the coasting start timing given by the formula (10), a calculation formula of the time T 3 which is the acceleration start timing given by the formula (14), and a formula (19) And a formula for calculating the acceleration α 2 in the acceleration operation given by

[処理の流れ]
図7は、運転切替タイミング算出処理の流れを説明するフローチャートである。この処理は、運転切替タイミング算出装置1において、処理部200が運転切替タイミング算出プログラム302を実行することで実現される処理である。また、自列車が次駅に接近し、且つ、その次駅に先行列車が停車中である場合に、実行を開始する。
[Flow of processing]
FIG. 7 is a flowchart illustrating the flow of the operation switching timing calculation process. This process is realized by the processing unit 200 executing the driving switching timing calculation program 302 in the driving switching timing calculation device 1. Also, when the own train approaches the next station and the preceding train is at a stop at the next station, the execution is started.

運転切替タイミング算出処理では、先ず、例えば外部装置から、先行列車の予測発時刻Tを取得する(ステップS1)。次いで、設定部202が、自列車の接近条件である接近位置P、及び、接近速度Vを設定する(ステップS3)。 In operation switching timing calculation process, first, for example, from an external device, to acquire the prediction onset time T 0 of the preceding train (step S1). Next, the setting unit 202 sets an approach position P 0 and an approach speed V 0 , which are the approach conditions of the own train (step S3).

続いて、惰行開始タイミング算出部206が、惰行開始タイミングである時刻Tを算出し(ステップS5)、加速開始タイミング算出部208が、加速開始タイミングである時刻Tを算出し(ステップS7)、加速度算出部210が、加速度運転における加速度αを算出する(ステップS9)。 Subsequently, coasting start timing calculation section 206 calculates the time T 1 is coasting start timing (step S5), and the acceleration start timing calculation section 208 calculates the time T 3 the acceleration start timing (step S7) , the acceleration calculation unit 210 calculates the acceleration alpha 2 in the acceleration operation (step S9).

その後、算出結果に基づく所定の報知処理を行う(ステップS11)。報知処理としては、例えば、時刻T,Tの到来を示す表示や、時刻T,Tまでの残り時間を示す数値表示やカウントダウン表示を表示部104に表示させたり、或いは、これを音出力部106から音声出力させたりすることができる。 Thereafter, a predetermined notification process is performed based on the calculation result (step S11). The notification processing, for example, display or indicating the arrival time T 1, T 3, or is displayed on the display unit 104 the numerical display and countdown display indicating the time remaining until the time T 1, T 3, or it Audio output can be performed from the sound output unit 106.

続いて、処理部200は、先行列車の予測発時刻Tが変更されたかを判断し、変更されたならば(ステップS13:YES)、ステップS3に戻る。予測発時刻Tが変更されていないならば(ステップS13:NO)、自列車が次駅に到着したかを判断し、到着していないならば(ステップS15:NO)、ステップS13に戻る。自列車が次駅に到着したならば(ステップS15:YES)、本処理は終了となる。 Subsequently, the processing unit 200, if the predicted onset time T 0 of the preceding train is determined whether or changed, is changed (Step S13: YES), the flow returns to step S3. If the predicted onset time T 0 has not been changed (step S13: NO), the train it is determined whether it has arrived at the next station, if not arrived (step S15: NO), the flow returns to step S13. If the own train has arrived at the next station (step S15: YES), this process ends.

[作用効果]
このように、本実施形態によれば、移動閉そく方式における列車間隔条件を満たしつつ、次駅に停車中の先行列車12と後続列車14である対象列車との運転時隔の短縮を図るといった、移動閉そく下での予測制御を実現することができる。
[Function effect]
As described above, according to the present embodiment, the driving interval between the preceding train 12 and the target train which is the following train 14 stopping at the next station is shortened while satisfying the train interval condition in the moving and closing method. Predictive control under mobile closure can be realized.

すなわち、先行列車12の予測発時刻Tにおいて、後続列車14のオビ先端位置が先行列車12の列車後端位置に一致するような走行速度(接近速度)Vで通過する後続列車14に対する制御として、減速度を一定とした事前減速運転と、惰行運転と、加速度を一定した加速運転との一連の運転を行わせる。この一連の運転は、先行列車12と後続列車14との運転時隔を最小化できる理想的な予測制御(理想運転)を近似した運転である。惰行運転を開始する惰行開始タイミングは、事前減速運転している後続列車14の走行速度が、理想運転において先行列車12と後続列車14との走行速度が一致する際の当該走行速度である均衡速度Vに達する時刻Tとして算出する。また、加速運転を開始する加速開始タイミングは、惰行運転している後続列車14のオビ先端位置の移動速度が先行列車12の走行速度に一致する時刻Tとして算出する。この二つの運転切替タイミングは、後続列車の接近速度V、及び、減速度βと、先行列車の加速度αと、から求めることができる。 That is, preceding the prediction onset time T 0 of the train 12, the control for subsequent trains 14 Obi end position of the succeeding train 14 passes at a running speed (approaching speed) V 0 to conform to the train rear end position of the preceding train 12 As a constant deceleration, a series of driving operations are performed: a pre-deceleration operation, a coasting operation, and an acceleration operation with a constant acceleration. This series of operation is an operation that approximates ideal predictive control (ideal operation) that can minimize the operation time interval between the preceding train 12 and the following train 14. The coasting start timing to start coasting operation is the equilibrium speed which is the traveling speed when the traveling speed of the preceding train 12 and the traveling speed of the following train 14 match in the ideal operation. It is calculated as the time T 1 to reach the V 1. Further, the acceleration start timing for starting the accelerating operation is calculated as the time T 3 the moving speed of the Ob end position of the succeeding train 14 that overrun operation matches the traveling speed of the preceding train 12. These two operation switching timings can be obtained from the approaching speed V 0 and the deceleration β of the following train, and the acceleration α 1 of the preceding train.

これにより、後続列車14である対象列車に対する制御として、減速度が一定の減速運転を行わせ、次いで、算出した惰行開始タイミングで事前減速運転から惰行運転に切り替えて惰行運転を行わせ、そして、算出した加速開始タイミングで惰行運転から加速運転に切り替えて加速度一定の加速運転を行わせる、といった比較的容易な運転操作に係る制御で、先行列車12との運転時隔の短縮を図ることができる。   In this way, as control for the target train which is the following train 14, deceleration operation with constant deceleration is performed, and then pre-deceleration operation is switched to coasting operation to perform coasting operation at the calculated coasting start timing, and Control based on relatively easy operation such as switching from coasting operation to acceleration operation and performing acceleration operation with constant acceleration at the calculated acceleration start timing enables shortening of the operation interval with the preceding train 12 .

なお、本発明の適用可能な実施形態は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。   Note that the applicable embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and it is needless to say that they can be appropriately changed without departing from the scope of the present invention.

例えば、上述の実施形態では、運転切替タイミング算出装置1は、列車に搭載されて当該列車を対象列車とした運転切替タイミングの算出を行うとしたが、これを、無線列車制御システムにおける地上側の装置としても良い。この場合、当該装置は、ある列車が駅に接近して停車する際に、当該駅に停車中の先行列車を判断し、当該列車を対象列車として運転切替タイミングを算出し、これを対象列車に送信する。   For example, in the above-described embodiment, the driving switching timing calculation device 1 calculates the driving switching timing that is mounted on a train and targets the train as a target train. It is good also as an apparatus. In this case, when a certain train approaches the station and stops, the device determines the preceding train that is stopped at the station, calculates the operation switching timing with the train as the target train, and uses this as the target train. Send.

また、運転切替タイミング算出装置1が搭載された列車は、運転士が操作する列車であることとしても説明したが、自動運転の列車であってもよい。その場合、運転切替タイミング算出装置1によって算出された運転切替タイミングに基づいて運転操作が自動的に行われることとなる。   Moreover, although the train by which the driving | operation switching timing calculation apparatus 1 was mounted was demonstrated also as a train which a driver operates, it may be a train of automatic operation. In that case, the driving operation is automatically performed based on the driving switching timing calculated by the driving switching timing calculation device 1.

1…運転切替タイミング算出装置
200…処理部
202…設定部
204…算出部
206…惰行開始タイミング算出部、208…加速開始タイミング算出部
210…加速度算出部
300…記憶部
302…運転切替タイミング算出プログラム
310…自列車情報、330…先行列車情報、350…算出式情報
10…列車、12…先行列車、14…後続列車
1 Operation switching timing calculation device 200 Processing unit 202 Setting unit 204 Calculation unit 206 Calculation start timing calculation unit 208 Acceleration start timing calculation unit 210 Acceleration calculation unit 300 Storage unit 302 Operation switching timing calculation program 310 ... own train information, 330 ... preceding train information, 350 ... calculation formula information 10 ... train, 12 ... preceding train, 14 ... subsequent train

Claims (7)

次駅に停車中の先行列車が予測発時刻に発車した後に当該次駅に停車予定の後続列車である対象列車について、当該次駅に停車する停車用減速運転の前に事前減速運転、惰行運転、加速運転の一連の運転を行わせて運転時隔の短縮を図る際の運転切替タイミングをコンピュータに算出させるためのプログラムであって、
前記予測発時刻において、前記先行列車と前記事前減速運転中の前記対象列車との間隔が移動閉そく方式における列車間隔条件を満たして最接近となる前記対象列車の位置、及び、接近速度を接近条件として設定する設定手段、
前記接近条件を満たした後の前記対象列車が、前記予測発時刻に発車した前記先行列車に対して前記列車間隔条件を満たした最接近状態を維持して走行すると仮定した理想運転時の速度時間曲線を、所定の近似条件を満たすように、減速度を一定とした前記事前減速運転と、前記惰行運転と、加速度を一定とした前記加速運転との一連の運転で近似する近似演算に基づいて、前記惰行運転を開始する惰行開始タイミングと、前記加速運転を開始する加速開始タイミングとを算出する算出手段、
として前記コンピュータを機能させるためのプログラム。
For the target train that is a follow-on train scheduled to stop at the next station after the preceding train stopped at the next station at the predicted departure time, advance deceleration operation and coasting operation before stop deceleration operation for stopping at the next station A program for causing a computer to calculate a driving switching timing when shortening a driving interval by performing a series of driving in acceleration driving,
At the predicted departure time, the distance between the preceding train and the target train during the pre-deceleration operation approaches the position of the target train that approaches the closest speed by meeting the train interval condition in the moving closing method, and approaching speed Setting means to set as conditions,
The speed time at the time of ideal operation assuming that the target train after satisfying the approaching condition maintains the closest approach state satisfying the train interval condition with respect to the preceding train which has been issued at the predicted departure time The curve is based on an approximation operation which approximates in a series of operations of the pre-decelerating operation with constant deceleration, the coasting operation, and the acceleration operation with constant acceleration so that a predetermined approximation condition is satisfied. Calculating means for calculating the coasting start timing for starting the coasting operation and the acceleration start timing for starting the acceleration operation;
As a program to make the computer work.
前記算出手段は、前記予測発時刻に発車した前記先行列車の走行速度と、前記理想運転における前記対象列車の走行速度とが所定の均衡条件を満たした均衡速度を前記惰行運転時の走行速度とする前記近似演算に基づいて、前記惰行開始タイミング及び前記加速開始タイミングを算出する、
請求項1に記載のプログラム。
The calculation means is configured to calculate an equilibrium speed at which the traveling speed of the preceding train, which has departed at the predicted departure time, and the traveling speed of the target train in the ideal operation satisfy a predetermined balance condition Calculating the coasting start timing and the acceleration start timing based on the approximation calculation
The program according to claim 1.
前記算出手段は、
減速度を一定とした前記事前減速運転が前記均衡速度となったタイミングを前記惰行開始タイミングとして算出する惰行開始タイミング算出手段、
を有する、
請求項2に記載のプログラム。
The calculation means
A coasting start timing calculation unit that calculates, as the coasting start timing, a timing at which the pre-decelerating operation with constant deceleration becomes the balanced speed,
Have
The program according to claim 2.
前記算出手段は、
前記惰行運転を前記加速運転に切り替えたとしても走行速度に応じたブレーキ距離を前記対象列車の前方に確保したオビ先端位置の移動速度が、前記先行列車の走行速度を上回らなくなるタイミングを前記加速開始タイミングとして算出する加速開始タイミング算出手段、
を有する、
請求項1〜3の何れか一項に記載のプログラム。
The calculation means
Even if the coasting operation is switched to the acceleration operation, the moving speed of the Obi tip position securing the brake distance according to the traveling speed ahead of the target train does not start the acceleration of the preceding train. Acceleration start timing calculation means calculated as timing,
Have
The program according to any one of claims 1 to 3.
前記加速開始タイミング算出手段は、
前記オビ先端位置の移動速度と前記先行列車の走行速度とが一致するタイミングを前記加速開始タイミングとして算出する、
請求項4に記載のプログラム。
The acceleration start timing calculation means
The timing at which the moving speed of the front end position coincides with the traveling speed of the preceding train is calculated as the acceleration start timing.
The program according to claim 4.
前記加速開始タイミング算出手段は、
前記オビ先端位置の移動加速度と前記先行列車の走行加速度とが相当条件を満たすタイミングを前記加速開始タイミングとして算出する、
請求項4又は5に記載のプログラム。
The acceleration start timing calculation means
The acceleration start timing is calculated as the timing at which the movement acceleration at the front end position of the Obi and the traveling acceleration of the preceding train satisfy the corresponding conditions.
The program according to claim 4 or 5.
次駅に停車中の先行列車が予測発時刻に発車した後に当該次駅に停車予定の後続列車である対象列車について、当該次駅に停車する停車用減速運転の前に事前減速運転、惰行運転、加速運転の一連の運転を行わせて運転時隔の短縮を図る際の運転切替タイミングを算出する運転切替タイミング算出装置であって、
前記予測発時刻において、前記先行列車と前記事前減速運転中の前記対象列車との間隔が移動閉そく方式における列車間隔条件を満たして最接近となる前記対象列車の位置、及び、接近速度を接近条件として設定する設定手段と、
前記接近条件を満たした後の前記対象列車が、前記予測発時刻に発車した前記先行列車に対して前記列車間隔条件を満たした最接近状態を維持して走行すると仮定した理想運転時の速度時間曲線を、所定の近似条件を満たすように、減速度を一定とした前記事前減速運転と、前記惰行運転と、加速度を一定とした前記加速運転との一連の運転で近似する近似演算に基づいて、前記惰行運転を開始する惰行開始タイミングと、前記加速運転を開始する加速開始タイミングとを算出する算出手段、
を備えた運転切替タイミング算出装置。
For the target train that is a follow-on train scheduled to stop at the next station after the preceding train stopped at the next station at the predicted departure time, advance deceleration operation and coasting operation before stop deceleration operation for stopping at the next station A driving switching timing calculation device for calculating a driving switching timing when shortening a driving interval by performing a series of driving in acceleration driving,
At the predicted departure time, the distance between the preceding train and the target train during the pre-deceleration operation approaches the position of the target train that approaches the closest speed by meeting the train interval condition in the moving closing method, and approaching speed Setting means set as a condition;
The speed time at the time of ideal operation assuming that the target train after satisfying the approaching condition maintains the closest approach state satisfying the train interval condition with respect to the preceding train which has been issued at the predicted departure time The curve is based on an approximation operation which approximates in a series of operations of the pre-decelerating operation with constant deceleration, the coasting operation, and the acceleration operation with constant acceleration so that a predetermined approximation condition is satisfied. Calculating means for calculating the coasting start timing for starting the coasting operation and the acceleration start timing for starting the acceleration operation;
Operation switching timing calculation device equipped with
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP7433933B2 (en) 2020-01-30 2024-02-20 株式会社東芝 Train control device and train control method

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