JP3676131B2 - 列車の定点停止自動運転方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は列車の定点停止自動運転方法に関するものである。本発明は、列車を無人走行運転していても、列車を駅の決められた停止位置に正確に停止させることができるように工夫したものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、列車の車輪としてゴム車輪を備え、このゴム車輪を電動モータにより駆動して、専用軌道を走行する交通システムが開発されている。この交通システムでは、自動運転制御をすることにより、列車の運転者を必要としない自動運転（無人走行運転）を行なっている。かかる交通システムにおいては、駅のホームの淵縁に沿って、転落防止用のガラススクリーン（壁）を設け、このガラススクリーンには、列車の扉と連動して開閉する「ホームドア」を設置している。
【０００３】
したがって、列車に対して人間が乗降をするためには、停止した列車の扉の中心と、ホームドアの中心とが一致した状態で、列車の扉とホームドアとを連動して開閉する必要がある。このように、列車の扉の位置とホームドアの位置とを正確に一致させて列車を停止させるため、列車は、駅の決められた停止位置に正確に停止しなければならない。
【０００４】
上述したように、列車を駅の予め決めた停止位置に正確に停止させるため、「定点停止自動運転」が行なわれている。この定点停止自動運転では、列車に車上子を設けると共に、駅のホームの停止位置に対応させて軌道の中に定点地上子を敷設しておく。そして、車上子が定点地上子を検出して定点地上子の真上に位置したところで、列車を停止させるような停止制御をしている。
【０００５】
ここで列車の定点停止自動運転方法の従来手法を、図３及び図４を参照しつつ説明する。
【０００６】
図３に示すように、列車１はゴム車輪２を備えており、このゴム車輪２をモータ駆動することにより、列車１が専用の軌道３に沿い走行していく。列車３には車上子４が設けられており、この車上子４からは電力波が発信されている。
【０００７】
また列車１には、車上制御装置（ＡＴＯ；Automatic Train Operation ）５や、モータ制御装置６や、ブレーキ制御装置７が搭載されている。車上制御装置５は、後述する運転制御演算をして、ノッチ信号出力部５ａから力行ノッチ信号αやブレーキノッチ信号βを出力する。力行ノッチ信号αとしては、例えば加速度が最低値のα１から加速度が最大値のα３１までの３１段階の加速度を持った信号が出力され、ブレーキノッチ信号としては、例えば減速度（負の加速度）が最低値のβ１から減速度が最大値のβ３１までの３１段階の減速度を持った信号が出力される。なお、ノッチ信号出力部５ａは、プログラムによりソフトウェア的に構成した機能部分である。
【０００８】
力行ノッチ信号αが出力されると、モータ制御装置６により、力行ノッチ信号αの値に応じた加速度（出力トルク）が得られるように、モータの駆動制御が行なわれる。またブレーキノッチ信号βが出力されると、列車の走行速度が大きいときには、モータ制御装置６によりモータによる電力回生制動が行なわれ、列車の走行速度が小さいときには、空気ブレーキ（機械的ブレーキ）による制動制御が行なわれる。
【０００９】
また列車１には速度センサ（回転センサ）８が備えられている。車上制御装置５は、速度センサ８からの速度信号を基に列車の実際の速度ＶＲを判定すると共に、速度信号を積分演算することにより走行距離を算出している。なお、車輪２の回転数を積算演算することにより、走行距離を算出することもある。
【００１０】
一方、出発駅から到着駅までの間の予め決めた位置には、地点補正用地上子１１が備えられている。また、軌道３のうち停止位置には、定点地上子１０が備えられている。地点補正用地上子１１はトランスポンダにより構成されており、車上子４から電力波を受けると、地点補正用地上子１１の設置位置（出発駅からの走行距離）を情報として示す電文情報を発生し、この電文情報が車上子４にて受信される。これにより車上子４により地点補正用地上子１１を検出することができる。また、停止位置に備えられた定点地上子１０は、複数のコイルを内蔵して構成されており、車上子４から電力波を受けると、コイルに誘導電流が流れ、これにより停止位置信号を発生し、この停止位置信号が車上子４にて受信される。この結果、車上子４により定点地上子１０を検出することができる。
【００１１】
図４に示すように、出発駅Ｓ１と到着駅Ｓ２との間の軌道３には、複数の地点補正用地上子１１ａ，１１ｂ，１１ｃが備えられている。各地点補正用地上子１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、出発駅Ｓ１から、予め決めた距離の地点に備えられている。また、到着駅Ｓ２の軌道３の中の停止位置には、定点地上子１０が備えられている。
【００１２】
車上制御装置５には、各駅間ごとの軌道に対応して、目標速度パターンテーブルが予め記憶されている。目標速度パターンテーブルとは、出発駅から到着駅までの走行距離と目標速度ＶＯとを対応させた走行特性データである。そして、例えば列車１が出発駅Ｓ１を出発するときには、次駅コード（次の駅がＳ２であることを示すコード信号）を受け、複数の目標速度パターンテーブルのうち、駅Ｓ１と駅Ｓ２との間の軌道を走行する場合の目標速度パターンテーブル（図４において点線で示す速度特性）を取り出す。
【００１３】
車上制御装置５は、走行距離を算出し、目標速度パターンテーブルを参照してそのときの走行距離に対応した目標速度ＶＯを求め、この目標速度ＶＯと列車１の実際速度ＶＲとを比較し、両者の速度差が零となるように運転制御演算をして、制御周期毎に力行ノッチ信号αを出力したりブレーキノッチ信号βを出力することにより、列車１を加速させたり列車１を減速させたりする。この場合、力行ノッチ信号αの値（α１〜α３１）や、減速ノッチ信号βの値（β１〜β３１）は、目標速度ＶＯと実際速度ＶＲとの差の値に応じて選択される。
【００１４】
車上子４が各地点補正用地上子１１ａ，１１ｂ，１１ｃを検出した場合において、車上制御装置５にて算出した走行距離と、各地点補正用地上子１１ａ，１１ｂ，１１ｃにて示す走行距離とが異なっている場合には、算出した走行距離を、各地点補正用地上子１１ａ，１１ｂ，１１ｃにて示す走行距離に変更する。このようにしているため、スリップが発生したりゴム車輪２の半径が変化したりしても、各地点補正用地上子１１ａ，１１ｂ，１１ｃを検出するごとに走行距離が正確な値にリセット（変更）される。そして走行距離を正確な値にリセット（変更）したら、目標速度パターンテーブルを参照して、変更した走行距離に対応した目標速度ＶＯを求めていき速度制御をする。
【００１５】
到着駅Ｓ２の近くでは目標速度パターンテーブルで示す目標速度ＶＯが低下していくため、実際速度ＶＲも低下していき、停止位置では速度が零になる。
そして、車上子４が定点地上子１０を検出することにより停止位置を正確に検出して、列車１が予め設定した停止位置に停止する。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで図３及び図４に示す従来の定点停止自動運転方法では、低速領域、即ち、列車１が停止位置の付近で定点地上子１０に近接してきた停止最終段階において、列車１が定点地上子１０の位置で停止できるように目標速度ＶＯを一気に絞り込んでいる。
【００１７】
一方、列車１には外乱（車両内部の各抵抗成分の分布及びこれらの相互干渉を含む）が作用するため、列車１の実際速度ＶＲは目標速度ＶＯに対してある程度の揺らぎを持って追従している。
【００１８】
また低速領域では、列車１の慣性力が相対的に小さくなっているため、前記揺らぎが停止精度に与える影響は大きい。このように、揺らぎの影響が大きいにもかかわらず、目標速度ＶＯを一気に絞りこんでいるため、停止精度をある程度以上に向上させることができなかった。
【００１９】
この結果、低速領域において、列車１の走行速度が安定しないことはもちろん、ある特定（一定）の速度においても、ノッチ信号（ブレーキノッチ信号）の値が安定しておらず、場合によっては、ノッチ信号がブレーキノッチ信号ではなく力行ノッチ信号が出力されてしまうこともある。
かくて、従来の定点停止自動運転方法では、停止精度に限界があった。
【００２０】
本発明は、上記従来技術に鑑み、定点停止精度を向上させた列車の定点停止自動運転方法を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の構成は、列車に搭載されている車上制御装置には、出発駅から到着駅までの走行距離と目標速度とを対応させた目標速度パターンテーブルが記憶されており、
前記車上制御装置は、列車の実際速度を判定し且つ走行距離を算出すると共に、目標速度パターンテーブルを参照してそのときの走行距離に対応した目標速度を求め、この目標速度と実際速度とを比較し、両者の速度差が零となるように制御周期毎に力行ノッチ信号を出力したりブレーキノッチ信号を出力することにより列車を加速させたり減速させる列車の定点停止自動運転方法において、
到着駅の停止位置よりも手前のダイビング制御開始位置と、このダイビング制御開始位置よりも更に手前の位置との間の区間では、前記目標速度は、力行ノッチ信号の値が予め決めた一定値となって列車の実際速度を予め決めた低速の一定速度にするような固定速度に設定され、ダイビング制御開始位置と停止位置との間の区間では、前記目標速度が零に設定されており、
更に、前記車上制御装置は、列車がダイビング制御開始位置を通過すると、ノッチ信号の単位時間当たりの変化値を制限するジャーク制限を満足しつつ列車の実際速度を零にまで下げていくダイビング制御をし、
しかも、前記ダイビング制御開始位置は、当該位置において力行ノッチ信号の値が予め決めた前記一定値となっている場合に、当該位置から前記ジャーク制限を満足しつつ制動制御をしていたときに前記列車が前記停止位置にて停止することができる位置であることを特徴とする。
【００２２】
また本発明は、列車に搭載されている車上制御装置には、出発駅から到着駅までの走行距離と目標速度とを対応させた目標速度パターンテーブルが記憶されており、
前記車上制御装置は、列車の実際速度を判定し且つ走行距離を算出すると共に、目標速度パターンテーブルを参照してそのときの走行距離に対応した目標速度を求め、この目標速度と実際速度とを比較し、両者の速度差が零となるように制御周期毎に力行ノッチ信号を出力したりブレーキノッチ信号を出力することにより列車を加速させたり減速させる列車の定点停止自動運転方法において、
到着駅の停止位置よりも手前のダイビング制御開始位置と、このダイビング制御開始位置よりも更に手前の位置との間の区間では、前記目標速度は、力行ノッチ信号の値が予め決めた一定値となって列車の実際速度を予め決めた低速の一定速度にするような固定速度に設定され、ダイビング制御開始位置と停止位置との間の区間では、前記目標速度が零に設定されており、
前記車上制御装置は、列車がダイビング制御開始位置を通過すると、ノッチ信号の単位時間当たりの変化値を制限するジャーク制限を満足しつつ列車の実際速度を零にまで下げていくダイビング制御をし、
前記車上制御装置には、ダイビング制御を開始する位置において力行ノッチ信号と実際速度を種々に替えていった場合に、ダイビング制御を開始した位置から前記ジャーク制限を満足しつつ制動制御をしていったときに列車が前記停止位置にて停止することができるという条件を満足する位置をダイビング制御開始位置として、列車の実際の速度と力行ノッチ信号の値に応じて示すダイビング制御開始特性曲線が記憶されており、
前記車上制御装置は、走行距離に対する実際速度の特性と、前記ダイビング制御開始特性曲線とが交差する位置から、ジャーク制限を満足しつつ列車の実際速度を零にまで下げていくダイビング制御を開始することを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
なお、本発明方法は、図３に示す列車１に適用するものであり、列車１に備えた制御装置６，７や車上子４の構成・機能は、従来と同様であるが、車上制御装置５による運転制御方法や、この車上制御装置５に予め設定している「目標パターンテーブル」の特性は、従来と異なっている。このため、従来と同様な構成・機能の説明は省略して、本発明方法に独特な制御手法を中心に説明をする。
また本発明方法においても、図１に示すように、到着駅Ｓ２のホームの停止位置に対応させて軌道３の中に定点地上子１０を敷設している。なお図１は到着駅Ｓ２の近くの速度特性のみを示しているが、列車１は出発駅Ｓ１から出発して到着駅Ｓ２に向かって走行するものである。
【００２４】
車上制御装置５には、各駅間ごとの軌道に対応して、目標速度パターンテーブルが予め記憶されている。目標速度パターンテーブルとは、出発駅から到着駅までの走行距離と目標速度ＶＯとを対応させた走行特性データである。そして、例えば列車１が出発駅Ｓ１を出発するときには、次駅コード（次の駅がＳ２であることを示すコード信号）を受け、複数の目標速度パターンテーブルのうち、駅Ｓ１と駅Ｓ２との間の軌道を走行する場合の目標速度パターンテーブル（図１において点線で示す速度特性）を取り出す。
【００２５】
本発明方法においては、目標速度パターンテーブルの特性が、従来の目標速度パターンテーブルとは異なっている。
【００２６】
つまり、図１に示すように、定点地上子１０が備えられている停止位置Ｐ１よりも手前のダイビング制御開始位置Ｐ２と、このダイビング制御開始位置Ｐ２よりも更に手前の位置Ｐ３との間の区間Ｐ３〜Ｐ２では、目標速度ＶＯは、「列車１の車上制御装置５から出力される力行ノッチ信号αの値が予め決めた一定値（例えばα４）となって列車１の実際速度ＶＲを予め決めた低速の一定速度（例えば２Ｋｍ／ｈ）にする」ような固定速度（例えば２Ｋｍ／ｈ）に設定されている。
【００２７】
「力行ノッチ信号αの値が一定値（例えばα４）となって実際速度ＶＲを低速の一定速度（例えば２Ｋｍ／ｈ）にする固定速度（例えば２Ｋｍ／ｈ）」は、シミュレーションによる解析値や、実車走行試験データからの近似曲線を求めることによって得られた速度であり、各々の交通システムにおける最適値として設定されている。
【００２８】
またダイビング制御開始位置Ｐ２と停止位置Ｐ１との間では、目標速度ＶＯを０〔Ｋｍ／ｈ〕としている。
【００２９】
停止位置Ｐ１よりも手前のダイビング制御開始位置Ｐ２は次のような逆算演算をして求めた位置である。即ち、ダイビング制御開始位置Ｐ２において、力行ノッチ信号αの値が予め決めた一定値（例えばα４）となって実際速度ＶＲが予め決めた低速の一定速度（例えば２Ｋｍ／ｈ）になっている場合に、「ダイビング制御開始位置Ｐ２から、ジャーク制限を満足しつつ制動制御をしていったときに、列車１が停止位置Ｐ１にて停止することができる」という条件を満足する手前位置を、ダイビング制御開始位置Ｐ２として逆算演算して設定している。
具体的には、シミュレーションによる解析値や、実車走行試験データからの近似曲線を求めることによって、試行錯誤的に各々の交通システムにおける最適位置（Ｐ２）を設定している。
【００３０】
なお、ジャーク制限とは、制動制御をする場合に、車上制御装置５の制御周期毎における、ノッチ信号の段数変化（ノッチ信号の単位時間当りの変化値）を制限することにより、単位時間当りの減速度を制限（例えば０．０５Ｇ／ｓに制限）して、制動時における乗り心地を向上させる制限制御である。このジャーク制限を満足しつつ制動制御をすれば、乗客は不快な制動加速度を感じることはなく、スムーズな制動ができる。
【００３１】
ここで重要なのは、ジャーク制限はノッチ信号の単位時間当りの段数変化を制限することであり、乗客に不快な制動加速度を感じさせないためのものである。
【００３２】
本発明方法では、区間Ｐ３〜Ｐ２において、力行ノッチ信号αの値が予め決めた一定値（例えばα４）となるような目標速度パターンテーブルとしているため、ダイビング制御開始位置Ｐ２におけるノッチ段数が固定されており、乗客に不快な制動加速度を感じさせないようにしている。
【００３３】
つまり、最終ブレーキをかける直前の区間Ｐ３〜Ｐ２において、列車１に外乱が作用していても、力行ノッチ信号αの値が一定値（例えばα４）となって実際速度ＶＲを低速の一定速度（例えば２Ｋｍ／ｈ）にするように目標速度ＶＯを設定しているため、列車１の走行状態を安定させることができ、ジャーク制限付きのダイビング制御を安定して行なうことができるのである。
【００３４】
一方、列車１の車上制御装置５は、速度センサ８からの速度信号を基に列車の実際の速度ＶＲを判定すると共に、速度信号を積分演算することにより走行距離を算出している。なお、車輪２の回転数を積算演算することにより、走行距離を算出することもある。
【００３５】
更に、走行制御装置５は、走行距離を算出したら、目標速度パターンテーブルを参照してそのときの走行距離に対応した目標速度ＶＯを求め、この目標速度ＶＯと列車１の実際速度ＶＲとを比較し、両者の速度差が零となるように運転制御演算をして、制御周期毎に力行ノッチ信号αを出力したりブレーキノッチ信号βを出力することにより、列車１を加速させたり列車１を減速させたりする。この場合、力行ノッチ信号αの値（α１〜α３１）や、減速ノッチ信号βの値（β１〜β３１）は、目標速度ＶＯと実際速度ＶＲとの差の値に応じて選択される。
【００３６】
列車１が区間Ｐ３〜Ｐ２に入ると、目標速度ＶＯが前述した固定速度（例えば２Ｋｍ／ｈ）となるので、制御装置５は実際速度ＶＲが固定速度と等しくなるように、ノッチ信号の大きさを変えていく。このため、区間Ｐ３〜Ｐ２において、実際速度ＶＲが予め決めた低速の一定速度（例えば２Ｋｍ／ｈ）となると共に、力行ノッチ信号αの値が予め決めた一定値（例えばα４）となる。
【００３７】
列車１がダイビング制御開始位置Ｐ２を通過すると、その直後から目標速度ＶＯが０〔Ｋｍ／ｈ〕となり、制御装置５は、ジャーク制限を満足しつつ実際速度ＶＲを０〔Ｋｍ／ｈ〕に下げていくダイビング制御を開始する。ダイビング制御とは、例えば力行ノッチ信号の値をα４からα１に下げ、更にブレーキノッチ信号の値をβ１からβ３１に向かって変化させていくことにより、減速制御して実際速度ＶＲを０〔Ｋｍ／ｈ〕にまで下げていくことをいう。
【００３８】
ダイビング制御開始位置Ｐ２は、前述した逆算演算により求めた位置であるため、このダイビング開始位置Ｐ２からダイビング制御を開始することにより、列車１は停止位置に正確に停止することができる。しかも、ジャーク制限を満足しつつダイビング制御をしているため、乗り心地が向上する。
【００３９】
なお、故障等によりダイビング制御がダイビング制御開始位置Ｐ２から開始されなかった場合のフェールセーフ（バックアップ）として、車上制御装置５は、次のような２つのバックアップ制御をする。
【００４０】
つまり、車上子４が定点地上子１０の列車進入側エッジ１０ａを認識したら、車上制御装置５は、列車進入側エッジ１０ａを認識した時点からダイビング制御を開始する。
【００４１】
また、車上子４が定点地上子１０の列車進入反対側エッジ１０ｂを認識したら、車上制御装置５は、列車進入反対側エッジ１０ｂを認識した時点から、ジャーク制限を無視して、常用最大ブレーキを作動させるブレーキノッチ信号β３１を出力して、ブレーキ制御装置７により常用最大ブレーキを作動させて緊急停止させる。
【００４２】
上述した制御手法では、区間Ｐ３〜Ｐ２において、「列車１の車上制御装置５から出力される力行ノッチ信号αの値が予め決めた一定値（例えばα４）となって列車１の実際速度ＶＲが予め決めた低速の一定速度（例えば２Ｋｍ／ｈ）となる」状態になり、ダイビング制御開始位置Ｐ２から、ジャーク制限を満足しつつダイビング制御をしていた。しかし、場合によっては、区間Ｐ３〜Ｐ２において、ノッチ信号の値が予め決めた一定値（α４）にならず、しかも、実際速度ＶＲが予め決めた低速の一定速度（例えば２Ｋｍ／ｈ）に収束しないこともある。かかる事態に対処するため、車上制御装置５には、図２に示す、ダイビング制御開始特性曲線が記憶されている。
【００４３】
このダイビング制御開始特性曲線は、ダイビング制御を開始する位置において、力行ノッチ信号αの値と実際速度ＶＲを種々に変えていった場合に、「ダイビング制御を開始した位置から、ジャーク制限を満足しつつ制動制御をしていったときに、列車１が停止位置Ｐ１にて停止することができる」という条件を満足する手前位置を、ダイビング制御を開始する位置として逆算演算して求めた特性曲線である。ダイビング制御開始特性曲線は、実際速度ＶＲが大きい程、また力行ノッチ信号の値が大きい程、ダイビング制御を開始する位置が停止位置Ｐ１から離れることを示す特性曲線となっている。
具体的には、シミュレーションによる解析値や、実車走行試験データからの近似曲線を求めることによって、ダイビング制御開始特性曲線を試行錯誤的に求めている。
【００４４】
車上制御装置５は、走行距離に対する実際速度ＶＲの特性と、ダイビング制御開始特性曲線とが交差する位置から、ジャーク制限を満足しつつ列車１の実際速度ＶＲを零にまで下げていくダイビング制御を開始するようにしている。
【００４５】
このため、区間Ｐ３〜Ｐ２を走行しているときに、実際速度ＶＲがＶＯ＋Δで且つ力行ノッチ信号の値がα４＋δの場合には、地点Ｐ４からジャーク制限を満足しつつ制動制御が開始され、実際速度がＶＯ＋２Δで且つ力行ノッチの値がα４＋２δの場合には、地点Ｐ５からジャーク制限を満足しつつ制動制御が開始される。このため、区間Ｐ３〜Ｐ２において、ノッチ信号の値が予め決めた一定値（α４）にならず、しかも、実際速度ＶＲが予め決めた低速の一定速度（例えば２Ｋｍ／ｈ）に収束しない状況になったとしても、位置Ｐ２よりも手前位置からジャーク制限を満足しつつ制動制御が開始され、列車１は停止位置Ｐ１に正確に停止することができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上実施の形態と共に具体的に説明したように本発明にかかる列車の定点停止自動運転方法では、列車に搭載されている車上制御装置には、出発駅から到着駅までの走行距離と目標速度とを対応させた目標速度パターンテーブルが記憶されており、
前記車上制御装置は、列車の実際速度を判定し且つ走行距離を算出すると共に、目標速度パターンテーブルを参照してそのときの走行距離に対応した目標速度を求め、この目標速度と実際速度とを比較し、両者の速度差が零となるように制御周期毎に力行ノッチ信号を出力したりブレーキノッチ信号を出力することにより列車を加速させたり減速させる列車の定点停止自動運転方法において、
到着駅の停止位置よりも手前のダイビング制御開始位置と、このダイビング制御開始位置よりも更に手前の位置との間の区間では、前記目標速度は、力行ノッチ信号の値が予め決めた一定値となって列車の実際速度を予め決めた低速の一定速度にするような固定速度に設定され、ダイビング制御開始位置と停止位置との間の区間では、前記目標速度が零に設定されており、
更に、前記車上制御装置は、列車がダイビング制御開始位置を通過すると、ジャーク制限を満足しつつ列車の実際速度を零にまで下げていくダイビング制御をする。
【００４７】
このような制御をするため、停止位置の手前の区間において、力行ノッチ信号の値を一定にして列車の実際速度を低速の一定速度に安定化することができ、この安定化状態から、ジャーク制限を満足しつつ列車の実際速度を零にまで下げていくダイビング制御をするため、列車を停止位置に正確に停止させることができる。
【００４８】
また本発明では、前記車上制御装置には、列車の実際速度が大きい程、また力行ノッチ信号の値が大きい程、ダイビング制御を開始する位置が停止位置から離れることを示すダイビング制御開始特性曲線が記憶されており、
前記車上制御装置は、走行距離に対する実際速度の特性と、前記ダイビング制御開始特性曲線とが交差する位置から、ジャーク制限を満足しつつ列車の実際速度を零にまで下げていくダイビング制御を開始する。
【００４９】
このため、停止位置の手前の区間において、ノッチ信号の値が予め決めた一定値にならず、しかも、実際速度が予め決めた低速の一定速度に収束しない状況になったとしても、区間の最終位置よりも手前位置からジャーク制限を満足しつつ制動制御が開始され、列車は停止位置に正確に停止することができる。
【００５０】
また本発明は、ソフトウェア的にデータを設定して、このデータを基に運転制御をしているため、停止位置が設定変更された場合には、関連パラメータ及び要求変化量を簡単に変更でき、仕様変更に容易に対処することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法における列車の走行速度制御特性を示す特性図。
【図２】本発明方法における列車の走行速度制御特性を示す特性図。
【図３】列車の制御系を示すブロック図。
【図４】従来方法における列車の走行速度制御特性を示す特性図。
【符号の説明】
１ 列車
２ ゴム車輪
３ 軌道
４ 車上子
５ 車上制御装置
５ａ ノッチ信号出力部
６ モータ制御装置
７ ブレーキ制御装置
８ 速度センサ
１０ 定点地上子
１１，１１ａ〜１１ｃ 地点補正用地上子
Ｐ１ 停止位置
Ｐ２ ダイビング制御開始位置
ＶＯ 目標速度
ＶＲ 実際速度
Ｓ１ 出発駅
Ｓ２ 到着駅
【発明の属する技術分野】
本発明は列車の定点停止自動運転方法に関するものである。本発明は、列車を無人走行運転していても、列車を駅の決められた停止位置に正確に停止させることができるように工夫したものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、列車の車輪としてゴム車輪を備え、このゴム車輪を電動モータにより駆動して、専用軌道を走行する交通システムが開発されている。この交通システムでは、自動運転制御をすることにより、列車の運転者を必要としない自動運転（無人走行運転）を行なっている。かかる交通システムにおいては、駅のホームの淵縁に沿って、転落防止用のガラススクリーン（壁）を設け、このガラススクリーンには、列車の扉と連動して開閉する「ホームドア」を設置している。
【０００３】
したがって、列車に対して人間が乗降をするためには、停止した列車の扉の中心と、ホームドアの中心とが一致した状態で、列車の扉とホームドアとを連動して開閉する必要がある。このように、列車の扉の位置とホームドアの位置とを正確に一致させて列車を停止させるため、列車は、駅の決められた停止位置に正確に停止しなければならない。
【０００４】
上述したように、列車を駅の予め決めた停止位置に正確に停止させるため、「定点停止自動運転」が行なわれている。この定点停止自動運転では、列車に車上子を設けると共に、駅のホームの停止位置に対応させて軌道の中に定点地上子を敷設しておく。そして、車上子が定点地上子を検出して定点地上子の真上に位置したところで、列車を停止させるような停止制御をしている。
【０００５】
ここで列車の定点停止自動運転方法の従来手法を、図３及び図４を参照しつつ説明する。
【０００６】
図３に示すように、列車１はゴム車輪２を備えており、このゴム車輪２をモータ駆動することにより、列車１が専用の軌道３に沿い走行していく。列車３には車上子４が設けられており、この車上子４からは電力波が発信されている。
【０００７】
また列車１には、車上制御装置（ＡＴＯ；Automatic Train Operation ）５や、モータ制御装置６や、ブレーキ制御装置７が搭載されている。車上制御装置５は、後述する運転制御演算をして、ノッチ信号出力部５ａから力行ノッチ信号αやブレーキノッチ信号βを出力する。力行ノッチ信号αとしては、例えば加速度が最低値のα１から加速度が最大値のα３１までの３１段階の加速度を持った信号が出力され、ブレーキノッチ信号としては、例えば減速度（負の加速度）が最低値のβ１から減速度が最大値のβ３１までの３１段階の減速度を持った信号が出力される。なお、ノッチ信号出力部５ａは、プログラムによりソフトウェア的に構成した機能部分である。
【０００８】
力行ノッチ信号αが出力されると、モータ制御装置６により、力行ノッチ信号αの値に応じた加速度（出力トルク）が得られるように、モータの駆動制御が行なわれる。またブレーキノッチ信号βが出力されると、列車の走行速度が大きいときには、モータ制御装置６によりモータによる電力回生制動が行なわれ、列車の走行速度が小さいときには、空気ブレーキ（機械的ブレーキ）による制動制御が行なわれる。
【０００９】
また列車１には速度センサ（回転センサ）８が備えられている。車上制御装置５は、速度センサ８からの速度信号を基に列車の実際の速度ＶＲを判定すると共に、速度信号を積分演算することにより走行距離を算出している。なお、車輪２の回転数を積算演算することにより、走行距離を算出することもある。
【００１０】
一方、出発駅から到着駅までの間の予め決めた位置には、地点補正用地上子１１が備えられている。また、軌道３のうち停止位置には、定点地上子１０が備えられている。地点補正用地上子１１はトランスポンダにより構成されており、車上子４から電力波を受けると、地点補正用地上子１１の設置位置（出発駅からの走行距離）を情報として示す電文情報を発生し、この電文情報が車上子４にて受信される。これにより車上子４により地点補正用地上子１１を検出することができる。また、停止位置に備えられた定点地上子１０は、複数のコイルを内蔵して構成されており、車上子４から電力波を受けると、コイルに誘導電流が流れ、これにより停止位置信号を発生し、この停止位置信号が車上子４にて受信される。この結果、車上子４により定点地上子１０を検出することができる。
【００１１】
図４に示すように、出発駅Ｓ１と到着駅Ｓ２との間の軌道３には、複数の地点補正用地上子１１ａ，１１ｂ，１１ｃが備えられている。各地点補正用地上子１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、出発駅Ｓ１から、予め決めた距離の地点に備えられている。また、到着駅Ｓ２の軌道３の中の停止位置には、定点地上子１０が備えられている。
【００１２】
車上制御装置５には、各駅間ごとの軌道に対応して、目標速度パターンテーブルが予め記憶されている。目標速度パターンテーブルとは、出発駅から到着駅までの走行距離と目標速度ＶＯとを対応させた走行特性データである。そして、例えば列車１が出発駅Ｓ１を出発するときには、次駅コード（次の駅がＳ２であることを示すコード信号）を受け、複数の目標速度パターンテーブルのうち、駅Ｓ１と駅Ｓ２との間の軌道を走行する場合の目標速度パターンテーブル（図４において点線で示す速度特性）を取り出す。
【００１３】
車上制御装置５は、走行距離を算出し、目標速度パターンテーブルを参照してそのときの走行距離に対応した目標速度ＶＯを求め、この目標速度ＶＯと列車１の実際速度ＶＲとを比較し、両者の速度差が零となるように運転制御演算をして、制御周期毎に力行ノッチ信号αを出力したりブレーキノッチ信号βを出力することにより、列車１を加速させたり列車１を減速させたりする。この場合、力行ノッチ信号αの値（α１〜α３１）や、減速ノッチ信号βの値（β１〜β３１）は、目標速度ＶＯと実際速度ＶＲとの差の値に応じて選択される。
【００１４】
車上子４が各地点補正用地上子１１ａ，１１ｂ，１１ｃを検出した場合において、車上制御装置５にて算出した走行距離と、各地点補正用地上子１１ａ，１１ｂ，１１ｃにて示す走行距離とが異なっている場合には、算出した走行距離を、各地点補正用地上子１１ａ，１１ｂ，１１ｃにて示す走行距離に変更する。このようにしているため、スリップが発生したりゴム車輪２の半径が変化したりしても、各地点補正用地上子１１ａ，１１ｂ，１１ｃを検出するごとに走行距離が正確な値にリセット（変更）される。そして走行距離を正確な値にリセット（変更）したら、目標速度パターンテーブルを参照して、変更した走行距離に対応した目標速度ＶＯを求めていき速度制御をする。
【００１５】
到着駅Ｓ２の近くでは目標速度パターンテーブルで示す目標速度ＶＯが低下していくため、実際速度ＶＲも低下していき、停止位置では速度が零になる。
そして、車上子４が定点地上子１０を検出することにより停止位置を正確に検出して、列車１が予め設定した停止位置に停止する。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで図３及び図４に示す従来の定点停止自動運転方法では、低速領域、即ち、列車１が停止位置の付近で定点地上子１０に近接してきた停止最終段階において、列車１が定点地上子１０の位置で停止できるように目標速度ＶＯを一気に絞り込んでいる。
【００１７】
一方、列車１には外乱（車両内部の各抵抗成分の分布及びこれらの相互干渉を含む）が作用するため、列車１の実際速度ＶＲは目標速度ＶＯに対してある程度の揺らぎを持って追従している。
【００１８】
また低速領域では、列車１の慣性力が相対的に小さくなっているため、前記揺らぎが停止精度に与える影響は大きい。このように、揺らぎの影響が大きいにもかかわらず、目標速度ＶＯを一気に絞りこんでいるため、停止精度をある程度以上に向上させることができなかった。
【００１９】
この結果、低速領域において、列車１の走行速度が安定しないことはもちろん、ある特定（一定）の速度においても、ノッチ信号（ブレーキノッチ信号）の値が安定しておらず、場合によっては、ノッチ信号がブレーキノッチ信号ではなく力行ノッチ信号が出力されてしまうこともある。
かくて、従来の定点停止自動運転方法では、停止精度に限界があった。
【００２０】
本発明は、上記従来技術に鑑み、定点停止精度を向上させた列車の定点停止自動運転方法を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の構成は、列車に搭載されている車上制御装置には、出発駅から到着駅までの走行距離と目標速度とを対応させた目標速度パターンテーブルが記憶されており、
前記車上制御装置は、列車の実際速度を判定し且つ走行距離を算出すると共に、目標速度パターンテーブルを参照してそのときの走行距離に対応した目標速度を求め、この目標速度と実際速度とを比較し、両者の速度差が零となるように制御周期毎に力行ノッチ信号を出力したりブレーキノッチ信号を出力することにより列車を加速させたり減速させる列車の定点停止自動運転方法において、
到着駅の停止位置よりも手前のダイビング制御開始位置と、このダイビング制御開始位置よりも更に手前の位置との間の区間では、前記目標速度は、力行ノッチ信号の値が予め決めた一定値となって列車の実際速度を予め決めた低速の一定速度にするような固定速度に設定され、ダイビング制御開始位置と停止位置との間の区間では、前記目標速度が零に設定されており、
更に、前記車上制御装置は、列車がダイビング制御開始位置を通過すると、ノッチ信号の単位時間当たりの変化値を制限するジャーク制限を満足しつつ列車の実際速度を零にまで下げていくダイビング制御をし、
しかも、前記ダイビング制御開始位置は、当該位置において力行ノッチ信号の値が予め決めた前記一定値となっている場合に、当該位置から前記ジャーク制限を満足しつつ制動制御をしていたときに前記列車が前記停止位置にて停止することができる位置であることを特徴とする。
【００２２】
また本発明は、列車に搭載されている車上制御装置には、出発駅から到着駅までの走行距離と目標速度とを対応させた目標速度パターンテーブルが記憶されており、
前記車上制御装置は、列車の実際速度を判定し且つ走行距離を算出すると共に、目標速度パターンテーブルを参照してそのときの走行距離に対応した目標速度を求め、この目標速度と実際速度とを比較し、両者の速度差が零となるように制御周期毎に力行ノッチ信号を出力したりブレーキノッチ信号を出力することにより列車を加速させたり減速させる列車の定点停止自動運転方法において、
到着駅の停止位置よりも手前のダイビング制御開始位置と、このダイビング制御開始位置よりも更に手前の位置との間の区間では、前記目標速度は、力行ノッチ信号の値が予め決めた一定値となって列車の実際速度を予め決めた低速の一定速度にするような固定速度に設定され、ダイビング制御開始位置と停止位置との間の区間では、前記目標速度が零に設定されており、
前記車上制御装置は、列車がダイビング制御開始位置を通過すると、ノッチ信号の単位時間当たりの変化値を制限するジャーク制限を満足しつつ列車の実際速度を零にまで下げていくダイビング制御をし、
前記車上制御装置には、ダイビング制御を開始する位置において力行ノッチ信号と実際速度を種々に替えていった場合に、ダイビング制御を開始した位置から前記ジャーク制限を満足しつつ制動制御をしていったときに列車が前記停止位置にて停止することができるという条件を満足する位置をダイビング制御開始位置として、列車の実際の速度と力行ノッチ信号の値に応じて示すダイビング制御開始特性曲線が記憶されており、
前記車上制御装置は、走行距離に対する実際速度の特性と、前記ダイビング制御開始特性曲線とが交差する位置から、ジャーク制限を満足しつつ列車の実際速度を零にまで下げていくダイビング制御を開始することを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
なお、本発明方法は、図３に示す列車１に適用するものであり、列車１に備えた制御装置６，７や車上子４の構成・機能は、従来と同様であるが、車上制御装置５による運転制御方法や、この車上制御装置５に予め設定している「目標パターンテーブル」の特性は、従来と異なっている。このため、従来と同様な構成・機能の説明は省略して、本発明方法に独特な制御手法を中心に説明をする。
また本発明方法においても、図１に示すように、到着駅Ｓ２のホームの停止位置に対応させて軌道３の中に定点地上子１０を敷設している。なお図１は到着駅Ｓ２の近くの速度特性のみを示しているが、列車１は出発駅Ｓ１から出発して到着駅Ｓ２に向かって走行するものである。
【００２４】
車上制御装置５には、各駅間ごとの軌道に対応して、目標速度パターンテーブルが予め記憶されている。目標速度パターンテーブルとは、出発駅から到着駅までの走行距離と目標速度ＶＯとを対応させた走行特性データである。そして、例えば列車１が出発駅Ｓ１を出発するときには、次駅コード（次の駅がＳ２であることを示すコード信号）を受け、複数の目標速度パターンテーブルのうち、駅Ｓ１と駅Ｓ２との間の軌道を走行する場合の目標速度パターンテーブル（図１において点線で示す速度特性）を取り出す。
【００２５】
本発明方法においては、目標速度パターンテーブルの特性が、従来の目標速度パターンテーブルとは異なっている。
【００２６】
つまり、図１に示すように、定点地上子１０が備えられている停止位置Ｐ１よりも手前のダイビング制御開始位置Ｐ２と、このダイビング制御開始位置Ｐ２よりも更に手前の位置Ｐ３との間の区間Ｐ３〜Ｐ２では、目標速度ＶＯは、「列車１の車上制御装置５から出力される力行ノッチ信号αの値が予め決めた一定値（例えばα４）となって列車１の実際速度ＶＲを予め決めた低速の一定速度（例えば２Ｋｍ／ｈ）にする」ような固定速度（例えば２Ｋｍ／ｈ）に設定されている。
【００２７】
「力行ノッチ信号αの値が一定値（例えばα４）となって実際速度ＶＲを低速の一定速度（例えば２Ｋｍ／ｈ）にする固定速度（例えば２Ｋｍ／ｈ）」は、シミュレーションによる解析値や、実車走行試験データからの近似曲線を求めることによって得られた速度であり、各々の交通システムにおける最適値として設定されている。
【００２８】
またダイビング制御開始位置Ｐ２と停止位置Ｐ１との間では、目標速度ＶＯを０〔Ｋｍ／ｈ〕としている。
【００２９】
停止位置Ｐ１よりも手前のダイビング制御開始位置Ｐ２は次のような逆算演算をして求めた位置である。即ち、ダイビング制御開始位置Ｐ２において、力行ノッチ信号αの値が予め決めた一定値（例えばα４）となって実際速度ＶＲが予め決めた低速の一定速度（例えば２Ｋｍ／ｈ）になっている場合に、「ダイビング制御開始位置Ｐ２から、ジャーク制限を満足しつつ制動制御をしていったときに、列車１が停止位置Ｐ１にて停止することができる」という条件を満足する手前位置を、ダイビング制御開始位置Ｐ２として逆算演算して設定している。
具体的には、シミュレーションによる解析値や、実車走行試験データからの近似曲線を求めることによって、試行錯誤的に各々の交通システムにおける最適位置（Ｐ２）を設定している。
【００３０】
なお、ジャーク制限とは、制動制御をする場合に、車上制御装置５の制御周期毎における、ノッチ信号の段数変化（ノッチ信号の単位時間当りの変化値）を制限することにより、単位時間当りの減速度を制限（例えば０．０５Ｇ／ｓに制限）して、制動時における乗り心地を向上させる制限制御である。このジャーク制限を満足しつつ制動制御をすれば、乗客は不快な制動加速度を感じることはなく、スムーズな制動ができる。
【００３１】
ここで重要なのは、ジャーク制限はノッチ信号の単位時間当りの段数変化を制限することであり、乗客に不快な制動加速度を感じさせないためのものである。
【００３２】
本発明方法では、区間Ｐ３〜Ｐ２において、力行ノッチ信号αの値が予め決めた一定値（例えばα４）となるような目標速度パターンテーブルとしているため、ダイビング制御開始位置Ｐ２におけるノッチ段数が固定されており、乗客に不快な制動加速度を感じさせないようにしている。
【００３３】
つまり、最終ブレーキをかける直前の区間Ｐ３〜Ｐ２において、列車１に外乱が作用していても、力行ノッチ信号αの値が一定値（例えばα４）となって実際速度ＶＲを低速の一定速度（例えば２Ｋｍ／ｈ）にするように目標速度ＶＯを設定しているため、列車１の走行状態を安定させることができ、ジャーク制限付きのダイビング制御を安定して行なうことができるのである。
【００３４】
一方、列車１の車上制御装置５は、速度センサ８からの速度信号を基に列車の実際の速度ＶＲを判定すると共に、速度信号を積分演算することにより走行距離を算出している。なお、車輪２の回転数を積算演算することにより、走行距離を算出することもある。
【００３５】
更に、走行制御装置５は、走行距離を算出したら、目標速度パターンテーブルを参照してそのときの走行距離に対応した目標速度ＶＯを求め、この目標速度ＶＯと列車１の実際速度ＶＲとを比較し、両者の速度差が零となるように運転制御演算をして、制御周期毎に力行ノッチ信号αを出力したりブレーキノッチ信号βを出力することにより、列車１を加速させたり列車１を減速させたりする。この場合、力行ノッチ信号αの値（α１〜α３１）や、減速ノッチ信号βの値（β１〜β３１）は、目標速度ＶＯと実際速度ＶＲとの差の値に応じて選択される。
【００３６】
列車１が区間Ｐ３〜Ｐ２に入ると、目標速度ＶＯが前述した固定速度（例えば２Ｋｍ／ｈ）となるので、制御装置５は実際速度ＶＲが固定速度と等しくなるように、ノッチ信号の大きさを変えていく。このため、区間Ｐ３〜Ｐ２において、実際速度ＶＲが予め決めた低速の一定速度（例えば２Ｋｍ／ｈ）となると共に、力行ノッチ信号αの値が予め決めた一定値（例えばα４）となる。
【００３７】
列車１がダイビング制御開始位置Ｐ２を通過すると、その直後から目標速度ＶＯが０〔Ｋｍ／ｈ〕となり、制御装置５は、ジャーク制限を満足しつつ実際速度ＶＲを０〔Ｋｍ／ｈ〕に下げていくダイビング制御を開始する。ダイビング制御とは、例えば力行ノッチ信号の値をα４からα１に下げ、更にブレーキノッチ信号の値をβ１からβ３１に向かって変化させていくことにより、減速制御して実際速度ＶＲを０〔Ｋｍ／ｈ〕にまで下げていくことをいう。
【００３８】
ダイビング制御開始位置Ｐ２は、前述した逆算演算により求めた位置であるため、このダイビング開始位置Ｐ２からダイビング制御を開始することにより、列車１は停止位置に正確に停止することができる。しかも、ジャーク制限を満足しつつダイビング制御をしているため、乗り心地が向上する。
【００３９】
なお、故障等によりダイビング制御がダイビング制御開始位置Ｐ２から開始されなかった場合のフェールセーフ（バックアップ）として、車上制御装置５は、次のような２つのバックアップ制御をする。
【００４０】
つまり、車上子４が定点地上子１０の列車進入側エッジ１０ａを認識したら、車上制御装置５は、列車進入側エッジ１０ａを認識した時点からダイビング制御を開始する。
【００４１】
また、車上子４が定点地上子１０の列車進入反対側エッジ１０ｂを認識したら、車上制御装置５は、列車進入反対側エッジ１０ｂを認識した時点から、ジャーク制限を無視して、常用最大ブレーキを作動させるブレーキノッチ信号β３１を出力して、ブレーキ制御装置７により常用最大ブレーキを作動させて緊急停止させる。
【００４２】
上述した制御手法では、区間Ｐ３〜Ｐ２において、「列車１の車上制御装置５から出力される力行ノッチ信号αの値が予め決めた一定値（例えばα４）となって列車１の実際速度ＶＲが予め決めた低速の一定速度（例えば２Ｋｍ／ｈ）となる」状態になり、ダイビング制御開始位置Ｐ２から、ジャーク制限を満足しつつダイビング制御をしていた。しかし、場合によっては、区間Ｐ３〜Ｐ２において、ノッチ信号の値が予め決めた一定値（α４）にならず、しかも、実際速度ＶＲが予め決めた低速の一定速度（例えば２Ｋｍ／ｈ）に収束しないこともある。かかる事態に対処するため、車上制御装置５には、図２に示す、ダイビング制御開始特性曲線が記憶されている。
【００４３】
このダイビング制御開始特性曲線は、ダイビング制御を開始する位置において、力行ノッチ信号αの値と実際速度ＶＲを種々に変えていった場合に、「ダイビング制御を開始した位置から、ジャーク制限を満足しつつ制動制御をしていったときに、列車１が停止位置Ｐ１にて停止することができる」という条件を満足する手前位置を、ダイビング制御を開始する位置として逆算演算して求めた特性曲線である。ダイビング制御開始特性曲線は、実際速度ＶＲが大きい程、また力行ノッチ信号の値が大きい程、ダイビング制御を開始する位置が停止位置Ｐ１から離れることを示す特性曲線となっている。
具体的には、シミュレーションによる解析値や、実車走行試験データからの近似曲線を求めることによって、ダイビング制御開始特性曲線を試行錯誤的に求めている。
【００４４】
車上制御装置５は、走行距離に対する実際速度ＶＲの特性と、ダイビング制御開始特性曲線とが交差する位置から、ジャーク制限を満足しつつ列車１の実際速度ＶＲを零にまで下げていくダイビング制御を開始するようにしている。
【００４５】
このため、区間Ｐ３〜Ｐ２を走行しているときに、実際速度ＶＲがＶＯ＋Δで且つ力行ノッチ信号の値がα４＋δの場合には、地点Ｐ４からジャーク制限を満足しつつ制動制御が開始され、実際速度がＶＯ＋２Δで且つ力行ノッチの値がα４＋２δの場合には、地点Ｐ５からジャーク制限を満足しつつ制動制御が開始される。このため、区間Ｐ３〜Ｐ２において、ノッチ信号の値が予め決めた一定値（α４）にならず、しかも、実際速度ＶＲが予め決めた低速の一定速度（例えば２Ｋｍ／ｈ）に収束しない状況になったとしても、位置Ｐ２よりも手前位置からジャーク制限を満足しつつ制動制御が開始され、列車１は停止位置Ｐ１に正確に停止することができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上実施の形態と共に具体的に説明したように本発明にかかる列車の定点停止自動運転方法では、列車に搭載されている車上制御装置には、出発駅から到着駅までの走行距離と目標速度とを対応させた目標速度パターンテーブルが記憶されており、
前記車上制御装置は、列車の実際速度を判定し且つ走行距離を算出すると共に、目標速度パターンテーブルを参照してそのときの走行距離に対応した目標速度を求め、この目標速度と実際速度とを比較し、両者の速度差が零となるように制御周期毎に力行ノッチ信号を出力したりブレーキノッチ信号を出力することにより列車を加速させたり減速させる列車の定点停止自動運転方法において、
到着駅の停止位置よりも手前のダイビング制御開始位置と、このダイビング制御開始位置よりも更に手前の位置との間の区間では、前記目標速度は、力行ノッチ信号の値が予め決めた一定値となって列車の実際速度を予め決めた低速の一定速度にするような固定速度に設定され、ダイビング制御開始位置と停止位置との間の区間では、前記目標速度が零に設定されており、
更に、前記車上制御装置は、列車がダイビング制御開始位置を通過すると、ジャーク制限を満足しつつ列車の実際速度を零にまで下げていくダイビング制御をする。
【００４７】
このような制御をするため、停止位置の手前の区間において、力行ノッチ信号の値を一定にして列車の実際速度を低速の一定速度に安定化することができ、この安定化状態から、ジャーク制限を満足しつつ列車の実際速度を零にまで下げていくダイビング制御をするため、列車を停止位置に正確に停止させることができる。
【００４８】
また本発明では、前記車上制御装置には、列車の実際速度が大きい程、また力行ノッチ信号の値が大きい程、ダイビング制御を開始する位置が停止位置から離れることを示すダイビング制御開始特性曲線が記憶されており、
前記車上制御装置は、走行距離に対する実際速度の特性と、前記ダイビング制御開始特性曲線とが交差する位置から、ジャーク制限を満足しつつ列車の実際速度を零にまで下げていくダイビング制御を開始する。
【００４９】
このため、停止位置の手前の区間において、ノッチ信号の値が予め決めた一定値にならず、しかも、実際速度が予め決めた低速の一定速度に収束しない状況になったとしても、区間の最終位置よりも手前位置からジャーク制限を満足しつつ制動制御が開始され、列車は停止位置に正確に停止することができる。
【００５０】
また本発明は、ソフトウェア的にデータを設定して、このデータを基に運転制御をしているため、停止位置が設定変更された場合には、関連パラメータ及び要求変化量を簡単に変更でき、仕様変更に容易に対処することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法における列車の走行速度制御特性を示す特性図。
【図２】本発明方法における列車の走行速度制御特性を示す特性図。
【図３】列車の制御系を示すブロック図。
【図４】従来方法における列車の走行速度制御特性を示す特性図。
【符号の説明】
１ 列車
２ ゴム車輪
３ 軌道
４ 車上子
５ 車上制御装置
５ａ ノッチ信号出力部
６ モータ制御装置
７ ブレーキ制御装置
８ 速度センサ
１０ 定点地上子
１１，１１ａ〜１１ｃ 地点補正用地上子
Ｐ１ 停止位置
Ｐ２ ダイビング制御開始位置
ＶＯ 目標速度
ＶＲ 実際速度
Ｓ１ 出発駅
Ｓ２ 到着駅
Claims (2)
- 列車に搭載されている車上制御装置には、出発駅から到着駅までの走行距離と目標速度とを対応させた目標速度パターンテーブルが記憶されており、
前記車上制御装置は、列車の実際速度を判定し且つ走行距離を算出すると共に、目標速度パターンテーブルを参照してそのときの走行距離に対応した目標速度を求め、この目標速度と実際速度とを比較し、両者の速度差が零となるように制御周期毎に力行ノッチ信号を出力したりブレーキノッチ信号を出力することにより列車を加速させたり減速させる列車の定点停止自動運転方法において、
到着駅の停止位置よりも手前のダイビング制御開始位置と、このダイビング制御開始位置よりも更に手前の位置との間の区間では、前記目標速度は、力行ノッチ信号の値が予め決めた一定値となって列車の実際速度を予め決めた低速の一定速度にするような固定速度に設定され、ダイビング制御開始位置と停止位置との間の区間では、前記目標速度が零に設定されており、
更に、前記車上制御装置は、列車がダイビング制御開始位置を通過すると、ノッチ信号の単位時間当たりの変化値を制限するジャーク制限を満足しつつ列車の実際速度を零にまで下げていくダイビング制御をし、
しかも、前記ダイビング制御開始位置は、当該位置において力行ノッチ信号の値が予め決めた前記一定値となっている場合に、当該位置から前記ジャーク制限を満足しつつ制動制御をしていたときに前記列車が前記停止位置にて停止することができる位置であることを特徴とする列車の定点停止自動運転方法。 - 列車に搭載されている車上制御装置には、出発駅から到着駅までの走行距離と目標速度とを対応させた目標速度パターンテーブルが記憶されており、
前記車上制御装置は、列車の実際速度を判定し且つ走行距離を算出すると共に、目標速度パターンテーブルを参照してそのときの走行距離に対応した目標速度を求め、この目標速度と実際速度とを比較し、両者の速度差が零となるように制御周期毎に力行ノッチ信号を出力したりブレーキノッチ信号を出力することにより列車を加速させたり減速させる列車の定点停止自動運転方法において、
到着駅の停止位置よりも手前のダイビング制御開始位置と、このダイビング制御開始位置よりも更に手前の位置との間の区間では、前記目標速度は、力行ノッチ信号の値が予め決めた一定値となって列車の実際速度を予め決めた低速の一定速度にするような固定速度に設定され、ダイビング制御開始位置と停止位置との間の区間では、前記目標速度が零に設定されており、
前記車上制御装置は、列車がダイビング制御開始位置を通過すると、ノッチ信号の単位時間当たりの変化値を制限するジャーク制限を満足しつつ列車の実際速度を零にまで下げていくダイビング制御をし、
前記車上制御装置には、ダイビング制御を開始する位置において力行ノッチ信号と実際速度を種々に替えていった場合に、ダイビング制御を開始した位置から前記ジャーク制限を満足しつつ制動制御をしていったときに列車が前記停止位置にて停止することができるという条件を満足する位置をダイビング制御開始位置として、列車の実際の速度と力行ノッチ信号の値に応じて示すダイビング制御開始特性曲線が記憶されており、
前記車上制御装置は、走行距離に対する実際速度の特性と、前記ダイビング制御開始特性曲線とが交差する位置から、ジャーク制限を満足しつつ列車の実際速度を零にまで下げていくダイビング制御を開始することを特徴とする列車の定点停止自動運転方法。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007135292A (ja) * | 2005-11-09 | 2007-05-31 | National Traffic Safety & Environment Laboratory | 鉄道車両のブレーキシステム |
| JP2007135291A (ja) * | 2005-11-09 | 2007-05-31 | National Traffic Safety & Environment Laboratory | 鉄道車両の運転管理システム |
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- 1999-08-04 JP JP22089099A patent/JP3676131B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103738368A (zh) * | 2013-12-18 | 2014-04-23 | 北京交控科技有限公司 | 车辆休眠和唤醒处理方法 |
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