JP2021054364A - 噴射制御装置および噴射制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
1両以上の車両で組成された列車において、軸、台車、或いは、車両を噴射制御単位とした当該噴射制御単位での車輪とレールとの間への増粘着材の噴射制御を行う噴射制御装置であって、
前記列車の走行位置に基づいて、前記噴射制御を行う可能性のある候補地点に差し掛かったことを検出する検出手段(例えば、図9の候補地点検出部104)と、
制御対象の噴射制御単位(以下「対象噴射制御単位」という)の前記列車における相対的な位置を少なくとも用いて、当該対象噴射制御単位について噴射させるか否かを判定して、前記検出手段による検出に応じた噴射を行うか否かを制御する噴射制御手段(例えば、図9の噴射制御部110)と、
を備えた噴射制御装置(例えば、図9の噴射制御装置1)である。
1両以上の車両で組成された列車において、軸、台車、或いは、車両を噴射制御単位とした当該噴射制御単位での車輪とレールとの間への増粘着材の噴射を制御する噴射制御方法であって、
前記列車の走行位置に基づいて、前記噴射の制御を行う可能性のある候補地点に差し掛かったことを検出することと(例えば、図10のステップS9)、
制御対象の噴射制御単位(以下「対象噴射制御単位」という)の前記列車における相対的な位置を少なくとも用いて、当該対象噴射制御単位について噴射させるか否かを判定して、前記検出に応じた噴射を行うか否かを制御することと(例えば、図10のステップS11,S13)、
を含む噴射制御方法を構成してもよい。
前記噴射制御手段は、前記列車の走行速度を更に用いて前記対象噴射制御単位について噴射させるか否かを判定する、
噴射制御装置である。
定められた前記候補地点の粗密が異なる候補地点群の区分のなかから、前記対象噴射制御単位について噴射させるか否かの判定タイミングとする区分(以下「採用区分」という)を、前記対象噴射制御単位の前記列車における相対的な位置を少なくとも用いて選択する区分選択手段(例えば、図9の区分選択部108)と、
前記検出手段は、前記採用区分の候補地点群に含まれる候補地点に差し掛かったことを検出する、
噴射制御装置である。
前記区分選択手段は、前記列車の走行速度を更に用いて前記採用区分を選択する、
噴射制御装置である。
前記区分選択手段は、前記列車が走行中の場合、前回選択した採用区分の候補地点群に比べて、密度の低い候補地点群の区分を今回の採用区分として選択することを禁止する、
噴射制御装置である。
前記対象噴射制御単位の前記列車における相対的な位置を少なくとも用いて、当該対象噴射制御単位について噴射させるか否かの判定指標となる指標値を算出する指標値算出手段(例えば、図9の指標値算出部106)、
を更に備え、
前記噴射制御手段は、前記指標値に基づいて、前記対象噴射制御単位について噴射させるか否かを判定する、
噴射制御装置である。
前記対象噴射制御単位の前記列車における相対的な位置を少なくとも用いて、当該対象噴射制御単位について噴射させるか否かの判定指標となる指標値を算出する指標値算出手段(例えば、図9の指標値算出部106)、
を更に備え、
前記区分選択手段は、前記指標値に基づいて、前記採用区分を選択し、
前記噴射制御手段は、前記指標値に基づいて、前記対象噴射制御単位について噴射させるか否かを判定する、
噴射制御装置である。
前記噴射制御手段は、前記列車の運転状態に基づいて噴射制御用閾値を可変に決定し、当該決定した噴射制御用閾値と前記指標値との相対関係に基づいて、前記対象噴射制御単位について噴射させるか否かを判定する、
噴射制御装置である。
前記区分選択手段は、前記列車の運転状態に基づいて区分判定用閾値を可変に決定し、当該決定した区分判定用閾値と前記指標値との相対関係に基づいて、前記採用区分を選択する、
噴射制御装置である。
前記指標値算出手段は、前記対象噴射制御単位が、前記列車の噴射制御単位の中の先頭であった場合に、最後尾であった場合に比べて、噴射させる可能性が高くなるように前記指標値を算出する、
噴射制御装置である。
前記列車は、制動又は車両駆動に関係するユニットの開放が可能な組成であり、
前記指標値算出手段は、前記開放がなされている場合に、前記開放がなされていない場合に比べて、噴射させる可能性が高くなるように前記指標値を算出する、
噴射制御装置である。
前記指標値算出手段は、前記列車の組成時に仮の前記指標値を算出して組成時指標値として記憶し、所与の算出タイミングにおける仮の前記指標値を算出して現在指標値とし、前記組成時指標値と前記現在指標値とに基づく所定の演算を行って前記指標値を確定する、
噴射制御装置である。
前記指標値算出手段は、前記列車の組成車両数が、所定車両数未満の場合に、前記所定車両数以上の場合に比べて、噴射させる可能性が高くなるように前記指標値を算出する、
噴射制御装置である。
図1は、本実施形態の噴射制御装置の適用例である。本実施形態の噴射制御装置1は、1両以上の車両で組成された列車において、車輪20とレール22との間に増粘着材を噴射する噴射装置10の噴射制御を行う装置である。車輪20とレール22との間に増粘着材を噴射することで、車輪20のレール22に対する粘着力を増加させて車輪20の空転又は滑走(空転滑走)を抑制することができる。増粘着材は、例えば、セラミックス粒子であるアルミナ粒子や珪砂粒子とするが、粘着係数(摩擦係数)を増加させる効果を発揮する材料であれば他の材料でもよい。
噴射制御装置1による噴射制御を説明する。噴射制御装置1は、噴射制御を行う可能性のある予め定められた候補地点に列車が差し掛かったときに、噴射制御単位である車軸毎に、噴射制御を行うか否かを判定して噴射制御を行う。列車が候補地点に差し掛かったか否かは、列車位置に基づいて判定する。
図2は、候補地点を説明する図である。図2では、ある駅間(A駅〜B駅間)における候補地点の一例を示している。図2では、横方向を線路に沿った位置として、中央に駅間の線路を示し、上側に、候補地点の決定要素となる線路の構造を示し、下側に、候補地点を示している。図2に示すように、駅間には、粗密が異なる複数の候補地点の集合である候補地点群が定められている。
噴射制御装置1は、噴射制御単位である車軸毎に、選択した採用区分の候補地点群に含まれる候補地点に列車が差し掛かると、判定指標である指標値La,Lb,Lc,Bbと列車の走行速度および運転状態とに基づき、図4に一例を示す噴射判定テーブル208に従って、当該車軸について噴射するか否かを判定する。
指標値は、噴射制御単位である車軸について噴射させるか否かの判定指標であり、車上で取得可能な列車に関する車上情報に基づいて噴射制御装置1が算出する。噴射制御装置1は、噴射制御単位である車軸毎に、選択した採用区分の候補地点群の候補地点に列車が差し掛かったときを算出タイミングとして指標値を算出する。そして、この指標値に基づいて、上述のように、当該車軸について、候補地点群の採用区分を選択・更新するとともに、噴射させるか否かの判定を行う。
図9は、噴射制御装置1の構成図であり、本実施形態の噴射制御を実現するための機能部および各機能部で用いる情報を示している。噴射制御装置1は、いわゆるCPUボードなどのような一種のコンピュータシステムとして実現され、図9に示すように、噴射制御を実現するための機能部として、処理部100と、記憶部200とを備える。処理部100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、個別機能の機能部として、車上情報取得部102と、候補地点検出部104と、指標値算出部106と、区分選択部108と、噴射制御部110と、予防噴射指示部112とを有する。これらの各機能部は、処理部100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。記憶部200は、噴射制御に用いる各種情報を記憶するメモリであり、候補地点群情報202と、指標値算出テーブル206と、区分選択テーブル204と、噴射判定テーブル208と、噴射方法テーブル210と、組成時指標値情報212と、現在指標値情報214と、採用区分情報216とを記憶している。
図10は、噴射制御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、噴射制御装置1が列車の車軸それぞれを制御対象軸として並行して実行する処理である。また、始発駅に停車中の列車が終着駅に到着するまでの処理を示している。
本実施形態によれば、1両以上の車両で組成された列車において、噴射制御単位である車軸毎に、列車における相対的な位置を少なくとも用いて噴射させるか否かを判定し、列車が候補地点に差し掛かったことに応じた噴射を行うか否かを制御することができる。これにより、空転滑走を抑制或いは抑止するためにより適切な噴射制御を実現することができる。これは、列車では、例えば先頭側のほうが最後尾側に比較して空転が発生し易いといったように、列車内の相対的な位置に応じて空転滑走の発生し易さが異なり得るからである。また、噴射制御単位の列車における相対的な位置を少なくとも用いるので、車両の転配などによって走行線区や組成車両数が変わった場合にも柔軟に対応でき、適切な噴射制御を実現できる。
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。
例えば、上述の実施形態では、噴射制御単位を車軸としたが、これ以外でもよく、台車或いは車両としてもよい。その場合、対象噴射制御単位が台車や車両となるだけで、上述した実施形態をそのまま適用することができる。
上述の実施形態では、1本の列車に1つの噴射制御装置が搭載されていることとして説明したが、例えば、各ユニットに噴射制御装置が搭載されているなど、1本の列車に複数の噴射制御装置が搭載されていることとしてもよい。各ユニットに噴射制御装置が搭載されている場合には、各噴射制御装置は、当該噴射制御装置を搭載したユニットの各噴射制御単位の噴射制御を行うこととなる。各噴射制御装置が行う制御自体は、上述の実施形態と同じである。各車両毎に噴射制御装置が搭載される場合も同様である。
102…車上情報取得部、104…候補地点検出部、106…指標値算出部
108…区分選択部、110…噴射制御部、112…予防噴射指示部
202…候補地点群情報、204…区分選択テーブル、206…指標値算出テーブル
208…噴射判定テーブル、210…噴射方法テーブル、212…組成時指標値情報
214…現在指標値情報、216…採用区分情報
10…噴射装置
11…増粘着材タンク、12…エアタンク
13…ノズル、14…電磁弁
20…車輪、22…レール
Claims (14)
- 1両以上の車両で組成された列車において、軸、台車、或いは、車両を噴射制御単位とした当該噴射制御単位での車輪とレールとの間への増粘着材の噴射制御を行う噴射制御装置であって、
前記列車の走行位置に基づいて、前記噴射制御を行う可能性のある候補地点に差し掛かったことを検出する検出手段と、
制御対象の噴射制御単位(以下「対象噴射制御単位」という)の前記列車における相対的な位置を少なくとも用いて、当該対象噴射制御単位について噴射させるか否かを判定して、前記検出手段による検出に応じた噴射を行うか否かを制御する噴射制御手段と、
を備えた噴射制御装置。 - 前記噴射制御手段は、前記列車の走行速度を更に用いて前記対象噴射制御単位について噴射させるか否かを判定する、
請求項1に記載の噴射制御装置。 - 定められた前記候補地点の粗密が異なる候補地点群の区分のなかから、前記対象噴射制御単位について噴射させるか否かの判定タイミングとする区分(以下「採用区分」という)を、前記対象噴射制御単位の前記列車における相対的な位置を少なくとも用いて選択する区分選択手段と、
前記検出手段は、前記採用区分の候補地点群に含まれる候補地点に差し掛かったことを検出する、
請求項1又は2に記載の噴射制御装置。 - 前記区分選択手段は、前記列車の走行速度を更に用いて前記採用区分を選択する、
請求項3に記載の噴射制御装置。 - 前記区分選択手段は、前記列車が走行中の場合、前回選択した採用区分の候補地点群に比べて、密度の低い候補地点群の区分を今回の採用区分として選択することを禁止する、
請求項3又は4に記載の噴射制御装置。 - 前記対象噴射制御単位の前記列車における相対的な位置を少なくとも用いて、当該対象噴射制御単位について噴射させるか否かの判定指標となる指標値を算出する指標値算出手段、
を更に備え、
前記噴射制御手段は、前記指標値に基づいて、前記対象噴射制御単位について噴射させるか否かを判定する、
請求項1又は2に記載の噴射制御装置。 - 前記対象噴射制御単位の前記列車における相対的な位置を少なくとも用いて、当該対象噴射制御単位について噴射させるか否かの判定指標となる指標値を算出する指標値算出手段、
を更に備え、
前記区分選択手段は、前記指標値に基づいて、前記採用区分を選択し、
前記噴射制御手段は、前記指標値に基づいて、前記対象噴射制御単位について噴射させるか否かを判定する、
請求項3〜5の何れか一項に記載の噴射制御装置。 - 前記噴射制御手段は、前記列車の運転状態に基づいて噴射制御用閾値を可変に決定し、当該決定した噴射制御用閾値と前記指標値との相対関係に基づいて、前記対象噴射制御単位について噴射させるか否かを判定する、
請求項6又は7に記載の噴射制御装置。 - 前記区分選択手段は、前記列車の運転状態に基づいて区分判定用閾値を可変に決定し、当該決定した区分判定用閾値と前記指標値との相対関係に基づいて、前記採用区分を選択する、
請求項7に記載の噴射制御装置。 - 前記指標値算出手段は、前記対象噴射制御単位が、前記列車の噴射制御単位の中の先頭であった場合に、最後尾であった場合に比べて、噴射させる可能性が高くなるように前記指標値を算出する、
請求項6〜9の何れか一項に記載の噴射制御装置。 - 前記列車は、制動又は車両駆動に関係するユニットの開放が可能な組成であり、
前記指標値算出手段は、前記開放がなされている場合に、前記開放がなされていない場合に比べて、噴射させる可能性が高くなるように前記指標値を算出する、
請求項6〜10の何れか一項に記載の噴射制御装置。 - 前記指標値算出手段は、前記列車の組成時に仮の前記指標値を算出して組成時指標値として記憶し、所与の算出タイミングにおける仮の前記指標値を算出して現在指標値とし、前記組成時指標値と前記現在指標値とに基づく所定の演算を行って前記指標値を確定する、
請求項11に記載の噴射制御装置。 - 前記指標値算出手段は、前記列車の組成車両数が、所定車両数未満の場合に、前記所定車両数以上の場合に比べて、噴射させる可能性が高くなるように前記指標値を算出する、
請求項6〜12の何れか一項に記載の噴射制御装置。 - 1両以上の車両で組成された列車において、軸、台車、或いは、車両を噴射制御単位とした当該噴射制御単位での車輪とレールとの間への増粘着材の噴射を制御する噴射制御方法であって、
前記列車の走行位置に基づいて、前記噴射の制御を行う可能性のある候補地点に差し掛かったことを検出することと、
制御対象の噴射制御単位(以下「対象噴射制御単位」という)の前記列車における相対的な位置を少なくとも用いて、当該対象噴射制御単位について噴射させるか否かを判定して、前記検出に応じた噴射を行うか否かを制御することと、
を含む噴射制御方法。
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