JP4805853B2 - Train control device - Google Patents
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Description
本発明は、列車の駆動/制動装置を制御して、制限速度に応じて列車速度を調整する列車制御装置に関する。 The present invention relates to a train control device that controls a train driving / braking device to adjust a train speed according to a speed limit.
列車の駆動/制動装置を制御し、制限速度に応じて列車速度を調整する列車制御装置としては、多段ブレーキ制御ATC(Automatic Train Control:自動列車制御装置)がある。多段ブレーキ制御ATCでは、ATC地上装置からレールを介して得られる制限速度情報と、速度発電機のパルス情報などから求められる列車速度とを比較し、列車速度が制限速度を超えないように制御する。例えば、列車速度が制限速度を超過している場合には、列車の駆動/制動装置に常用最大ブレーキ指令を出力し、列車速度が制限速度を下回るように制御する。 As a train control device that controls the train driving / braking device and adjusts the train speed according to the speed limit, there is a multi-stage brake control ATC (Automatic Train Control). In the multi-stage brake control ATC, the speed limit information obtained from the ATC ground device via the rail is compared with the train speed obtained from the pulse information of the speed generator, and control is performed so that the train speed does not exceed the speed limit. . For example, when the train speed exceeds the speed limit, a regular maximum brake command is output to the train drive / braking device, and the train speed is controlled to be lower than the speed limit.
また、このような多段ブレーキ制御ATCの下で動作するATO(Automatic Train Operation:自動列車運転装置)装置がある。ATO装置は、ATCの制限速度を超えない範囲で設定された目標速度パターンと列車速度とを比較して力行/ブレーキ指令を演算し、列車の駆動/制動装置に与えることで列車の速度を調整して列車の自動運転を行う。ATO装置は、路線の勾配や曲線に応じて設定される恒久速度制限情報を持っており、恒久速度制限に応じた目標パターンを作成するようになっている。 There is also an ATO (Automatic Train Operation) device that operates under such a multistage brake control ATC. The ATO device calculates the power running / brake command by comparing the target speed pattern set within the range not exceeding the speed limit of the ATC and the train speed, and gives the train driving / braking device to adjust the train speed. And trains are operated automatically. The ATO device has permanent speed limit information set according to the gradient and curve of the route, and creates a target pattern according to the permanent speed limit.
予め求めた目標走行パターンに列車を追従させ、目標走行パターンと実際の走行パターンがずれた場合でも、乗り心地を悪化させず、かつ停止精度を低下させることなく、実走行パターンを目標走行パターンに近づけるようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。 Even if the train follows the target travel pattern obtained in advance and the target travel pattern and the actual travel pattern deviate, the actual travel pattern becomes the target travel pattern without deteriorating the ride comfort and reducing the stop accuracy. Some have been made to approach (for example, see Patent Document 1).
また、列車の予測対象位置への目標到達時間と予測対象位置への予測到達時間の差が小さくかつ目標速度の変位量が小さくなるように目標速度を演算し、定時性と良好な乗り心地を両立できるようにしたものがある(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、朝夕のラッシュ時など列車の運転が高密度になると、列車同士の間隔が短くなり、先行列車が遅延すると後続の列車はさらに先行列車に接近し、列車の駆動/制動装置にブレーキ指令を出力することが多くなる。ATCのシステムでは、列車同士の衝突防止のため、先行列車の直後には後続列車が進入できない範囲があり、その範囲に列車が接近すると制限速度が小さくなり、一方、距離が離れるにしたがって制限速度が徐々に上がるような信号条件となっている。 However, when train operation becomes dense, such as during morning and evening rush hours, the distance between trains becomes shorter, and when the preceding train is delayed, the following train approaches the preceding train further, and a brake command is sent to the train drive / braking device. More output. In the ATC system, there is a range where the following train cannot enter immediately after the preceding train in order to prevent collision between trains, and the speed limit decreases as the train approaches the range, while the speed limit increases as the distance increases. Is a signal condition that gradually increases.
すなわち、先行列車に近い区間では恒久速度制限よりも低い制限速度となっており、先行列車に近づきすぎると、この低い制限速度に抵触してATCブレーキがかかる。従来型の多段ブレーキ制御ATCでは、列車は在線位置の制限速度をATC信号によって知ることができるが、先行列車の遅延によって先方の閉塞区間の制限速度が下がっているかどうかはわからない。 That is, in the section close to the preceding train, the speed limit is lower than the permanent speed limit. If the speed is too close to the preceding train, the ATC brake is applied in conflict with the lower speed limit. In the conventional multi-stage brake control ATC, the train can know the speed limit of the existing line position by means of the ATC signal, but it is not known whether the speed limit of the preceding closed section is lowered due to the delay of the preceding train.
また、在線位置における信号が停止信号(制限速度ゼロ)でなければ出発はできるが、先行列車が止まっていると、次の閉塞区間では停止信号になっていてATCブレーキがかかる。先行列車が次の区間に入ると、また在線位置の制限速度が上がるので出発加速するが、次の閉塞区間に入るとまた停止信号になっていてATCブレーキがかかる。このように列車が密に走行している状態で先行列車に遅れが生じると、後続列車は短い時間で加速と減速を繰り返すために乗り心地が悪くなる。 In addition, if the signal at the on-line position is not a stop signal (zero speed limit), the departure can be made, but if the preceding train is stopped, the stop signal is applied in the next blockage section and the ATC brake is applied. When the preceding train enters the next section, the starting speed is increased because the speed limit of the standing line position increases again. However, when the next train enters the next blockage section, it becomes a stop signal and the ATC brake is applied. When the preceding train is delayed while the trains are traveling densely in this way, the subsequent train repeats acceleration and deceleration in a short time, and the ride comfort becomes worse.
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、先行列車の遅れによる加速と減速との繰り返しを抑制し、列車の乗り心地を改善できる列車制御装置を提供するものである。 The present invention has been made in order to solve such problems, and provides a train control device that can suppress the repetition of acceleration and deceleration due to the delay of the preceding train and improve the riding comfort of the train. .
本発明の列車制御装置は、列車の加減速度情報及び位置情報に基づいて乗り心地が悪い地点の判定を行い、乗り心地が悪い地点の列車の加減速度情報を、ダイヤ情報、時刻情報、位置情報と関連付けて記録する乗り心地情報記録手段と、前記乗り心地情報記録手段で判定した乗り心地が悪い地点の加減速度を低減するように当該地点の制限速度を修正する乗り心地改善学習手段と、前記乗り心地改善学習手段による制限速度の修正結果を、ダイヤ情報、時刻情報、位置情報と関連付けて記録する乗り心地改善制御情報記録手段と、現在時点でのダイヤ情報、時刻情報、位置情報に基づき、前記乗り心地改善制御情報記録手段に記録された制限速度の修正結果を参照し、当該制限速度修正結果と列車速度に応じて力行またはブレーキ指令を決定する自動列車運転装置とを備えたことを特徴とする。 The train control device of the present invention determines a point where the riding comfort is bad based on the acceleration / deceleration information and position information of the train, and the acceleration / deceleration information of the train where the riding feeling is bad is obtained by using the diamond information, time information, and position information. Riding comfort information recording means for recording in association with, riding comfort improvement learning means for correcting the speed limit of the point so as to reduce the acceleration and deceleration of the point where the riding comfort determined by the riding comfort information recording means, Based on the riding comfort improvement control information recording means for recording the correction result of the speed limit by the riding comfort improvement learning means in association with the diamond information, time information, and position information, and the diamond information, time information, and position information at the current time point, Refer to the speed limit correction result recorded in the riding comfort improvement control information recording means, and determine the power running or brake command according to the speed limit correction result and the train speed Characterized by comprising an automatic train operation system that.
本発明によれば、先行列車の遅れによる加速と減速との繰り返しを抑制し、列車の乗り心地を改善できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the repetition of the acceleration and deceleration by the delay of a preceding train can be suppressed, and the riding comfort of a train can be improved.
図1は本発明の第1の実施の形態の列車制御装置の構成図である。 FIG. 1 is a configuration diagram of a train control apparatus according to a first embodiment of this invention.
車両11は車輪12がレール13に案内されて走行し、レール13に沿って配置された地上子14からの駅停車情報や絶対位置情報を位置検出手段15で検出し、列車制御装置16に入力する。また、列車制御装置16には、車輪12の車軸の回転状態によって列車の速度を検知する速度検知手段17から列車速度vが入力され、車両の加減速度を検知する加速度検知手段18から加速度αが入力され、ATC地上装置からレールを介して得られる制限速度v’が入力される。そして、列車制御装置16は、これら入力した情報に基づき力行/ブレーキ指令を演算して列車を駆動/制動する駆動/制動装置19に出力する。
The vehicle 11 travels with the
列車制御装置16の自動列車制御装置20はATC地上装置からレールを介して得られる制限速度情報と列車速度とを比較し、列車速度が制限速度を超えないように制御する。また、列車制御装置16の自動列車運転装置21は、位置検知手段15からの位置情報や速度検知手段17からの速度情報に基づいて自列車位置を求め、自列車位置に基づき、路線情報データベース(図示せず)の勾配、曲線、恒久速度制限情報等を参照して目標速度パターンを作成する。この目標速度パターンは、例えば、自列車位置に対する目標速度として表現され、速度検知手段17から得られる速度情報と目標速度との関係に応じて力行/ブレーキ指令が演算され、駆動/制動装置19に出力される。
The automatic
列車制御装置16の乗り心地情報記録手段22は、列車の加減速度情報及び位置情報に基づいて乗り心地が悪い地点の判定を行い、乗り心地が悪い地点の列車の加減速度情報を、ダイヤ情報、時刻情報、位置情報と関連付けて記録するものである。また、列車制御装置16の乗り心地改善学習手段23は、乗り心地が悪い地点の加減速度を低減するように当該地点の制限速度を修正するものである。さらに、列車制御装置16の乗り心地改善制御情報記録手段24は、乗り心地改善学習手段23による制限速度の修正結果を、ダイヤ情報、時刻情報、位置情報と関連付けて記録するものである。
The riding comfort information recording means 22 of the
乗り心地情報記録手段22は、加速度検知手段18から取得した加減速度αまたは速度検知手段17から取得した列車速度vの時間変化率から求めた加減速度に基づき、乗り心地の悪い点を検知する。乗り心地の悪い点が検知された場合には、その時点の加減速度や力行/ブレーキ指令を、ダイヤ情報、時刻情報、位置情報等と関連付けて記録する。例えば、朝夕のラッシュ時のみに乗り心地が悪くなっている点は、先行列車の遅延の影響で恒久速度制限に対して一時的に制限速度が下がり、そのために列車速度が制限速度を超えてATCブレーキ動作し、大きな減速度が発生して乗り心地が悪くなっている可能性がある。
The riding comfort
次に、乗り心地改善学習手段23は、乗り心地の悪い点で発生していると思われる一時的な速度制限をダイヤ情報や列車位置情報と関連付けて仮想的な恒久速度制限情報として扱うためのものであり、当該地点を加減速なしで通過するための速度を求めて、その値を制限速度とする。 Next, the riding comfort improvement learning means 23 is used to treat temporary speed limitations that are thought to have occurred due to poor riding comfort as virtual permanent speed limitation information in association with diagram information and train position information. The speed for passing through the point without acceleration / deceleration is obtained, and the value is set as the speed limit.
乗り心地改善制御情報記録手段24は、乗り心地改善学習手段23で修正した制限速度を記録するもので、列車制御装置16の自動列車運転装置21は、その時点のダイヤ情報、時刻情報、位置情報に基づき、乗り心地改善制御情報記録手段24に記録された修正速度制限情報を参照する。
The riding comfort improvement control information recording means 24 records the speed limit corrected by the riding comfort improvement learning means 23, and the automatic
すなわち、自動列車運転装置21は、目標速度パターン作成時に自列車位置に基づいて路線情報データベース(図示せず)を参照して得た、勾配、曲線、恒久速度制限情報等に加えて、乗り心地改善制御情報記録手段24に記録された修正速度制限情報を用いることで、予期せぬATCブレーキ動作により乗り心地が悪くなるのを防ぐ。
That is, the automatic
一方、運転支援装置を設け、自動列車運転装置21は目標速度パターン作成時には、乗り心地改善制御情報記録手段24に記録された修正速度制限情報を参照せずに目標速度パターンを作成し、運転支援装置により乗り心地改善制御情報記録手段24に記録された修正速度制限情報を運転台のモニタ(図示せず)に表示するようにしてもよい。これにより、先方の速度制限が一時的に下がることを運転士に知らしめ、緩やかな手動ブレーキ操作であらかじめ速度を低下させておくことで、乗り心地を悪化させないようにすることができる。
On the other hand, a driving assistance device is provided, and the automatic
本発明の実施の形態によれば、列車の加減速度情報及び位置情報に基づいて乗り心地が悪い地点の判定を行い、乗り心地が悪い地点の列車の加減速度情報を、ダイヤ情報、時刻情報、位置情報と関連付けて記録する乗り心地情報記録手段22と、乗り心地情報記録手段22で判定した乗り心地が悪い地点の加減速度を低減するように当該地点の制限速度を修正する乗り心地改善学習手段23と、乗り心地改善学習手段23による制限速度の修正結果を、ダイヤ情報、時刻情報、位置情報と関連付けて記録する乗り心地改善制御情報記録手段24を設け、乗り心地改善制御情報記録手段24に記録された制限速度の修正結果を参照し、当該制限速度修正結果と列車速度に応じて力行またはブレーキ指令を決定するので、列車の乗り心地の悪化を防止できる。 According to the embodiment of the present invention, the point where the riding comfort is bad is determined based on the acceleration / deceleration information and the position information of the train, and the acceleration / deceleration information of the train where the riding comfort is bad is obtained as the diamond information, the time information, Riding comfort information recording means 22 for recording in association with the position information, and riding comfort improvement learning means for correcting the speed limit of the point so as to reduce the acceleration / deceleration at the point with poor riding comfort determined by the riding comfort information recording means 22 23 and a riding comfort improvement control information recording means 24 for recording the correction result of the speed limit by the riding comfort improvement learning means 23 in association with the diamond information, time information, and position information. Refer to the recorded speed limit correction result and determine the powering or brake command according to the speed limit correction result and the train speed. You can stop.
すなわち、列車乗り心地を悪くする減速-加速が発生する列車ダイヤ・路線上の列車位置を学習して、減速−加速を行わずに当該地点を通過する速度を計算して自動運転するので、列車の乗り心地が改善される。また、減速−加速を繰返して通過するのではなく低速の一定速度で走行するので、当該地点通過に要する時間を短くすることが可能となり、その場合には列車運行に必要な電力量を低減できる。 In other words, train trains / trains that generate deceleration-acceleration that degrades the riding comfort of trains are learned, and the speed of passing through the relevant point is calculated automatically without deceleration-acceleration. The ride comfort is improved. In addition, since the vehicle travels at a constant low speed instead of repeatedly decelerating and accelerating, it is possible to shorten the time required to pass the point, and in that case, the amount of power required for train operation can be reduced. .
11…車両、12…車輪、13…レール、14…地上子、15…位置検出手段、16…列車制御装置、17…速度検知手段、18…加速度検知手段、19…駆動/制動装置、20…自動列車制御装置、21…自動列車運転装置、22…乗り心地情報記録手段、23…乗り心地改善学習手段、24…乗り心地改善制御情報記録手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Vehicle, 12 ... Wheel, 13 ... Rail, 14 ... Ground element, 15 ... Position detection means, 16 ... Train control device, 17 ... Speed detection means, 18 ... Acceleration detection means, 19 ... Drive / brake device, 20 ... Automatic train control device, 21 ... Automatic train operation device, 22 ... Riding comfort information recording means, 23 ... Riding comfort improvement learning means, 24 ... Riding comfort improvement control information recording means
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