JP2021121155A - Train control device and train control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、列車制御装置、及び列車制御方法に関する。 Embodiments of the present invention relate to train control devices and train control methods.
従来から、たとえば停車駅に設定される目標停車位置などの所定位置に列車を停車させるための停車制御を実現するための技術が検討されている。 Conventionally, a technique for realizing stop control for stopping a train at a predetermined position such as a target stop position set at a stop station has been studied.
上記のような従来の技術では、走行時間の延びを抑制しながら、停車の瞬間の乗り心地の悪化を回避することが望まれる。 In the conventional technique as described above, it is desired to avoid deterioration of the riding comfort at the moment of stopping while suppressing the extension of the traveling time.
実施形態の列車制御装置は、取得部と、記憶部と、算出部と、調整部と、を備える。取得部は、列車の速度及び位置を取得する。記憶部は、列車が走行する路線における当該列車が停止する駅の位置を示した路線情報と、駅間の列車の走行時間を示した運行情報と、を記憶する。算出部は、路線情報と、取得部が取得した列車の位置及び速度と、に基づいて、路線情報で示された駅の位置に停止させる制御指令を算出する。調整部は、取得部が取得した列車の速度、位置、及び路線情報に記憶された駅の位置に基づいた制御指令が出力された場合の、現在から所定時間経過するまでの間の列車の減速度の予測値に基づいて、列車の減速度を弱める基準となるブレーキ切換速度を調整する。算出部は、第1の制御指令に従って列車の減速制御が行われている間に、列車の速度が、調整部により調整されたブレーキ切換速度より低くなった場合に、第1の制御指令と比べて減速度合いを弱めた第2の制御指令を出力する。 The train control device of the embodiment includes an acquisition unit, a storage unit, a calculation unit, and an adjustment unit. The acquisition unit acquires the speed and position of the train. The storage unit stores line information indicating the position of the station where the train stops on the line on which the train travels, and operation information indicating the traveling time of the train between stations. The calculation unit calculates a control command to stop at the station position indicated by the route information based on the route information and the position and speed of the train acquired by the acquisition unit. The coordinating department reduces the number of trains from the present until a predetermined time elapses when a control command based on the speed, position of the train acquired by the acquisition unit and the position of the station stored in the route information is output. Based on the predicted speed, adjust the brake switching speed, which is the standard for weakening the deceleration of the train. The calculation unit compares with the first control command when the speed of the train becomes lower than the brake switching speed adjusted by the adjustment unit while the deceleration control of the train is performed according to the first control command. A second control command with a weakened deceleration degree is output.
以下、本開示のいくつかの実施形態を図面に基づいて説明する。以下に記載する実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果(効果)は、あくまで一例であって、以下の記載内容に限られるものではない。
まず、第1実施形態の構成について説明する。
Hereinafter, some embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. The configurations of the embodiments described below, and the actions and results (effects) brought about by the configurations are merely examples, and are not limited to the contents described below.
First, the configuration of the first embodiment will be described.
図1は、第1実施形態にかかる列車制御装置100が搭載された列車TRの構成を示した例示的かつ模式的なブロック図である。図1に示されるように、列車TRは、列車制御装置100の他、速度位置検出装置110、ATC(Automatic Train Control)車上装置120、および駆動/制動制御装置130が搭載されている。
FIG. 1 is an exemplary and schematic block diagram showing a configuration of a train TR on which the
速度位置検出装置110は、列車TRの車輪Wの車軸に設けられる速度発電機(Tachogenerator)140のパルスや、地上子190から車上子150を介して受信される情報などに基づいて、列車TRの速度および位置を検出する。
The speed
ATC車上装置120は、列車TRが先行列車TRaに衝突したり脱線したりするのを回避するためのブレーキ指令を出力するものである。ATC車上装置120は、ATC地上装置200と通信可能に構成されている。
The ATC on-
ATC地上装置200は、レール(軌道回路)RLを介して各閉塞区間における列車の在線の有無を検知し、在線状況に応じて各閉塞区間の信号現示を決定し、決定した信号現示に関する情報を、各閉塞区間のレール(軌道回路)RLを介してATC車上装置120に送信する。ATC車上装置120は、信号現示に関する情報をATC地上装置200から受電器160を介して受信すると、この信号現示に関する情報に基づく制限速度と、速度位置検出装置110で検出した列車TRの速度とを比較し、列車TRの速度が制限速度を超過している場合に、駆動/制動制御装置130にブレーキ指令を出力する。
The ATC
列車制御装置100は、列車を制御する装置であって、例えば、列車制御装置100は、列車TRを所定位置(たとえば停車駅に設定される目標停車位置)に停車させる停車制御を実現するために駆動/制動制御装置130に与える制御指令(たとえばブレーキ指令)を算出する。さらに、列車制御装置100は、制限速度を守りながら駅間を走行させるための制御指令(力行指令および/またはブレーキ指令)も算出しうる。なお、列車制御装置100は、たとえば、プロセッサやメモリなどを備えたコンピュータとして構成されている。
The
駆動/制動制御装置130は、ATC車上装置120からのブレーキ指令と、列車制御装置からの力行指令および/またはブレーキ指令と、運転士の操作に応じて不図示の主幹制御器(マスターコントローラ)から出力される力行指令および/またはブレーキ指令と、に基づいて、モータ170および/またはブレーキ装置180を制御する。
The drive /
なお、力行指令とは、駆動/制動制御装置130を介してモータ170に与えられることで列車TRの力行を実現し、ブレーキ指令とは、駆動/制動制御装置130を介してモータ170またはブレーキ装置180に与えられることで列車TRの制動を実現する。モータ170に与えられるブレーキ指令は、モータ170の回生を利用した回生ブレーキ(電気ブレーキ)を実現し、ブレーキ装置180に与えられるブレーキ指令は、ブレーキ装置180を利用した空気ブレーキを実現する。
The power running command is given to the
ここで、実施形態において、列車制御装置100は、ブレーキ判定部103と、減速度比率推定部104と、特性パラメータ調整部105と、制御指令算出部108と、取得部111と、を有している。これらの構成の一部または全部は、列車制御装置100のプロセッサがメモリに記憶されたコンピュータプログラムを実行することでハードウェアとソフトウェアとの協働により機能的に実現されてもよいし、専用の回路などによってハードウェア的に実現されてもよい。
Here, in the embodiment, the
また、列車制御装置100は、SSDやHDDのような不揮発性の記憶媒体に、記憶部101と、特性モデル保持部102と、特性パラメータ保持部106と、停止制御パラメータ保持部107と、を備えている。
Further, the
記憶部101には、路線情報と、運行情報と、が記憶されている。路線情報は、列車TRが走行する路線の情報であって、少なくとも当該列車が停止する駅の位置を示した情報が含まれている。さらに、路線情報には、路線に関する様々な情報が含まれており、たとえば、列車TRが走行する路線の勾配および曲線(曲率半径)に関する情報や、各閉塞区間の制限速度に関する情報、閉塞長(閉塞区間の距離)に関する情報、閉塞区間の並びに関する線形情報などが含まれている。
The
運行情報は、たとえば、列車TRが走行する路線上に存在する各停車駅の目標停車位置や、列車TRの運転種別ごとに設定される停車駅、各駅間で予め決められた走行時間などである。 The operation information includes, for example, the target stop position of each stop station existing on the line on which the train TR travels, the stop station set for each operation type of the train TR, and the predetermined travel time between each station. ..
特性モデル保持部102には、列車TRの加速特性や減速特性などを含む車両情報が記憶されている。より具体的に、車両情報は、列車TRの列車長や重量、与えられる力行指令およびブレーキ指令にそれぞれ対応した加速特性および減速特性を示すモデル(加速特性モデルおよび減速特性モデル)、空気抵抗の特性、勾配抵抗の特性、曲線抵抗の特性、電気ブレーキ(回生ブレーキ)と空気ブレーキとの切り換えの判断基準となる切換開始速度および切換終了速度などを含んでいる。なお、実施形態では、減速特性モデルとして、回生ブレーキに対応した減速特性モデルと、空気ブレーキに対応した減速特性モデルと、の2つが存在する。
The characteristic
取得部111は、速度位置検出装置110から、速度位置検出装置110が検出した列車TRの速度および位置を取得する。
The
ブレーキ判定部103は、駆動/制動制御装置130から取得される信号(回生有効信号)に基づいて、回生ブレーキと空気ブレーキとのどちらが作動しているかを判定する。
The
減速度比率推定部104は、速度位置検出装置110で検出された速度および位置と、記憶部101から読み出された路線情報と、特性モデル保持部102から読み出された減速特性モデルと、制御指令算出部108で算出されたブレーキ指令と、に基づいて、列車TRの計算上の減速度合と実際の減速度合との関係(減速度比率、ブレーキの利き具合)を算出する。
The deceleration
特性パラメータ調整部105は、減速度比率推定部104で推定された減速度比率に基づいて、特性パラメータ保持部106に保持された特性パラメータを調整する。特性パラメータとは、減速特性モデルの補正に用いるパラメータである。前述したように、減速特性モデルは、回生ブレーキに対応した減速特性モデルと、空気ブレーキに対応した減速特性モデルと、の2つが存在するので、特性パラメータも、回生ブレーキに対応した減速特性モデルの補正用と、空気ブレーキに対応した減速特性モデル用と、の2つが存在する。
The characteristic
停止制御パラメータ保持部107は、制御指令算出部108でのブレーキ指令の算出時に利用される停止制御パラメータが保持されている。本実施形態の停止制御パラメータ保持部107は、停止制御パラメータとして、列車挙動予測時間、許容偏差時間、許容偏差下限値、停止時点で使用する停止時ブレーキ指令、ブレーキ指令を停止時ブレーキ指令に切り換えるブレーキ切換速度の初期値、減速度許容範囲(上限値と下限値)、ブレーキ切換速度上限値、ブレーキ切換速度調整単位を備えている。
The stop control
列車挙動予測時間は、制御指令算出部108がブレーキ指令を算出する際に、未来の列車TRの挙動に考慮して制動指令を行うための、現在からの予測時間を示している。本実施形態では列車挙動予測時間が4秒の場合(換言すれば、現在から列車TRの4秒後の位置等を予測する)について説明するが、4秒に制限するものではなく、他の時間であってもよい。
The train behavior prediction time indicates the predicted time from the present for the control
許容偏差時間は、列車TRの目標減速パターンの進行方向の許容範囲を導出するための時間とする。許容偏差下限値は、当該許容範囲における下限値を示している。停止時ブレーキ指令は、停止時点で使用するブレーキ指令(制御指令の一例)とする。ブレーキ切換速度の初期値は、ブレーキ切換速度の初期値は、停止時ブレーキ指令に切り換える時の列車TRの速度の初期値を示している。 The permissible deviation time is the time for deriving the permissible range in the traveling direction of the target deceleration pattern of the train TR. The permissible deviation lower limit indicates the lower limit in the permissible range. The stop brake command is a brake command (an example of a control command) used at the time of stop. The initial value of the brake switching speed indicates that the initial value of the brake switching speed is the initial value of the speed of the train TR when switching to the brake command when stopped.
減速度許容範囲(上限値と下限値)は、列車TRが停止時点における許容可能な減速度の範囲を示している。ブレーキ切換速度上限値は、停止時ブレーキ指令に切り換える時の列車TRの速度の上限値を示している。 The allowable deceleration range (upper limit value and lower limit value) indicates the allowable deceleration range when the train TR stops. The brake switching speed upper limit value indicates the upper limit value of the train TR speed when switching to the stop brake command.
本実施形態の減速度許容範囲の上限値及び下限値は、停止時ブレーキ指令で設定される減速度(の絶対値)に、‘1’より大きい係数を乗じて設定された値とする。さらに具体的には、上限値に乗ずる係数は、下限値に乗ずる係数より大きい値とする。これは、列車TRの減速度が停止時ブレーキ指令の規定減速度まで弱くならなくても、ある程度近づけばよいことに基づくものである。 The upper limit value and the lower limit value of the deceleration allowable range of the present embodiment are values set by multiplying (absolute value) the deceleration set by the stop brake command by a coefficient larger than '1'. More specifically, the coefficient for multiplying the upper limit value is set to a value larger than the coefficient for multiplying the lower limit value. This is based on the fact that even if the deceleration of the train TR does not weaken to the specified deceleration of the brake command at the time of stop, it should be close to some extent.
減速度許容範囲の上限値は、停止時の減速度の絶対値が当該値より小さいほうが好ましいという値であり、減速度許容範囲の下限値は、停止時の減速度の絶対値が当該値より小さくなくてもよいという値である。さらには、停止時ブレーキ指令で設定される減速度の絶対値に、‘1’より大きい係数を乗じて、減速度許容範囲の上限値及び下限値を設定してもよい。これにより、ブレーキの利き具合を考慮できる。また、減速度許容範囲の上限値及び下限値を設定するために、空気ブレーキに対応した減速特性モデル用の特性パラメータを乗算してもよい。 The upper limit of the deceleration allowable range is a value that the absolute value of the deceleration at the time of stopping is preferably smaller than the value, and the lower limit of the deceleration allowable range is the absolute value of the deceleration at the time of stopping being smaller than the value. It is a value that does not have to be small. Further, the absolute value of the deceleration set by the stop brake command may be multiplied by a coefficient larger than '1' to set the upper limit value and the lower limit value of the deceleration allowable range. As a result, the degree of braking performance can be taken into consideration. Further, in order to set the upper limit value and the lower limit value of the deceleration allowable range, the characteristic parameter for the deceleration characteristic model corresponding to the air brake may be multiplied.
ブレーキ切換速度調整単位は、列車TRのブレーキ切換速度を調整する単位を示している。例えば、ブレーキ切換速度調整単位が0.2kmの場合、ブレーキ切換速度を調整する際に0.2km単位で増減させる。なお、ブレーキ切換速度調整単位は、ブレーキ切換速度を上げる場合と下げる場合とで、異なる値を設定してもよい。 The brake switching speed adjustment unit indicates a unit for adjusting the brake switching speed of the train TR. For example, when the brake switching speed adjustment unit is 0.2 km, the brake switching speed is increased or decreased in 0.2 km units when the brake switching speed is adjusted. The brake switching speed adjustment unit may be set to a different value depending on whether the brake switching speed is increased or decreased.
制御指令算出部108は、調整部109を備え、取得部111が取得した列車TRの速度および位置と、記憶部101から読み出された路線情報と、に基づいて、列車TRを目標停車位置に停止させる(例えば路線情報で示された駅の位置に停止させる)ブレーキ指令(制御指令の一例)を算出し、駆動/制動制御装置130に出力する。なお、2つの減速特性モデルと2つの特性パラメータのうちどれを使用するかは、ブレーキ判定部の判定結果に基づいて決定される。また、制御指令算出部108は、ブレーキ指令を算出するために、さらに、特性モデル保持部102から読み出された車両情報と、特性パラメータ保持部106から読み出された特性パラメータと、停止制御パラメータ保持部107から読み出された停止制御パラメータと、を用いてもよい。
The control
調整部109は、取得部111が取得した列車TRの速度、位置及び路線情報に記憶された駅の位置に基づいたブレーキ指令が出力された場合の、現在から列車挙動予測時間(4秒)経過するまでの間の列車TRの減速度予測値に基づいて、ブレーキ切換速度を調整する。本実施形態のブレーキ切換速度は、列車TRの減速度を弱める基準となる速度する。
The adjusting
本実施形態の制御指令算出部108は、第1ブレーキ指令(第1制御指令の一例)に従って列車TRの減速制御が行われている間に、列車TRの速度が、調整部により調整されたブレーキ切換速度より低くなった場合に、第1ブレーキ指令と比べて減速度合いを弱めた所定のブレーキ指令(第2制御指令の一例)を算出し、駆動/制動制御装置130に出力する。
The control
なお、実施形態では、列車制御装置100が、制限速度に沿って駅間を走行するための目標速度を算出する目標速度算出部や、駅間を所定の時間で走行するための走行計画を算出する走行計画算出手段をさらに備えていてもよい。この場合、制御指令算出部108が、算出された目標速度および走行計画に従って列車TRを次駅まで走行させるための力行指令および/またはブレーキ指令を算出してもよい。
In the embodiment, the
図2は、本実施形態の列車TRが駅に停止する際の目標減速パターンを例示した図である。目標減速パターン201は、列車TRが目標停車位置に停車するまでに達成しうる列車TRの目標速度および目標位置の関係に対応する。
FIG. 2 is a diagram illustrating a target deceleration pattern when the train TR of the present embodiment stops at a station. The
目標減速パターン201は、列車TRが目標停車位置205で停車するために一定の減速度または一定のブレーキ指令で減速した場合の列車TRの速度および位置の軌跡を、目標停車位置205を基準として時間をさかのぼる方向に所定の時間刻みで位置と速度のデータとして算出されるものである。目標減速パターン201は、停車駅毎に予め記憶部101に記憶されたものが使用されてもよいし、停車駅からの出発や次の停車駅への接近が発生する毎に制御指令算出部108などによって新たに算出されてもよい。実際の減速度に合わせて特性パラメータを調整したうえで、一定のブレーキ指令で目標減速パターンを作成すると、目標減速パターンに追従させながらの減速を実現する際のブレーキ指令の変更回数を抑制することができる。
The
図2に示される例では、制御指令算出部108は、目標減速パターン201に従って速度を低下させていくように、ブレーキ指令を算出している。
In the example shown in FIG. 2, the control
目標減速パターンに従ってブレーキ指令が出力された後、列車TRの速度がブレーキ切換速度Vtより低下した場合に、制御指令算出部108は、減速度合いを弱めるブレーキ指令を算出し、駆動/制動制御装置130に出力する。これにより、減速度が小さくなってから列車TRが停止するため、停止時の乗り心地を向上させることができる。
When the speed of the train TR is lower than the brake switching speed Vt after the brake command is output according to the target deceleration pattern, the control
本実施形態においては、制御指令算出部108は、許容偏差時間と、列車TRの速度と、から、列車TRの目標減速パターンの進行方向の許容範囲202、203を導出する。許容範囲は、目標減速パターンに対して許容される列車TRの位置ずれの範囲を示したものである。列車挙動予測時間(4秒)後の許容範囲は、列車挙動予測時間(4秒)後の速度予測値に、許容偏差時間を乗算することで算出できる。したがって、列車TRの目標減速パターンに対する位置ずれが許容範囲から外れない限り、現在のブレーキ指令を継続することが許容される。
In the present embodiment, the control
本実施形態の制御指令算出部108は、列車挙動予測時間(4秒)後の列車TRの位置予測値と、目標減速パターンの速度予測値と同じ速度の位置と、の差分(位置偏差予測値)が、許容範囲に含まれるか否かを判定する。そして、制御指令算出部108は、列車挙動予測時間(4秒)後の列車TRの位置偏差予測値が、許容範囲202、203内になるように、ブレーキ指令を算出する。
The control
例えば、制御指令算出部108は、列車TRの現在の位置211から、現在のブレーキ指令による列車挙動予測時間(4秒)後の列車TRの位置偏差予測値212、現在のブレーキ指令より一段弱いブレーキ指令による列車挙動予測時間(4秒)後の列車TRの位置偏差予測値213、現在のブレーキ指令より一段強いブレーキ指令による列車挙動予測時間(4秒)後の列車TRの位置偏差予測値214を算出する。そして、算出した複数の位置偏差予測値のうち、許容範囲202、203に含まれる位置偏差予測値がある場合に、制御指令算出部108は、当該位置偏差予測値になるようにブレーキ指令を出力する。
For example, the control
一方、算出した複数の位置偏差予測値のうち、いずれの位置偏差予測値も、許容範囲202、203に含まれない場合に、制御指令算出部108は、算出した複数の位置偏差予測値のうち、許容範囲202、203よりショート側と予測されるブレーキ指令候補のうち、最も力行側に高位のブレーキ指令(換言すれば位置偏差予測値214に停止するブレーキ指令)を選択する。これにより、目標減速パターンよりややショート側になるように減速することで、停止間際にブレーキ指令が自然に弱くなるため、乗り心地よく停止することができる。なお、ショート側とは、許容範囲から列車TRが相対的にショートランする側を示し、オーバ側とは、許容範囲から列車TRが相対的にオーバーランする側を示す。
On the other hand, when none of the calculated position deviation predicted values is included in the
以下、図1に示される列車制御装置100の各部の詳細につき、その動作(処理フロー)とともに説明する。
Hereinafter, details of each part of the
図3は、第1実施形態にかかる列車制御装置100が実行する処理の流れを示した例示的かつ模式的なフローチャートである。この図3に示される一連の処理は、列車TRを所定位置(たとえば目標停車位置)に停車させる停車制御の開始時から行われる。停車制御の開始の判断は、例えば、次の目標停車位置までの残りの距離が所定値以下になったか否か、速度位置検出装置110により検出された速度および位置が目標減速パターンに接近したか否か、または、速度位置検出装置110により検出された速度および位置と所定のブレーキ指令(第2の制御指令の一例)とから予測される停止位置が目標停車位置に近くなったか否か等の基準に従って実施される。
FIG. 3 is an exemplary and schematic flowchart showing the flow of processing executed by the
図3に示されるように、第1実施形態では、まず、特性パラメータ調整部105は、減速度比率推定部104で推定された減速度比率に基づいて、特性パラメータ保持部106に保持された特性パラメータを調整する(S201)。特性パラメータ調整部105は、調整すべき特性パラメータを、ブレーキ判定部103の判定結果に基づいて決定する。
As shown in FIG. 3, in the first embodiment, first, the characteristic
そして、制御指令算出部108は、現在出力中の制御指令に対して加速度/減速度の変化量が所定の範囲内となるブレーキ指令である複数のブレーキ指令候補を抽出する(S202)。なお、たとえば停車制御を開始したばかりで制御指令として力行指令が出力中だった場合、制御指令算出部108は、それ以上力行側に高位の指令をブレーキ指令候補に含めないようにする。また、ブレーキ指令あるいは惰行指令(力行指令もブレーキ指令もゼロ)が出力中だった場合、制御指令算出部108は、惰行指令よりも力行側に高位の指令をブレーキ指令候補に含めないようにする。
Then, the control
そして、制御指令算出部108は、列車TRの挙動の予測値を算出する(S203)。より具体的に、制御指令算出部108は、まず、速度位置検出装置110で検出される列車TRの速度および位置と、記憶部101から読み出される路線情報及び運行情報と、特性モデル保持部102から読み出される車両情報と、特性パラメータ保持部106から読み出される特性パラメータと、停止制御パラメータ保持部107から読み出した停止制御パラメータ(例えば、列車挙動予測時間)と、を取得する。
Then, the control
そして、制御指令算出部108は、取得されたこれらの情報に基づいて、S202で抽出された複数のブレーキ指令候補の各々と一致するブレーキ指令を、列車挙動予測時間だけ出力した場合の列車TRの挙動を予測し、列車挙動予測時間が経過した後の列車TRの速度予測値、減速度予測値および位置予測値を算出する。なお、列車挙動予測時間は、ブレーキ指令の変更に応じた減速度の変化がほぼ完了してからの列車TRの速度および位置予測値が得られるように、ブレーキ指令の変更に応じて発生する減速度の応答遅れ以上の長さを有する値に設定される。
Then, the control
制御指令算出部108は、停止制御パラメータ保持部107から読み出した許容偏差時間と、目標減速パターンと、に基づいて、目標減速パターンに対して許容される列車TRの位置ずれの範囲を示す許容範囲を決定する(S204)。制御指令算出部108は、目標減速パターンで速度予測値と同じ速度の時の位置を算出し、算出された位置と、位置予測値との差分である位置偏差予測値を算出する。そして、制御指令算出部108は、現在の速度がブレーキ切換速度より大きい場合に、位置偏差予測値が、許容範囲内に含まれるようなブレーキ指令を算出し、出力する。
The control
目標減速パターン及び許容範囲とは、図2に示されるような情報とする。本実施形態においては、許容偏差時間に列車TRの速度を乗じて(列車挙動予測時間(4秒)後の許容範囲の場合には、許容偏差時間に速度予測値を乗じて)許容範囲を求める。この許容偏差時間は、例えば、オーバ側0.5秒、ショート側1秒というように、オーバ側とショート側で異なる値を設定してもよい。 The target deceleration pattern and the allowable range are information as shown in FIG. In the present embodiment, the permissible range is obtained by multiplying the permissible deviation time by the speed of the train TR (in the case of the permissible range after the train behavior prediction time (4 seconds), the permissible deviation time is multiplied by the speed prediction value). .. The permissible deviation time may be set to different values on the over side and the short side, for example, 0.5 seconds on the over side and 1 second on the short side.
ただし、列車の速度が低下して、許容範囲が狭くなった場合に、ブレーキ指令がばたつかないように制御する必要がある。本実施形態の制御指令算出部108は、停止制御パラメータ保持部107に記憶されている許容偏差下限値を許容範囲の下限値として設定する。なお、許容偏差下限値は、許容偏差時間と同様、例えばオーバ側5cm、ショート側10cmというように、オーバ側とショート側で異なる値が設定されてもよい。
However, it is necessary to control the brake command so that it does not flutter when the train speed decreases and the allowable range becomes narrower. The control
次に、調整部109が、列車挙動予測時間後の列車の減速度を示した列車TRの減速度予測値と、停止制御パラメータ保持部107から読み出した減速度許容範囲(上限値と下限値)と、に基づいて、ブレーキ切換速度を調整する(S205)。なお、詳細については後述する。
Next, the adjusting
そして、制御指令算出部108は、列車挙動予測時間(4秒)後の列車TRの位置偏差予測値と、許容範囲と、列車TRの速度予測値と、ブレーキ切換速度と、を比較して、複数のブレーキ司令候補から、ブレーキ指令を選択し、出力する(S206)。
Then, the control
列車TRの現在の速度がブレーキ切換速度を下回っている場合、制御指令算出部108は、停止制御パラメータ保持部107に記憶された停止制御パラメータに基づいて算出された停止時ブレーキ指令を選択する。
When the current speed of the train TR is lower than the brake switching speed, the control
一方、列車TRの現在の速度がブレーキ切換速度以上の場合、制御指令算出部108は、現在のブレーキ指令での位置偏差予測値が、許容範囲に含まれる場合、現在のブレーキ指令を継続する。現在のブレーキ指令での位置偏差予測値が許容範囲を外れる場合、制御指令算出部108は、位置偏差予測値が許容範囲に含まれるブレーキ指令候補がある場合、当該ブレーキ指令候補のうち、現在のブレーキ指令と比べて、変化量が最も少ないブレーキ指令値を選択する。
On the other hand, when the current speed of the train TR is equal to or higher than the brake switching speed, the control
位置偏差予測値が許容範囲に含まれるブレーキ指令候補がない場合、制御指令算出部108は、位置偏差予測値がショート側となるブレーキ指令候補のうち、力行側に最も高位のブレーキ指令を選択する。
When there is no brake command candidate whose position deviation predicted value is within the allowable range, the control
そして、列車制御装置100は、列車TRが停止したか否かを判定する(S207)。列車TRが停止していないと判定された場合(S207:No)、S201から再び処理を行う。一方、列車制御装置100は、列車TRが停止したと判定された場合(S207:Yes)、処理を終了する。
Then, the
次に、S205における調整部109によるブレーキ切換速度の調整について説明する。図4は、本実施形態の調整部109によるブレーキ切換速度の調整手順を示したフローチャートである。
Next, the adjustment of the brake switching speed by the adjusting
まず、調整部109は、列車挙動予測時間(4秒)後の列車TRの速度予測値=‘0’か否か、換言すれば、列車挙動予測時間(4秒)後までに列車が停止したか否かを判定する(S301)。
First, the adjusting
調整部109は、列車TRの速度予測値≠‘0’と判定した場合(S301:No)、停止制御パラメータ保持部107から読み出したブレーキ切換速度の初期値を、ブレーキ切換速度として設定して(S302)、処理を終了する。
When the adjusting
一方、調整部109は、列車TRの速度予測値=‘0’と判定した場合(S301:Yes)、停止制御パラメータ保持部107から減速度許容範囲を読み出し、減速度許容範囲を設定する(S303)。
On the other hand, when the adjusting
そして、調整部109は、列車挙動予測時間(4秒)後の列車TRの減速度予測値の絶対値が減速度許容範囲の下限値より小さいか否かを判定する(S304)。減速度予測値の絶対値が減速度許容範囲の下限値より小さいと判定した場合(S304:Yes)、調整部109は、列車TRが目標減速パターンに従って減速を開始してから、ブレーキ切換速度を上げたことがあるか否かを判定する(S305)。ブレーキ切換速度を上げたことがある場合(S305:Yes)、ブレーキ切換速度のばたつきを抑止するために、ブレーキ切換速度を調整せずに処理を終了する。
Then, the adjusting
一方、調整部109は、列車TRが目標減速パターンに従って減速を開始してから、ブレーキ切換速度を上げたことがない場合(S305:No)、ブレーキ切換速度を下げる制御を行う(S306)。本実施形態では、現在設定されているブレーキ切換速度から、ブレーキ切換速度調整単位だけ下げる制御を行う。
On the other hand, if the train TR has never increased the brake switching speed since the train TR started decelerating according to the target deceleration pattern (S305: No), the adjusting
S304において、調整部109は、列車挙動予測時間(4秒)後の列車TRの減速度予測値の絶対値が減速度許容範囲の下限値より小さくはない判定した場合(S304:No)、調整部109は、列車TRの減速度予測値の絶対値が減速度許容範囲の上限値より大きいか否かを判定する(S307)。減速度許容範囲の上限値より大きくないと判定した場合(S307:No)、許容範囲内として処理を行わずに終了する。
In S304, when the adjusting
一方、調整部109は、減速度予測値の絶対値が減速度許容範囲の上限値より大きいと判定した場合(S307:Yes)、列車TRが目標減速パターンに従って減速を開始してから、ブレーキ切換速度を下げたことがあるか否かを判定する(S308)。ブレーキ切換速度を下げたことがある場合(S308:Yes)、ブレーキ切換速度のばたつきを抑止するために、ブレーキ切換速度を調整せずに処理を終了する。
On the other hand, when the adjusting
一方、調整部109は、列車TRが目標減速パターンに従って減速を開始してから、ブレーキ切換速度を下げたことがない場合(S308:No)、ブレーキ切換速度を上げると、ブレーキ切換速度の上限値を超えるか否かを判定する(S309)。調整部109は、ブレーキ切換速度の上限値を超えないと判定した場合(S309:No)、ブレーキ切換速度を上げる制御を行う(S310)。本実施形態では、現在設定されているブレーキ切換速度から、ブレーキ切換速度調整単位だけ上げる制御を行う。
On the other hand, if the brake switching speed has not been lowered since the train TR started decelerating according to the target deceleration pattern (S308: No), the adjusting
一方、調整部109は、ブレーキ切換速度の上限値を超えると判定した場合(S309:Yes)、ブレーキ切換速度を、ブレーキ切換速度の上限値に設定する(S311)。
On the other hand, when the adjusting
本実施形態においては、上述した制御を行うことで、列車TRの減速度に応じた、ブレーキ切換速度が設定される。 In the present embodiment, by performing the above-mentioned control, the brake switching speed is set according to the deceleration of the train TR.
つまり減速度の絶対値が高い場合には、ブレーキ切替速度を上げ、減速度の絶対値が低い場合には、ブレーキ切替速度を下げる。つまり、減速度の絶対値が高い場合には、早い段階で、減速度が弱いブレーキ指令に切り替えられるため、減速度を十分に低下させた後、列車TRを停車させることができる。上述した制御を行うことで、走行時間の伸びを抑制しながら、停止直前にブレーキ指令を弱くすることで、停止の瞬間の乗り心地悪化を抑止できる。一方、減速度の絶対値が低い場合には、十分に減速度が低下しているため、遅い段階で、減速度が弱いブレーキ指令に切り替えることで、目標停車位置に到着するまでに遅延が生じるのを抑止できる。 That is, when the absolute value of deceleration is high, the brake switching speed is increased, and when the absolute value of deceleration is low, the brake switching speed is decreased. That is, when the absolute value of deceleration is high, the brake command with weak deceleration is switched at an early stage, so that the train TR can be stopped after the deceleration is sufficiently reduced. By performing the above-mentioned control, it is possible to suppress the deterioration of the riding comfort at the moment of stopping by weakening the brake command immediately before stopping while suppressing the increase in traveling time. On the other hand, when the absolute value of deceleration is low, the deceleration is sufficiently reduced. Therefore, by switching to the brake command with weak deceleration at a late stage, a delay occurs before reaching the target stop position. Can be deterred.
具体的には、停止時の減速度予測値の絶対値が、減速度許容範囲の下限値より小さい場合、停止時ブレーキ指令への切換を遅らせても停止の瞬間の減速度は十分弱くなると予想される。このため、ブレーキ切換速度調整単位だけ、ブレーキ切換速度を下げる制御を行うこととした。一方、停止時の減速度予測値の絶対値が停止減速度許容範囲の上限値より大きい場合、停止時ブレーキ指令への切換が遅すぎて、停止の瞬間の減速度が十分弱くならないと予想される。このため、ブレーキ切換速度調整単位だけ、ブレーキ切換速度を上げる制御をおこなうこととした。 Specifically, if the absolute value of the deceleration prediction value at the time of stop is smaller than the lower limit of the deceleration allowable range, it is expected that the deceleration at the moment of stop will be sufficiently weak even if the switching to the brake command at the time of stop is delayed. Will be done. Therefore, it was decided to control the brake switching speed to be lowered only by the brake switching speed adjustment unit. On the other hand, if the absolute value of the predicted deceleration value at the time of stop is larger than the upper limit of the permissible stop deceleration range, it is expected that the switching to the brake command at the time of stop is too slow and the deceleration at the moment of stop is not sufficiently weakened. NS. Therefore, it was decided to control to increase the brake switching speed only by the brake switching speed adjustment unit.
本実施形態においては、図2に示す処理手順を所定の制御周期(例えば50ms)ごとに行うこととした。これにより、図4に示される処理手順も所定の制御周期(例えば50ms)ごとに行われる。このように、本実施形態は、所定の制御周期毎に、列車TRの挙動に基づいてブレーキ切換速度を調整することとした。これにより、列車速度がブレーキ切換速度まで低減するまでの間に、適切なブレーキ切換速度を設定できる。適切なブレーキ切換速度を設定できるので、停止時の減速度の低減と、走行時間の延びの抑止と、の両立を実現できる。 In the present embodiment, the processing procedure shown in FIG. 2 is performed every predetermined control cycle (for example, 50 ms). As a result, the processing procedure shown in FIG. 4 is also performed at predetermined control cycles (for example, 50 ms). As described above, in the present embodiment, the brake switching speed is adjusted based on the behavior of the train TR at each predetermined control cycle. As a result, an appropriate brake switching speed can be set until the train speed is reduced to the brake switching speed. Since an appropriate brake switching speed can be set, it is possible to achieve both reduction of deceleration at the time of stopping and suppression of extension of running time.
図4のS305、S308で示したように、調整部109は、S302でブレーキ切換速度の初期値が設定されてから、ブレーキ切換速度を低くする調整を行った場合、ブレーキ切換速度を高くする調整を行わず、ブレーキ切換速度を高くする調整を行った場合、ブレーキ切換速度を低くする調整を行わないように制御を行うこととした。これにより、減速度許容範囲を狭く設定した場合でも、ブレーキ切換速度の調整が振動するのを避けることができる。
As shown in S305 and S308 of FIG. 4, when the
次に、S206における制御指令算出部108による、ブレーキ指令の算出について説明する。図5は、本実施形態の制御指令算出部108によるブレーキ指令の算出を示したフローチャートである。
Next, the calculation of the brake command by the control
第1実施形態では、まず、制御指令算出部108は、取得部111が取得した列車速度が、ブレーキ切換速度を下回ったか否かを判定する(S501)。
In the first embodiment, first, the control
そして、制御指令算出部108は、列車速度が、ブレーキ切換速度を下回っていないと判定した場合(S501:No)、速度予測値と、停止制御パラメータ保持部107に記憶された許容時間と、に基づいて、列車挙動予測時間(4秒)の許容範囲を算出する。許容時間とは、目標減速パターンに対する許容範囲を時間の次元で表したものである。本実施形態では、速度予測値と許容偏差時間とを乗算することで許容範囲で求めることができる。なお、許容範囲(許容偏差時間)は、目標減速パターンに対してオーバ側とショート側とで非対称であってもよい。
Then, when the control
そして、制御指令算出部108は、現在のブレーキ指令を維持した場合の位置偏差予測値が、許容範囲内か否かを判定する(S503)。位置偏差予測値が、許容範囲内と判定した場合(S503:Yes)、制御指令算出部108は、現在のブレーキ指令を維持する(S504)。
Then, the control
一方、位置偏差予測値が、許容範囲に含まれていない判定した場合(S503:No)、制御指令算出部108は、列車挙動予測時間(4秒)の位置偏差予測値が、許容範囲内となるブレーキ指令候補があるか否かを判定する(S505)。
On the other hand, when it is determined that the position deviation predicted value is not included in the permissible range (S503: No), the control
位置偏差予測値が、許容範囲内となるブレーキ指令候補があると判定した場合(S505:Yes)、制御指令算出部108は、位置偏差予測値が、許容範囲内となるブレーキ指令候補のうち、現在のブレーキ指令から変化量が最も少ないブレーキ指令を選択する(S506)。
When it is determined that there is a brake command candidate whose position deviation predicted value is within the permissible range (S505: Yes), the control
一方、位置偏差予測値が、許容範囲内となるブレーキ指令候補がないと判定した場合(S505:No)、制御指令算出部108は、位置偏差予測値が許容範囲よりショート側となるブレーキ指令候補のうち、力行側に最も高位となるブレーキ指令を選択する(S507)。
On the other hand, when it is determined that there is no brake command candidate whose position deviation predicted value is within the permissible range (S505: No), the control
また、S501において、制御指令算出部108は、列車速度が、ブレーキ切換速度を下回ったと判定した場合(S501:Yes)、停止制御パラメータ保持部107に記憶されている停止時ブレーキ指令を選択する(S502)。停止時ブレーキ指令は、現在のブレーキ指令よりも弱いブレーキ指令のため、停止の瞬間の乗り心地悪化を抑止できる。
Further, in S501, when the control
本実施形態では、ブレーキ切換速度と、停止時ブレーキ指令と、を十分小さい値で設定されている。このため、S502において列車速度がブレーキ切換速度を下回った場合に、停止時ブレーキ指令を選択することにより、停止位置と走行時間の延びを抑えながら、停止の瞬間の減速度を小さくして、乗り心地の悪化を抑止できる。 In this embodiment, the brake switching speed and the stop brake command are set with sufficiently small values. Therefore, when the train speed falls below the brake switching speed in S502, by selecting the stop brake command, the deceleration at the moment of stop is reduced while suppressing the extension of the stop position and the traveling time, and the ride is made. Deterioration of comfort can be suppressed.
本実施形態においては、停止時ブレーキを選択する際のブレーキ切換速度を、列車TRの減速度に応じて調整することとした。 In the present embodiment, the brake switching speed when selecting the brake at stop is adjusted according to the deceleration of the train TR.
ブレーキ切換速度が固定の場合、停止時ブレーキ指令への切換前が強めのブレーキ指令を出力中の場合、停止時の減速度がそれほど弱くならないうちに停止してしまう場合がある。このような場合、停止の瞬間の乗り心地改善効果が小さくなる。同様に、ブレーキ切換速度が固定の場合、弱めのブレーキ指令を出力中だった場合は、停止前の低速走行の期間が長くなるため、走行時間が延びてしまう。 When the brake switching speed is fixed, when a strong brake command is being output before switching to the brake command at stop, the deceleration at stop may stop before it becomes so weak. In such a case, the effect of improving the riding comfort at the moment of stopping is reduced. Similarly, when the brake switching speed is fixed, if a weak brake command is being output, the period of low-speed running before stopping becomes long, so the running time is extended.
そこで、本実施形態では、ブレーキ指令の変更に対する減速度変化を考慮して、切換前の減速度に応じてブレーキ切換速度を調整することとした。 Therefore, in the present embodiment, the brake switching speed is adjusted according to the deceleration before the switching in consideration of the deceleration change due to the change of the brake command.
図6は、本実施形態において、ブレーキ切換速度になるまで、ブレーキ指令の変動量がなかった場合に行われるブレーキ指令に基づいた減速度及び速度の例を示した図である。 FIG. 6 is a diagram showing an example of deceleration and speed based on the brake command performed when there is no fluctuation amount of the brake command until the brake switching speed is reached in the present embodiment.
図6に示される例では、停止間際に減速度を弱くしない場合の(従来通りの)ブレーキ指令の出力値601と、ブレーキ切換速度になった場合に停止時ブレーキ指令に切り換える場合のブレーキ指令の出力値602と、を示している。従来通りのブレーキ指令の出力値601の場合の減速度603では、列車TRが停車する時刻t12まで減速度に変化がなく、列車TRが停止した時刻t12で減速度‘0’になるよう急峻に変化する。
In the example shown in FIG. 6, the
速度変化611は、停止間際に減速度を弱くしない場合の(従来通りの)ブレーキ指令による速度変化を示している。速度変化611で示されるように、時刻t12で速度‘0’となる。
The
一方、本実施形態においては、時刻t11になった場合に、制御指令算出部108は、列車速度がブレーキ切換速度以下になったものとして、ブレーキ指令の出力値602で示されるように、停止時ブレーキ指令を選択し、出力する。
On the other hand, in the present embodiment, when the time t 11 is reached, the control
速度変化612は、列車速度がブレーキ切換速度以下になったタイミングで停止時ブレーキ指令を選択した場合の速度変化を示している。速度変化612で示されるように、時刻t11以降では速度が緩やかに変化し、時刻t13で速度‘0’となる。本実施形態においては、停止するまでの時間は、時刻t13−時刻t12だけ増加するが、列車TRの列車速度が、ブレーキ切換速度になってからの制御によるものであるため、微差である。
The
これにより、本実施形態のブレーキ指令の出力値602の場合の減速度604では、時刻t11から減速度が徐々に低下し、時刻t13で列車TRが停止する。時刻t13の減速度604は、時刻t12の減速度603と比べて‘0’に近いため、乗り心地が改善されていることが把握できる。
Accordingly, the
図7は、本実施形態において、ブレーキ切換速度になるまで、ブレーキ指令の強くした場合に行われるブレーキ指令に基づいた減速度及び速度の例を示した図である。 FIG. 7 is a diagram showing an example of deceleration and speed based on the brake command performed when the brake command is strengthened until the brake switching speed is reached in the present embodiment.
図7に示される例では、停止間際に減速度を弱くしない場合の(従来通りの)ブレーキ指令の出力値701と、ブレーキ切換速度になった場合に停止時ブレーキ指令に切り換える場合のブレーキ指令の出力値702と、を示している。図7に示されるように時刻‘0’から時刻t21までの間でブレーキ指令の出力値701、702は所定時間毎に強くする制御が行われている(所定時間毎に負側に切り換えられている)。本実施形態では、時刻t21のブレーキ指令の出力値701の出力値が、時刻t11のブレーキ指令の出力値601と一致する。
In the example shown in FIG. 7, the
そして、時刻‘0’から時刻t21までの間のブレーキ指令の変化に応じて、従来通りのブレーキ指令の出力値701の場合の減速度703と、ブレーキ切換速度になった場合に停止時ブレーキ指令に切り換える場合のブレーキ指令の出力値702の場合の減速度704と、は負側に徐々に大きくなっていく。
Then, according to the change in the brake command from time "0" to the time t 21, and the
速度変化711は、停止間際に減速度を弱くしない場合の(従来通りの)ブレーキ指令による速度変化を示している。速度変化711で示されるように、時刻t22で速度‘0’となる。
The
一方、本実施形態においては、時刻t21になった場合に、制御指令算出部108は、列車速度がブレーキ切換速度以下になったものとして、ブレーキ指令の出力値702で示されるように、停止時ブレーキ指令を選択し、出力する。
On the other hand, in the present embodiment, when the time t 21 is reached, the control
速度変化712は、列車速度がブレーキ切換速度以下になったタイミングで停止時ブレーキ指令を選択した場合の速度変化を示している。速度変化712で示されるように、時刻t21以降では速度が緩やかに変化し、時刻t23で速度‘0’となる。
The
図6に示される例と、図7に示される例とでは、ブレーキ切換速度が同じであっても、ブレーキ切換速度になったときの減速度は異なる。具体的には、図7に示される停止ブレーキ指令への切換直前の減速度は、図6に示される停止ブレーキ指令への切換直前の減速度よりも小さくなる。このため、図7に示される停止時の減速度は、図6に示される停止時の減速度と比べて、小さくなる。さらには、図7で示される走行時間の伸び(時刻t23-t22)は、図6で示される走行時間の伸び(時刻t13-t12)と比べて長くなる。 In the example shown in FIG. 6 and the example shown in FIG. 7, even if the brake switching speed is the same, the deceleration when the brake switching speed is reached is different. Specifically, the deceleration immediately before switching to the stop brake command shown in FIG. 7 is smaller than the deceleration immediately before switching to the stop brake command shown in FIG. Therefore, the deceleration at the time of stopping shown in FIG. 7 is smaller than the deceleration at the time of stopping shown in FIG. Furthermore, the increase in travel time shown in FIG. 7 (time t 23 -t 22 ) is longer than the increase in travel time shown in FIG. 6 (time t 13 -t 12).
このため、制御指令算出部108は、ブレーキ切換速度になるまでの間にブレーキ指令を強くしていく場合は、ブレーキ切換速度になるまでブレーキ指令が一定の場合のブレーキ切換速度と比べて、低いブレーキ切換速度を設定してもよい。
Therefore, when the control
図8は、本実施形態において、ブレーキ切換速度になるまで、ブレーキ指令の弱くした場合に行われるブレーキ指令に基づいた減速度及び速度の例を示した図である。 FIG. 8 is a diagram showing an example of deceleration and speed based on the brake command performed when the brake command is weakened until the brake switching speed is reached in the present embodiment.
図8に示される例では、停止間際に減速度を弱くしない場合の(従来通りの)ブレーキ指令の出力値801と、ブレーキ切換速度になった場合に停止時ブレーキ指令に切り換える場合のブレーキ指令の出力値802と、を示している。図8に示されるように時刻‘0’から時刻t31までの間でブレーキ指令の出力値801、802は所定時間毎に弱くする制御が行われている(所定時間毎に正側に切り換えられている)。本実施形態では、時刻t31のブレーキ指令の出力値801の出力値が、時刻t11のブレーキ指令の出力値601と一致する。
In the example shown in FIG. 8, the
そして、時刻‘0’から時刻t31までの間のブレーキ指令の変化に応じて、従来通りのブレーキ指令の出力値801の場合の減速度803と、ブレーキ切換速度になった場合に停止時ブレーキ指令に切り換える場合のブレーキ指令の出力値802の場合の減速度804と、は徐々に‘0’に近づいていく。
Then, according to the change of the brake command from the time '0' to the time t 31 , the
速度変化811は、停止間際に減速度を弱くしない場合の(従来通りの)ブレーキ指令による速度変化を示している。速度変化811で示されるように、時刻t32で速度‘0’となる。
The
一方、本実施形態においては、時刻t31になった場合に、制御指令算出部108は、列車速度がブレーキ切換速度以下になったものとして、ブレーキ指令の出力値802で示されるように、停止時ブレーキ指令を選択し、出力する。
On the other hand, in the present embodiment, when the time t 31 is reached, the control
速度変化812は、列車速度がブレーキ切換速度以下になったタイミングで停止時ブレーキ指令を選択した場合の速度変化を示している。速度変化812で示されるように、時刻t31以降では速度が緩やかに変化し、時刻t33で速度‘0’となる。
The
図6に示される例と、図8に示される例とでは、ブレーキ切換速度が同じであっても、ブレーキ切換速度になったときの減速度は異なる。具体的には、図8に示される停止ブレーキ指令への切換直前の減速度は、図6に示される停止ブレーキ指令への切換直前の減速度よりも大きくなる。このため、図8に示される停止時の減速度は、図6に示される停止時の減速度と比べて、大きくなる。さらには、図8で示される走行時間の伸び(時刻t33-t32)は、図6で示される走行時間の伸び(時刻t13-t12)と比べて短くなる。 In the example shown in FIG. 6 and the example shown in FIG. 8, even if the brake switching speed is the same, the deceleration when the brake switching speed is reached is different. Specifically, the deceleration immediately before switching to the stop brake command shown in FIG. 8 is larger than the deceleration immediately before switching to the stop brake command shown in FIG. Therefore, the deceleration at the time of stopping shown in FIG. 8 is larger than the deceleration at the time of stopping shown in FIG. Furthermore, the increase in travel time shown in FIG. 8 (time t 33 -t 32 ) is shorter than the increase in travel time shown in FIG. 6 (time t 13 -t 12).
このため、制御指令算出部108は、ブレーキ切換速度になるまでの間にブレーキ指令を弱くしていく場合は、ブレーキ切換速度になるまでブレーキ指令が一定の場合のブレーキ切換速度と比べて、高いブレーキ切換速度を設定してもよい。
Therefore, when the control
このように減速度に応じて、ブレーキ切換速度を調整する方が好ましい。そこで、本実施形態においては、図4で示されるように、列車減速度予測値を、減速度許容範囲に含まれるか否かに応じて、ブレーキ切換速度を調整することとした。 In this way, it is preferable to adjust the brake switching speed according to the deceleration. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the brake switching speed is adjusted according to whether or not the train deceleration predicted value is included in the deceleration allowable range.
上述した実施形態によれば、停止時の減速度予測値が減速度許容範囲よりも小さい場合はブレーキ切換速度を下げ、減速度予測値が減速度許容範囲より大きい場合はブレーキ切換速度を上げ、列車速度がブレーキ切換速度を下回ったら停止時ブレーキ指令を選択することにより、ブレーキ指令の推移やブレーキの利き具合に関わらず、走行時間の延びを抑制しながら停止間際にブレーキ指令を弱くして、停止の瞬間の乗り心地悪化を防止する列車制御装置を提供することができる。 According to the above-described embodiment, when the predicted deceleration value at the time of stopping is smaller than the allowable deceleration range, the brake switching speed is decreased, and when the predicted deceleration value is larger than the allowable deceleration range, the brake switching speed is increased. By selecting the stop brake command when the train speed falls below the brake switching speed, the brake command is weakened just before the stop while suppressing the extension of the running time regardless of the transition of the brake command and the braking effectiveness. It is possible to provide a train control device that prevents deterioration of riding comfort at the moment of stopping.
(変形例)
上述した実施形態では、減速度許容範囲(上限値と下限値)が記憶されている場合について説明した。しかしながら、減速度許容範囲(上限値と下限値)が記憶されている場合に制限するものではなく、現在の減速度に応じて減速度許容範囲(上限値と下限値)を設定してもよい。例えば、列車TRの減速度と、停止時ブレーキ指令で定められた減速度と、の差分が一定割合まで弱くなるように、減速度許容範囲(上限値と下限値)を設定してもよい。
(Modification example)
In the above-described embodiment, the case where the deceleration allowable range (upper limit value and lower limit value) is stored has been described. However, it is not limited to the case where the deceleration allowable range (upper limit value and lower limit value) is stored, and the deceleration allowable range (upper limit value and lower limit value) may be set according to the current deceleration. .. For example, the deceleration allowable range (upper limit value and lower limit value) may be set so that the difference between the deceleration of the train TR and the deceleration specified by the stop brake command is weakened to a certain ratio.
そこで、変形例では、図2のS203の列車TR挙動の予測値を算出する際に、制御指令算出部108は、停止時ブレーキ指令に切り換えるタイミングの列車TRの減速度予測値を算出する。
Therefore, in the modified example, when calculating the predicted value of the train TR behavior in S203 of FIG. 2, the control
そして、制御指令算出部108は、停止時ブレーキ指令に切り換えるタイミングの列車TRの減速度予測値と停止時ブレーキ指令で設定される減速度との差分を算出し、当該差分に1より小さい第1係数を乗じて調整パラメータ(第1の値)を算出し、停止時ブレーキ指令で設定される減速度に第1調整パラメータ(第1の値)を加算して、減速度許容範囲の上限値を設定する。制御指令算出部108は、当該差分に、第1係数より小さい第2係数を乗じて第2調整パラメータ(第1の値)を算出し、停止時ブレーキ指令で設定される減速度に第2調整パラメータ(第2の値)を加算して、減速度許容範囲の下限値を設定する。以降の処理については第1の実施形態と同様として説明を省略する。
Then, the control
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
100…列車制御装置、101…記憶部、102…特性モデル保持部、103…ブレーキ判定部、104…減速度比率推定部、105…特性パラメータ調整部、106…特性パラメータ保持部、107…停止制御パラメータ保持部、108…制御指令算出部、109…調整部、111…取得部。 100 ... train control device, 101 ... storage unit, 102 ... characteristic model holding unit, 103 ... brake determination unit, 104 ... deceleration ratio estimation unit, 105 ... characteristic parameter adjusting unit, 106 ... characteristic parameter holding unit, 107 ... stop control Parameter holding unit, 108 ... control command calculation unit, 109 ... adjustment unit, 111 ... acquisition unit.
Claims (7)
前記列車が走行する路線における当該列車が停止する駅の位置を示した路線情報を記憶する記憶部と、
前記路線情報と、前記取得部が取得した前記列車の位置及び速度と、に基づいて、前記路線情報で示された前記駅の位置に停止させる制御指令を算出する算出部と、
前記取得部が取得した前記列車の前記速度、前記位置、及び前記路線情報に記憶された前記駅の位置に基づいた制御指令が出力された場合の、現在から所定時間経過するまでの間の前記列車の減速度の予測値に基づいて、前記列車の減速度を弱める基準となるブレーキ切換速度を調整する調整部と、を備え、
前記算出部は、第1の制御指令に従って前記列車の減速制御が行われている間に、前記列車の速度が、前記調整部により調整された前記ブレーキ切換速度より低くなった場合に、前記第1の制御指令と比べて減速度合いを弱めた第2の制御指令を出力する、
列車制御装置。 The acquisition unit that acquires the speed and position of the train,
A storage unit that stores line information indicating the position of the station where the train stops on the line on which the train runs, and a storage unit that stores the line information.
A calculation unit that calculates a control command to stop at the station position indicated by the route information based on the route information and the position and speed of the train acquired by the acquisition unit.
When a control command based on the speed, the position, and the position of the station stored in the route information of the train acquired by the acquisition unit is output, the said from the present until a predetermined time elapses. It is provided with an adjusting unit for adjusting the brake switching speed, which is a reference for weakening the deceleration of the train, based on the predicted value of the deceleration of the train.
When the speed of the train becomes lower than the brake switching speed adjusted by the adjusting unit while the deceleration control of the train is being performed in accordance with the first control command, the calculation unit performs the first. Outputs a second control command with a weaker deceleration degree than the first control command.
Train control device.
請求項1に記載の列車制御装置。 When the train stops before the predetermined time elapses, the adjusting unit calculates a predicted deceleration value of the train when the train stops, and the predicted deceleration value is set in advance. If it is smaller than the lower limit of the predetermined range, the brake switching speed is adjusted to be lowered, and if the predicted value of the deceleration is larger than the upper limit of the predetermined range, the brake switching speed is adjusted. Make adjustments to increase
The train control device according to claim 1.
請求項2に記載の列車制御装置。 The adjusting unit does not set the brake switching speed to a value larger than a predetermined upper limit value.
The train control device according to claim 2.
請求項2または3に記載の列車制御装置。 The upper limit value and the lower limit value of the predetermined range are set by multiplying the deceleration set by the second control command by a coefficient larger than '1'.
The train control device according to claim 2 or 3.
請求項2または3に記載の列車制御装置。 The adjusting unit calculates a predicted deceleration value of the train when it is output to the second control command, and is the difference between the predicted deceleration value and the deceleration set by the second control command. Is calculated, the difference is multiplied by a coefficient smaller than 1, a plurality of values are calculated, and the larger value among the plurality of values is added to the deceleration set by the second control command to obtain the above-mentioned advance. An upper limit value of a predetermined range is set, and a smaller value among the plurality of values is added to the deceleration set by the second control command to set a lower limit value of the predetermined range. ,
The train control device according to claim 2 or 3.
請求項1乃至5のいずれか一つに記載の列車制御装置。 When the adjusting unit sets the initial value of the brake switching speed and then makes an adjustment to lower the brake switching speed, the adjusting unit does not make an adjustment to increase the brake switching speed but increases the brake switching speed. When adjustment is made, the adjustment to lower the brake switching speed is not performed.
The train control device according to any one of claims 1 to 5.
前記列車制御装置は、
列車が走行する路線における当該列車が停止する駅の位置を示した路線情報と、駅間の列車の走行時間を示した運行情報と、を記憶する記憶部と、
を備え、
前記列車制御方法は、
前記列車の速度及び位置を取得する取得ステップと、
前記路線情報と、前記取得ステップが取得した前記列車の位置及び速度と、に基づいて、前記路線情報で示された前記駅の位置に停止させる制御指令を算出する算出ステップと、
前記取得ステップが取得した前記列車の前記速度、前記位置、及び前記路線情報に記憶された前記駅の位置に基づいた制御指令が出力された場合の、現在から所定時間経過するまでの間の前記列車の減速度の予測値に基づいて、前記列車の減速度を弱める基準となるブレーキ切換速度を調整する調整ステップと、を備え、
前記算出ステップは、第1の制御指令に従って前記列車の減速制御が行われている間に、前記列車の速度が、前記調整ステップにより調整された前記ブレーキ切換速度より低くなった場合に、前記第1の制御指令と比べて減速度合いを弱めた第2の制御指令を出力する、
列車制御方法。
A train control method executed by a train control device.
The train control device
A storage unit that stores line information indicating the position of the station where the train stops on the line on which the train travels, and operation information indicating the running time of the train between stations.
With
The train control method is
The acquisition step to acquire the speed and position of the train, and
Based on the route information and the position and speed of the train acquired by the acquisition step, a calculation step of calculating a control command to stop at the position of the station indicated by the route information, and a calculation step.
When a control command based on the speed, the position, and the position of the station stored in the route information of the train acquired by the acquisition step is output, the said from the present until a predetermined time elapses. It is provided with an adjustment step for adjusting the brake switching speed, which is a reference for weakening the deceleration of the train, based on the predicted value of the deceleration of the train.
The calculation step is performed when the speed of the train becomes lower than the brake switching speed adjusted by the adjustment step while the deceleration control of the train is performed according to the first control command. Outputs a second control command with a weaker deceleration degree than the first control command.
Train control method.
Priority Applications (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2024103705A1 (en) * | 2022-11-15 | 2024-05-23 | 新誉集团有限公司 | Train control method and apparatus, and medium |
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- 2020-01-30 JP JP2020014067A patent/JP2021121155A/en active Pending
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