JP2703830B2 - 列車用運転曲線作成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、列車ダイヤ自動作成
システムに適用される列車用運転曲線作成方法に関し、
特に操作性を向上させて高速化を実現した列車用運転曲
線作成方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、列車の運転区間に対しては、下
り坂やカーブ等の種々の軌道条件が調査データとして蓄
積されており、又、騒音制限条件等に応じて各区間毎の
制限速度が決定されている。従って、列車が到着駅の目
標位置で正確に停止するためには、出発駅から到着駅ま
での運転速度パターン(運転曲線)を、制限速度を越えな
いように、軌道条件等に応じて予め正確にプログラムし
ておく必要がある。

【０００３】運転状態には、所要推力のノッチ位置に応
じた力行、ノッチオフ時の惰行及びブレーキ等があり、
これらを組合わせることにより所望の運転曲線を得るこ
とができる。例えば、力行により制限速度に到達した後
の惰行運転中に、運転速度が制限速度−15km/hまで減速
した場合には、再力行して運転速度を復帰させることが
必要である。又、下り坂区間では、惰行運転中に次第に
加速されて制限速度を越えるおそれがあるため、制限速
度に達すると予測される地点を見越して、手前の地点で
ブレーキ運転に遷移する必要がある。

【０００４】このため、従来より、専門家がオペレータ
となり、ディスプレイ、マウス又はキーボードを介して
計算機と対話を行いながら、試行錯誤的に運転曲線の作
成及び修正を繰り返し、目標の運転曲線を完成させる方
法がとられている。

【０００５】このとき、オペレータは、計算機に対し
て、１）運転曲線の構成要素(力行、惰行、ブレーキ等)
の選択、２）運転曲線の構成要素の描画開始地点及び描
画終了地点の指定、３）修正時に不必要な運転曲線部分
を消去するための消去開始地点及び消去終了地点の指
定、を行う必要がある。又、ノッチをオフする地点やブ
レーキをかける地点もオペレータが試行錯誤的に求めな
ければならず、更に、力行時、惰行時及びブレーキ時の
加減速パターン等も計算しなければならない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の列車用運転曲線
作成方法は以上のように、構成要素等の指定や選択が全
てオペレータの判断に基づいて試行錯誤的に行われてい
るので、操作性が悪く、時間もかかるという問題点があ
った。

【０００７】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、操作性を向上させると共に計算
機によりほぼ自動的に且つ短時間に運転曲線を作成でき
る列車用運転曲線作成方法を得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る列車用運
転曲線作成方法は、下り坂での終点速度を制限速度とし
て、列車の走行方向に対して逆方向計算することにより
ノッチオフ限界曲線を作成するステップと、ブレーキを
かけたときに列車が目的位置で目的速度に到達するよう
に、列車の走行方向に対して逆方向計算することにより
ブレーキ限界曲線を作成するステップと、ノッチオフ限
界曲線及びブレーキ限界曲線に基づいて運転曲線を作成
するステップとを含むものである。

【０００９】

【作用】この発明においては、下り坂での終点速度が制
限速度を越えないことを前提とした逆方向計算によりノ
ッチオフ限界曲線を作成すると共に、目標位置で停止す
ることを前提とした逆方向計算によりブレーキ限界曲線
を作成し、各限界曲線に基づいて列車の運転速度変化の
シミュレーションを行い、制限速度を越えないことを確
認しながら、ほぼ自動的に運転曲線を作成する。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の一実施例を示すフローチャート
図であり、図２は図１内のノッチオフ限界曲線作成ステ
ップを具体的に示す説明図、図３は図１内のブレーキ限
界曲線作成ステップを具体的に示す説明図、図４〜図７
は図１内の運転状態遷移ステップの一例をそれぞれ具体
的に示す説明図、図８は運転状態遷移ステップにより最
終的に得られる運転曲線を示す説明図である。

【００１１】図２〜図８において、横軸は距離、縦軸は
速度である。図２において、１ｂ〜１ｅは各始点ａ〜ｅ
から得られるノッチオフ限界曲線、２ａ〜２ｆは各区間
での制限速度、３は列車の出発駅、４は出発駅の次に列
車が停止する予定の到着駅、５ａ〜５ｆは駅間の各区間
に位置する勾配(高さの違いで示す)の異なる下り坂、ａ
〜ｅは各区間の下り坂の終点位置に対応する地点であ
る。尚、図２から明らかなように、５ａ及び５ｅは急な
下り坂、５ｄはやや急な下り坂、５ｂ、５ｃ及び５ｆは
緩い下り坂である。

【００１２】図３において、８ａ〜８ｅは各始点Ａ〜Ｅ
から得られるブレーキ限界曲線である。図４において、
９は点Ｋでブレーキ限界曲線８に到達する力行曲線、10
は力行曲線９上の点Ｌからブレーキ限界曲線８上の点Ｍ
に向けて得られる惰行曲線、αは点Ｌから点Ｋまでの所
定距離(戻し距離)、Ｘは点Ｌから点Ｍまでの惰行距離で
ある。図５において、10′はブレーキ限界曲線８上の点
Ｖに向けて得られる架空の惰行曲線、Ｗは実際のノッチ
オフ地点、Ｙは惰行曲線10による惰行区間距離である。
図６において、９′は惰行曲線10上の点Ｏからブレーキ
限界曲線８上の点Ｎに向けて得られる架空の力行曲線、
10Ａは惰行曲線10の延長部である。図７において、２は
制限速度、８はブレーキ制御終了点Ｚを遷移点とするブ
レーキ限界曲線である。図８において、９ａ〜９ｄは力
行曲線、10ａ〜10ｆは惰行曲線、11ａ〜11ｃはブレーキ
曲線である。これらの力行曲線９ａ〜９ｄ、惰行曲線10
ａ〜10ｆ及びブレーキ曲線11ａ〜11ｃは、それぞれ運転
曲線の構成要素となっており、全体で目標の運転曲線を
形成している。

【００１３】まず、図１のように、状態遷移図に基づい
て出発駅３から到着駅４まで走行する列車の運転曲線を
自動作成(ステップS3)するためには、前準備として、計
算機上でノッチオフ限界曲線(ステップS1)及びブレーキ
限界曲線(ステップS2)を作成する必要がある。

【００１４】ここで、図２を参照しながら、ノッチオフ
限界曲線作成ステップS1について具体的に説明する。ま
ず、２ａ〜２ｆで示す各制限速度の変化区間毎の最後の
下り坂に注目し、その下り坂の終点速度を制限速度とす
る。そして、下り坂終点で制限速度となるようにノッチ
をオフしたことを想定して、列車走行方向に対して逆方
向の速度逆計算を行う。ここでは、下り坂５ａ、５ｂ、
５ｃ、５ｅ及び５ｆの各終点ａ、ｂ、ｃ、ｄ及びｅでの
速度が各変化区間の制限速度となる。

【００１５】速度逆計算においては、各速度における列
車の加速力及び線路抵抗等がパラメータとなり、各終点
ａ〜ｅを始点として逆方向にノッチオフ限界曲線１ａ〜
１ｅがそれぞれ作成される。このとき、ノッチオフ限界
曲線１ｂ〜１ｄに関しては、制限速度が変化する地点ｆ
〜ｈが終点となり、ノッチオフ限界曲線１ａ及び１ｅに
関しては、その区間の制限速度に到達する地点ｉ及びｊ
が終点となる。

【００１６】上記ノッチオフ限界曲線１ａ〜１ｅを除く
区間に対しては、図２の太線で示すように、各区間毎の
制限速度と一致した直線がノッチオフ限界曲線として作
成される。そして、これらのノッチオフ限界曲線を合成
することにより、出発駅３から到着駅４までの全区間に
対するノッチオフ限界曲線１が得られる。

【００１７】一般に、列車が出発駅３から到着駅４に向
かって走行しているときに、ノッチオフ限界曲線１より
高い速度でノッチをオフすると、下り坂において列車が
加速され続け、制限速度を越えてしまうことになる。従
って、ブレーキ状態を考慮しない場合は、列車は必ずノ
ッチオフ限界曲線１以下の速度で走行しなければならな
い。

【００１８】次に、図３を参照しながら、ブレーキ限界
曲線作成ステップS2について具体的に説明する。まず、
列車が停止すべき到着駅４の地点Ａの速度を零とする。
又、列車走行方向に対する制限速度変化区間の凹部の開
始地点に注目し、この開始地点に対応したノッチオフ限
界曲線１の点Ｂ〜Ｅでの速度値を制限速度とする。そし
て、地点Ａで零、又は、各地点Ｂ〜Ｅで制限速度となる
ようにブレーキがかけられたことを想定して、列車走行
方向に対して逆方向の速度逆計算を行う。ここでは、点
Ｂ、Ｃ及びＥでの速度は各区間開始地点の制限速度と一
致し、点Ｄでの速度は、図２内のノッチオフ限界曲線１
ｄ上の点ｈでの速度となる。

【００１９】速度逆計算においては、各地点Ａ〜Ｅを始
点として逆方向にブレーキ限界曲線８ａ〜８ｅがそれぞ
れ作成されるが、ブレーキ限界曲線８ａに関しては、制
限速度が変化する地点Ｆが終点となり、ブレーキ限界曲
線８ｃ〜８ｅに関しては、出発駅３側に隣接する区間の
制限速度に到達する地点Ｇ〜Ｉが終点となり、ブレーキ
限界曲線８ｂに関しては、出発駅３に到達する地点Ｊが
終点となる。尚、点ＡＦ間で使用されるブレーキは列車
を停止するための停止ブレーキであり、他の区間で使用
されるブレーキは緩い制限ブレーキである。こうして、
各区間毎のブレーキ限界曲線８ａ〜８ｅで総称されるブ
レーキ限界曲線８が作成される。

【００２０】一般に、列車が出発駅３から到着駅４に向
かって走行しているときに、ブレーキ限界曲線８ａ〜８
ｅより高い速度でブレーキをかけると、目標位置におい
て目標速度を得ることができず、制限速度を越えてしま
うことになる。従って、少なくともブレーキ限界曲線８
ａ〜８ｅに沿ったいずれかの地点で、列車は必ずブレー
キをかける必要がある。以上の理由から、列車の運転速
度は、ノッチオフ限界曲線１又はブレーキ限界曲線８の
いずれかに到達した場合を考慮して、図３内のハッチン
グ部の範囲内で作成されなければならない。

【００２１】次に、図４〜図８を参照しながら、運転曲
線作成ステップS3について、具体的に説明する。出発駅
３から列車が走行することを想定すると、まず、出発駅
３の地点において列車は停止しているので、計算機は、
時々刻々のモータ推力や走行抵抗等を用いて、列車を加
速するための力行計算から始め、力行曲線を作成する。
以下、表１の状態遷移図に従い、運転状態を遷移させな
がら運転曲線を作成する。

【００２２】表１：状態遷移図 限界曲線に到達(上限) 制限速度 ブレーキ 状態変化 ノッチオフ限界 ブレーキ限界 −15km/h 制御終了点 曲線に到達 曲線に到達 に到達 に到達 力行状態 ノッチをオフ 惰行区間を設 × × (惰行に遷移) けてブレーキ 惰行状態 × ブレーキ 再び力行 × ブレーキ × × × ブレーキオフ 状態 (惰行に遷移)

【００２３】表１から明らかなように、力行状態から運
転状態が遷移するのは、以下の２つの条件、即ち、１）
列車の運転速度がノッチオフ限界曲線１の速度に到達、
２）列車の運転速度がブレーキ限界曲線８の速度に到
達、のいずれかが発生した場合である。

【００２４】１）の状態が発生した場合、計算機は力行
計算を止め、ノッチをオフにして惰行計算に遷移する
(ノッチオフ計算ステップ)。これにより、列車は惰行運
転状態になる。又、２）の状態が発生した場合は、例え
ば惰行区間(惰行計算ステップ)を設けた後、ブレーキの
計算(ブレーキ計算ステップ)に遷移する。これにより、
列車は惰行状態からブレーキ状態に移行する。ここで、
惰行区間を設けるのは、乗客の乗心地及び運転手の操作
性を考慮しているからである。

【００２５】図４は力行状態からブレーキ状態に遷移す
るときの惰行区間の設定方法を示している。いま、力行
曲線９に沿って列車の運転速度が上昇し、点Ｋにおいて
ブレーキ限界曲線８の速度に到達したとする。このと
き、交点Ｋからα(例えば、140ｍ)戻った地点Ｌでノッチ
をオフして惰行計算を行い、惰行曲線10を作成して、点
Ｍでブレーキ限界曲線８に到達させる。従って、計算機
は、交点Ｍの地点からブレーキ計算に遷移する。

【００２６】ここで、ノッチオフ地点Ｌからブレーキ開
始点Ｍまでの惰行距離をＸとし、交点Ｌの直前に行われ
た惰行区間の距離をＹとすると、戻し距離αは、

【数１】α＝(Ｘ−Ｙ)×0.7＋Ｙ … で表わされる。図４においては、Ｙ＝０であるから、
式よりα＝0.7Ｘとなる。ここで、0.7はブレーキ限界曲
線８の傾き特性から割り出される値であり、交点Ｋから、
少なくとも所望の惰行距離Ｘの0.7倍の距離αだけ戻せ
ばよいことを示している。又、通常、惰行距離Ｘは約200
メートルに設定すればよいので、式より、αは140メ
ートルとなる。

【００２７】尚、力行状態においては、加速されている
ことが前提条件なので、運転速度が減速されて制限速度
−15km/hに到達する場合やブレーキ制御終了点Ｚに到達
する場合について考慮する必要はない。

【００２８】一方、上記表１から明らかなように、列車
の運転状態が惰行状態から遷移するのは、１）列車の運
転速度がブレーキ限界曲線８の速度に到達、２）列車の
運転速度が減速して制限速度−15km/hに到達、のいずれ
かが発生した場合である。

【００２９】１）の状態が発生した場合、計算機は惰行
計算を止め、直ちにブレーキの計算に遷移する。これに
より、列車は惰行運転状態からブレーキ運転状態に移行
される。但し、惰行計算に入るノッチオフ地点からブレ
ーキ限界曲線８に到達するまでの惰行区間距離Ｙが200
メートル未満の場合には、ブレーキ限界曲線８上の交点
から所定距離αだけ手前の点を実際のノッチオフ地点と
する。又、２）の状態が発生した場合は、惰行計算を止
め、力行計算に遷移する。これにより、列車は惰行状態
から力行状態に移行する。但し、再力行を開始した地点
から直ちにブレーキ限界曲線８に到達した場合には、乗
心地を優先して惰行状態を保持させる。

【００３０】図５は、最初に計算された架空の惰行曲線
10′に基づく惰行区間距離Ｙが200m未満の場合の戻し距
離αを示している。即ち、力行曲線９から惰行曲線10′
に移行した点から、ブレーキ限界曲線８上の交点Ｖまで
の惰行区間距離Ｙが200ｍ未満であれば、前述と同様に、
式に従って所定距離αを求める。そして、惰行曲線1
0′とブレーキ限界曲線８との交点Ｖから所定距離αだ
け戻った点Ｗを実際のノッチオフ地点とし、惰行計算を
行う。これにより、ブレーキ状態に入る前に、約200ｍ
の惰行距離Ｘが確保される。

【００３１】図６は、列車の運転速度が減少して惰行状
態から再力行状態に遷移させる場合、力行運転直後にブ
レーキ限界曲線８に到達してしまう場合の実際の運転状
態を示している。この場合、惰行曲線10上の地点Ｏにお
いて、運転速度が制限速度−15km/hまで減速するので、
力行曲線９′に沿って力行計算に遷移するが、点Ｎにお
いてブレーキ限界曲線８に到達する。このとき、式よ
り、惰行区間距離Ｙ＝０として所定距離α(＝140m)が計
算されるが、点Ｏからブレーキ限界曲線８上の交点Ｎま
での力行距離はαより小さい。従って、力行状態からブ
レーキ状態へ遷移するときに200ｍの惰行距離を確保す
ることができないため、再力行状態への遷移は取り消さ
れる。これにより、点Ｏからブレーキ限界曲線８に到達
するまでの区間も、惰行曲線10の延長部10Ａに沿って惰
行計算が行われ、列車は惰行状態から直ちにブレーキ状
態に遷移する。

【００３２】尚、惰行状態はノッチオフの状態であるか
ら、ノッチオフ限界曲線に到達することは考慮する必要
がなく、ブレーキ制御終了点に到達することも考慮する
必要がない。

【００３３】又、表１から明らかなように、列車の運転
状態がブレーキ状態から遷移するのは、運転速度がブレ
ーキ制御終了点Ｚに到達したときのみである。図７はブ
レーキ限界曲線８に沿ったブレーキ状態がブレーキ制御
終了点Ｚで終了する場合を示している。この場合、計算
機は、ブレーキ制御終了点Ｚで直ちにノッチをオフして
惰行計算に遷移し、列車を惰行状態に移行させる。尚、
ブレーキ状態においては、運転曲線がブレーキ限界曲線
８と一致しているので、ノッチオフ限界曲線１に到達す
る場合、ブレーキ限界曲線８に到達する場合尾良い制限
速度−15km/hに到達する場合については、考慮する必要
がない。

【００３４】このように、計算機により、表１の状態遷
移図に基づいて、列車の運転速度がノッチオフ限界曲線
１の速度に到達したときはノッチをオフして惰行運転状
態に遷移させ、運転速度がブレーキ限界曲線８の速度に
到達したときはブレーキ運転状態に遷移させることを繰
り返すことにより、図８のような運転曲線が自動的に求
められる。図８において、点Ｐは、列車の運転速度が減
少して制限速度−15km/hに到達した地点であり、惰行曲
線10ｂから力行曲線９ｃに遷移している。又、ブレーキ
状態におけるブレーキ曲線11ａ〜11ｃは、各ブレーキ限
界曲線８ｄ、８ｅ及び８ａ(図３参照)にそれぞれ対応し
ている。

【００３５】尚、上記実施例では、各区間毎の制限速度
を物理的な線路条件等に基づく制限速度と一致させた
が、特に物理的条件による制限速度と一致させる必要は
なく、必要に応じて適切な値を制限速度として設定すれ
ばよい。又、惰行計算に列車の運転速度が制限速度−15
km/hまで減速したときに再力行計算するようにしたが、
再力行に遷移する速度は任意に設定され得ることは言う
までもない。

【００３６】又、力行状態から惰行状態への遷移時に、
惰行区間を設けるために、所定距離αの計算式を導入
したが、他の計算式を導入してもよい。又、ブレーキを
かける前に惰行区間を設けたが、乗心地等に特に支障が
なければ、力行状態から直ちにブレーキ状態へ遷移させ
てもよい。

【００３７】又、ブレーキ限界曲線８を作成する場合
に、制限速度の凹部の開始地点に対応したノッチオフ限
界曲線１の速度を制限速度としたが、ノッチオフ限界曲
線１の速度値を用いずに、凹部の開始地点での制限速度
そのものを用いても同等の効果を奏する。

【００３８】更に、図８の運転曲線を計算機により自動
的に作成したが、図２のノッチオフ限界曲線１及び図３
のブレーキ限界曲線８が計算機により得られているの
で、運転曲線を一部手動で作成しても操作性が向上し、
ほぼ自動的に運転曲線が得られるので、上記実施例と同
様に著しく労力が軽減され、同等の効果を奏する。

【００３９】図９は運転曲線を一部手動で作成するよう
にしたこの発明の他の実施例を示すフローチャート図で
あり、ステップS1及びS2は前述と同様のステップであ
る。この場合、運転曲線は、ノッチオフ限界曲線及びブ
レーキ限界曲線に基づいて、計算機とオペレータとの対
話形式により作成される。図10及び図11は図９による運
転曲線の描画ステップを示す説明図であり、Ｑは出発駅
３で指定される描画開始点、Ｒは力行曲線９ａとブレー
キ限界曲線８ｂとの交点即ち力行曲線９ａの終点、Ｔは
惰行曲線10ａの開始点即ち指定点である。又、１、３、
４、５ａ〜５ｆ、８、８ｂ、９ａ及び10ａは前述と同様
のものである。

【００４０】図９において、まず、前述と同様に、計算
機により、ノッチオフ限界曲線１を作成すると共に(ス
テップS1)、ブレーキ限界曲線８を作成する(ステップS
2)。このとき、ブレーキ限界曲線作成ステップS2におい
て、制限速度変化区間の凹部の開始点に対応するノッチ
オフ限界曲線の速度でなく、区間凹部の開始点の速度を
そのまま制限速度としてもよい。

【００４１】次に、オペレータにより運転曲線の構成要
素を選択する(ステップS31)。このときに指定される運
転曲線の構成要素としては、例えば、力行（２ノッチ、
３ノッチ、４ノッチ）、ブレーキ（制限、停止）、及
び、惰行、の６種類があり、力行のノッチ位置は必要な
推力に応じて設定され、ブレーキの大きさは到着駅４の
停止位置へのブレーキか否かによって設定される。

【００４２】続いて、ステップＳ31で選択された構成要
素によって描画が開始される位置、即ち始点を指定する
(ステップS32)。各ステップS31及びS32における指定
は、例えばマウスピックによりディスプレイ上で行われ
る。最初は、ステップＳ31において力行(ノッチ位置は
任意)が選択され、ステップＳ32において出発駅３での
始点Ｑ(速度が零)が指定される。これにより、計算機
は、時々刻々のモータの推力や走行抵抗等を用いて列車
速度を計算し、図10のように、列車の運転速度がブレー
キ限界曲線８ｂに到達する地点Ｒまで、力行曲線９ａを
描画する(ステップS33)。

【００４３】次に、オペレータは、既に描画された運転
曲線の構成要素に続けて、新たな運転曲線の構成要素を
接続するため、新たな構成要素を選択し(ステップS34)、
続いて、新たな描画開始位置を指定する(ステップS3
5)。例えば、図11のように、新たな構成要素として惰行
を選択し、ブレーキ限界曲線８ｂに到達する前の力行曲
線９ａ上の点Ｔを新たな始点として指定する。これによ
り、計算機は、時々刻々の走行抵抗や下り坂条件等を用
いて惰行による列車の運転速度を計算し、運転速度が零
になる地点Ｕまで惰行曲線10ａを作成する。又、これと
同時に、図11内の破線のように、前回の運転曲線のう
ち、点ＴＲ間の構成要素を消去する(ステップS36)。

【００４４】以上のステップS34〜S36は運転曲線の作成
が終了するまで(ステップＳ37)繰り返され、同様の対話
形式で、順次運転曲線が接続されていき、図８と同様の
運転曲線が作成される。このとき、描画の始点は、図10
及び図11のハッチング範囲内で指定される。又、各構成
要素の描画終了位置は、制限速度に到達する地点、ブレ
ーキ限界曲線に到達する地点、制限速度を越えてしまう
変化地点に到達する地点、あるいは、運転速度が零に到
達する地点となる。

【００４５】尚、上記実施例では、ノッチオフ限界曲線
１が直接的に用いられておらず、ブレーキをかけずに惰
行運転可能な速度としてオペレータが容易に判別できる
ように表示されているのみであるが、ブレーキ限界曲線
８と同様に、運転曲線の構成要素の描画終了点のために
用いられてもよい。又、図10及び図11のハッチング範囲
をブレーキ限界曲線８と区間毎の制限速度とで規定した
が、ブレーキ限界曲線８とノッチオフ限界曲線１とで規
定してもよい。

【００４６】又、運転曲線の構成要素として６種類の構
成要素を考慮したが、構成要素は任意に設定でき、種類
数が増減可能であることは言うまでもない。又、描画開
始点と指定等をマウスピックで行うようにしたが、他の
手段を用いてもよい。

【００４７】又、前回の運転曲線の構成要素に新たな構
成要素を接続する際に、前回の運転曲線上に沿って新た
な運転曲線の開始点を指定するようにしたが、開始点を
厳密に指定する必要はなく、例えば、横軸(距離)又は縦
軸(速度)のいずれか一方を指定し、前回の運転曲線との
対応点を新たな運転曲線の開始点としてもよい。

【００４８】更に、運転曲線作成ステップとして、計算
機との対話形式を一部とりいれ、前述の実施例の自動作
成方法を合成してもよい。この場合、例えば、初期の運
転曲線の構成要素及び始点をオペレータが指定すると、
その後は、計算機が自動的に運転曲線を順次計算しなが
ら作成していくことになる。

【００４９】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、下り坂
での終点速度を制限速度として列車の走行方向に対して
逆方向計算することによりノッチオフ限界曲線を作成す
るステップと、ブレーキをかけたときに列車が目的位置
で目的速度に到達するように、列車の走行方向に対して
逆方向計算することによりブレーキ限界曲線を作成する
ステップと、ノッチオフ限界曲線及びブレーキ限界曲線
に基づいて運転曲線を作成するステップとを含み、各限
界曲線に基づいて列車の運転速度変化のシミュレーショ
ンを行い、制限速度を越えないことを確認しながら運転
曲線を作成するようにしたので、操作性を向上させると
共に計算機によりほぼ自動的に且つ短時間に運転曲線を
作成できる列車用運転曲線作成方法が得られる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示すフローチャート図で
ある。

【図２】図１内のノッチオフ限界曲線作成ステップを具
体的に示す説明図である。

【図３】図１内のブレーキ限界曲線作成ステップを具体
的に示す説明図である。

【図４】図１内の運転曲線作成ステップのうちのノッチ
オフ計算ステップを具体的に示す説明図である。

【図５】図１内の運転曲線作成ステップのうちの惰行計
算ステップを具体的に示す説明図である。

【図６】図１内の運転曲線作成ステップのうちの惰行計
算ステップを具体的に示す説明図である。

【図７】図１内の運転曲線作成ステップのうちのブレー
キ計算ステップを具体的に示す説明図である。

【図８】図１内の運転曲線作成ステップにより最終的に
得られる運転曲線を示す説明図である。

【図９】この発明の他の実施例を示すフローチャート図
である。

【図１０】図９内の運転曲線の初期描画ステップを具体
的に示す説明図である。

【図１１】図10内の運転曲線に接続される運転曲線の描
画ステップを具体的に示す説明図である。

【符号の説明】

１、１ａ〜１ｆ ノッチオフ限界曲線 ２ａ〜２ｆ 制限速度 ３ 出発駅 ４ 到着駅 ５ａ〜５ｆ 下り坂 ８、８ａ〜８ｅ ブレーキ限界曲線 ９、９ａ〜９ｄ 力行曲線 10、10ａ〜10ｆ 惰行曲線 11ａ〜11ｃ ブレーキ曲線 α 所定距離 Ｑ、Ｔ 描画開始位置(始点) Ｒ、Ｕ 描画終了位置(終点) S1 ノッチオフ限界曲線を作成するステップ S2 ブレーキ限界曲線を作成するステップ S3 運転曲線を作成するステップ S31、S34 運転曲線の構成要素が選択されるステップ S32、S35 運転曲線の描画開始位置が指定されるステ
ップ S33、S36 描画するステップ S36 前回の運転曲線を消去するステップ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−79705（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−43502（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−59908（ＪＰ，Ａ) 山本修、外４名，”新列車運転曲線作 成システムの開発″，第28回鉄道におけ るサイバネティクス利用国内シンポジウ ム論文集，日本鉄道サイバネティクス協 議会，ｐ，126−130

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 出発駅から到着駅までの各位置における
   列車の運転速度を計算により求め、前記運転速度が制限
   速度を越えないように前記列車の運転曲線を作成する方
   法であって、下り坂での終点速度を制限速度として、前
   記列車の走行方向に対して逆方向計算することによりノ
   ッチオフ限界曲線を作成するステップと、ブレーキをか
   けたときに前記列車が目的位置で目的速度に到達するよ
   うに、前記列車の走行方向に対して逆方向計算すること
   によりブレーキ限界曲線を作成するステップと、前記ノ
   ッチオフ限界曲線及び前記ブレーキ限界曲線に基づいて
   運転曲線を作成するステップと、を含む列車用運転曲線
   作成方法。
2. 【請求項２】 運転曲線を作成するステップは、列車の
   走行方向に対して順方向計算を行い、前記列車の運転速
   度がノッチオフ限界曲線の速度に到達したときにノッチ
   オフ状態への遷移計算を行うノッチオフ計算ステップ
   と、前記運転速度がブレーキ限界曲線の速度に到達した
   ときにブレーキ状態への遷移計算を行うブレーキ計算ス
   テップと、を含むことを特徴とする請求項１の列車用運
   転曲線作成方法。
3. 【請求項３】 ブレーキ計算ステップは、力行状態での
   列車の運転速度がブレーキ限界曲線の速度に到達するこ
   とが判定されたときに、前記速度に到達する位置より所
   定距離だけ手前の位置で惰行状態への遷移計算を行う惰
   行計算ステップを含むことを特徴とする請求項２の列車
   用運転曲線作成方法。
4. 【請求項４】 運転曲線を作成するステップは、オペレ
   ータにより前記運転曲線の構成要素と描画開始位置とな
   る始点とが指定されるステップと、前記始点から前記構
   成要素に従って計算される運転速度を運転曲線として描
   画すると共に、前記運転速度が少なくとも制限速度又は
   ブレーキ限界曲線の速度に到達した位置を描画終了位置
   として描画するステップと、を含むことを特徴とする請
   求項１の列車用運転曲線作成方法。
5. 【請求項５】 運転曲線を作成するステップは、オペレ
   ータにより新たな始点が指定されたときに、前回描画さ
   れた運転曲線上の前記新たな始点に対応する位置から描
   画終了位置までの曲線を消去するステップを含むことを
   特徴とする請求項４の列車用運転曲線作成方法。