JP6382760B2 - 駆動システム及び電気車両 - Google Patents

Description

本発明は、駆動システム及び電気車両に関し、特に電力蓄積装置を利用した駆動システム及び電気車両に適用して好適なものである。

近年、世界的な環境問題から移動体についての省エネが要望されており、移動体のなかでも省エネとされている鉄道システムにおいては更なる省エネが要求されている。一般に鉄道システムが採用する省エネの手法としては、車両の回生性能を最大限利用する方法がある。

ここで車両の回生性能は、架線電圧がある閾値電圧に到達するまでは架線電圧に比例する形で上昇するが、架線電圧がある閾値電圧に到達すると、車両が備える駆動機器の保護のために回生電流が絞り込まれて低減する。よって十分な省エネ効果が得られない場合がある。

そこで特許文献１には、車両に蓄電装置を搭載した鉄道システムが開示されている。蓄電装置は、架線電圧が回生電流の絞込みを開始する電圧よりも大きければ充電し、架線電圧が予め定められた放電電圧閾値よりも小さければ放電するように動作する。これにより回生性能の有効利用を図り、省エネを実現しようとしている。

特開２０１４−８８１３６号公報

車両の回生性能を最大限利用するためには、上記の通り、回生電流の絞り込みを開始する電圧を超えない範囲で架線電圧を高めるように回生することが必要となる。しかし架線電圧は、同一架線に接続されている他車両の状況によっても変動する。よって特許文献１に記載の技術だけでは、車両の回生性能を最大限利用することができない場合がある。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、回生電流の絞込みを開始する電圧を越えない範囲で架線電圧を高めるように回生し得る駆動システム及び電気車両を提案する。

かかる課題を解決するために、本発明においては、電力蓄積装置及び列車制御装置を備える駆動システムにおいて、自車両の架線電圧を計測する架線電圧計測装置を備え、列車制御装置は、自車両の走行位置及び駆動指令に基づいて、当該走行位置における架線電圧を予測する予測架線電圧算出部と、予測架線電圧算出部により算出された予測架線電圧と、架線電圧計測装置により計測された架線電圧との大小関係に基づいて、自車両と同一架線内に回生車両が存在しているか否かを判断する回生車両判断部とを備える回生車両有無判断部と、電力蓄積装置の現在充電量と、回生車両判断部の判定結果と、架線電圧計測装置により計測された架線電圧とに基づいて、自車両が回生しており、当該自車両の架線電圧が高電圧に伴う駆動機器の保護のために電流の絞込みを開始する電圧値よりも低く、かつ、当該自車両の電力蓄積装置の現在充電量が使用範囲の下限値よりも大きいと判断した場合、電力蓄積装置に対して放電指令を出力する電力蓄積指令部とを備える。
また本発明においては、電力蓄積装置及び列車制御装置を備える駆動システムにおいて、自車両の架線電圧を計測する架線電圧計測装置を備え、列車制御装置は、自車両の走行位置及び駆動指令に基づいて、当該走行位置における架線電圧を予測する予測架線電圧算出部と、予測架線電圧算出部により算出された予測架線電圧と、架線電圧計測装置により計測された架線電圧との大小関係に基づいて、自車両と同一架線内に回生車両が存在しているか否かを判断する回生車両判断部とを備える回生車両有無判断部と、電力蓄積装置の現在充電量と、回生車両判断部の判定結果と、架線電圧計測装置により計測された架線電圧とに基づいて、自車両が力行しており、当該自車両と同一架線内に回生車両が存在しており、当該自車両の架線電圧が高電圧に伴う駆動機器の保護のために電流の絞込みを開始する電圧値以上であり、かつ、当該自車両の電力蓄積装置の現在充電量が使用範囲の上限値未満であると判断した場合、電力蓄積装置に対して充電指令を出力する電力蓄積指令部とを備える。
また本発明においては、電力蓄積装置及び列車制御装置を備える駆動システムにおいて、自車両の架線電圧を計測する架線電圧計測装置を備え、列車制御装置は、自車両の走行位置及び駆動指令に基づいて、当該走行位置における架線電圧を予測する予測架線電圧算出部と、予測架線電圧算出部により算出された予測架線電圧と、架線電圧計測装置により計測された架線電圧との大小関係に基づいて、自車両と同一架線内に回生車両が存在しているか否かを判断する回生車両判断部とを備える回生車両有無判断部と、電力蓄積装置の現在充電量と、回生車両判断部の判定結果と、架線電圧計測装置により計測された架線電圧とに基づいて、自車両が力行しており、当該自車両と同一架線内に回生車両が存在しており、当該自車両の架線電圧が高電圧に伴う駆動機器の保護のために電流の絞込みを開始する電圧値未満であり、かつ、当該自車両の電力蓄積装置の現在充電量が使用範囲の下限値よりも大きいと判断した場合、電力蓄積装置に対して放電指令を出力する電力蓄積指令部とを備える。
また本発明においては、電力蓄積装置及び列車制御装置を備える駆動システムにおいて、自車両の架線電圧を計測する架線電圧計測装置を備え、列車制御装置は、自車両の走行位置及び駆動指令に基づいて、当該走行位置における架線電圧を予測する予測架線電圧算出部と、予測架線電圧算出部により算出された予測架線電圧と、架線電圧計測装置により計測された架線電圧との大小関係に基づいて、自車両と同一架線内に回生車両が存在しているか否かを判断する回生車両判断部とを備える回生車両有無判断部と、電力蓄積装置の現在充電量と、回生車両判断部の判定結果と、架線電圧計測装置により計測された架線電圧とに基づいて、自車両が力行しており、当該自車両と同一架線内に回生車両が存在しておらず、当該自車両の架線電圧が低電圧に伴い駆動電力の絞込みを開始する電圧値以下であり、かつ、当該自車両の電力蓄積装置の現在充電量が使用範囲の下限値よりも大きいと判断した場合、電力蓄積装置に対して放電指令を出力する電力蓄積指令部とを備える。
また本発明においては、電力蓄積装置及び列車制御装置を備える駆動システムにおいて、自車両の架線電圧を計測する架線電圧計測装置を備え、列車制御装置は、自車両の走行位置及び駆動指令に基づいて、当該走行位置における架線電圧を予測する予測架線電圧算出部と、予測架線電圧算出部により算出された予測架線電圧と、架線電圧計測装置により計測された架線電圧との大小関係に基づいて、自車両と同一架線内に回生車両が存在しているか否かを判断する回生車両判断部とを備える回生車両有無判断部と、電力蓄積装置の現在充電量と、回生車両判断部の判定結果と、架線電圧計測装置により計測された架線電圧とに基づいて、自車両が力行しており、当該自車両と同一架線内に回生車両が存在しておらず、当該自車両の架線電圧が低電圧に伴い駆動電力の絞込みを開始する電圧値よりも大きく、かつ、当該自車両の電力蓄積装置の現在充電量が使用範囲の上限値以上であると判断した場合、電力蓄積装置に対して放電指令を出力する電力蓄積指令部とを備える。

またかかる課題を解決するために、本発明においては、電力蓄積装置及び列車制御装置を備える電気車両において、自車両の架線電圧を計測する架線電圧計測装置を備え、列車制御装置は、自車両の走行位置及び駆動指令に基づいて、当該走行位置における架線電圧を予測する予測架線電圧算出部と、予測架線電圧算出部により算出された予測架線電圧と、架線電圧計測装置により計測された架線電圧との大小関係に基づいて、自車両と同一架線内に回生車両が存在しているか否かを判断する回生車両判断部とを備える回生車両有無判断部と、電力蓄積装置の現在充電量と、回生車両判断部の判定結果と、架線電圧計測装置により計測された架線電圧とに基づいて、自車両が回生しており、当該自車両の架線電圧が高電圧に伴う駆動機器の保護のために電流の絞込みを開始する電圧値よりも低く、かつ、当該自車両の電力蓄積装置の現在充電量が使用範囲の下限値よりも大きいと判断した場合、電力蓄積装置に対して放電指令を出力する電力蓄積指令部とを備える。

本発明によれば、回生電流の絞込みを開始する電圧を越えない範囲で架線電圧を高めるように回生することができる。

鉄道システムの概要及び架線電圧の変動を示す図である。 電気車両の全体構成図である。 列車制御装置の内部構成図である。 予測架線電圧算出処理の処理フロー図である。 回生車両判断処理の処理フロー図である。 充放電指令判断テーブルの概念構成図である。 線区の一例を示す図である。 車両の動作に伴い変動する架線電圧、充電量、充放電指令及び消費電力量の関係を示す図である。

以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

図１は、鉄道システム１の概要及び架線電圧の変動を示す。ここでの鉄道システム１は、Ａ変電所１０１ａ、Ｂ変電所１０１ｂ、車両１０３ａ及び車両１０３ｂがそれぞれ架線１０２に接続して構成される。Ａ変電所１０１ａ及びＢ変電所１０１ｂは、架線１０２を介して車両１０３ａ及び１０３ｂに電力を供給する施設である。

車両１０３ａ及び１０３ｂは、変電所からの電力の供給を受けて力行又は回生する電気車両である。ここでは車両１０３ａが力行中の車両（力行車両）、車両１０３ｂが回生中の車両（回生車両）として示されている。なお車両１０３ａ及び１０３ｂを区別しない場合には、総称して「電気車両１０３」と呼ぶ。

電気車両１０３は、後述するように蓄電又は放電する電力蓄積装置を備える。ここでは力行車両１０３ａが電力蓄積装置において蓄積された電力を放電しながら力行することにより、電力蓄積装置を備えない車両が力行する場合と比較して、架線電圧を相対的に１０４ａから１０４ｂに上昇させていることが示されている。

図２は、電気車両１０３の全体構成を示す。電気車両１０３は、車両を駆動する駆動装置２０１、蓄電又は放電する電力蓄積装置２０２、運転士の操作を受け付けるマスタコントローラ２０３、車両速度を計測する車両速度計測装置２０４、車両の架線電圧を計測する架線電圧計測装置２０５及び電力蓄積装置２０２に充放電指令２５５を与える列車制御装置２０６を備えて構成される。なお電力蓄積装置２０２及び列車制御装置２０６を「駆動システム」と呼ぶ。

以下電気車両１０３における制御信号の流れについて説明する。まずマスタコントローラ２０３は、運転士からの操作を受け付けると、駆動指令２５１を生成して駆動装置２０１及び列車制御装置２０６に出力する。次いで駆動装置２０１は、入力した駆動指令２５１に基づいて、架線１０２又は電力蓄積装置２０２から電力の供給を受けて電気車両１０３を駆動する。

車両速度計測装置２０４は、駆動装置２０１の駆動動作により電気車両１０３の車両速度が変動すると、変動した車両速度２５２を計測し、計測した車両速度２５２を列車制御装置２０６に出力する。一方で架線電圧計測装置２０５は、架線電圧を計測し、計測した架線電圧２５３を列車制御装置２０６に出力する。また電力蓄積装置２０２は、現在充電量２５４を算出して列車制御装置２０６に出力する。

列車制御装置２０６は、マスタコントローラ２０３からの駆動指令２５１、車両速度計測装置２０４からの車両速度２５２、架線電圧計測装置２０５からの架線電圧２５３及び電力蓄積装置２０２からの現在充電量２５４を入力すると、これらの信号に基づいて、充放電指令２５５を生成して電力蓄積装置２０２に出力する。電力蓄積装置２０２は、列車制御装置２０６からの充放電指令２５５に基づいて、蓄電又は放電を実行する。

なお電気車両１０３がここでは図示しない自動車両運転装置を搭載している場合には、マスタコントローラ２０３又は自動車両運転装置から駆動指令２５１が出力されるとしてもよい。

図３は、列車制御装置２０６の内部構成を示す。列車制御装置２０６は、車両位置算出部３０１、データベース３０２、回生車両有無判断部３０３及び電力蓄積指令部３０４を備えて構成される。なおこれらは基板上に複数の半導体チップが設置された集積回路からなる。

車両位置算出部３０１は、入力した車両速度２５２に基づいて、積分により車両位置３５１を算出する。データベース３０２は、変電所データベース３５２及び車両特性３５３を格納する。変電所データベース３５２には変電所の位置が登録されており、車両特性３５３には車両の性能等の情報が含まれる。

回生車両有無判断部３０３は、駆動指令２５１、車両位置３５１、変電所データベース３５２、車両特性３５３及び架線電圧２５３に基づいて、同一架線内に回生車両が存在するか否かを判断する。電力蓄積指令部３０４は、回生車両有無判断部３０３により判断された回生車両有無結果３５４、駆動指令２５１及び現在充電量２５４に基づいて、電力蓄積装置２０２に対する充放電指令２５５を決定する。

充放電指令２５５の決定に際して電力蓄積指令部３０４は、内部に備える充放電指令判断テーブルＴ１を参照する。この充放電指令判断テーブルＴ１の詳細については後述する（図６）。

また回生車両有無判断部３０３は、予測架線電圧算出部３１１及び回生車両判断部３１２から構成される。予測架線電圧算出部３１１は、車両位置３５１、変電所データベース３５２、車両特性３５３及び現在充電量２５４に基づいて、予測架線電圧３６１を算出する。回生車両判断部３１２は、駆動指令２５１、架線電圧２５３、現在充電量２５４及び予測架線電圧３６１に基づいて、回生車両が存在するか否かを判断する。

図４は、予測架線電圧算出処理の処理フローを示す。この予測架線電圧算出処理は、予測架線電圧算出部３１１により実行される。なおここでの処理は、同一架線内に自車両しか存在しない場合に実行されるものとする。

まず予測架線電圧算出部３１１は、車両位置３５１及び変電所データベース３５２に基づいて、電気車両１０３の前後方向で最も近い変電所位置Ｘｔ１及びＸｔ２を取得する（ＳＰ１）。例えば図１の場合、車両１０３ａ（又は１０３ｂ）の前後方向で最も近い変電所はＡ変電所１０１ａ及びＢ変電所１０１ｂである。よって車両１０３ａ（又は１０３ｂ）は、Ａ変電所１０１ａの位置情報及びＢ変電所１０１ｂの位置情報を取得する。

次に予測架線電圧算出部３１１は、変電所位置Ｘｔ１及びＸｔ２と、自車両の車両位置３５１とに基づいて、各変電所から電力が供給される場合の架線抵抗値Ｒｔ１及びＲｔ２を算出する（ＳＰ２）。次いで予測架線電圧算出部３１１は、現在充電量２５４に基づいて、自車両の放電電力量を算出する（ＳＰ３）。

次いで予測架線電圧算出部３１１は、駆動指令２５１及び車両特性３５３に基づいて車両を駆動させるために必要な電力量を算出し、また冷暖房や照明等の補機が消費する電力量を算出し、これらを合算するとともに合算した値からステップＳＰ３で算出した放電電力量を減算して、架線１０２から供給すべき必要電力量Ｐを算出する（ＳＰ４）。

そして予測架線電圧算出部３１１は、必要電力量Ｐが０以上であるか否かを判断する（ＳＰ５）。この判断で肯定結果を得ると、予測架線電圧算出部３１１は、架線１０２から電力の供給が必要である力行中であると判断する。

そして予測架線電圧算出部３１１は、ステップＳＰ２で算出したＲｔ１及びＲｔ２と、ステップＳＰ４で算出した必要電力量Ｐと、各変電所からの送り出し電圧０Ｖ１及び０Ｖ２とに基づいて、下記式１の連立方程式を計算して、各変電所から供給される電流Ｉ１及びＩ２を算出する（ＳＰ６）。なお下記式１のＩは、自車両に供給される電流である。また電流の向きは、変電所から車両に供給される向きを正とする。

次いで予測架線電圧算出部３１１は、ステップＳＰ６で算出したＩ１又はＩ２及び各変電所の送り出し電圧０Ｖ１及び０Ｖ２に基づいて、下記式２を計算して、予測架線電圧（車両の予測パンタ点電圧）ＰＶを算出する（ＳＰ７）。

これに対し、予測架線電圧算出部３１１は、ステップＳＰ５で否定結果を得ると、架線１０２から電力の供給が必要ではない回生中であると判断し、このときの予測架線電圧を駆動機器の保護のために電流の絞込みを開始する電圧値とする（ＳＰ８）。

予測架線電圧算出部３１１は、ステップＳＰ６又はＳＰ７で算出又は決定した予測架線電圧値を回生車両判断部３１２に出力して処理を終了する。

図５は、回生車両判断処理の処理フローを示す。この回生車両判断処理は、回生車両判断部３１２により実行される。まず回生車両判断部３１２は、入力した駆動指令２５１に基づいて、自車両が回生しているか否かを判断する（ＳＰ１１）。

回生車両判断部３１２は、ステップＳＰ１１の判断で肯定結果を得ると、自車両回生とする判断結果３５４を電力蓄積指令部３０４に出力して処理を終了する（ＳＰ１２）。これに対し、ステップＳＰ１１の判断で否定結果を得ると、回生車両判断部３１２は、架線電圧２５３が予測架線電圧よりも大きいか否かを判断する（ＳＰ１３）。

回生車両判断部３１２は、ステップＳＰ１３の判断で肯定結果を得ると、同一架線に回生中の他車両が存在するものと判断し、他車両回生とする判断結果３５４を電力蓄積指令部３０４に出力して処理を終了する（ＳＰ１４）。なおここでの判断は以下の考えに基づくものである。

すなわち電気車両１０３が力行する場合には、架線１０２を通して変電所から電力の供給を受けるため、力行する架線電圧は低下する。一方で電気車両１０３が回生する場合には、自車両から他車両に電力を供給する形になるため架線電圧が上昇する。よって自車両が１車両で走行している場合に予測される予測架線電圧よりも実際の架線電圧が高い場合には、必ず、同一架線を走行している他車両の何れかが回生していることになる。

これに対し回生車両判断部３１２は、ステップＳＰ１３の判断で否定結果を得ると、回生車両は存在しないとする判断結果３５４を電力蓄積指令部３０４に出力して処理を終了する（ＳＰ１５）。

図６は、充放電指令判断テーブルＴ１の概念図を示す。充放電指令判断テーブルＴ１は、電力蓄積指令部３０４が電力蓄積装置２０２に対して充電指令又は放電指令の何れかを含む充放電指令２５５を出力する際に参照するテーブルである。

なおここでは説明の便宜上、テーブルＴ１を参照して充放電指令２５５を決定して出力するとしているが必ずしもこれに限らず、電力蓄積指令部３０４が各種入力信号及び各種プログラムに基づいて判断した結果がこの図６のテーブルＴ１に示されるとしてもよい。

電力蓄積指令部３０４は、回生車両判断部３１２からの判断結果３５４と、駆動指令２４１と、架線電圧２５３と予め定められた電圧閾値α及びβとの大小関係と、現在充電量２５４と使用範囲の上下限値との大小関係とに基づいて、充放電指令判断テーブルＴ１を参照して電力蓄積装置２０２に対する充放電指令を決定する。

なお電圧閾値αは、高電圧に伴う駆動機器の保護のために電流の絞込みを開始する電圧値であり、電圧閾値βは、低電圧において駆動電力を絞る際の電圧値である。よって電圧閾値αと電圧閾値βとの間には、電圧閾値α＞電圧閾値βの関係が成立する。

テーブルＴ１内の（１）と（２）との間及び（２）と（３）との間には、制御ハンチングを防ぐためにヒステリシスが設けられているものとする。また架線電圧≧電圧閾値αが成立した後は、制御ハンチングを防ぐために、架線電圧＜電圧閾値α−Ｖ１が成立するまで、架線電圧≧電圧閾値αが成立している状態とする。

同様に架線電圧≦電圧閾値βが成立した後は、制御ハンチングを防ぐために、架線電圧＞電圧閾値β＋Ｖ２が成立するまで、架線電圧≦電圧閾値βが成立している状態とする。なお直流１５００Ｖの電化路線では、Ｖ１及びＶ２は、それぞれ１０Ｖ程度とっておけばよい。

以下充放電指令の決定手法について説明する。自車両が回生している場合、かつ、架線電圧２５３が電圧閾値α以上の場合には、架線電圧２５３が電圧閾値α近傍となるように電力蓄積装置２０２に対して充電指令を出力する。

これにより回生性能を最大限確保することができる。ただし電力蓄積装置２０２の現在充電量２５４が使用範囲の上限値以上の場合には、電力蓄積装置２０２の劣化や破壊を防止するため充電しないように制御する。よってテーブルＴ１における（ａ）−（２）及び（ａ）−（３）は充電指令となり、（ａ）−（１）は指令なしとなる。

次に自車両が回生している場合、かつ、架線電圧２５３が電圧閾値α未満の場合には、回生電力を消費してくれる力行車両が存在することになる。よって架線電圧２５３を上昇させて自車両の回生性能を上昇させるように電力蓄積装置２０２に対して放電指令を出力する。

これにより回生される電力が増加し、同一架線内に存在する他車両に対して変電所から供給される電力を低減することができ、消費電力量を低減することができる。ただし電力蓄積装置２０２の現在充電量が使用範囲の下限値以下の場合には、電力蓄積装置２０２の劣化や破壊を防止するため放電しないように制御する。よってテーブルＴ１における（ｂ）−（１）及び（ｂ）−（２）は放電指令となり、（ｂ）−（３）は指令なしとなる。

なおこのときの放電指令は、制御ハンチングを引き起こさないように、架線電圧２５３が電圧閾値α−Ｖ１で最大放電電力、架線電圧２５３が電圧閾値αのときに０となるようにする。すなわち、下記式３を満たす放電指令を出力する。これにより自車両の放電により架線電圧２５３が電圧閾値αを超えることを防止することができる。

次に他車両が回生している場合、かつ、自車両が力行している場合について説明する。架線電圧２５３が電圧閾値α以上の場合には、回生している車両が存在しているものの、回生電力を消費しきれない状態である。このため力行しながら充電して他車両の回生電力量を増加するように電力蓄積装置２０２に対して充電指令を出力する。

これにより消費電力量を低減することができる。ただし電力蓄積装置２０２の現在充電量２５４が使用範囲の上限値以上の場合には、電力蓄積装置２０２の劣化や破壊を招くため充電しないように制御する。よってテーブルＴ１における（ｃ）−（２）及び（ｃ）−（３）は充電指令となり、（ｃ）−（１）は指令なしとなる。

一方で架線電圧２５３が自車両の存在する区間に近い変電所のなかで最も大きい送り出し電圧以下の場合には、回生車両が存在し、回生電力を消費可能な状態である。このため電力蓄積装置２０２からの放電及び回生車両からの回生電力により架線電圧２５３を大きく上昇させるように電力蓄積装置２０２に対して放電指令を出力する。

ただし電力蓄積装置２０２の現在充電量２５４が使用範囲の下限値以下の場合には、電力蓄積装置２０２の劣化や破壊を招くため放電しないように制御する。よって（ｄ）−（１）及び（ｄ）−（２）は放電指令となり、（ｄ）−（３）は指令なしとなる。

また、架線電圧２５３が自車両の存在する区間に近い変電所のなかで最も大きい送り出し電圧よりも大きく、かつ、架線電圧２５３が電圧閾値α未満の場合には、自車両は回生車両の回生電力だけで力行していることになる。このためこれ以上、架線電圧２５３が上昇しないように電力蓄積装置２０２に対して放電しないように制御する。よって（ｅ）−（１）、（ｅ）−（２）及び（ｅ）−（３）は指令なしとなる。

次に他車両が回生している場合、かつ、自車両が惰行又は停車している場合について説明する。この場合は電力蓄積装置２０２の現在充電量２５４にかかわらず、指令なしとなる。この理由は以下の考え方に基づくものである。

すなわち同一架線内に電気車両１０３が２車両しか存在しない場合であって、一方の車両が惰行又は停車しており、他方の車両が回生している場合を考える。この場合、惰行又は停車している車両の架線電圧２５３は予測架線電圧よりも高くなっているが、惰行又は停車している車両が電力蓄積装置２０２から放電すると、回生している車両の回生電力を消費してくれる車両が存在しないこととなり、結果として架線電圧２５３が電圧閾値αを越えて、回生電力が低減してしまう。よって（ｆ）−（１）、（ｆ）−（２）及び（ｆ）−（３）は指令なしとなる。これにより他車両の回生電力の低減を抑制し、消費電力量を低減することができる。

次に回生車両が存在しない場合であって、自車両が力行している場合に架線電圧２５３が電圧閾値βを下回っている場合について説明する。この場合には、自車両の駆動電力を絞ることとなり、加速力が低下する。その結果として消費電力量が増大することが考えられる。

このため架線電圧２５３が電圧閾値βを下回った場合には、放電することで加速力を確保し、結果として消費電力量の低減に寄与することができる。ただし上記の通り、電力蓄積装置２０２の現在充電量２５４が使用範囲の下限値以下の場合には、劣化や破壊を招くために放電しないように制御する。よって（ｇ）−（１）及び（ｇ）−（２）は放電指令となり、（ｇ）−（３）は指令なしとなる。

次に回生車両が存在しない場合であって、自車両が力行している場合に架線電圧２５３が電圧閾値βを上回っている場合又は回生車両が存在しない場合であって、自車両が惰行若しくは停車している場合について説明する。この場合には、原則として放電しない。ただし電力蓄積装置２０２の現在充電量２５４が使用範囲の上限値に達している場合には、電力蓄積装置２０２の充電余力の確保が必要なため、電力を多く消費する力行の場合のみ放電する。

よって（ｈ）−（１）は放電指令、（ｈ）−（２）、（ｈ）−（３）、（ｉ）−（１）、（ｉ）−（２）及び（ｉ）−（３）は指令なしとなる。この場合、（ｈ）−（１）のみ消費電力量を低減することができる。

以上のように電力蓄積装置２０２に対して充放電指令を出力することにより、同一架線内に回生車両が存在している場合に架線電圧２５３を上昇させて、回生電力を増加させることができる。このため同一架線内に存在する車両に対して変電所から供給される電力を低減させて、消費電力量を低減することができる。

図７及び図８を参照して、車両の走行動作に伴い変動する架線電圧、現在充電量、充放電指令及び消費電力量について説明する。図７は線区の一例を示しており、ここでの線区は３変電所及び５駅で構成されている。図８は図７に示す線区を車両７０１がＡ駅から出発してＥ駅に向かい、車両７０２がＥ駅から出発してＡ駅に向かう場合に上記説明してきた電力蓄積装置２０２に対する制御を実行したときの架線電圧等の変動履歴を示す。

図８において示される変動履歴のうち、（ｘ１）は車両７０１の速度パターン、（ｘ２）は車両７０２の速度パターン、（ｘ３）は車両７０１の予測架線電圧（点線）及び架線電圧（実線）、（ｘ４）は車両７０１の現在充電量、（ｘ５）は車両７０１の充放電指令、（ｘ６）は車両７０２の予測架線電圧（点線）及び架線電圧（実線）、（ｘ７）は車両７０２の現在充電量、（ｘ８）は車両７０２の充放電指令、（ｘ９）は線区の消費電力量の履歴である。

なお（ｘ４）及び（ｘ７）の現在充電量の履歴においては横方向に点線が４本示されている。これらの点線は、上から順に電力蓄積装置２０２の上限値、上限値に達した後に上限値と下限値の間に状態変化するためのヒステリシス値、下限値に達した後に上限値と下限値の間に状態変化するためのヒステリシス値、電力蓄積装置２０２の下限値をそれぞれ表わしている。

またｔ０〜ｔ３４は、車両７０１及び７０２の状態が変化した際の時刻である。また車両７０１及び７０２の現在充電量の履歴は使用範囲の中間値を初期値とする。以下時刻ｔ０〜ｔ３４ごとに各状態について説明する。

まず時刻ｔ０では、（ｘ１）車両７０１の速度パターン及び（ｘ２）車両７０２の速度パターンに示されているように、車両７０１がＡ駅から力行を開始し、車両７０２はＥ駅に停車している状態である。時刻ｔ０から、時刻ｔ１になるまでは、この状態が持続される。

このとき車両７０１には走行に必要な電力と補機電力が、車両７０２には補機電力が供給されているため、車両７０１だけで必要な電力よりも多くの電力が使われていることになる。

よって（ｘ３）車両７０１の架線電圧は、予測架線電圧よりも低くなり、架線電圧β＜架線電圧＜予測架線電圧＜架線電圧αである。また（ｘ４）車両７０１の現在充電量は、使用範囲の下限値と上限値との間になっている。

（ｘ１）、（ｘ３）及び（ｘ４）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、回生車両は存在しないという結果３５４が得られる。またこの結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｈ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ５）車両７０１の充放電指令の状態は指令なしとなる。

一方（ｘ６）車両７０２の架線電圧も車両７０１の影響を受けて予測架線電圧よりも低い値となり、架線電圧β＜架線電圧＜予測架線電圧＜架線電圧αである。また（ｘ７）車両７０２の現在充電量は、使用範囲の下限値と上限値の間となっている。

（ｘ２）、（ｘ６）及び（ｘ７）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、回生車両は存在しないという結果３５４が得られる。またこの結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｉ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ８）車両７０２の充放電指令の状態は指令なしとなる。この結果、（ｘ９）線区の消費電力量は、制御適用前後で変化がない。

次に時刻ｔ１では、車両７０２がＥ駅から力行を開始する。（ｘ１）車両７０１の速度パターン及び（ｘ２）車両７０２の速度パターンに示されているように、車両７０１及び７０２ともに力行している状態である。

このとき走行に必要な電力は、車両７０１及び７０２に供給されていることから、（ｘ３）車両７０１の架線電圧は、予測架線電圧よりも小さくなり、架線電圧β＜架線電圧＜予測架線電圧＜架線電圧αである。また（ｘ４）車両７０１の現在充電量は、使用範囲の下限値と上限値との間になっている。

（ｘ１）、（ｘ３）及び（ｘ４）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、回生車両は存在しないという結果３５４が得られる。またこの結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｈ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ５）車両７０１の充放電指令の状態は指令なしとなる。

一方で（ｘ６）車両７０２の架線電圧も車両７０１の影響を受けて予測架線電圧よりも低い値となり、架線電圧β＜架線電圧＜予測架線電圧＜架線電圧αである。また（ｘ７）車両７０２の現在充電量は、使用範囲の下限値と上限値の間となっている。

（ｘ２）、（ｘ６）及び（ｘ７）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、回生車両は存在しないという結果３５４が得られる。またこの結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｈ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ８）車両７０２の充放電指令の状態は指令なしとなる。この結果、（ｘ９）線区の消費電力量は、制御適用前後で変化がない。

次に時刻ｔ２では、車両７０１及び７０２が力行することで車両７０１の架線電圧が低下し架線電圧β＝架線電圧となる。（ｘ１）車両７０１の速度パターン及び（ｘ２）車両７０２の速度パターンに示されているように、車両７０１及び７０２ともに力行している状態である。

このとき走行に必要な電力は、車両７０１及び７０２に供給されていることから、（ｘ３）車両７０１の架線電圧は、予測架線電圧よりも小さくなり、架線電圧βに達した状態となっている。このため、架線電圧β＝架線電圧＜予測架線電圧＜架線電圧αである。また（ｘ４）車両７０１の現在充電量は、使用範囲の下限値と上限値との間となっている。

（ｘ１）、（ｘ３）及び（ｘ４）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、回生車両は存在しないという結果３５４が得られる。またこの結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｇ）−（２）の放電指令となるため、（ｘ５）車両７０１の充放電指令の状態は放電指令となる。

これにより（ｘ３）車両７０１の架線電圧が上昇していくが、ヒステリシスの範囲であるため、架線電圧β≧架線電圧が成立している状態として考える。この状態が架線電圧β＋Ｖ２＜架線電圧が成立するか、或いは、車両７０１又は７０２の駆動状態が変化するまで続く。ここでは車両７０１及び７０２の駆動状態が力行から惰行に変化する時刻ｔ３まで続く。

上述した処理により、時刻ｔ２〜ｔ３の間は、（ｘ４）車両７０１の現在充電量は低下していく。このとき車両７０１が制御適用前と同じ電力を使用する場合には、変電所から供給される電流が低減することになるため、変電所から車両の間の架線でのロスを低減することとなり消費電力量を低減することができる。

なお車両７０１の電力蓄積装置２０２から放電するが、車両７０１は変電所からも電力供給されている。このため同一架線内の電流を考えると、車両７０２だけに供給する場合よりも電流が大きくなる。よって（ｘ６）車両７０２の架線電圧は、車両７０１の影響を受けて予測架線電圧よりも低い値となり、架線電圧β＜架線電圧＜予測架線電圧＜架線電圧αである。また（ｘ７）車両７０２の現在充電量は、使用範囲の下限値と上限値との間となっている。

（ｘ２）、（ｘ６）及び（ｘ７）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、回生車両は存在しないという結果３５４が得られる。またこの結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｈ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ８）車両７０２の充放電指令の状態は指令なしとなる。

ただし車両７０２の電圧が上昇したことで架線電圧が押し上げられ車両７０２の電圧も上昇する。このとき車両７０２が制御適用前と同じ電力を使用する場合には、変電所から供給される電流が低減することになるため、変電所から車両の間の架線でのロスを低減することとなり消費電力量を低減することができる。この結果、（ｘ９）線区の消費電力量は、制御適用後で制御適用前よりも小さくなる。

次に時刻ｔ３では、車両７０１及び７０２ともに惰行となる。この状態が続く時刻ｔ４までについて説明する。（ｘ１）車両７０１の速度パターン及び（ｘ２）車両７０２の速度パターンに示されているように車両７０１及び７０２は惰行である。

このとき走行に必要な電力は、車両７０１及び７０２の何れも補機電力のみ供給されているため、（ｘ３）車両７０１の架線電圧は、予測架線電圧よりも低い値となる。このため、架線電圧β＜架線電圧＜予測架線電圧＜架線電圧αである。また（ｘ４）車両７０１の現在充電量は、使用範囲の下限値と上限値との間となっている。

（ｘ１）、（ｘ３）及び（ｘ４）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、回生車両は存在しないという結果３５４が得られる。またこの結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｉ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ５）車両７０１の充放電指令の状態は指令なしとなる。

一方で（ｘ６）車両７０２の架線電圧は、予測架線電圧よりも低い値となる。このため、架線電圧β＜架線電圧＜予測架線電圧＜架線電圧αである。また（ｘ７）車両７０２の現在充電量は、使用範囲の下限値と上限値との間となっている。

（ｘ２）、（ｘ６）及び（ｘ７）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、回生車両は存在しないという結果３５４が得られる。またこの結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｉ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ８）車両７０２の充放電指令の状態は指令なしとなる。この結果、（ｘ９）線区の消費電力量は、この期間では差がないため、時刻ｔ３までの結果を引き継いで、制御適用後で制御適用前よりも小さくなる。

次に時刻ｔ４では、車両７０２が制動となる。ただし最大限の回生をした場合に回生電力を十分に消費できない状態である。この状態が続く時刻ｔ５までについて説明する。（ｘ１）車両７０１の速度パターン及び（ｘ２）車両７０２の速度パターンに示されているように、車両７０１は惰行、車両７０２は制動である。このとき車両７０２から電力が回生され、車両７０１へと電力が供給されることになる。

これにより（ｘ３）車両７０１の架線電圧は、車両７０２の回生電力により電圧が押し上げられるため、予測架線電圧よりも高い値となり、架線電圧β＜予測架線電圧＜架線電圧＜架線電圧αである。また（ｘ４）車両７０１の現在充電量は、使用範囲の下限値と上限値との間となっている。

（ｘ１）、（ｘ３）及び（ｘ４）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、他車両回生という結果３５４が得られる。またこの結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｆ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ５）車両７０１の充放電指令の状態は指令なしとなる。

一方で（ｘ６）車両７０２の架線電圧は、回生電力を使用してくれる車両が惰行のため補機電力分しか使用しないことから、回生電力を絞り込む処理が働き、回生電力を絞り込む電圧すなわち電圧閾値αよりも大きくなり、電圧閾値β＜予測架線電圧＝電圧閾値α＜架線電圧となる。また（ｘ７）車両７０２の現在充電量は、使用範囲の下限値と上限値との間となっている。

（ｘ２）、（ｘ６）及び（ｘ７）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、自車両回生という結果３５４が得られる。またこの結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ａ）−（２）の充電指令となるため、（ｘ８）車両７０２の充放電指令の状態は充電指令となる。

電力蓄積装置２０２への充電に伴い、（ｘ７）車両７０２の現在充電量が徐々に上昇する。また（ｘ６）車両７０２の架線電圧は電圧閾値α近傍に抑制される。この期間においては車両７０１の消費電力量は車両７０２の回生電力量で補えるため、変電所からの供給電力量はない。よって（ｘ９）線区の消費電力量は、この期間では差がないため、時刻ｔ４までの結果を引き継いで、制御適用後で制御適用前よりも小さくなる。

次に時刻ｔ５では、車両７０２が制動により速度が低下し、最大限の回生をした場合でも回生電力を消費できる状態、すなわち車両７０１の消費電力＞車両７０２の回生電力が成立する。（ｘ１）車両７０１の速度パターン及び（ｘ２）車両７０２の速度パターンにより示されているように、車両７０１は惰行、車両７０２は制動である。このとき車両７０２から電力が回生され、車両７０１へと電力が供給されることになる。

これにより（ｘ３）車両７０１の架線電圧は、車両７０２の回生電力により電圧が押し上げられるため、予測架線電圧よりも高い値となり、架線電圧β＜予測架線電圧＜架線電圧＜架線電圧αである。また（ｘ４）車両７０１の現在充電量は、使用範囲の下限値と上限値との間となっている。

（ｘ１）、（ｘ３）及び（ｘ４）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、他車両回生という結果３５４が得られる。またこの結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｆ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ５）車両７０１の充放電指令の状態は指令なしとなる。

一方で（ｘ６）車両７０２の架線電圧は、架線電圧＜電圧閾値α-Ｖ１が成立するまでは、架線電圧≧電圧閾値αが成立している状態となるため充電指令となるが、車両７０１の消費電力＞車両７０２の回生電力が成立しているため、架線電圧が急降下し、すぐに架線電圧＜電圧閾値α-Ｖ１が成立する。このため、架線電圧β＜架線電圧＜予測架線電圧＝架線電圧αである。また（ｘ７）車両７０２の現在充電量は、使用範囲の下限値と上限値との間となっている。

（ｘ２）、（ｘ６）及び（ｘ７）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、自車両回生という結果３５４が得られる。またこの結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｂ）−（２）の放電指令となるため、（ｘ８）車両７０２の充放電指令の状態は放電指令となる。

これにより、車両７０２の架線電圧が上昇していく。この結果、車両７０２の回生電力が増加することで、車両７０１が変電所から供給される電力が少なくなるため、（ｘ９）線区の消費電力量は、制御適用後で制御適用前よりも小さくなる。

次に時刻ｔ６では、車両７０２がＤ駅停止となる。この状態が続く時刻ｔ７までについて説明する。（ｘ１）車両７０１の速度パターン及び（ｘ２）車両７０２の速度パターンにより示されているように、車両７０１は惰行、車両７０２は停止である。

このとき走行に必要な電力は、車両７０１及び７０２の何れも補機電力のみ供給されているため、（ｘ３）車両７０１の架線電圧は、予測架線電圧よりも低い値となる。このため、架線電圧β＜架線電圧＜予測架線電圧＜架線電圧αである。また（ｘ４）車両７０１の現在充電量は、使用範囲の下限値と上限値との間となっている。

（ｘ１）、（ｘ３）及び（ｘ４）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、回生車両は存在しないという結果３５４が得られる。またこの結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｉ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ５）車両７０１の充放電指令の状態は指令なしとなる。

なお車両７０２は車両７０１と同じ動作となる。すなわち（ｘ６）車両７０２の架線電圧は、予測架線電圧よりも低い値となる。このため、架線電圧β＜架線電圧＜予測架線電圧＜架線電圧αである。また（ｘ７）車両７０２の現在充電量は、使用範囲の下限値と上限値との間となっている。

（ｘ２）、（ｘ６）及び（ｘ７）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、回生車両は存在しないという結果３５４が得られる。またこの結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｉ）−（２）の放電指令となるため、（ｘ８）車両７０２の充放電指令の状態は指令なしとなる。この結果、（ｘ９）線区の消費電力量は、この区間では差がないため、時刻ｔ６までの結果を引き継いで、制御適用後で制御適用前よりも小さくなる。

次に時刻ｔ７では、車両７０１が制動となり、車両７０２がＤ駅から出発(力行)となる。すなわち車両７０１で発生した回生電力が車両７０２へと供給されている。ただし車両７０１が大電力を回生するのに対して、車両７０２が力行で必要な電力は小さい状態であるため、車両７０１の回生電力を十分に利用できない場合である。

なお本ケースについては説明の都合上、車両７０２から説明する。車両７０２は力行中であるが、車両７０１の回生の影響を受けて架線電圧が上昇する。この結果、（ｘ６）車両７０２の架線電圧は、予測架線電圧よりも高くなる。このため、架線電圧β＜予測架線電圧＜架線電圧＜架線電圧αである。

また車両７０２から見ると、架線電圧＞変電所送り出し電圧となっており、車両７０２の消費電力は、車両７０１の回生電力だけで十分である状態である。（ｘ７）車両７０２の現在充電量は、使用範囲の下限値と上限値との間となっている。

（ｘ２）、（ｘ６）及び（ｘ７）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、他車両回生という結果３５４が得られる。またこの結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｅ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ８）車両７０２の充放電指令は指令なしとなる。

一方で車両７０１について考えると、車両７０１の最大回生電力を消費しきれる車両はいないため、（ｘ３）車両７０１の架線電圧は、予測架線電圧＝電圧閾値α≦架線電圧となる。また（ｘ４）車両７０１の現在充電量は、使用範囲の下限値と上限値との間となっている。

（ｘ１）、（ｘ３）及び（ｘ４）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、自車両回生という結果３５４が得られる。またこの結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ａ）−（２）の充電指令となるため、（ｘ５）車両７０１の充放電指令の状態は充電指令となる。

電力蓄積装置２０２への充電に伴い、（ｘ４）車両７０１の現在充電量が徐々に上昇する。この結果、（ｘ９）線区の消費電力量は、この区間では差がないため、時刻ｔ７までの結果を引き継いで、制御適用後で制御適用前よりも小さくなる。

次に時刻ｔ８では、車両７０１が制動により速度が低下し、最大限の回生をした場合でも回生電力を消費できる状態となる。このとき車両７０２の消費電力＞車両７０１の回生電力である。（ｘ１）車両７０１の速度パターン及び（ｘ２）車両７０２の速度パターンに示されているように、車両７０１は制動、車両７０２は力行である。

なお本ケースについても説明の都合上、車両７０２から説明する。車両７０２は力行中であるが、車両７０１の回生の影響を受けて架線電圧が上昇する。この結果、（ｘ６）車両７０２の架線電圧は、予測架線電圧よりも高くなる。このため、架線電圧β＜予測架線電圧＜架線電圧＜架線電圧αである。

また車両７０２から見ると、架線電圧＜変電所の送り出し電圧となっており、車両７０１の回生電力だけでなく、変電所からも電力供給を受けていることになる。（ｘ７）車両７０２の現在充電量は、使用範囲の下限値と上限値との間となっている。

（ｘ２）、（ｘ６）及び（ｘ７）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、他車両回生という結果３５４が得られる。またこの結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｄ）−（２）の放電指令となるため、（ｘ８）車両７０２の充放電指令の状態は放電指令となり、（ｘ６）車両７０２の架線電圧は上昇する。

一方で車両７０１は、車両７０２の放電アシストを受けるものの、車両７０２の消費電力＞車両７０１の回生電力であるため、車両７０１の架線電圧は急降下し、すぐに架線電圧＜電圧閾値α-Ｖ１が成立する。このため、架線電圧β＜架線電圧＜予測架線電圧＝架線電圧αである。また（ｘ４）車両７０１の現在充電量は、使用範囲の下限値と上限値との間となっている。

（ｘ１）、（ｘ３）及び（ｘ４）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、自車両回生という結果３５４が得られる。またこの結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｂ）−（２）の放電指令となるため、（ｘ５）車両７０１の充放電指令は放電指令となり、（ｘ３）車両７０１の架線電圧は、架線電圧α付近に保たれる。

このため、車両７０１の回生電力が増加することとなる。また車両７０２からの放電も行われるため、制御適用後の消費電力量は、制御適用前に比べて減少する。よって（ｘ９）線区の消費電力量は、制御適用後で制御適用前よりも小さくなる。

次に時刻ｔ９では、車両７０１がＢ駅に停車し、車両７０２が力行している状態である。すなわち車両７０１には補機電力が、車両７０２には走行に必要な電力と補機電力が供給されているため、車両７０１だけで必要な電力よりも多くの電力が使われていることになる。よって（ｘ３）車両７０１の架線電圧は、予測架線電圧よりも低くなり、架線電圧β＜架線電圧＜予測架線電圧＜架線電圧αである。また（ｘ４）車両７０１の現在充電量は、使用範囲の下限値と上限値との間となっている。

（ｘ１）、（ｘ３）及び（ｘ４）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、回生車両は存在しないという結果３５４が得られる。またこの結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｉ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ５）車両７０１の充放電指令は指令なしとなる。

一方で（ｘ６）車両７０２の架線電圧も、車両７０１の影響を受けて予測架線電圧よりも低い値となり、架線電圧β＜架線電圧＜予測架線電圧＜架線電圧αである。また（ｘ７）車両７０２の現在充電量は、使用範囲の下限値と上限値との間となっている。

（ｘ２）、（ｘ６）及び（ｘ７）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、回生車両は存在しないという結果３５４が得られる。またこの結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｈ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ８）車両７０２の充放電指令は指令なしとなる。この結果、（ｘ９）線区の消費電力量は、この区間では差がないため、時刻ｔ９までの結果を引き継いで、制御適用後で制御適用前よりも小さくなる。

次に時刻ｔ１０では、車両７０１は停止、車両７０２は惰行となる。この状態が続く時刻ｔ１１までについて説明する。（ｘ１）車両７０１の速度パターン及び（ｘ２）車両７０２の速度パターンにより示されているように、車両７０１は停止、車両７０２は惰行である。

このとき走行に必要な電力は、車両７０１及び７０２の何れも補機電力のみ供給されているため、（ｘ３）車両７０１の架線電圧は、予測架線電圧よりも低い値となる。このため、架線電圧β＜架線電圧＜予測架線電圧＜架線電圧αである。また（ｘ４）車両７０１の現在充電量は、使用範囲の下限値と上限値との間となっている。

（ｘ１）、（ｘ３）及び（ｘ４）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、回生車両は存在しないという結果３５４が得られる。またこの結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｉ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ５）車両７０１の充放電指令の状態は指令なしとなる。

なお車両７０２は車両７０１と同じ動作となる。すなわち（ｘ６）車両７０２の架線電圧は、予測架線電圧よりも低い値となる。このため、架線電圧β＜架線電圧＜予測架線電圧＜架線電圧αである。また（ｘ７）車両７０２の現在充電量は、使用範囲の下限値と上限値との間となっている。

（ｘ２）、（ｘ６）及び（ｘ７）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、回生車両は存在しないという結果３５４が得られる。またこの結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｉ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ８）車両７０２の充放電指令は指令なしとなる。この結果、（ｘ９）線区の消費電力量は、この区間では差がないため、時刻ｔ１０までの結果を引き継いで、制御適用後で制御適用前よりも小さくなる。

次に時刻ｔ１１では、車両７０１がＢ駅から力行し、車両７０２が惰行している状態である。すなわち、車両７０１には走行に必要な電力と補機電力が、車両７０２には補機電力が供給されているため、車両７０１だけで必要な電力よりも多くの電力が使われていることになる。よって（ｘ３）車両７０１の架線電圧は、予測架線電圧よりも低くなり、架線電圧β＜架線電圧＜予測架線電圧＜架線電圧αである。また（ｘ４）車両７０１の現在充電量は、使用範囲の下限値と上限値との間となっている。

（ｘ１）、（ｘ３）及び（ｘ４）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、回生車両は存在しないという結果３５４が得られる。またこの結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｈ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ５）車両７０１の充放電指令は指令なしとなる。

一方で（ｘ６）車両７０２の架線電圧も、車両７０１の影響を受けて予測架線電圧よりも低い値となり、架線電圧β＜架線電圧＜予測架線電圧＜架線電圧αである。また（ｘ７）車両７０２の現在充電量は、使用範囲の下限値と上限値との間となっている。

（ｘ２）、（ｘ６）及び（ｘ７）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、回生車両は存在しないという結果３５４が得られる。またこの結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｉ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ８）車両７０２の充放電指令は指令なしとなる。この結果、（ｘ９）線区の消費電力量は、この区間では差がないため、時刻ｔ１１までの結果を引き継いで、制御適用後で制御適用前よりも小さくなる。

次に時刻ｔ１２では、車両７０１及び７０２ともに惰行となる。この状態が続く時刻ｔ１３までについて説明する。本動作は時刻ｔ３〜ｔ４までの動作と同じとなる。

すなわち（ｘ１）、（ｘ３）及び（ｘ４）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、回生車両は存在しないという結果３５４が得られる。またこの結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｉ）−（２）の放電指令となるため、（ｘ５）車両７０１の充放電指令は指令なしとなる。

また（ｘ２）、（ｘ６）及び（ｘ７）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、回生車両は存在しないという結果３５４が得られる。またこの結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｉ）−（２）の放電指令となるため、（ｘ８）車両７０２の充放電指令の状態は指令なしとなる。この結果、（ｘ９）線区の消費電力量は、この区間では差がないため、時刻ｔ１２までの結果を引き継いで、制御適用後で制御適用前よりも小さくなる。

次に時刻ｔ１３では、車両７０２が制動となる。ただし最大限の回生をした場合に回生電力を十分に消費できない状態である。この状態が続く時刻ｔ１４までについて説明する。本動作は時刻ｔ４〜ｔ５までの動作と同じとなる。

すなわち（ｘ１）、（ｘ３）及び（ｘ４）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、他車両回生という結果３５４が得られる。またこの結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｆ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ５）車両７０１の充放電指令の状態は指令なしとなる。

また（ｘ２）、（ｘ６）及び（ｘ７）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、自車両回生という結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ａ）−（２）の充電指令となるため、（ｘ８）車両７０２の充放電指令は充電指令となる。

電力蓄積装置２０２への充電に伴い、（ｘ７）車両７０２の現在充電量が徐々に上昇する。これに伴い、（ｘ６）車両７０２の架線電圧は電圧閾値αに保たれる。この結果、（ｘ９）線区の消費電力量は、この区間では差がないため、時刻ｔ１３までの結果を引き継いで、制御適用後で制御適用前よりも小さくなる。

次に時刻ｔ１４では、車両７０２が制動により速度が低下し、最大限の回生をした場合でも回生電力を消費できる状態となる。本動作は時刻ｔ５〜ｔ６までの動作と同じとなる。

すなわち（ｘ１）、（ｘ３）及び（ｘ４）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、他車両回生という結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｆ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ５）車両７０１の充放電指令の状態は指令なしとなり、（ｘ６）車両７０１の制御適用後の架線電圧は架線電圧と同じ値となる。

また（ｘ２）、（ｘ６）及び（ｘ７）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、自車両回生という結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｂ）−（２）の放電指令となるため、（ｘ８）車両７０２の充放電指令の状態は放電指令となる。この結果、回生電力が増加し、（ｘ９）線区の消費電力量は、制御適用後で制御適用前よりも小さくなる。

次に時刻ｔ１５では、車両７０１は惰行状態を維持したままであるが、車両７０２がＣ駅停止となる。この状態が続く時刻ｔ１６までについて説明する。本動作は時刻ｔ６〜ｔ７までの動作と同じとなる。

すなわち（ｘ１）、（ｘ３）及び（ｘ４）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、回生車両は存在しないという結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｉ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ５）車両７０１の充放電指令の状態は指令なしとなる。

また（ｘ２）、（ｘ６）及び（ｘ７）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、回生車両は存在しないという結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｉ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ８）車両７０２の充放電指令の状態は指令なしとなる。この結果、（ｘ９）線区の消費電力量は、この区間では差がないため、時刻ｔ１５までの結果を引き継いで、制御適用後で制御適用前よりも小さくなる。

次に時刻ｔ１６では、車両７０１が制動となり、車両７０２がＣ駅から出発(力行)となる。すなわち車両７０１で発生した回生電力が車両７０２へと供給されており、車両７０１が大電力を回生するのに対して、車両７０２が力行で必要な電力は小さい状態であり、車両７０１の回生電力を十分に利用できない場合である。この状態から次に状態が変化する時刻ｔ１７までについて説明する。本動作は時刻ｔ７〜ｔ８までの動作と同じとなる。

すなわち（ｘ２）、（ｘ６）及び（ｘ７）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、他車両回生という結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｅ）−（２）の放電指令となるため、（ｘ８）車両７０２の充放電指令の状態は指令なしとなる。

また（ｘ１）、（ｘ３）及び（ｘ４）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、自車両回生という結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ａ）−（２）の充電指令となるため、（ｘ５）車両７０１の充放電指令の状態は充電指令となる。

電力蓄積装置２０２への充電に伴い、（ｘ４）車両７０１の現在充電量が徐々に上昇する。この結果、（ｘ９）線区の消費電力量は、この区間では差がないため、時刻ｔ１６までの結果を引き継いで、制御適用後で制御適用前よりも小さくなる。

次に時刻ｔ１７では、車両７０１が制動により速度が低下し、最大限の回生をした場合でも回生電力を消費できる状態となる。このとき車両７０２の消費電力＞車両７０１の回生電力である。（ｘ１）車両７０１の速度パターン及び（ｘ２）車両７０２の速度パターンにより示されているように、車両７０１は制動、車両７０２は力行である。

なお本ケースについても説明の都合上、車両７０２から説明する。車両７０２は力行中であるが、車両７０１の回生の影響を受けて架線電圧が上昇する。この結果、（ｘ６）車両７０２の架線電圧は、予測架線電圧よりも高くなる。このため、架線電圧β＜予測架線電圧＜架線電圧＜架線電圧αである。また車両７０２から見ると、架線電圧＜変電所の送り出し電圧となっており、車両７０１の回生電力だけでなく、変電所からも電力供給を受けていることになる。（ｘ７）車両７０２の現在充電量は、使用範囲の下限値と上限値との間となっている。

（ｘ２）、（ｘ６）及び（ｘ７）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、他車両回生という結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｄ）−（２）の放電指令となるため、（ｘ８）車両７０２の充放電指令の状態は放電指令となり、（ｘ６）車両７０２の架線電圧は上昇する。

一方で車両７０１は、車両７０２の放電アシストを受けるものの、車両７０２の消費電力＞車両７０１の回生電力であるため、車両７０１の架線電圧は急降下し、すぐに架線電圧＜電圧閾値α-Ｖ１が成立する。このため、架線電圧β＜架線電圧＜予測架線電圧＝架線電圧αである。また（ｘ４）車両７０１の現在充電量は、使用範囲の上限値となっている。

（ｘ１）、（ｘ３）及び（ｘ４）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、自車両回生という結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｂ）−（１）の放電指令となるため、（ｘ５）車両７０１の充放電指令の状態は放電指令となり、（ｘ３）車両７０１の架線電圧は、架線電圧α付近に保たれる。このため車両７０１の回生電力が増加することとなる。また車両７０２からの放電も行われるため、制御適用後の消費電力量は、制御適用前に比べて減少する。よって（ｘ９）線区の消費電力量は、制御適用後で制御適用前よりも小さくなる。

次に時刻ｔ１８では、車両７０１がＣ駅に停車し、車両７０２が惰行している状態である。すなわち車両７０１及び７０２に補機電力が供給されている。このため車両７０１だけで必要な電力よりも多くの電力が使われていることになる。よって（ｘ３）車両７０１の架線電圧は、予測架線電圧よりも低くなり、架線電圧β＜架線電圧＜予測架線電圧＜架線電圧αである。また（ｘ４）車両７０１の現在充電量は、使用範囲の上限値に達した後、使用範囲の上限値から下限値の間のヒステリシス値を下回っていないため、図６の（１）の状態となっている。

（ｘ１）、（ｘ３）及び（ｘ４）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、回生車両は存在しないという結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｉ）−（１）の指令なしとなるため、（ｘ５）車両７０１の充放電指令の状態は指令なしとなる。

一方で（ｘ６）車両７０２の架線電圧も、車両７０１の影響を受けて予測架線電圧よりも低い値となり、架線電圧β＜架線電圧＜予測架線電圧＜架線電圧αである。また（ｘ７）車両７０２の現在充電量は、使用範囲の下限値と上限値との間となっている。

（ｘ２）、（ｘ６）及び（ｘ７）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、回生車両は存在しないという結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｉ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ８）車両７０２の充放電指令の状態は指令なしとなる。この結果、（ｘ９）線区の消費電力量は、この区間では差がないため、時刻ｔ１８までの結果を引き継いで、制御適用後で制御適用前よりも小さくなる。

次に時刻ｔ１９では、車両７０１がＣ駅から力行し、車両７０２が惰行している状態である。すなわち車両７０１には走行に必要な電力と補機電力が、車両７０２には補機電力が供給されているため、車両７０１だけで必要な電力よりも多くの電力が使われていることになる。よって（ｘ３）車両７０１の架線電圧は、予測架線電圧よりも低くなり、架線電圧β＜架線電圧＜予測架線電圧＜架線電圧αである。

また（ｘ４）車両７０１の現在充電量は、使用範囲の上限値に達した後、使用範囲の上限値から下限値との間のヒステリシス値を下回っていないため、図６の（１）の状態となっている。

（ｘ１）、（ｘ３）及び（ｘ４）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、回生車両は存在しないという結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｈ）−（１）の放電指令となるため、（ｘ５）車両７０１の充放電指令の状態は放電指令となり、（ｘ４）車両７０１の現在充電量は、徐々に低下する。また車両７０１から放電することで、（ｘ３）車両７０１の架線電圧は上昇していく。

一方で（ｘ６）車両７０２の架線電圧も、車両７０１の影響を受けて予測架線電圧よりも低い値となり、架線電圧β＜架線電圧＜予測架線電圧＜架線電圧αである。また（ｘ７）車両７０２の現在充電量は、使用範囲の下限値と上限値との間となっている。

（ｘ２）、（ｘ６）及び（ｘ７）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、回生車両は存在しないという結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｉ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ８）車両７０２の充放電指令の状態は指令なしとなる。制御適用後の消費電力量は、制御適用前に比べて車両７０１の放電電力分減少する。よって（ｘ９）線区の消費電力量は、制御適用後で制御適用前よりも小さくなる。

次に時刻ｔ２０では、車両７０１がＣ駅から力行し、車両７０２が惰行している。この状態は時刻ｔ１９と同一だが、（ｘ４）車両７０１の現在充電量が使用範囲の上限値から下限値の間のヒステリシス値を下回ったことで状態が変化している。このとき車両７０１には走行に必要な電力と補機電力が、車両７０２には補機電力が供給されているため、車両７０１だけで必要な電力よりも多くの電力が使われていることになる。よって（ｘ３）車両７０１の架線電圧は、予測架線電圧よりも低くなり、架線電圧β＜架線電圧＜予測架線電圧＜架線電圧αである。

（ｘ１）、（ｘ３）及び（ｘ４）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、回生車両は存在しないという結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｈ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ５）車両７０１の充放電指令の状態は指令なしとなる。

一方で（ｘ６）車両７０２の架線電圧も、車両７０１の影響を受けて予測架線電圧よりも低い値となり、架線電圧β＜架線電圧＜予測架線電圧＜架線電圧αである。また（ｘ７）車両７０２の現在充電量は、使用範囲の下限値と上限値との間となっている。

（ｘ２）、（ｘ６）及び（ｘ７）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、回生車両は存在しないという結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｉ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ８）車両７０２の充放電指令の状態は指令なしとなる。この結果、（ｘ９）線区の消費電力量は、この区間では差がないため、時刻ｔ２０までの結果を引き継いで、制御適用後で制御適用前よりも小さくなる。

次に時刻ｔ２１では、車両７０１は惰行、車両７０２は制動となる。この状態が続く時刻ｔ２２までについて説明する。本動作は時刻ｔ４〜ｔ５までの動作と同じとなる。

すなわち（ｘ１）、（ｘ３）及び（ｘ４）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、他車両回生という結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｆ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ５）車両７０１の充放電指令の状態は指令なしとなる。

また（ｘ２）、（ｘ６）及び（ｘ７）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、自車両回生という結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ａ）−（２）の充電指令となるため、（ｘ８）車両７０２の充放電指令の状態は充電指令となる。

電力蓄積装置２０２への充電に伴い、（ｘ７）車両７０２の現在充電量が徐々に上昇し、（ｘ６）車両７０２の架線電圧は低下していく。なお本期間において変電所として使用する電力は制御適用前後で変わらないことから、時刻ｔ２０までの結果を引き継いで、制御適用後で制御適用前よりも小さくなる。

次に時刻ｔ２２では、車両７０２が制動により速度が低下し、最大限の回生をした場合でも回生電力を消費できる状態となる。本動作は時刻ｔ５〜ｔ６までの動作と同じとなる。

すなわち（ｘ１）、（ｘ３）及び（ｘ４）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、他車両回生という結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｆ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ５）車両７０１の充放電指令の状態は指令なしとなる。

また（ｘ２）、（ｘ６）及び（ｘ７）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、自車両回生という結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｂ）−（２）の放電指令となるため、（ｘ８）車両７０２の充放電指令の状態は放電指令となり、（ｘ６）車両７０２の架線電圧は上昇していく。この結果、回生電力が増加し、（ｘ９）線区の消費電力量は、制御適用後で制御適用前よりも小さくなる。

次に時刻ｔ２３では、車両７０１は惰行状態が継続されるが、車両７０２がＢ駅停止となる。この状態が続く時刻ｔ２４までについて説明する。本動作は時刻ｔ６〜ｔ７までの動作と同じとなる。

すなわち（ｘ１）、（ｘ３）及び（ｘ４）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、回生車両は存在しないという結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｉ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ５）車両７０１の充放電指令の状態は指令なしとなる。

また（ｘ２）、（ｘ６）及び（ｘ７）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、回生車両は存在しないという結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｉ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ８）車両７０２の充放電指令の状態は指令なしとなる。この結果、（ｘ９）線区の消費電力量は、この区間では差がないため、時刻ｔ２３までの結果を引き継いで、制御適用後で制御適用前よりも小さくなる。

次に時刻ｔ２４では、車両７０１が制動となり、車両７０２がＤ駅から出発(力行)となる。すなわち車両７０１で発生した回生電力が車両７０２へと供給されており、車両７０１が大電力を回生するのに対して、車両７０２が力行で必要な電力は小さい状態であり、車両７０１の回生電力を十分に利用できない場合である。本動作は時刻ｔ７〜ｔ８までの動作と同じとなる。

よって（ｘ２）、（ｘ６）及び（ｘ７）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、他車両回生という結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｅ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ８）車両７０２の充放電指令の状態は指令なしとなる。

また（ｘ１）、（ｘ３）及び（ｘ４）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、自車両回生という結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ａ）−（２）の充電指令となるため、（ｘ５）車両７０１の充放電指令の状態は充電指令となる。

電力蓄積装置２０２への充電に伴い、（ｘ４）車両７０１の現在充電量が徐々に上昇する。この結果、（ｘ９）線区の消費電力量は、この区間では差がないため、時刻ｔ２４までの結果を引き継いで、制御適用後で制御適用前よりも小さくなる。

次に時刻ｔ２５では、車両７０１が制動により速度が低下し、最大限の回生をした場合でも回生電力を消費できる状態となる。（ｘ１）車両７０１の速度パターン及び（ｘ２）車両７０２の速度パターンにより示されているように、車両７０１は制動、車両７０２は力行である。このとき車両７０１から回生される電力を力行する車両７０２で十分に使用できる状態である。本動作は時刻ｔ１７〜ｔ１８までの動作と同じとなる。

（ｘ２）、（ｘ６）及び（ｘ７）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、他車両回生という結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｄ）−（２）の放電指令となるため、（ｘ８）車両７０２の充放電指令の状態は放電指令となり、（ｘ６）車両７０２の架線電圧は上昇する。

また（ｘ１）、（ｘ３）及び（ｘ４）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、自車両回生という結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｂ）−（１）の放電指令となるため、（ｘ５）車両７０１の充放電指令の状態は放電指令となり、（ｘ３）車両７０１の架線電圧は、架線電圧α付近に保たれる。このため車両７０１の回生電力が増加することとなる。

また車両７０２からの放電も行われるため、制御適用後の消費電力量は、制御適用前に比べて減少する。よって（ｘ９）線区の消費電力量は、制御適用後で制御適用前よりも小さくなる。

次に時刻ｔ２６では、車両７０１がＤ駅に停車し、車両７０２が力行している状態である。すなわち車両７０１には補機電力が、車両７０２には走行に必要な電力と補機電力が供給されているため、車両７０１だけで必要な電力よりも多くの電力が使われていることになる。

よって（ｘ３）車両７０１の架線電圧は、予測架線電圧よりも低くなり、架線電圧β＜架線電圧＜予測架線電圧＜架線電圧αである。また（ｘ４）車両７０１の現在充電量は、使用範囲の上限値に達した後、使用範囲の上限値から下限値の間のヒステリシス値を下回っていないため、図６の（１）の状態となっている。

（ｘ１）、（ｘ３）及び（ｘ４）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、回生車両は存在しないという結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｉ）−（１）の指令なしとなるため、（ｘ５）車両７０１の充放電指令の状態は指令なしとなる。

一方で（ｘ６）車両７０２の架線電圧も、車両７０１の影響を受けて予測架線電圧よりも低い値となり、架線電圧β＜架線電圧＜予測架線電圧＜架線電圧αである。また（ｘ７）車両７０２の現在充電量は、使用範囲の下限値と上限値の間となっている。

（ｘ２）、（ｘ６）及び（ｘ７）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、回生車両は存在しないという結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｈ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ８）車両７０２の充放電指令の状態は指令なしとなる。この結果、（ｘ９）線区の消費電力量は、この区間では差がないため、時刻ｔ２６までの結果を引き継いで、制御適用後で制御適用前よりも小さくなる。

次に時刻ｔ２７では、車両７０１がＤ駅から力行し、車両７０２が惰行している状態である。すなわち車両７０１には走行に必要な電力と補機電力が、車両７０２には補機電力が供給されているため、車両７０１だけで必要な電力よりも多くの電力が使われていることになる。本動作は時刻ｔ１９〜ｔ２０までの動作と同じとなる。

すなわち（ｘ１）、（ｘ３）及び（ｘ４）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、回生車両は存在しないという結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｈ）−（１）の放電指令となるため、（ｘ５）車両７０１の充放電指令の状態は放電指令となり、（ｘ４）車両７０１の現在充電量は、徐々に低下する。また車両７０１から放電することで、（ｘ３）車両７０１の架線電圧は上昇する。

また（ｘ２）、（ｘ６）及び（ｘ７）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、回生車両は存在しないという結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｉ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ８）車両７０２の充放電指令の状態は指令なしとなる。制御適用後の消費電力量は、制御適用前に比べて車両７０１の放電電力分減少する。よって（ｘ９）線区の消費電力量は、制御適用後で制御適用前よりも小さくなる。

次に時刻ｔ２８では、車両７０１がＤ駅から力行し、車両７０２が惰行している。この状態は時刻ｔ２７と同一だが、（ｘ４）車両７０１の現在充電量が使用範囲の上限値から下限値の間のヒステリシス値を下回ったことで状態が変化している。このとき車両７０１には走行に必要な電力と補機電力が、車両７０２には補機電力が供給されているため、車両７０１だけで必要な電力よりも多くの電力が使われていることになる。本動作は時刻ｔ２０〜ｔ２１までの動作と同じとなる。

すなわち（ｘ１）、（ｘ３）及び（ｘ４）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、回生車両は存在しないという結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｈ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ５）車両７０１の充放電指令の状態は指令なしとなる。

また（ｘ２）、（ｘ６）及び（ｘ７）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、回生車両は存在しないという結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｉ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ８）車両７０２の充放電指令の状態は指令なしとなる。この結果、（ｘ９）線区の消費電力量は、この区間では差がないため、時刻ｔ２８までの結果を引き継いで、制御適用後で制御適用前よりも小さくなる。

次に時刻ｔ２９では、車両７０１及び７０２ともに惰行となる。この状態が続く時刻ｔ３０までについて説明する。本動作は時刻３〜ｔ４までの動作と同じとなる。

すなわち（ｘ１）、（ｘ３）及び（ｘ４）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、回生車両は存在しないという結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｉ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ５）車両７０１の充放電指令の状態は指令なしとなる。

また（ｘ２）、（ｘ６）及び（ｘ７）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、回生車両は存在しないという結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｉ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ８）車両７０２の充放電指令の状態は指令なしとなる。この結果、（ｘ９）線区の消費電力量は、この区間では差がないため、時刻ｔ２９までの結果を引き継いで、制御適用後で制御適用前よりも小さくなる。

次に時刻ｔ３０では、車両７０１が制動となるが、車両７０２は惰行状態が継続される。この状態が続く時刻ｔ３１までについて説明する。（ｘ１）車両７０１の速度パターン及び（ｘ２）車両７０２の速度パターンにより示されているように、車両７０１は制動、車両７０２は惰行である。

このとき（ｘ３）車両７０２の架線電圧は、回生電力を使用してくれる車両が惰行のため、補機電力分しか使用してくれないことから、回生電力を絞り込む処理が働き、回生電力を絞り込む電圧、すなわち電圧閾値αよりも大きくなり、電圧閾値β＜予測架線電圧＝電圧閾値α＜架線電圧となる。また（ｘ４）車両７０１の現在充電量は、使用範囲の下限値と上限値との間となっている。

（ｘ１）、（ｘ３）及び（ｘ４）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、自車両回生という結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ａ）−（２）の充電指令となるため、（ｘ５）車両７０１の充放電指令の状態は充電指令となる。

電力蓄積装置２０２への充電に伴い、（ｘ４）車両７０１の現在充電量が徐々に上昇し、（ｘ３）車両７０１の架線電圧は電圧閾値α付近に保たれる。一方で車両７０１から電力が回生され、車両７０２へと電力が供給されることになる。

これにより（ｘ６）車両７０２の架線電圧は、車両７０１の回生電力により電圧が押し上げられるため、予測架線電圧よりも高い値となり、架線電圧β＜予測架線電圧＜架線電圧＜架線電圧αである。また（ｘ７）車両７０２の現在充電量は、使用範囲の下限値と上限値との間となっている。

（ｘ２）、（ｘ６）及び（ｘ７）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、他車両回生という結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｆ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ８）車両７０２の充放電指令の状態は指令なしとなる。この結果、（ｘ９）線区の消費電力量は、この区間では差がないため、時刻ｔ３０までの結果を引き継いで、制御適用後で制御適用前よりも小さくなる。

次に時刻ｔ３１では、車両７０１が制動により速度が低下し、最大限の回生をした場合でも回生電力を消費できる状態となる。（ｘ１）車両７０１の速度パターン及び（ｘ２）車両７０２の速度パターンにより示されているように、車両７０１は制動、車両７０２は惰行である。

このとき車両７０１から電力が回生され、車両７０２へと電力が供給されることになる。また車両７０２の消費電力＞車両７０１の回生電力であるため、車両７０１の架線電圧は急降下し、すぐに架線電圧＜電圧閾値α-Ｖ１が成立する。このため、架線電圧β＜架線電圧＜予測架線電圧＝架線電圧αである。また（ｘ４）車両７０１の現在充電量は、使用範囲の上限値になっている。

（ｘ１）、（ｘ３）及び（ｘ４）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、自車両回生という結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｂ）−（１）の放電指令となるため、（ｘ５）車両７０１の充放電指令の状態は放電指令となる。

これにより（ｘ４）車両７０１の現在充電量は徐々に低減する。ただし図６の（１）と（２）との間にあるヒステリシスゾーンに存在するため、図６の（１）の状態として考える。また（ｘ３）車両７０１の制御適用後の架線電圧は、車両７０１の放電効果により、架線電圧よりも上昇する。

一方で（ｘ６）車両７０２の架線電圧は、車両７０１の回生電力により電圧が押し上げられるため、予測架線電圧よりも高い値となり、架線電圧β＜予測架線電圧＜架線電圧＜架線電圧αである。また（ｘ７）車両７０２の現在充電量は、使用範囲の下限値と上限値との間となっている。

（ｘ２）、（ｘ６）及び（ｘ７）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、他車両回生という結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｆ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ８）車両７０２の充放電指令は指令なしとなる。この結果、回生電力が増加し、（ｘ９）線区の消費電力量は、制御適用後で制御適用前よりも小さくなる。

次に時刻ｔ３２では、車両７０１がＥ駅に停止し、車両７０２が制動となる。この状態が続く時刻ｔ３３までについて説明する。（ｘ１）車両７０１の速度パターン及び（ｘ２）車両７０２の速度パターンにより示されるように、車両７０１は停止、車両７０２は制動である。

このとき車両７０２から電力が回生され、車両７０１へと電力が供給されることになる。本動作は、車両７０１と車両７０２との動作を入れ替えれば、時刻ｔ１７〜ｔ１８までの動作と同じとなる。

よって（ｘ１）、（ｘ３）及び（ｘ４）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、他車両回生という結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｆ）−（２）の指令なしとなるため、（ｘ５）車両７０１の充放電指令の状態は指令なしとなる。

一方で（ｘ２）、（ｘ６）及び（ｘ７）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、自車両回生という結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ａ）−（２）の充電指令となるため、（ｘ８）車両７０２の充放電指令の状態は充電指令となる。

電力蓄積装置２０２への充電に伴い、（ｘ７）車両７０２の現在充電量が徐々に上昇し、（ｘ６）車両７０２の架線電圧は電圧閾値α付近に保たれる。この結果、回生電力が増加し、（ｘ９）線区の消費電力量は、制御適用後で制御適用前よりも小さくなる。

最後に時刻ｔ３３〜ｔ３４では、車両７０２が制動により速度が低下し、最大限の回生をした場合でも回生電力を消費できる状態となる。本動作は、車両７０１と車両７０２との状態が入れ替わったと考えると、時刻ｔ３１〜ｔ３２までの動作と同じである。

（ｘ１）車両７０１の速度パターン及び（ｘ２）車両７０２の速度パターンにより示されているように、車両７０１は停止、車両７０２は制動である。このとき車両７０２から電力が回生され、車両７０１へと電力が供給されることになる。

（ｘ１）、（ｘ３）及び（ｘ４）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、他車両回生という結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｆ）−（１）の指令なしとなるため、（ｘ５）車両７０１の充放電指令の状態は指令なしとなる。

一方で（ｘ２）、（ｘ６）及び（ｘ７）の条件に基づいて、図５の回生車両判断処理を実行すると、自車両回生という結果３５４が得られる。この結果３５４に基づいて、図６のテーブルＴ１を参照すると、充放電指令は（ｂ）−（２）の放電指令となるため、（ｘ８）車両７０２の充放電指令の状態は放電指令となり、（ｘ６）車両７０２の架線電圧は上昇する。この結果、回生電力が増加し、（ｘ９）線区の消費電力量は、制御適用後で制御適用前よりも小さくなる。

以上で２列車が走行し終えたことになる。このとき（ｘ９）線区の消費電力量は、制御適用後で制御適用前よりも小さくなる。また（ｘ４）車両７０１の現在充電量、（ｘ７）車両７０２の現在充電量の何れも初期値より増加しており、消費電力量の低減が電力蓄積装置２０２の充電量低下によるものではないことも確認できる。このことから、本発明を適用することで消費電力量を低下させることが可能となる。

１０１ａ、１０１ｂ 変電所
１０２ 架線
１０３、１０３ａ、１０３ｂ 車両
２０２ 電力蓄積装置
２０６ 列車制御装置
３０３ 回生車両有無判断部
３１１ 予測架線電圧算出部
３１２ 回生車両判断部
３０４ 電力蓄積指令部

Claims (6)

1. 電力蓄積装置及び列車制御装置を備える駆動システムにおいて、
   自車両の架線電圧を計測する架線電圧計測装置を備え、
   前記列車制御装置は、
   自車両の走行位置及び駆動指令に基づいて、当該走行位置における架線電圧を予測する予測架線電圧算出部と、
   前記予測架線電圧算出部により算出された予測架線電圧と、前記架線電圧計測装置により計測された架線電圧との大小関係に基づいて、自車両と同一架線内に回生車両が存在しているか否かを判断する回生車両判断部とを備える回生車両有無判断部と、
   前記電力蓄積装置の現在充電量と、前記回生車両判断部の判定結果と、前記架線電圧計測装置により計測された架線電圧とに基づいて、自車両が回生しており、当該自車両の架線電圧が高電圧に伴う駆動機器の保護のために電流の絞込みを開始する電圧値よりも低く、かつ、当該自車両の電力蓄積装置の現在充電量が使用範囲の下限値よりも大きいと判断した場合、前記電力蓄積装置に対して放電指令を出力する電力蓄積指令部とを備える
   ことを特徴とする駆動システム。
2. 電力蓄積装置及び列車制御装置を備える駆動システムにおいて、
   自車両の架線電圧を計測する架線電圧計測装置を備え、
   前記列車制御装置は、
   自車両の走行位置及び駆動指令に基づいて、当該走行位置における架線電圧を予測する予測架線電圧算出部と、
   前記予測架線電圧算出部により算出された予測架線電圧と、前記架線電圧計測装置により計測された架線電圧との大小関係に基づいて、自車両と同一架線内に回生車両が存在しているか否かを判断する回生車両判断部とを備える回生車両有無判断部と、
   前記電力蓄積装置の現在充電量と、前記回生車両判断部の判定結果と、前記架線電圧計測装置により計測された架線電圧とに基づいて、自車両が力行しており、当該自車両と同一架線内に回生車両が存在しており、当該自車両の架線電圧が高電圧に伴う駆動機器の保護のために電流の絞込みを開始する電圧値以上であり、かつ、当該自車両の電力蓄積装置の現在充電量が使用範囲の上限値未満であると判断した場合、前記電力蓄積装置に対して充電指令を出力する電力蓄積指令部とを備える
   ことを特徴とする駆動システム。
3. 電力蓄積装置及び列車制御装置を備える駆動システムにおいて、
   自車両の架線電圧を計測する架線電圧計測装置を備え、
   前記列車制御装置は、
   自車両の走行位置及び駆動指令に基づいて、当該走行位置における架線電圧を予測する予測架線電圧算出部と、
   前記予測架線電圧算出部により算出された予測架線電圧と、前記架線電圧計測装置により計測された架線電圧との大小関係に基づいて、自車両と同一架線内に回生車両が存在しているか否かを判断する回生車両判断部とを備える回生車両有無判断部と、
   前記電力蓄積装置の現在充電量と、前記回生車両判断部の判定結果と、前記架線電圧計測装置により計測された架線電圧とに基づいて、自車両が力行しており、当該自車両と同一架線内に回生車両が存在しており、当該自車両の架線電圧が高電圧に伴う駆動機器の保護のために電流の絞込みを開始する電圧値未満であり、かつ、当該自車両の電力蓄積装置の現在充電量が使用範囲の下限値よりも大きいと判断した場合、前記電力蓄積装置に対して放電指令を出力する電力蓄積指令部とを備える
   ことを特徴とする駆動システム。
4. 電力蓄積装置及び列車制御装置を備える駆動システムにおいて、
   自車両の架線電圧を計測する架線電圧計測装置を備え、
   前記列車制御装置は、
   自車両の走行位置及び駆動指令に基づいて、当該走行位置における架線電圧を予測する予測架線電圧算出部と、
   前記予測架線電圧算出部により算出された予測架線電圧と、前記架線電圧計測装置により計測された架線電圧との大小関係に基づいて、自車両と同一架線内に回生車両が存在しているか否かを判断する回生車両判断部とを備える回生車両有無判断部と、
   前記電力蓄積装置の現在充電量と、前記回生車両判断部の判定結果と、前記架線電圧計測装置により計測された架線電圧とに基づいて、自車両が力行しており、当該自車両と同一架線内に回生車両が存在しておらず、当該自車両の架線電圧が低電圧に伴い駆動電力の絞込みを開始する電圧値以下であり、かつ、当該自車両の電力蓄積装置の現在充電量が使用範囲の下限値よりも大きいと判断した場合、前記電力蓄積装置に対して放電指令を出力する電力蓄積指令部とを備える
   ことを特徴とする駆動システム。
5. 電力蓄積装置及び列車制御装置を備える駆動システムにおいて、
   自車両の架線電圧を計測する架線電圧計測装置を備え、
   前記列車制御装置は、
   自車両の走行位置及び駆動指令に基づいて、当該走行位置における架線電圧を予測する予測架線電圧算出部と、
   前記予測架線電圧算出部により算出された予測架線電圧と、前記架線電圧計測装置により計測された架線電圧との大小関係に基づいて、自車両と同一架線内に回生車両が存在しているか否かを判断する回生車両判断部とを備える回生車両有無判断部と、
   前記電力蓄積装置の現在充電量と、前記回生車両判断部の判定結果と、前記架線電圧計測装置により計測された架線電圧とに基づいて、自車両が力行しており、当該自車両と同一架線内に回生車両が存在しておらず、当該自車両の架線電圧が低電圧に伴い駆動電力の絞込みを開始する電圧値よりも大きく、かつ、当該自車両の電力蓄積装置の現在充電量が使用範囲の上限値以上であると判断した場合、前記電力蓄積装置に対して放電指令を出力する電力蓄積指令部とを備える
   ことを特徴とする駆動システム。
6. 電力蓄積装置及び列車制御装置を備える電気車両において、
   自車両の架線電圧を計測する架線電圧計測装置を備え、
   前記列車制御装置は、
   自車両の走行位置及び駆動指令に基づいて、当該走行位置における架線電圧を予測する予測架線電圧算出部と、
   前記予測架線電圧算出部により算出された予測架線電圧と、前記架線電圧計測装置により計測された架線電圧との大小関係に基づいて、自車両と同一架線内に回生車両が存在しているか否かを判断する回生車両判断部とを備える回生車両有無判断部と、
   前記電力蓄積装置の現在充電量と、前記回生車両判断部の判定結果と、前記架線電圧計測装置により計測された架線電圧とに基づいて、自車両が回生しており、当該自車両の架線電圧が高電圧に伴う駆動機器の保護のために電流の絞込みを開始する電圧値よりも低く、かつ、当該自車両の電力蓄積装置の現在充電量が使用範囲の下限値よりも大きいと判断した場合、前記電力蓄積装置に対して放電指令を出力する電力蓄積指令部とを備える
   ことを特徴とする電気車両。