JP4518820B2 - 高速運転支援装置 - Google Patents
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Description
従来の効率運転を目的とした運転装置では、運転装置に内蔵された運転パターンに対して、力行オフを開始する地点を逐次計算する手法をとっていた。また、外乱により速度低下が発生した場合の力行オフ解除判定も逐次計算する手法をとっていた。
非特許文献1には、最適な省エネルギーの運転パターンをプログラム化し、このプログラムにより列車走行を制御することが、記載されている。
従来の運転装置では、一駅間に、通過時刻チェック箇所が複数点に渡る場合、それに応じた論理計算式を装置内に内蔵する必要があった。
この発明は、走行パターンメモリに、ダ行開始キロ程と列車速度の2次元のデータとして、到達予測時間を格納しておき、この走行パターンメモリを参照することにより、走行管理装置によるダ行開始時の次駅への到達予測時間の計算を簡単に行うようにしたものである。
また、運転装置による自動運転の中でも、乗務員の運転操作の自由度を高めるべく、運転士の手動によるハンドル介入が行われた場合、定時運転制御を中断して手動運転に切りかえることができ、また、再び自動運転開始操作によって定時運転制御を開始することができるようにしたものである。
図1において、列車には、現在時刻を設定する時刻設定装置3と、走行開始を行うための操作部を有する制御開始操作部4と、ATCなどの地点毎の制限速度を出力する列車保安装置5と、運転者によってアクセル及びブレーキのハンドル操作されるハンドル8と、列車が現在どのキロ程にいるかを管理するキロ程管理装置6と、車軸に配置されたセンサからの速度信号を出力する速度発電機7とが、搭載され、さらに、行開始キロ程と列車速度の2次元のデータとして、到達予測時間が、予め計算され、格納されたフラッシュメモリなどの走行パターンメモリ2と、この走行パターンメモリ2を用いて、設定された駅間の走行基準時間に合致するように、力行オフ開始点(ダ行開始点)をマイクロコンピュータによって計算すると共に、力行指令及びブレーキ指令を出力する走行管理装置1とが、搭載されている。
図2では、ダ行開始キロ程と列車速度の2次元のデータとして、それぞれの到達予測時間が格納されている。
図3は、この発明の実施の形態1による高速運転支援装置の定時運転の判定論理を示すフローチャートである。
図4において、Tsxは、A駅からX点まで走行するのに要した時間であり、Texは、X点からB駅まで省エネ制御で走行した場合の到達予測時間である。Ttは、走行基準時間である。
図5は、この発明の実施の形態1による高速運転支援装置の力行オフを複数箇所有する定時運転走行パターンの例を示す図である。
図5において、Tt1は、A駅からC点までの走行基準時間であり、Tt2は、C点からB駅までの走行基準時間である。図5では、到達予測時間Tex1、Tex2が示されている。
図6は、この発明の実施の形態1による高速運転支援装置の一部手動運転を含む定時運転走行パターンの例を示す図である。
列車の走行パターンは、例えば図4のように、列車保安装置5からの制限速度に準じた基本パターンにしたがって、走行管理装置1による定速運転制御により当初走行し、これに省エネルギーのために、次駅までの途中のダ行開始点から次駅までの間、ダ行走行を行う。このため、ダ行開始点をどこにするかを決める必要があるため、ダ行開始したときの到達予測時間を計算する必要があり、従来は、その都度計算していたので、時間を要したが、この発明では、走行パターンメモリ2に、予め速度及びキロ程毎の到達予測時間を記憶しておくことにより、マイクロコンピュータによるダ行開始点を求める計算を簡単にするようにしたものである。
この場合の、到達予測時間は、(1)現在の列車速度、(2)現在までの走行距離に基づき算出される次駅までの残走距離、(3)次駅までの路線勾配、(4)次駅までの路線曲線の四つのパラメータにより算出される。この算出されたものを走行パターンメモリ2に予め格納しておくのである。この計算は、通常のパソコンを用いて行うことができると共に、従来の計算方法に比べて、プログラムの開発期間も短縮することができる。
この定速運転制御は、次のようにして行われる。
走行管理装置1内には、キロ程に応じたバランスノッチ情報をデータベースとして持っており、キロ程情報からバランスノッチを導き出す。ここで、バランスノッチとは、そのキロ程を一定速度で走行できると想定されるノッチである。次に、制限速度から目標速度を導き出す。通常は、目標速度=(制限速度−3)km/hである。列車の速度を目標速度に追従できるようにノッチを操作する。具体的には、バランスノッチを中心に、列車の速度に応じて目標速度に追従するようにノッチを上げ下げする。
まず、走行基準時間Ttの設定を行う(ステップS1)。この走行基準時間Ttは、走行パターンメモリ2に予め格納しておき、走行管理装置1がこれを読み出して用いる。次に、前駅から今までの走行時間の積算を行い、Tsxを算出する(ステップS2)。次いで、走行パターンメモリ2を用いて、キロ程及び列車速度に応じた次駅への到達予測時間Texを算出する(ステップS3)。Tsx+Tex<Ttを判定し(ステップS4)、yesであれば、ダ行制御開始する(ステップS5)。noであれば、ダ行制御を解除する(ステップS6)。
また、走行パターンメモリの内容を組合せ使用することにより、複雑な目標走行パターンを実現することができる。
また、運転装置による自動運転の中でも、乗務員の運転操作を優先させることができ、自由度の高い運転を可能にする。
さらに、ダ行開始点の計算に要するプログラムの開発期間を短くすることができる。
また、走行パターンメモリのキロ程と速度の刻みを細かくすることにより、定時運転の精度を向上することができる。
2 走行パターンメモリ
3 時刻設定装置
4 制御開始操作部
5 列車保安装置
6 キロ程管理装置
7 速度発電機
Claims (4)
- 前駅からの走行距離を示すキロ程と列車速度に応じて上記キロ程で力行オフ走行した場合の次駅までの到達予測時間を、次駅までの路線勾配及び次駅までの路線曲線を考慮して予め計算し、この計算した上記到達予測時間を上記キロ程と上記列車速度との2次元データテーブルとして予め格納した走行パターンメモリ、
及び制御開始指令に基づき、列車を運転制御すると共に、上記走行パターンメモリを用いて、力行オフ走行を開始する力行オフ開始点を計算する走行管理装置を備え、
上記走行管理装置は、上記次駅までの走行基準時間を設定し、この設定した走行基準時間と、上記力行オフ開始点までの走行時間及び上記力行オフ開始点から上記次駅までの到達予測時間の和との比較により、上記力行オフ開始点を決定し、
上記制御開始指令に基づく列車の運転制御中に、手動によるハンドル操作が行われたことを検知した場合には、上記制御開始指令に基づく列車の運転制御を中断して手動運転に切替えると共に、手動運転中に、上記制御開始指令が入力されると、上記制御開始指令に基づく列車の運転制御を再開することを特徴とする高速運転支援装置。 - 上記走行管理装置は、上記力行オフ開始点までは、許容速度の上限で走行する基本パターンにより上記列車の運転制御を行うことを特徴とする請求項1記載の高速運転支援装置。
- 上記走行管理装置は、上記力行オフ開始点までは、許容速度の上限より抑えた速度で走行する走行パターンにより上記列車の運転制御を行うことを特徴とする請求項1記載の高速運転支援装置。
- 上記走行管理装置は、上記力行オフ走行の開始後に、上記設定された走行基準時間で走行できないと判断される場合には、上記力行オフ走行を解除することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の高速運転支援装置。
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