JP2021121155A - Train control device and train control method - Google Patents

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純子 山本
Junko Yamamoto
純子 山本
英明 行木
Hideaki Nameki
英明 行木
勇人 戸田
Isato Toda
勇人 戸田
由美 木村
Yumi Kimura
由美 木村
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Abstract

To suppress aggravation in ride comfort.SOLUTION: A train control device includes an acquisition unit, a storage unit, a calculation unit, and an adjustment unit. The acquisition unit acquires speed and a position of a train. The storage unit stores route information indicating a position of a station where the train stops on a route the train travels, and operation information indicating travel time of the train between the stations. The calculation unit calculates a control command for stopping the train at a position of the station indicated by the route information based on the route information and the position and the speed of the train acquired by the acquisition unit. The adjustment unit adjusts brake switching speed serving as a reference for weakening deceleration of the train based on a predicted value of deceleration of the train for a period of time from the current time until elapse of predetermined time when the control command based on the speed of the train, the position of the train, and the position of the station stored in the route information acquired by the acquisition unit is output. When the speed of the train becomes lower than the brake switching speed adjusted by the adjusting unit while deceleration control of the train is being performed in accordance with a first control command, the calculation unit outputs a second control command having reduced degree of deceleration compared with the first control command.SELECTED DRAWING: Figure 1

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.

特開2018−007464号公報JP-A-2018-007464

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.

図1は、第1実施形態にかかる列車制御装置が搭載された列車の構成を示した例示的かつ模式的なブロック図である。FIG. 1 is an exemplary and schematic block diagram showing a configuration of a train equipped with the train control device according to the first embodiment. 図2は、第1実施形態の列車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。FIG. 2 is a diagram illustrating a target deceleration pattern when the train of the first embodiment stops at a station. 図3は、第1実施形態にかかる列車制御装置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。FIG. 3 is an exemplary and schematic flowchart showing the flow of processing executed by the train control device according to the first embodiment. 図4は、第1実施形態の調整部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。FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for adjusting the brake switching speed by the adjusting unit of the first embodiment. 図5は、第1実施形態の制御指令算出部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。FIG. 5 is a flowchart showing the calculation of the brake command by the control command calculation unit of the first embodiment. 図6は、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, which is performed when there is no fluctuation amount of the brake command until the brake switching speed is reached. 図7は、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. 図8は、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.

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 train control device 100 according to the first embodiment is mounted. As shown in FIG. 1, in addition to the train control device 100, the train TR is equipped with a speed position detection device 110, an ATC (Automatic Train Control) on-board device 120, and a drive / braking control device 130.

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 position detection device 110 is based on the pulse of the speed generator 140 provided on the axle of the wheel W of the train TR, the information received from the ground element 190 via the on-board element 150, and the like. Detects the speed and position of.

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-board device 120 outputs a brake command for preventing the train TR from colliding with or derailing the preceding train TRa. The ATC on-board device 120 is configured to be able to communicate with the ATC ground device 200.

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 ground device 200 detects the presence or absence of a train in each block section via a rail (track circuit) RL, determines the signal display of each block section according to the line status, and relates to the determined signal display. Information is transmitted to the ATC on-board device 120 via the rail (track circuit) RL of each block section. When the ATC on-board device 120 receives the information on the signal display from the ATC ground device 200 via the power receiver 160, the speed limit based on the information on the signal display and the train TR detected by the speed position detection device 110 Compared with the speed, when the speed of the train TR exceeds the speed limit, a brake command is output to the drive / braking control device 130.

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 train control device 100 is a device that controls a train. For example, the train control device 100 is used to realize a stop control for stopping a train TR at a predetermined position (for example, a target stop position set at a stop station). A control command (for example, a brake command) given to the drive / braking control device 130 is calculated. Further, the train control device 100 can also calculate a control command (power running command and / or brake command) for traveling between stations while keeping the speed limit. The train control device 100 is configured as, for example, a computer equipped with a processor, a memory, and the like.

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 / brake control device 130 is a master controller (not shown) according to a brake command from the ATC on-board device 120, a power running command and / or a brake command from the train control device, and an operation of the driver. The motor 170 and / or the brake device 180 is controlled based on the power running command and / or the brake command output from.

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 motor 170 via the drive / braking control device 130 to realize the power running of the train TR, and the brake command is the motor 170 or the brake device via the drive / braking control device 130. By being given to 180, braking of the train TR is realized. The brake command given to the motor 170 realizes a regenerative brake (electric brake) using the regeneration of the motor 170, and the brake command given to the brake device 180 realizes an air brake using the brake device 180.

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 train control device 100 includes a brake determination unit 103, a deceleration ratio estimation unit 104, a characteristic parameter adjustment unit 105, a control command calculation unit 108, and an acquisition unit 111. There is. Part or all of these configurations may be functionally realized in collaboration with hardware and software by the processor of the train controller 100 executing a computer program stored in memory, or may be dedicated. It may be realized in terms of hardware by a circuit or the like.

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 train control device 100 includes a storage unit 101, a characteristic model holding unit 102, a characteristic parameter holding unit 106, and a stop control parameter holding unit 107 in a non-volatile storage medium such as an SSD or an HDD. ing.

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 storage unit 101 stores route information and operation information. The route information is information on the route on which the train TR travels, and includes at least information indicating the position of the station where the train stops. Further, the line information includes various information about the line, for example, information about the slope and curve (radius of curvature) of the line on which the train TR travels, information about the speed limit of each block section, and the block length (block length (). Information on the distance of the block section), linear information on the arrangement of the block sections, etc. are included.

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 model holding unit 102 stores vehicle information including acceleration characteristics and deceleration characteristics of the train TR. More specifically, the vehicle information includes the train length and weight of the train TR, a model showing acceleration characteristics and deceleration characteristics corresponding to the given force running command and brake command (acceleration characteristic model and deceleration characteristic model), and air resistance characteristics. , Gradient resistance characteristics, curve resistance characteristics, switching start speed and switching end speed, which are criteria for switching between electric brake (regenerative brake) and air brake, etc. are included. In the embodiment, there are two deceleration characteristic models, a deceleration characteristic model corresponding to the regenerative brake and a deceleration characteristic model corresponding to the air brake.

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 acquisition unit 111 acquires the speed and position of the train TR detected by the speed position detection device 110 from the speed position detection device 110.

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 brake determination unit 103 determines which of the regenerative brake and the air brake is operating based on the signal (regenerative effective signal) acquired from the drive / braking control device 130.

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 ratio estimation unit 104 controls the speed and position detected by the speed position detection device 110, the route information read from the storage unit 101, the deceleration characteristic model read from the characteristic model holding unit 102, and the deceleration characteristic model. Based on the brake command calculated by the command calculation unit 108, the relationship between the calculated deceleration of the train TR and the actual deceleration (deceleration ratio, braking effectiveness) is calculated.

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 parameter adjusting unit 105 adjusts the characteristic parameters held by the characteristic parameter holding unit 106 based on the deceleration ratio estimated by the deceleration ratio estimating unit 104. The characteristic parameter is a parameter used for correction of the deceleration characteristic model. As described above, there are two deceleration characteristic models, a deceleration characteristic model corresponding to the regenerative brake and a deceleration characteristic model corresponding to the air brake. Therefore, the characteristic parameter is also the deceleration characteristic model corresponding to the regenerative brake. There are two types, one for correction and the other for deceleration characteristic model corresponding to air brake.

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 parameter holding unit 107 holds the stop control parameters used when the control command calculation unit 108 calculates the brake command. The stop control parameter holding unit 107 of the present embodiment switches the train behavior prediction time, the permissible deviation time, the permissible deviation lower limit value, the stop brake command used at the stop, and the brake command to the stop brake command as stop control parameters. It has an initial value of the brake switching speed, a deceleration allowable range (upper limit value and lower limit value), an upper limit value of the brake switching speed, and a brake switching speed adjustment unit.

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 command calculation unit 108 to issue a braking command in consideration of the behavior of the future train TR when calculating the brake command. In the present embodiment, the case where the train behavior prediction time is 4 seconds (in other words, the position of the train TR 4 seconds after the present is predicted) will be described, but the time is not limited to 4 seconds and is not limited to 4 seconds. It may be.

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 command calculation unit 108 includes an adjustment unit 109, and sets the train TR to the target stop position based on the speed and position of the train TR acquired by the acquisition unit 111 and the route information read from the storage unit 101. A brake command (an example of a control command) to be stopped (for example, to stop at the position of the station indicated by the route information) is calculated and output to the drive / braking control device 130. Which of the two deceleration characteristic models and the two characteristic parameters is used is determined based on the determination result of the brake determination unit. Further, the control command calculation unit 108 further calculates the vehicle information read from the characteristic model holding unit 102, the characteristic parameter read from the characteristic parameter holding unit 106, and the stop control parameter in order to calculate the brake command. The stop control parameter read from the holding unit 107 may be used.

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 unit 109 has elapsed the train behavior prediction time (4 seconds) from the present when the brake command based on the speed, position, and the station position stored in the train TR speed, position, and route information acquired by the acquisition unit 111 is output. The brake switching speed is adjusted based on the predicted deceleration value of the train TR until the train TR is used. The brake switching speed of the present embodiment is a reference speed for weakening the deceleration of the train TR.

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 command calculation unit 108 of the present embodiment is a brake whose speed of the train TR is adjusted by the adjustment unit while the deceleration control of the train TR is performed according to the first brake command (an example of the first control command). When the speed becomes lower than the switching speed, a predetermined brake command (an example of the second control command) whose deceleration degree is weaker than that of the first brake command is calculated and output to the drive / braking control device 130.

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 train control device 100 calculates a target speed calculation unit for calculating a target speed for traveling between stations along a speed limit, and a travel plan for traveling between stations in a predetermined time. Further, it may be provided with a traveling plan calculation means. In this case, the control command calculation unit 108 may calculate the power running command and / or the brake command for driving the train TR to the next station according to the calculated target speed and running plan.

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 target deceleration pattern 201 corresponds to the relationship between the target speed and the target position of the train TR that can be achieved before the train TR stops at the target stop position.

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 target deceleration pattern 201 sets the locus of the speed and position of the train TR when the train TR decelerates with a constant deceleration or a constant brake command in order to stop at the target stop position 205 with reference to the target stop position 205. It is calculated as position and velocity data in a predetermined time step in the direction going back to. As the target deceleration pattern 201, one stored in the storage unit 101 in advance for each stop station may be used, or the control command calculation unit 108 occurs every time a departure from a stop station or an approach to the next stop station occurs. It may be newly calculated by such as. If the target deceleration pattern is created with a certain brake command after adjusting the characteristic parameters according to the actual deceleration, the number of changes in the brake command when achieving deceleration while following the target deceleration pattern can be suppressed. Can be done.

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 command calculation unit 108 calculates the brake command so as to reduce the speed according to the target deceleration pattern 201.

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 command calculation unit 108 calculates the brake command to weaken the deceleration degree, and the drive / braking control device 130. Output to. As a result, the train TR stops after the deceleration becomes small, so that the riding comfort at the time of stopping can be improved.

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 command calculation unit 108 derives the permissible ranges 202 and 203 in the traveling direction of the target deceleration pattern of the train TR from the permissible deviation time and the speed of the train TR. The permissible range indicates the range of the misalignment of the train TR that is permissible with respect to the target deceleration pattern. The permissible range after the train behavior prediction time (4 seconds) can be calculated by multiplying the speed prediction value after the train behavior prediction time (4 seconds) by the permissible deviation time. Therefore, it is permissible to continue the current brake command as long as the misalignment of the train TR with respect to the target deceleration pattern does not deviate from the permissible range.

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 command calculation unit 108 of the present embodiment is the difference (position deviation predicted value) between the position predicted value of the train TR after the train behavior prediction time (4 seconds) and the position of the same speed as the speed predicted value of the target deceleration pattern. ) Is included in the permissible range. Then, the control command calculation unit 108 calculates the brake command so that the position deviation predicted value of the train TR after the train behavior prediction time (4 seconds) is within the allowable ranges 202 and 203.

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 command calculation unit 108 has a position deviation predicted value 212 of the train TR after the train behavior prediction time (4 seconds) according to the current brake command from the current position 211 of the train TR, and a brake that is one step weaker than the current brake command. The position deviation predicted value 213 of the train TR after the train behavior prediction time (4 seconds) by the command, and the position deviation predicted value 214 of the train TR after the train behavior prediction time (4 seconds) by the brake command, which is one step stronger than the current brake command. calculate. Then, when there is a position deviation predicted value included in the allowable ranges 202 and 203 among the plurality of calculated position deviation predicted values, the control command calculation unit 108 outputs a brake command so as to be the position deviation predicted value. do.

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 allowable ranges 202 and 203, the control command calculation unit 108 among the calculated position deviation predicted values. , Among the brake command candidates predicted to be on the short side from the permissible ranges 202 and 203, the highest brake command (in other words, the brake command to stop at the position deviation predicted value 214) is selected on the power running side. As a result, by decelerating so as to be slightly shorter than the target deceleration pattern, the brake command is naturally weakened just before the stop, so that the ride can be stopped comfortably. The short side indicates the side on which the train TR relatively short-runs from the allowable range, and the over side indicates the side on which the train TR relatively overruns from the allowable range.

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 train control device 100 shown in FIG. 1 will be described together with its operation (processing flow).

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 train control device 100 according to the first embodiment. The series of processes shown in FIG. 3 is performed from the start of stop control for stopping the train TR at a predetermined position (for example, a target stop position). The determination of the start of stop control is, for example, whether the remaining distance to the next target stop position is equal to or less than a predetermined value, and whether the speed and position detected by the speed position detection device 110 approach the target deceleration pattern. Whether or not, or whether or not the stop position predicted from the speed and position detected by the speed position detection device 110 and a predetermined brake command (an example of the second control command) is close to the target stop position, etc. Implemented according to standards.

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 parameter adjusting unit 105 has the characteristics held by the characteristic parameter holding unit 106 based on the deceleration ratio estimated by the deceleration ratio estimation unit 104. Adjust the parameters (S201). The characteristic parameter adjusting unit 105 determines the characteristic parameter to be adjusted based on the determination result of the brake determination unit 103.

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 command calculation unit 108 extracts a plurality of brake command candidates that are brake commands in which the amount of change in acceleration / deceleration is within a predetermined range with respect to the control command currently being output (S202). For example, when the vehicle stop control has just started and the power running command is being output as a control command, the control command calculation unit 108 prevents the power running side from including a higher command as a brake command candidate. Further, when a brake command or a coasting command (both power running command and brake command are zero) is being output, the control command calculation unit 108 prevents the brake command candidate from including a command higher than the coasting command on the power running side. ..

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 command calculation unit 108 calculates the predicted value of the behavior of the train TR (S203). More specifically, the control command calculation unit 108 first receives the speed and position of the train TR detected by the speed position detection device 110, the route information and operation information read from the storage unit 101, and the characteristic model holding unit 102. The vehicle information to be read, the characteristic parameter read from the characteristic parameter holding unit 106, and the stop control parameter (for example, train behavior prediction time) read from the stop control parameter holding unit 107 are acquired.

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 command calculation unit 108 outputs a brake command matching each of the plurality of brake command candidates extracted in S202 based on the acquired information for the train behavior prediction time of the train TR. The behavior is predicted, and the speed prediction value, the deceleration prediction value, and the position prediction value of the train TR after the train behavior prediction time has elapsed are calculated. The train behavior prediction time is reduced according to the change of the brake command so that the speed and position predicted value of the train TR after the change of the deceleration according to the change of the brake command is almost completed can be obtained. It is set to a value that has a length greater than or equal to the speed response delay.

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 command calculation unit 108 indicates a permissible range indicating a range of train TR misalignment allowed with respect to the target deceleration pattern based on the permissible deviation time read from the stop control parameter holding unit 107 and the target deceleration pattern. Is determined (S204). The control command calculation unit 108 calculates the position at the same speed as the speed prediction value in the target deceleration pattern, and calculates the position deviation prediction value which is the difference between the calculated position and the position prediction value. Then, the control command calculation unit 108 calculates and outputs a brake command so that the position deviation predicted value is included in the allowable range when the current speed is larger than the brake switching speed.

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 command calculation unit 108 of the present embodiment sets the permissible deviation lower limit value stored in the stop control parameter holding unit 107 as the lower limit value of the permissible range. As for the permissible deviation lower limit value, different values may be set for the over side and the short side, for example, 5 cm on the over side and 10 cm on the short side, as in the permissible deviation time.

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 unit 109 indicates the deceleration predicted value of the train TR indicating the deceleration of the train after the train behavior prediction time, and the deceleration allowable range (upper limit value and lower limit value) read from the stop control parameter holding unit 107. And, the brake switching speed is adjusted based on (S205). The details will be described later.

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 command calculation unit 108 compares the position deviation predicted value of the train TR after the train behavior prediction time (4 seconds), the allowable range, the speed predicted value of the train TR, and the brake switching speed. A brake command is selected from a plurality of brake command candidates and output (S206).

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 command calculation unit 108 selects the stop brake command calculated based on the stop control parameter stored in the stop control parameter holding unit 107.

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 command calculation unit 108 continues the current brake command when the position deviation predicted value in the current brake command is included in the allowable range. When the position deviation predicted value in the current brake command is out of the permissible range, the control command calculation unit 108 indicates that if there is a brake command candidate whose position deviation predicted value is included in the permissible range, the current brake command candidate among the brake command candidates is present. Select the brake command value that has the least change compared to the brake command.

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 command calculation unit 108 selects the highest brake command on the power running side among the brake command candidates whose position deviation predicted value is on the short side. ..

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 train control device 100 determines whether or not the train TR has stopped (S207). If it is determined that the train TR has not stopped (S207: No), the process is performed again from S201. On the other hand, when it is determined that the train TR has stopped (S207: Yes), the train control device 100 ends the process.

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 unit 109 in S205 will be described. FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for adjusting the brake switching speed by the adjusting unit 109 of the present embodiment.

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 unit 109 stops the train by whether or not the speed prediction value of the train TR after the train behavior prediction time (4 seconds) = '0', in other words, by the train behavior prediction time (4 seconds). Whether or not it is determined (S301).

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 unit 109 determines that the speed prediction value of the train TR ≠ '0' (S301: No), the adjusting unit 109 sets the initial value of the brake switching speed read from the stop control parameter holding unit 107 as the brake switching speed (S301: No). S302), the process is terminated.

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 unit 109 determines that the speed prediction value of the train TR = '0' (S301: Yes), the adjusting unit 109 reads the deceleration allowable range from the stop control parameter holding unit 107 and sets the deceleration allowable range (S303). ).

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 unit 109 determines whether or not the absolute value of the deceleration prediction value of the train TR after the train behavior prediction time (4 seconds) is smaller than the lower limit value of the deceleration allowable range (S304). When it is determined that the absolute value of the deceleration prediction value is smaller than the lower limit of the deceleration allowable range (S304: Yes), the adjusting unit 109 sets the brake switching speed after the train TR starts decelerating according to the target deceleration pattern. It is determined whether or not the product has been raised (S305). If the brake switching speed has been increased (S305: Yes), the process ends without adjusting the brake switching speed in order to suppress the fluttering of the brake switching speed.

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 unit 109 controls to decrease the brake switching speed (S306). In the present embodiment, the brake switching speed is controlled to be lowered by the brake switching speed adjustment unit from the currently set brake switching speed.

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 unit 109 determines that the absolute value of the deceleration prediction value of the train TR after the train behavior prediction time (4 seconds) is not smaller than the lower limit of the deceleration allowable range (S304: No), the adjustment unit 109 adjusts. Part 109 determines whether or not the absolute value of the deceleration prediction value of the train TR is larger than the upper limit value of the deceleration allowable range (S307). If it is determined that the deceleration is not greater than the upper limit of the permissible deceleration range (S307: No), the process is considered to be within the permissible range and the process ends without processing.

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 unit 109 determines that the absolute value of the deceleration prediction value is larger than the upper limit value of the deceleration allowable range (S307: Yes), the brake switching is performed after the train TR starts deceleration according to the target deceleration pattern. It is determined whether or not the speed has been reduced (S308). If the brake switching speed has been lowered (S308: Yes), the process ends without adjusting the brake switching speed in order to suppress the fluttering of the brake switching speed.

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 unit 109 increases the brake switching speed to obtain an upper limit value of the brake switching speed. (S309). When the adjusting unit 109 determines that the upper limit value of the brake switching speed is not exceeded (S309: No), the adjusting unit 109 controls to increase the brake switching speed (S310). In the present embodiment, the brake switching speed is controlled to be increased by the brake switching speed adjustment unit from the currently set brake switching speed.

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 unit 109 determines that the upper limit value of the brake switching speed is exceeded (S309: Yes), the adjusting unit 109 sets the brake switching speed to the upper limit value of the brake switching speed (S311).

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 adjustment unit 109 adjusts to lower the brake switching speed after the initial value of the brake switching speed is set in S302, the adjustment unit 109 adjusts to increase the brake switching speed. When the adjustment to increase the brake switching speed is performed without performing the above, control is performed so as not to perform the adjustment to decrease the brake switching speed. As a result, even when the deceleration allowable range is set narrow, it is possible to prevent the adjustment of the brake switching speed from vibrating.

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 command calculation unit 108 in S206 will be described. FIG. 5 is a flowchart showing the calculation of the brake command by the control command calculation unit 108 of the present embodiment.

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 command calculation unit 108 determines whether or not the train speed acquired by the acquisition unit 111 is lower than the brake switching speed (S501).

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 command calculation unit 108 determines that the train speed is not lower than the brake switching speed (S501: No), the speed prediction value and the permissible time stored in the stop control parameter holding unit 107 are set to. Based on this, the allowable range of the train behavior prediction time (4 seconds) is calculated. The permissible time represents the permissible range for the target deceleration pattern in terms of time. In the present embodiment, the permissible range can be obtained by multiplying the speed prediction value and the permissible deviation time. The permissible range (permissible deviation time) may be asymmetrical between the overside and the short side with respect to the target deceleration pattern.

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 command calculation unit 108 determines whether or not the position deviation predicted value when the current brake command is maintained is within the permissible range (S503). When the position deviation predicted value is determined to be within the permissible range (S503: Yes), the control command calculation unit 108 maintains the current brake command (S504).

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 command calculation unit 108 determines that the position deviation predicted value of the train behavior prediction time (4 seconds) is within the permissible range. It is determined whether or not there is a brake command candidate (S505).

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 command calculation unit 108 determines that among the brake command candidates whose position deviation predicted value is within the permissible range. The brake command with the smallest amount of change is selected from the current brake command (S506).

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 command calculation unit 108 determines that the position deviation predicted value is on the short side of the permissible range. Among them, the highest brake command is selected on the power running side (S507).

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 command calculation unit 108 determines that the train speed is lower than the brake switching speed (S501: Yes), the control command calculation unit 108 selects the stop brake command stored in the stop control parameter holding unit 107 (S501: Yes). S502). Since the stop brake command is weaker than the current brake command, it is possible to prevent the ride quality from deteriorating at the moment of stop.

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 output value 601 of the brake command (as usual) when the deceleration is not weakened just before the stop, and the brake command when switching to the stop brake command when the brake switching speed is reached. The output value is 602. In the deceleration 603 when the output value 601 of the brake command is the same as before, the deceleration does not change until the time t 12 when the train TR stops, and the deceleration becomes '0' at the time t 12 when the train TR stops. It changes sharply.

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 speed change 611 indicates the speed change due to the (conventional) brake command when the deceleration is not weakened just before the stop. As shown in the velocity change 611, the velocity '0' at time t 12.

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 command calculation unit 108 stops as indicated by the output value 602 of the brake command, assuming that the train speed is equal to or less than the brake switching speed. Select the hour brake command and output it.

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 speed change 612 indicates the speed change when the stop brake command is selected at the timing when the train speed becomes equal to or lower than the brake switching speed. As shown in the velocity change 612, at the time t 11 after the speed is changed slowly, a speed '0' at time t 13. In the present embodiment, the time until the train stops increases by time t 13 − time t 12, but since the train speed of the train TR is controlled after the brake switching speed is reached, there is a slight difference. be.

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 deceleration 604 when the output value 602 of the brake command of the embodiment, and gradually decreases the deceleration from time t 11, the train TR is stopped at time t 13. Since the deceleration 604 at time t 13 is closer to '0' than the deceleration 603 at time t 12 , it can be understood that the riding comfort is improved.

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 output value 701 of the brake command (as before) when the deceleration is not weakened just before the stop, and the brake command when the brake command is switched to the stop brake command when the brake switching speed is reached. The output value is 702. The output value of the brake command in between time "0" as shown in FIG. 7 to the time t 21 701 and 702 is switched to the negative side in each control that is being performed strongly (predetermined time at predetermined time intervals ing). In the present embodiment, the output value of the brake command output value 701 at time t 21 coincides with the output value 601 of the brake command at time t 11.

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 deceleration 703 when the output value 701 of the brake command as usual, stop braking when it becomes the brake switch speed The deceleration 704 when the output value 702 of the brake command when switching to the command is gradually increased to the negative side.

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 speed change 711 indicates the speed change due to the (conventional) brake command when the deceleration is not weakened just before the stop. As shown in the velocity change 711, the velocity '0' at time t 22.

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 command calculation unit 108 stops as indicated by the output value 702 of the brake command, assuming that the train speed is equal to or less than the brake switching speed. Select the hour brake command and output it.

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 speed change 712 indicates the speed change when the stop brake command is selected at the timing when the train speed becomes equal to or lower than the brake switching speed. As shown in the velocity change 712, at the time t 21 after the speed is changed slowly, a speed '0' at time t 23.

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 command calculation unit 108 strengthens the brake command before reaching the brake switching speed, it is lower than the brake switching speed when the brake command is constant until the brake switching speed is reached. The brake switching speed may be set.

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 output value 801 of the brake command (as usual) when the deceleration is not weakened just before the stop, and the brake command when the brake command is switched to the stop brake command when the brake switching speed is reached. The output value is 802. As shown in FIG. 8, the output values 801 and 802 of the brake command are controlled to be weakened at predetermined time intervals between the time '0' and the time t 31 (switched to the positive side at predetermined time intervals). ing). In the present embodiment, the output value of the brake command output value 801 at time t 31 coincides with the output value 601 of the brake command at time t 11.

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 deceleration 803 when the output value 801 of the brake command is the same as before, and the stop brake when the brake switching speed is reached. The deceleration 804 when the output value 802 of the brake command when switching to the command is gradually approaching '0'.

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 speed change 811 indicates the speed change due to the (conventional) brake command when the deceleration is not weakened just before the stop. As shown by the speed change 811, the speed becomes '0' at time t 32.

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 command calculation unit 108 stops as indicated by the output value 802 of the brake command, assuming that the train speed is equal to or less than the brake switching speed. Select the hour brake command and output it.

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 speed change 812 indicates the speed change when the stop brake command is selected at the timing when the train speed becomes equal to or lower than the brake switching speed. As shown by the speed change 812, the speed changes gradually after the time t 31 and becomes the speed '0' at the time t 33.

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 command calculation unit 108 weakens the brake command before reaching the brake switching speed, it is higher than the brake switching speed when the brake command is constant until the brake switching speed is reached. The brake switching speed may be set.

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 command calculation unit 108 calculates the deceleration predicted value of the train TR at the timing of switching to the stop brake command.

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 command calculation unit 108 calculates the difference between the deceleration prediction value of the train TR at the timing of switching to the stop brake command and the deceleration set by the stop brake command, and the first difference is smaller than 1. Multiply the coefficient to calculate the adjustment parameter (first value), add the first adjustment parameter (first value) to the deceleration set by the brake command when stopped, and set the upper limit of the deceleration allowable range. Set. The control command calculation unit 108 calculates the second adjustment parameter (first value) by multiplying the difference by a second coefficient smaller than the first coefficient, and adjusts the deceleration set by the stop brake command to the second adjustment. The parameter (second value) is added to set the lower limit of the deceleration allowable range. The subsequent processing will be described in the same manner as in the first embodiment.

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)

列車の速度及び位置を取得する取得部と、
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.
前記調整部は、前記所定時間経過するまでの間に前記列車が停止する場合に、前記列車が停止した時の当該列車の減速度の予測値を算出し、当該減速度の予測値が、予め定められた範囲の下限値より小さい場合には、前記ブレーキ切換速度を低くする調整を行い、当該減速度の予測値が、予め定められた範囲の上限値より大きい場合には、前記ブレーキ切換速度を高くする調整を行う、
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.
前記調整部は、前記ブレーキ切換速度を、予め定められた上限値より大きい値を設定しない、
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.
前記予め定められた範囲の上限値及び下限値は、前記第2の制御指令で設定される減速度に、‘1’より大きい係数を乗じて設定された値とする、
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.
前記調整部は、前記第2の制御指令に出力した時の当該列車の減速度の予測値を算出し、前記減速度の予測値と前記第2の制御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より小さい係数を乗じて複数の値を算出し、前記第2の制御指令で設定される減速度に、当該複数の値のうち大きい値を加算して、前記予め定められた範囲の上限値を設定し、前記第2の制御指令で設定される減速度に、当該複数の値のうち小さい値を加算して、前記予め定められた範囲の下限値を設定する、
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.
前記調整部は、前記ブレーキ切換速度の初期値を設定してから、前記ブレーキ切換速度を低くする調整を行った場合、前記ブレーキ切換速度を高くする調整を行わず、前記ブレーキ切換速度を高くする調整を行った場合、前記ブレーキ切換速度を低くする調整を行わない、
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.
列車制御装置において実行される列車制御方法であって、
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.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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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