JP6112234B2 - 列車エネルギー制御システム、地上装置、車上装置 - Google Patents
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Description
また、本発明にかかる車上装置は、列車が回生制動状態、力行状態または惰行状態のいずれかである走行状態を示す走行状態情報および、前記列車に備えられた蓄電池の充電状態を表す蓄電池状態情報を地上装置に送信するとともに、前記列車および前記列車と同一き電区間内を走行する複数の列車のそれぞれから、回生制動状態、力行状態または惰行状態のいずれかである走行状態を示す走行状態情報および、前記それぞれの列車に備えられた蓄電池の充電状態を表す蓄電池状態情報を受信し、前記複数の列車の前記走行状態情報に基づいて、前記走行状態情報が力行状態である列車があるか否かを判断し、1以上の列車の前記走行状態情報が力行状態であることを示した場合には、前記複数の列車の前記走行状態情報および前記蓄電池状態情報に基づいて、前記複数の列車の中から電力を放出する列車を決定し、前記決定した列車に電力を放出するよう指示する電力放出指令を送信する前記地上装置から前記電力放出指令を受信する車上送受信部と、モータから発生した回生電力を架線に還元または蓄電池に充電し、架線または蓄電池からの電力をモータに供給する制御装置から回生制動状態または力行状態を示す走行状態情報を受信した場合には、前記走行状態情報を前記車上送受信部に送信させるよう制御するとともに、前記車上送受信部が前記電力放出指令を受信した場合には、前記電力放出指令を前記制御装置に送信する列車情報管理部と、を備えることを特徴とするものである。
図1は、本発明の実施の形態1における列車エネルギー制御システムの構成図である。図において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、このことは明細書全文において共通することである。
り回生電力放出対象列車の蓄電池10に充電する方が効率的と考えられる。そのため、蓄電池10が同じ充電状態であった場合、惰行状態の列車4の評価点より回生電力放出対象列車の評価点を高く設定してある。なお、図7は一例であり、実際に列車4の走行試験を行うなどして、評価点を設定してもよい。図7の評価表は、地上装置6の記憶部16に参照テーブル(第1のテーブル)として記憶しておく。
走行状態情報および蓄電池状態情報を地上装置に送信するとともに、電力吸収指令を受信する車上送受信部と、モータから発生した回生電力を架線に還元または蓄電池に充電し、架線または蓄電池からの電力をモータに供給する制御装置から回生制動状態または力行状態を示す走行状態情報を受信した場合には、走行状態情報を車上送受信部に送信させるよう制御するとともに、車上送受信部が電力吸収指令を受信した場合には、電力吸収指令を制御装置に送信する列車情報管理部と、を備える車上装置と、を備えることを特徴とする。
実施の形態1では、地上装置6の制御部15が回生電力を吸収するのに適した列車4を決定する際に(図6、ステップS65)、現在の走行状態に基づいて設定された電力吸収対象としての優先度(第1の優先度)を示す評価点を記載した評価表(図7、第1のテーブル)を用いることとした。本実施の形態2では、図6のステップS65において、実施の形態1の評価表に加え、将来の走行状態に基づいて設定された電力吸収対象としての優先度(第2の優先度)を示す評価点を記載した評価表(第2のテーブル)を用いて、回生電力の吸収に適した列車4を決定するようにしたものである。その方法について、以下に示す。
実施の形態1では、ある列車4が回生制動状態となった際に、同一き電区間内を走行する他の列車4から回生電力を吸収させる列車4を決定し、決定した列車4に対し電力吸収指令を送信する動作を説明した。本実施の形態3では、ある列車4が力行状態となった際に、同一き電区間内を走行する他の列車4から電力を放出させる列車4を決定し、決定した列車4に対し、電力放出指令を送信する動作を説明する。
実施の形態2では、回生制動状態となった列車4が発生した際に、制御部15は、現在の走行状態を考慮した評価表 図7(第1のテーブル)と将来の走行状態を考慮した評価表 図12(第2のテーブル)を総合して回生電力の吸収に適した列車4を決定していたが、本実施の形態4では、力行状態となった列車4が発生した際に、現在の走行状態を考慮した評価表 図15(第3のテーブル)および将来の走行状態を考慮した評価表 図18を総合して、電力を放出させる列車4を決定するようにしたものである。地上装置6および車上装置11の基本的な動作は実施の形態2と同様である。その方法について、実施の形態2と対比しながら、以下に示す。
本実施の形態5は、地上装置6が、実施の形態1における電力吸収指令送信機能に加え、実施の形態3における電力放出指令送信機能も有するようにしたものである。本実施の形態5においては、地上装置6および車上装置11の構成は、図3に示す実施の形態1もしくは実施の形態3の地上装置6、および図2に示す実施の形態1もしくは実施の形態3の車上装置11の構成と同様である。また、基本的な地上装置6および車上装置11の動作は、実施の形態1もしくは実施の形態3と同様である。
Claims (19)
- 同一き電区間内を走行する複数の列車のそれぞれから、回生制動状態、力行状態または惰行状態のいずれかである走行状態を示す走行状態情報および、前記列車に備えられた蓄電池の充電状態を表す蓄電池状態情報を受信する地上送受信部と、
前記地上送受信部で受信した前記複数の列車の前記走行状態情報に基づいて、前記走行状態情報が回生制動状態である列車があるか否かを判断し、1以上の列車の前記走行状態情報が回生制動状態であることを示した場合には、前記複数の列車の前記走行状態情報および前記蓄電池状態情報に基づいて、前記複数の列車の中から回生電力を吸収する列車を決定し、前記決定した列車に電力吸収指令を送信するよう前記地上送受信部を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする地上装置。 - 前記走行状態情報および前記蓄電池状態情報に基づいて設定された、前記回生電力を吸収する列車の第1の優先度を記載した第1のテーブルを記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、前記走行状態情報、前記蓄電池状態情報および前記第1のテーブルに基づいて、前記回生電力を吸収するための列車を決定することを特徴とする請求項1に記載の地上装置。 - 前記第1のテーブルは、前記走行状態情報が力行状態である場合の評価点を最も高く設定していることを特徴とする請求項2に記載の地上装置。
- 前記第1のテーブルは、前記走行状態情報が回生制動状態である列車の前記蓄電池状態情報が満充電である場合および、前記走行状態情報が惰行状態である列車の前記蓄電池状態情報が満充電である場合の評価点を0点に設定していることを特徴とする請求項2又は3に記載の地上装置。
- 前記第1のテーブルは、前記走行状態情報が惰行状態であり、前記蓄電池状態情報が満充電以外の状態である列車の評価点よりも前記走行状態情報が回生制動状態であり、前記蓄電地状態情報が満充電以外の状態である列車の評価点を高く設定していることを特徴とする請求項2から4のいずれか1項に記載の地上装置。
- 前記回生電力を吸収する対象として地上に設置された蓄電設備を含み、
前記第1のテーブルは、前記蓄電設備の評価点を前記走行状態情報が惰行状態である列車の評価点と同様に設定していることを特徴とする請求項2に記載の地上装置。 - 前記記憶部は、所定の走行区間の勾配データを記憶し、現在から予め定められた期間を経過後の前記複数の列車の走行状態である将来の走行状態情報および前記蓄電池状態情報に基づいて設定された、前記回生電力を吸収する列車の第2の優先度を記載した第2のテーブルを記憶し、
前記地上送受信部は、前記複数の列車のそれぞれから現在位置、行先および速度を受信し、
前記制御部は、前記現在位置、前記行先および前記速度から将来の走行区間を決定する走行区間決定部と、前記記憶部に記憶された前記勾配データを参照して前記将来の走行区間の平均勾配を決定する平均勾配決定部と、前記平均勾配から前記将来の走行状態を決定する走行状態決定部と、前記蓄電池状態情報、前記将来の走行状態および前記第2のテーブルとから第2の優先度を求める第2優先度決定部と、前記蓄電池状態情報、現在の走行状態および前記第1のテーブルから求められる第1の優先度を求める第1優先度決定部と、前記第1の優先度および前記第2の優先度から前記回生電力を吸収する列車を決定する列車決定部と、
を備えることを特徴とする請求項2に記載の地上装置。 - 同一き電区間内を走行する複数の列車のそれぞれから、回生制動状態、力行状態または惰行状態のいずれかである走行状態を示す走行状態情報および、前記列車に備えられた蓄電池の充電状態を表す蓄電池状態情報を受信する地上送受信部と、
前記地上送受信部で受信した前記複数の列車の前記走行状態情報に基づいて、前記走行状態情報が力行状態である列車があるか否かを判断し、1以上の列車の前記走行状態情報が力行状態であることを示した場合には、前記複数の列車の前記走行状態情報および前記蓄電池状態情報に基づいて、前記複数の列車の中から電力を放出する列車を決定し、前記決定した列車に電力放出指令を送信するよう前記地上送受信部を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする地上装置。 - 前記走行状態情報および前記蓄電池状態情報に基づいて設定された、前記電力を放出する列車の第1の優先度を記載した第3のテーブルを記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、前記走行状態情報、前記蓄電池状態情報および前記第3のテーブルに基づいて、前記電力を放出するための列車を決定することを特徴とする請求項8に記載の地上装置。 - 前記第3のテーブルは、前記走行状態情報が回生制動状態である場合の評価点を最も高く設定していることを特徴とする請求項9に記載の地上装置。
- 前記第3のテーブルは、前記走行状態情報が力行状態である列車の前記蓄電池状態情報が空である場合および、前記走行状態情報が惰行状態である列車の前記蓄電池状態情報が空である場合の評価点を0点に設定していることを特徴とする請求項9又は10に記載の地上装置。
- 前記第3のテーブルは、前記走行状態情報が惰行状態であり、前記蓄電池状態情報が空以外の状態である列車の評価点よりも前記走行状態情報が力行状態であり、前記蓄電地状態情報が空以外の状態である列車の評価点を高く設定していることを特徴とする請求項9から11のいずれか1項に記載の地上装置。
- 前記電力を放出する対象として地上に設置された蓄電設備を含み、
前記第3のテーブルは、前記蓄電設備の評価点を前記走行状態情報が惰行状態である列車の評価点と同様に設定していることを特徴とする請求項9に記載の地上装置。 - 前記記憶部は、所定の走行空間の勾配データを記憶し、現在から予め定められた期間を経過後の前記複数の列車の走行状態である将来の走行状態情報および前記蓄電池状態情報に基づいて設定された、前記電力を放出する列車の第2の優先度を記載した第4のテーブルを記憶し、
前記地上送受信部は、前記複数の列車のそれぞれから現在位置、行先および速度を受信し、
前記制御部は、前記現在位置、前記行先および前記速度から将来の走行区間を決定する走行区間決定部と、前記記憶部に記憶された前記勾配データを参照して前記将来の走行区間の平均勾配を決定する平均勾配決定部と、前記平均勾配から前記将来の走行状態を決定する走行状態決定部と、前記蓄電池状態情報、前記将来の走行状態および前記第4のテーブルとから第2の優先度を求める第2優先度決定部と、前記蓄電池状態情報、現在の走行状態および前記第3のテーブルから求められる第1の優先度を求める第1優先度決定部と、前記第1の優先度および前記第2の優先度から前記電力を放出する列車を決定する列車決定部と、
を備えることを特徴とする請求項9に記載の地上装置。 - 同一き電区間内を走行する複数の列車のそれぞれから、回生制動状態、力行状態または惰行状態のいずれかである走行状態を示す走行状態情報および、前記列車に備えられた蓄電池の充電状態を表す蓄電池状態情報を受信する地上送受信部と、
前記地上送受信部で受信した前記複数の列車の前記走行状態情報に基づいて、前記走行状態情報が回生制動状態である列車があるか否かを判断し、1以上の列車の前記走行状態情報が回生制動状態であることを示した場合には、前記複数の列車の前記走行状態情報および前記蓄電池状態情報に基づいて、前記複数の列車の中から回生電力を吸収する列車を決定し、前記決定した列車に電力吸収指令を送信するよう前記地上送受信部を制御し、前記走行状態情報が回生制動状態である列車がなかった場合には、前記地上送受信部で受信した前記複数の列車の前記走行状態情報に基づいて、前記走行状態情報が力行状態である列車があるか否かを判断し、1以上の列車の前記走行状態情報が力行状態であることを示した場合には、前記複数の列車の前記走行状態情報および前記蓄電池状態情報に基づいて、前記複数の列車の中から電力を放出する列車を決定し、前記決定した列車に電力放出指令を送信するよう前記地上送受信部を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする地上装置。 - 列車が回生制動状態、力行状態または惰行状態のいずれかである走行状態を示す走行状態情報および、前記列車に備えられた蓄電池の充電状態を表す蓄電池状態情報を地上装置に送信するとともに、前記列車および前記列車と同一き電区間内を走行する複数の列車のそれぞれから、回生制動状態、力行状態または惰行状態のいずれかである走行状態を示す走行状態情報および、前記それぞれの列車に備えられた蓄電池の充電状態を表す蓄電池状態情報を受信し、前記複数の列車の前記走行状態情報に基づいて、前記走行状態情報が回生制動状態である列車があるか否かを判断し、1以上の列車の前記走行状態情報が回生制動状態であることを示した場合には、前記複数の列車の前記走行状態情報および前記蓄電池状態情報に基づいて、前記複数の列車の中から回生電力を吸収する列車を決定し、前記決定した列車に電力を吸収するよう指示する電力吸収指令を送信する前記地上装置から前記電力吸収指令を受信する車上送受信部と、
モータから発生した回生電力を架線に還元または蓄電池に充電し、架線または蓄電池からの電力をモータに供給する制御装置から回生制動状態または力行状態を示す走行状態情報を受信した場合には、前記走行状態情報を前記車上送受信部に送信させるよう制御するとともに、前記車上送受信部が前記電力吸収指令を受信した場合には、前記電力吸収指令を前記制御装置に送信する列車情報管理部と、
を備えることを特徴とする車上装置。 - 列車が回生制動状態、力行状態または惰行状態のいずれかである走行状態を示す走行状態情報および、前記列車に備えられた蓄電池の充電状態を表す蓄電池状態情報を地上装置に送信するとともに、前記列車および前記列車と同一き電区間内を走行する複数の列車のそれぞれから、回生制動状態、力行状態または惰行状態のいずれかである走行状態を示す走行状態情報および、前記それぞれの列車に備えられた蓄電池の充電状態を表す蓄電池状態情報を受信し、前記複数の列車の前記走行状態情報に基づいて、前記走行状態情報が力行状態である列車があるか否かを判断し、1以上の列車の前記走行状態情報が力行状態であることを示した場合には、前記複数の列車の前記走行状態情報および前記蓄電池状態情報に基づいて、前記複数の列車の中から電力を放出する列車を決定し、前記決定した列車に電力を放出するよう指示する電力放出指令を送信する前記地上装置から前記電力放出指令を受信する車上送受信部と、
モータから発生した回生電力を架線に還元または蓄電池に充電し、架線または蓄電池からの電力をモータに供給する制御装置から回生制動状態または力行状態を示す走行状態情報を受信した場合には、前記走行状態情報を前記車上送受信部に送信させるよう制御するとともに、前記車上送受信部が前記電力放出指令を受信した場合には、前記電力放出指令を前記制御装置に送信する列車情報管理部と、
を備えることを特徴とする車上装置。 - 同一き電区間内を走行する複数の列車のそれぞれから、回生制動状態、力行状態または惰行状態のいずれかである走行状態を示す走行状態情報および、前記列車に備えられた蓄電池の充電状態を表す蓄電池状態情報を受信する地上送受信部と、
前記地上送受信部で受信した前記複数の列車の前記走行状態情報に基づいて、前記走行状態情報が回生制動状態である列車があるか否かを判断し、1以上の列車の前記走行状態情報が回生制動状態であることを示した場合には、前記複数の列車の前記走行状態情報および前記蓄電池状態情報に基づいて、前記複数の列車の中から回生電力を吸収する列車を決定し、前記決定した列車に電力吸収指令を送信するよう前記地上送受信部を制御する制御部と、
を備える地上装置と、
前記走行状態情報および蓄電池状態情報を前記地上装置に送信するとともに、前記電力吸収指令を前記地上装置から受信する車上送受信部と、
モータから発生した回生電力を架線に還元または蓄電池に充電し、架線または蓄電池からの電力をモータに供給する制御装置から回生制動状態または力行状態を示す前記走行状態情報を受信した場合には、前記走行状態情報を前記車上送受信部に送信させるよう制御するとともに、前記車上送受信部が前記電力吸収指令を受信した場合には、前記電力吸収指令を前記制御装置に送信する列車情報管理部と、
を備える車上装置と、
を備えることを特徴とする、列車エネルギー制御システム。 - 同一き電区間内を走行する複数の列車のそれぞれから、回生制動状態、力行状態または惰行状態のいずれかである走行状態を示す走行状態情報および、前記列車に備えられた蓄電池の充電状態を表す蓄電池状態情報を受信する地上送受信部と、
前記地上送受信部で受信した前記複数の列車の前記走行状態情報に基づいて、前記走行状態情報が力行状態である列車があるか否かを判断し、1以上の列車の前記走行状態情報が力行状態であることを示した場合には、前記複数の列車の前記走行状態情報および前記蓄電池状態情報に基づいて、前記複数の列車の中から前記電力を放出する列車を決定し、前記決定した列車に電力放出指令を送信するよう前記地上送受信部を制御する制御部と、
を備える地上装置と、
前記走行状態情報および蓄電池状態情報を前記地上装置に送信するとともに、前記電力放出指令を前記地上装置から受信する車上送受信部と、
モータから発生した回生電力を架線に還元または蓄電池に充電し、架線または蓄電池からの電力をモータに供給する制御装置から回生制動状態または力行状態を示す前記走行状態情報を受信した場合には、前記走行状態情報を前記車上送受信部に送信させるよう制御するとともに、前記車上送受信部が前記電力放出指令を受信した場合には、前記電力放出指令を前記制御装置に送信する列車情報管理部と、
を備える車上装置と、
を備えることを特徴とする、列車エネルギー制御システム。
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