JP6430167B2 - Power consumption calculation apparatus and power consumption calculation method - Google Patents
Power consumption calculation apparatus and power consumption calculation method Download PDFInfo
- Publication number
- JP6430167B2 JP6430167B2 JP2014157403A JP2014157403A JP6430167B2 JP 6430167 B2 JP6430167 B2 JP 6430167B2 JP 2014157403 A JP2014157403 A JP 2014157403A JP 2014157403 A JP2014157403 A JP 2014157403A JP 6430167 B2 JP6430167 B2 JP 6430167B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- train
- power
- regenerative
- power consumption
- consumption calculation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
Description
本発明の実施形態は、消費電力算出装置および消費電力算出方法に関する。 Embodiments described herein relate generally to a power consumption calculation device and a power consumption calculation method.
従来のダイヤ作成装置においては、ダイヤに従って列車が走行した場合に列車で消費される電力が考慮されていないため、回生失効が多発し、回生するはずの電力が無駄になるダイヤが作成される可能性がある。ここで、回生失効とは、回生ブレーキによって架線に戻される電力(回生電力)を消費できる力行中の列車が近くに存在しないために回生ブレーキが効かず、電気エネルギーに変換して他列車で再利用するはずの運動エネルギーが機械ブレーキで熱として消費される現象である。回生ブレーキとは、モータを発電機として利用して列車の運動エネルギーを電気エネルギーに変換し架線に戻す(回生する)ことで列車を減速させるブレーキである。回生失効発生の可能性が低いダイヤを作成するには、回生失効を考慮した消費電力を見ながらダイヤを調整するのが有効である。 In the conventional diagram creation device, when the train travels according to the diagram, the power consumed by the train is not taken into consideration, so it is possible to create a diagram where regeneration invalidation occurs frequently and the power that should be regenerated is wasted There is sex. Here, regenerative invalidation means that there is no power running train that can consume the electric power (regenerative power) returned to the overhead line by the regenerative brake, so the regenerative brake is not effective, and it is converted to electric energy and re-generated by another train. This is a phenomenon in which the kinetic energy that should be used is consumed as heat by the mechanical brake. The regenerative brake is a brake that decelerates the train by converting the kinetic energy of the train into electrical energy and returning it to the overhead line (regeneration) using a motor as a generator. In order to create a diamond with a low possibility of occurrence of regenerative invalidation, it is effective to adjust the diamond while looking at the power consumption considering the regenerative invalidation.
ダイヤに従って走行する列車の消費電力を、回生失効を考慮して算出する方法として、列車のダイヤに従った電力シミュレーションを行う方法がある。しかしながら、当該電力シミュレーションにおいては、各時刻において全列車の在線位置での架線電流および架線電圧について収束計算を行うため、消費電力の算出処理に要する処理時間が長く、オペレータが消費電力を確認しながらダイヤを調整する用途には不向きである。 As a method for calculating the power consumption of a train that travels according to a schedule in consideration of regeneration expiration, there is a method of performing a power simulation according to the train schedule. However, in the power simulation, since the convergence calculation is performed for the overhead line current and the overhead line voltage at all train positions at each time, the processing time required for the power consumption calculation process is long, and the operator confirms the power consumption. It is not suitable for use to adjust the diamond.
一方、消費電力を算出する簡易な方法として、各時刻における、全ての列車の力行電力の総和と全ての列車の回生電力の総和とを求め、回生電力の総和が力行電力の総和を上回る分が回生失効により機械ブレーキで消費されると判断する方法がある。具体的には、ある時刻における力行電力の総和から回生電力の総和を差し引いた分をこの時刻の消費電力とし、この消費電力がマイナスまたはゼロになる場合には、この時刻の消費電力をゼロとして、各時刻における消費電力を積算する。これにより、あるダイヤの回生失効を考慮した消費電力を算出する。 On the other hand, as a simple method of calculating power consumption, the sum of the power running power of all trains and the sum of the regenerative power of all trains at each time is obtained, and the sum of the regenerative power exceeds the sum of power running power. There is a method to judge that mechanical brakes are consumed due to regeneration expiration. Specifically, the power consumption at this time is the sum of powering power at a certain time minus the sum of regenerative power, and if this power consumption is negative or zero, the power consumption at this time is set to zero. The power consumption at each time is integrated. As a result, the power consumption is calculated in consideration of the regeneration invalidation of a certain diamond.
しかしながら、消費電力を算出する簡易な方法では、消費電力の算出処理に用いる処理時間を短縮することができるが、回生電力の総和が力行電力の総和を下回る場合でも、力行する列車と回生する列車との間の距離が長いために回生失効するケースが考慮されていないので、ダイヤに従って列車が走行したときの消費電力に対して、算出された消費電力の誤差が大きくなる可能性がある。また、この方法では、いつどの列車で回生失効が発生する可能性が高いかを判断することができない。 However, the simple method of calculating power consumption can reduce the processing time used for the power consumption calculation process, but even if the sum of regenerative power is less than the sum of power running power, the train that regenerates power and the train that regenerates Since the case where the regeneration expires due to the long distance between the two is not considered, there is a possibility that the error of the calculated power consumption becomes larger than the power consumption when the train travels according to the diagram. In addition, this method cannot determine when and on which train is likely to cause regeneration invalidation.
そのため、省エネルギー化を図ったダイヤの作成を支援するために、電力シミュレーションよりも短い処理時間で、消費電力を算出する簡易な方法よりも高精度に、回生失効を考慮した列車の消費電力を推定できることが求められている。 Therefore, in order to support the creation of a diagram that saves energy, the power consumption of a train that takes into account regenerative invalidation is estimated with a shorter processing time than the power simulation and with a higher accuracy than the simple method of calculating power consumption. What can be done is required.
実施形態の消費電力算出装置は、データベースと、記憶部と、制御部と、を備える。データベースは、車両情報、路線情報、並びに列車間の距離に応じて回生電力および消費電力の有効な割合を示す係数を記憶する。記憶部は、列車ごとの列車スジおよび運転曲線を含むダイヤ情報を記憶する。制御部は、ダイヤ情報に基づき、所定時刻において回生電力を発生させる第1の列車の位置および力行する第2の列車の位置を特定し、この特定した第1の列車の位置と第2の列車の位置に基づいてデータベースから第1の係数を取得し、この取得した第1の係数と前記データベースに記憶された車両情報と路線情報を利用して求めた第2の列車での力行電力に基づいて融通可能電力を求め、この求めた融通可能電力よりデータベースに記憶された車両情報と路線情報を利用して求めた回生電力が小さい第1の列車を特定し、第2の列車の力行電力から特定した第1の列車の回生電力を減算することで消費電力を算出する。 The power consumption calculation apparatus according to the embodiment includes a database, a storage unit, and a control unit. The database stores a coefficient indicating an effective ratio of regenerative power and power consumption according to vehicle information, route information, and distance between trains. A memory | storage part memorize | stores the diamond information containing the train line and driving curve for every train. The control unit identifies the position of the first train that generates regenerative power and the position of the second train that performs powering at a predetermined time based on the diagram information, and the position of the identified first train and the second train The first coefficient is acquired from the database based on the position of the vehicle, and based on the powering power in the second train obtained using the acquired first coefficient, vehicle information and route information stored in the database. The first train with a smaller regenerative power obtained by using the vehicle information and route information stored in the database than the obtained available power is identified, and the power running power of the second train is determined. Power consumption is calculated by subtracting the regenerative power of the identified first train.
以下、添付の図面を用いて、本実施形態にかかる消費電力算出装置および消費電力算出方法を適用したダイヤ作成装置について説明する。 Hereinafter, a diagram creation apparatus to which a power consumption calculation apparatus and a power consumption calculation method according to the present embodiment are applied will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本実施形態にかかるダイヤ作成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。図2は、本実施形態にかかるダイヤ作成装置により作成された列車スジの一例を示す図である。本実施形態にかかるダイヤ作成装置1は、図1に示すように、ダイヤ作成装置1全体を制御する制御部10と、マウスやキーボードやタッチパネル等により構成され各種情報を入力するための入力部11と、LCD(Liquid Crystal Display)や有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ等により構成され各種情報を表示可能な表示部12と、プリンタ等により構成され各種情報を出力可能な出力部13と、を備えている。
FIG. 1 is a block diagram showing a hardware configuration of a diagram creating apparatus according to the present embodiment. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a train line created by the diagram creation device according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the
制御部10は、図1に示すように、入出力インターフェース101と、データベース102と、運転曲線作成部103と、ダイヤ作成部104と、ダイヤ情報記憶部105と、を有している。入出力インターフェース101は、運転曲線作成部103およびダイヤ作成部104を、入力部11、表示部12および出力部13に接続する。
As illustrated in FIG. 1, the
データベース102は、列車のダイヤの作成に必要な種々のデータを記憶する。本実施形態では、データベース102は、主に、路線情報、車両情報および運行情報を記憶している。
The
ここで、路線情報は、例えば、列車が走行する路線内の各駅において列車が通過または停車する位置および番線、列車が走行する路線の勾配やカーブ、閉塞区間の境界、制限速度、信号展開情報、規定の架線電圧など、列車が走行する路線に関する情報である。車両情報は、例えば、列車の車種毎の重量、編成、加減速特性、列車側の電流および電圧の特性、最高速度など、列車に関する情報である。運行情報は、例えば、列車の運行種別、列車の停車駅、当該停車駅における列車の停車時間など、列車の運行に関する情報である。 Here, the route information is, for example, the position and number line where the train passes or stops at each station in the route on which the train runs, the gradient or curve of the route on which the train runs, the boundary of the blocked section, the speed limit, the signal development information, It is information about the route on which the train travels, such as a specified overhead line voltage. The vehicle information is, for example, information about the train such as the weight of each train type, organization, acceleration / deceleration characteristics, current and voltage characteristics on the train side, and maximum speed. The operation information is information relating to the operation of the train, such as the type of train operation, the stop station of the train, and the stop time of the train at the stop station.
また、データベース102は、回生失効を判断するための情報を記憶している。具体的には、データベース102は、電力を回生しようとする列車を基準とする、当該列車により回生される電力を供給可能な他の列車との相対距離である所定の負荷分担可能距離(電力の回生が可能な車間距離である所定の電力回生可能距離の)を記憶している。また、データベース102は、列車が回生しようとする電力(以下、回生電力と言う)と、当該回生電力を供給可能な他の列車が消費可能な電力との比較により回生失効の発生を判断するための第1の基準値を記憶している。なお、データベース102は、第1の基準値に加え、この第1の基準値より小さい値であって、部分的な回生失効(部分失効)の発生を判断するための第2の基準値を記憶している。
Further, the
運転曲線作成部103は、入出力インターフェース101を介して、入力部11を用いてユーザにより入力された情報または表示部12に表示されたメニューから選択されたメニューを示す情報が入力される。次いで、運転曲線作成部103は、入出力インターフェース101を介して入力された情報に基づいて、駅間の運転曲線を作成するための条件(以下、運転曲線作成条件と言う)を設定する。ここで、運転曲線作成条件は、例えば、運転曲線を作成する列車の発着駅、当該発着駅において列車が停車する番線、列車の車種、駅間の走行にかけられる所定の最長走行時間(以下、駅間走行時間と言う)、架線電圧、制限速度までのマージンなどである。
The operating curve creation unit 103 receives information indicating a menu selected from the information input by the user using the
そして、運転曲線作成部103は、設定された運転曲線作成条件、およびデータベース102に記憶された路線情報と車両情報を用いて、駅間の運転曲線(例えば、駅間の各走行位置と当該走行位置における列車の速度と相対時刻との関係)を作成する。また、運転曲線作成部103は、駅間走行時間が設定されていない場合、制限速度を超えない範囲で駅間を列車が最も速く走行した場合の運転曲線である最速運転曲線を作成する。さらに、運転曲線作成部103は、架線電圧や制限速度までのマージンが設定されていない場合には、予めデータベース102に設定されている架線電圧や制限速度までのマージンの標準値を用いて、運転曲線を作成する。
Then, the driving curve creation unit 103 uses the set driving curve creation conditions and the route information and vehicle information stored in the
また、運転曲線作成部103は、運転曲線の作成に伴って、列車の走行位置や速度や車両特性に基づいて、運転曲線を作成した駅間の各走行位置における、列車の力行電力および理想回生電力を算出する。ここで、力行電力は、列車の力行により消費する電力である。理想回生電力は、回生失効が発生しない場合に列車から架線側に回生される電力である。本実施形態では、運転曲線作成部103は、公知の技術を用いて、運転曲線の作成、力行電力および理想回生電力の算出を行う。 In addition, the operation curve creation unit 103 generates train power running power and ideal regeneration at each travel position between the stations that created the operation curve based on the travel position, speed, and vehicle characteristics of the train. Calculate power. Here, the power running power is power consumed by the power running of the train. The ideal regenerative power is power that is regenerated from the train to the overhead line when there is no regeneration lapse. In the present embodiment, the operating curve creation unit 103 creates a running curve, calculates power running power, and ideal regenerative power using a known technique.
そして、運転曲線作成部103は、作成した運転曲線と、算出した力行電力や理想回生電力と、を含む運転曲線情報を、入出力インターフェース101を介して表示部12に表示させる。また、運転曲線作成部103は、入出力インターフェース101を介して入力部11から運転曲線情報の出力が指示された場合、運転曲線情報を出力部13から出力する。さらに、運転曲線作成部103は、運転曲線情報を、ダイヤ情報記憶部105に記憶させる。
The operation curve creation unit 103 causes the
さらに、運転曲線作成部103は、入出力インターフェース101を介して入力部11から入力されたオペレータの指示に応じて、作成した運転曲線(例えば、最速運転曲線)の走行時間を所定の単位時間で丸めたり、駅間走行時間内において運転曲線の走行時間に余裕時間を追加したりして標準走行時間を設定する。そして、運転曲線作成部103は、運転曲線の走行時間が設定した標準走行時間となるように変更した標準運転曲線を含む運転曲線情報をダイヤ情報記憶部105に記憶させることも可能である。
Further, the operation curve creation unit 103 sets the travel time of the created operation curve (for example, the fastest operation curve) in a predetermined unit time in accordance with an operator instruction input from the
ダイヤ作成部104は、始発駅と終着駅間を走行する列車のダイヤ情報を作成する。本実施形態では、ダイヤ作成部104は、列車スジ作成部104a、整合性チェック部104bと、消費電力算出部104cと、を備えている。列車スジ作成部104aは、入出力インターフェース101を介して入力部11または表示部12(タッチパネル)から入力された情報に基づいて、列車スジの作成条件(以下、列車スジ作成条件と言う)を設定する。ここで、列車スジ作成条件は、列車スジを作成する列車の運行種別(例えば、各駅停車、急行など)、列車の車種、走行区間(始発駅および終着駅)、始発駅の出発時刻、終着駅の到着時刻など、列車スジを作成する際の条件である。
The
そして、列車スジ作成部104aは、設定した列車スジ作成条件と、データベース102に記憶された路線情報や運行情報と、ダイヤ情報記憶部105に記憶された運転曲線情報と、を用いて、列車スジを作成する。具体的には、列車スジ作成部104aは、設定した列車スジ作成条件(列車の運行種別、走行区間)およびデータベース102に記憶された運行情報(列車の停車駅)に基づいて、列車スジを作成する列車の停車駅を抽出する。次いで、列車スジ作成部104aは、ダイヤ情報記憶部105に記憶された運転曲線情報のうち、設定した列車スジ作成条件(列車の車種)に対応しかつ当該抽出した停車駅間の運転曲線または標準運転曲線(以下、総称して標準運転曲線と言う)と、データベース102に記憶された運行情報に含まれる停車時間とに基づいて、図2に示すように、時刻の経過に伴って変化する列車の走行位置を示す列車スジ(例えば、急行の列車スジ201および各駅停車の列車スジ202)を作成する。本実施形態では、列車スジ作成部104aは、公知の技術を用いて、列車スジを作成する。
Then, the train
列車スジ作成部104aは、設定した列車スジ作成条件(列車の車種)に対応しかつ当該抽出した停車駅間の標準運転曲線が、ダイヤ情報記憶部105に記憶されていない場合、入出力インターフェース101を介して、列車スジ作成条件を満たす運転曲線情報がダイヤ情報記憶部105に記憶されていないことを表示部12に表示させる。
The train
また、列車スジ作成部104aは、入出力インターフェース101を介して入力部11から入力されたオペレータの指示に応じて、始発駅と終着駅間を走行する複数の列車それぞれの列車スジを、移動、追加または削除することにより、列車の運行計画であるダイヤ情報を作成する。本実施形態では、ダイヤ情報は、始発駅と終着駅間を走行する複数の列車それぞれの列車スジ、当該列車スジを識別可能とする列車スジの番号である列番、列車スジを作成した列車の車種、列車スジを作成した列車の停車駅、列車スジに従って列車を走行させる時刻であるダイヤ上の時刻、列車スジに従って駅間を走行する列車の運転曲線を含む運転曲線情報を含む。列車スジ作成部104aは、入出力インターフェース101を介して、入力部11から入力されたオペレータの指示に応じて、作成したダイヤ情報を出力部13から出力したり、ダイヤ情報記憶部105に記憶させたりする。
Further, the train
整合性チェック部104bは、入出力インターフェース101を介して入力部11から入力されたオペレータの指示に応じて、ダイヤ情報と、データベース102に記憶された路線情報(閉塞区間の境界、信号展開情報)とに基づいて、作成したダイヤ情報に従って走行する列車同士の間隔が所定間隔以上離れているか否かを判断する整合性チェック処理を実行する。本実施形態では、整合性チェック部104bは、公知の技術を用いて、整合性チェック処理を実行する。
The
消費電力算出部104cは、入出力インターフェース101を介して入力部11から入力されたオペレータの指示に応じて、ダイヤ情報記憶部105に記憶されたダイヤ情報(すなわち、作成したダイヤ情報)に従って列車が走行した場合に、ダイヤの開始時刻から終了時刻までに消費される電力(消費エネルギー)を算出する。また、消費電力算出部104cは、入出力インターフェース101を介して入力部11から時間帯の開始時刻および終了時刻が入力された場合は、当該時間帯の消費エネルギーを算出する。消費エネルギーを算出する際、消費電力算出部104cは、各時刻において、電力を回生しようとする各列車に関して、その周辺の列車により消費可能な電力である融通可能電力を算出し、当該融通可能電力と、電力を回生しようとする列車の回生電力とを比較することにより、回生失効が発生したか否かを判断する。
The power
そして、消費電力算出部104cは、入出力インターフェース101を介して、ダイヤの消費エネルギーの算出結果および回生失効が発生したか否かの判断結果(回生失効がいつどの列車に発生する可能性が高いかを示す情報など)を表示部12に表示させる。ダイヤ作成装置1のオペレータは、表示部12に表示された、ダイヤの消費エネルギーの算出結果および回生失効が発生したか否かの判断結果(回生失効がいつどの列車に発生する可能性が高いかを示す情報など)を参照しながら、列車スジの移動,追加,削除、列車の停車時間の延長、ダイヤ情報に含める列車スジに対応する列車の車種の変更などを、入力部11から指示可能である。
Then, the power
次に、図3〜6を用いて、本実施形態にかかるダイヤ作成装置1の消費電力算出部104cによる消費電力の算出処理について説明する。図3は、本実施形態にかかるダイヤ作成装置による消費電力の算出処理を説明するための図である。図4は、本実施形態にかかるダイヤ作成装置により作成されるダイヤ情報の一例を示す図である。図5は、本実施形態にかかるダイヤ作成装置による列車に対する係数の付与処理を説明するための図である。図6は、本実施形態にかかるダイヤ作成装置による消費電力の算出処理の流れを示すフローチャートである。
Next, power consumption calculation processing by the power
消費電力算出部104cは、入出力インターフェース101を介して入力部11から消費エネルギーを算出する時間帯が入力されると、図3に示すように、入力された時間帯の各時刻t(所定時刻の)において、始発駅と終着駅間を走行している全ての列車P0,P1,P2,P3,P4(以下、列車P0,P1,P2,P3,P4を区別する必要がない場合には、単に、列車Pと記載する)を抽出する(ステップS601)。
When a time zone for calculating energy consumption is input from the
次いで、消費電力算出部104cは、図4に示すように、ダイヤ情報記憶部105に記憶されたダイヤ情報に基づいて、所定時刻tにおける各列車Pの走行位置(例えば、列車P0の走行位置X0、列車P1の走行位置X1、列車P2の走行位置X2、列車P3の走行位置X3、列車P4の走行位置X4)を特定する(ステップS602)。さらに、消費電力算出部104cは、図4に示すように、ダイヤ情報記憶部105に記憶されたダイヤ情報が含む運転曲線情報から、特定した走行位置における各列車Pの力行電力(例えば、列車P0の力行電力B0、列車P1の力行電力B1、列車P2の力行電力B2、列車P3の力行電力B3、列車P4の力行電力B4)および理想回生電力(例えば、列車P0の理想回生電力R0、列車P1の理想回生電力R1、列車P2の理想回生電力R2、列車P3の理想回生電力R3、列車P4の理想回生電力R4)を読み出す(ステップS602)。そして、消費電力算出部104cは、図4に示すように、読み出した理想回生電力を、列車Pの回生電力に設定する(ステップS602)。
Then, the power
次に、消費電力算出部104cは、回生電力が「0」でない列車Pである回生車Pi(例えば、列車P2)が存在するか否かを判断する(ステップS603)。消費電力算出部104cは、回生車Piが存在すると判断した場合(ステップS603:Yes)、各回生車Piについて以下の処理を実行する。
Next, the power
まず、消費電力算出部104cは、回生車Pi(例えば、回生車Piである列車P2)から、架線を介して他の列車P(例えば、列車P0,P1,P3,P4)に融通して消費してもらうことが可能な電力である融通可能電力を「0」に設定する(ステップS604)。さらに、消費電力算出部104cは、特定した各列車Pの走行位置に基づいて、回生車Piとの相対距離が、データベース102に記憶された負荷分担可能距離以下の列車Pkが存在するか否かを判断する(ステップS605)。すなわち、消費電力算出部104cは、ダイヤ情報に基づき、回生車Piの位置および力行する列車Pkの位置を特定する。
First, the power
消費電力算出部104cは、回生車Piとの相対距離が負荷分担可能距離以下の列車Pである列車Pk(例えば、列車P1,P3)が存在すると判断した場合(ステップS605:Yes)、回生車Piとの相対距離が負荷分担可能距離以下の列車Pkに対して係数(以下、電力融通容易度と言う)の付与を行う(ステップS606)。その際、消費電力算出部104cは、回生車Piとの相対距離が長くなるに従って小さくなる電力融通容易度を列車Pkに付与する。本実施形態では、消費電力算出部104cは、列車Pkに対する電力融通容易度を求める処理を行っているが、これに限定するものではない。例えば、データベース102が、列車間の距離に応じた回生電力および消費電力の有効な割合を示す係数である電力融通容易度を記憶しておく。そして、消費電力算出部104cは、所定時刻において回生電力を発生させる回生車Piの位置と列車Pkとの位置に基づいて、データベース102から電力融通容易度を取得しても良い。
When the power
本実施形態では、消費電力算出部104cは、図3および図5に示すように、回生車Piとの相対距離が「0」の列車Pkに対して電力融通容易度:「1」を付与する。消費電力算出部104cは、回生車Piとの相対距離が長くなるに従い小さくなる電力融通容易度を列車Pkに付与する。そして、消費電力算出部104cは、相対距離が負荷分担可能距離以上の列車Pkに対して電力融通容易度:「0」を付与する。具体的には、消費電力算出部104cは、下記式(1)を用いて、列車Pkに付与する電力融通容易度を求める。
電力融通容易度=(X−|xk−xi|)/X・・・(1)
ここで、Xは、負荷分担可能距離である。xkは、列車Pkの走行位置である。xiは、回生車Piの走行位置である。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 3 and 5, the power
Power interchangeability = (X− | xk−xi |) / X (1)
Here, X is a load shareable distance. xk is a travel position of the train Pk. xi is the travel position of the regenerative vehicle Pi.
本実施形態では、消費電力算出部104cは、回生車Piとの相対距離が負荷分担可能距離より長い列車Pについては電力融通容易度を付与する処理を実行しないことにより、電力融通容易度を付与する処理による処理負荷を軽減しているが、これに限定するものではなく、回生車Pi以外の全ての列車Pに対して電力融通容易度を付与する処理を実行することも可能である。
In the present embodiment, the power
消費電力算出部104cは、回生車Piの融通可能電力に対して、力行する各列車Pkの力行電力に電力融通容易度を乗算した値を加算しかつ回生する各列車Pkの回生電力に電力融通容易度を乗算した値を減算した値を、回生車Piから他の列車Pkに融通して消費してもらうことが可能な電力である融通可能電力として算出する(ステップS607)。すなわち、消費電力算出部104cは、求めた融通可能電力と、データベース102に記憶された車両情報と路線情報を利用して求めた列車Pkでの力行電力に基づいて融通可能電力を求める。回生車Piとの相対距離が負荷分担可能距離以下の列車Pkが存在しないと判断した場合(ステップS605:No)、消費電力算出部104cは、回生車Piについての融通可能電力は0のままとする。
The power
消費電力算出部104cは、全ての回生車Piについて融通可能電力が算出されると、回生電力が融通可能電力を上回る回生車Piが存在するか否かを判断する(ステップS608)。そして、消費電力算出部104cは、回生電力が融通可能電力を上回る回生車Piが存在すると判断した場合(ステップS608:Yes)、すなわち、融通可能電力が回生電力を下回る場合、列車Piについて回生絞り込みが発生して回生失効すると推定できる。この場合、消費電力算出部104cは、回生電力が融通可能電力を上回った回生車Piの回生電力を「0」に更新する。言い換えると、消費電力算出部104cは、求めた融通可能電力より回生電力が小さい回生車Piを特定する。
When the interchangeable power is calculated for all the regenerative vehicles Pi, the power
消費電力算出部104cは、回生電力が融通可能電力を上回る回生車Piが複数存在する場合、当該複数の回生車Piのうち、回生電力が融通可能電力を最も大きく上回る回生車Piの回生電力を「0」に設定する。そして、消費電力算出部104cは、ステップS603に戻り、回生電力が「0」でない回生車Piについて融通可能電力を算出する処理を、回生電力が融通可能電力を上回る回生車Piが無くなるまで繰り返す。消費電力算出部104cは、ダイヤ情報に基づいて所定時刻において回生電力を発生させる複数の回生車Piの位置を特定し、この特定した回生車Piそれぞれの位置と列車Pkの位置に基づいてデータベース102から電力融通容易度を取得し、ある回生車Piについての電力融通容易度と列車Pkでの力行電力、および他の回生車Piについての電力融通容易度と当該他の回生車Piでの回生電力に基づいて、融通可能電力を求める。
When there are a plurality of regenerative vehicles Pi whose regenerative power exceeds the interchangeable power, the power
一方、消費電力算出部104cは、回生電力が融通可能電力を上回る回生車Piが存在しない場合(ステップS608:No)、すなわち、回生車Piの融通可能電力が回生電力を上回る場合、後述するステップS610に進む。この場合、回生車Piの回生電力は他の列車Pkの力行で全て消費され、回生失効は発生しないと推定できる。
On the other hand, if there is no regenerative vehicle Pi in which the regenerative power exceeds the interchangeable power (step S608: No), that is, if the interchangeable power of the regenerative vehicle Pi exceeds the regenerative power, the power
本実施形態では、消費電力算出部104cは、回生車Piの回生電力が融通可能電力を上回った場合に(言い換えると、融通可能電力が回生車Piの回生電力を下回った場合に)、回生車Piが回生失効すると判断しているが、これに限定するものではなく、例えば、回生車Piの回生電力が融通可能電力を上回る大きさが、データベース102に記憶された第1の基準値を超えた場合に、回生車Piが回生失効すると判断しても良い。これにより、回生車Piが部分失効(回生絞込みにより回生したい電力の一部しか回生できない)するケースをある程度考慮することができる。言い換えると、消費電力算出部104cは、融通可能電力に所定の第1の値を加算した値より回生電力の小さい回生車Piを、融通可能電力より回生電力が小さい部分失効する回生車Piとして特定する。
In the present embodiment, the power
一方、第1の基準値と第2の基準値とがデータベース102に記憶されている場合、消費電力算出部104cは、回生車Piの回生電力が融通可能電力を上回る大きさが、データベース102に記憶された第1の基準値を超えた場合に、回生車Piが完全失効すると判断し、データベース102に記憶された第1の基準値より小さくかつ第2の基準値以上である場合に、回生車Piが部分失効したと判断し、回生車Piの回生電力が融通可能電力を上回る大きさが、第2の基準値を上回る値に応じて、回生車Piの回生電力を求める。具体的には、消費電力算出部104cは、回生車Piが部分失効したと判断した場合、回生車Piの回生電力が融通可能電力を上回る値に応じて、回生車Piの回生電力を減らす。消費電力算出部104cは、回生車Piの回生電力が融通可能電力を上回る大きさが、第1の基準値を上回る場合には、完全失効と判断して回生電力を0とする。これにより、回生車Piが部分失効するケースを考慮することができる。第1の基準値と第2の基準値は、過去の回生失効の判断結果や電力シミュレーションの結果等に基づいて予め設定し、データベース102に記憶させておくものとする。
On the other hand, when the first reference value and the second reference value are stored in the
そして、消費電力算出部104cは、時刻tにおいて力行する列車Pの力行電力の総和から、時刻tにおいて回生する列車Pの回生電力の総和を差し引いた値を、時刻tにおける消費電力として算出する(ステップS610)。回生失効すると判断された列車の回生電力が0になっているので、消費電力算出部104cは、回生失効を考慮した消費電力を算出することができる。
And the power
また、消費電力算出部104cは、回生車Piが存在しないと判断した場合(ステップS603:No)、時刻tにおいて力行する列車Pの力行電力の総和から、時刻tにおいて回生する列車Pの回生電力の総和(この場合、回生電力の総和は0である。)を差し引いた値を、時刻tにおける消費電力として算出する(ステップS610)。消費電力算出部104cは、入力された時間帯の全ての時刻tについて、上述した処理を繰り返す。
In addition, when the power
その後、消費電力算出部104cは、入力された時間帯の全ての時刻tについて算出した消費電力を積算して、当該入力された時間帯の列車のダイヤにおいて消費される消費エネルギーとする(ステップS611)。
Thereafter, the power
次に、図7を用いて、本実施形態にかかるダイヤ作成装置1による運転曲線の作成処理の流れについて説明する。図7は、本実施形態にかかるダイヤ作成装置による運転曲線の作成処理の流れを示すフローチャートである。
Next, with reference to FIG. 7, the flow of the operation curve creation process performed by the
運転曲線作成部103は、入出力インターフェース101を介して入力部11から、運転曲線を作成する列車の発着駅、当該発着駅において列車が停車する番線、列車の車種、規定の架線電圧、制限速度までのマージン等が入力されると、運転曲線作成条件を設定する(ステップS701)。
The operation curve creation unit 103 receives from the
運転曲線作成部103は、設定した運転曲線作成条件、およびデータベース102に記憶された路線情報と車両情報を用いて、発着駅間において列車が停車する駅間毎に、運転曲線を作成する(ステップS702)。運転曲線作成部103は、駅間走行時間が運転曲線作成条件として設定されていない場合、制限速度を超えない範囲で駅間を列車が最も速く走行させた場合の最速運転曲線を作成する。さらに、運転曲線作成部103は、作成した運転曲線を、入出力インターフェース101を介して表示部12に表示させる。
The driving curve creation unit 103 creates a driving curve for each station where the train stops between the departure and arrival stations, using the set driving curve creation conditions and the route information and vehicle information stored in the database 102 (steps). S702). If the traveling time between stations is not set as the driving curve creation condition, the running curve creation unit 103 creates the fastest running curve when the train travels the fastest between the stations within a range not exceeding the speed limit. Further, the operation curve creation unit 103 causes the
運転曲線作成部103は、作成した運転曲線を表示部12に表示させた後、入出力インターフェース101を介して入力部11から走行時間が入力されると、当該入力された走行時間を標準走行時間とする(ステップS703)。そして、運転曲線作成部103は、駅間の列車の走行時間が標準走行時間となるように、作成した運転曲線を変更する(ステップS704)。さらに、運転曲線作成部103は、変更した運転曲線を、入出力インターフェース101を介して表示部12に表示させる。
The driving curve creation unit 103 displays the created driving curve on the
運転曲線作成部103は、変更した運転曲線を表示部12に表示させた後、再び、入出力インターフェース101を介して入力部11から走行時間が入力されて、運転曲線の変更が指示された場合には(ステップS705:Yes)、ステップS704に戻る。一方、運転曲線作成部103は、運転曲線の変更が指示されなかった場合には(ステップS705:No)、変更した運転曲線を含む運転曲線情報をダイヤ情報記憶部105に記憶させる(ステップS706)。運転曲線作成部103は、発着駅間の上り方向および下り方向の両方向について、発着駅間において列車が停車する全ての駅間の運転曲線を含む運転曲線情報の作成を繰り返す。
When the driving curve creation unit 103 displays the changed driving curve on the
次に、図8を用いて、本実施形態にかかるダイヤ作成装置1によるダイヤ情報の作成処理の流れについて説明する。図8は、本実施形態にかかるダイヤ作成装置によるダイヤ情報の作成処理の流れを示すフローチャートである。
Next, the flow of a diamond information creation process by the
列車スジ作成部104aは、入出力インターフェース101を介して入力部11から、運行種別、車種、出発時刻、到着時刻等の情報が入力されると、入力された情報に基づいて列車スジ作成条件を設定する(ステップS801)。次いで、列車スジ作成部104aは、設定した列車スジ作成条件と、データベース102に記憶された路線情報や運行情報と、ダイヤ情報記憶部105に記憶された運転曲線情報とを用いて、列車スジを作成する(ステップS802)。そして、列車スジ作成部104aは、作成した列車スジを、入出力インターフェース101を介して表示部12に表示させる。
When the train
また、列車スジ作成部104aは、表示部12に列車スジを表示させた後、入出力インターフェース101を介して入力部11から入力されたオペレータの指示に応じて、始発駅と終着駅間を走行する複数の列車それぞれの列車スジを、移動、追加または削除することによってダイヤ情報を作成する(ステップS803)。
Further, the train
次に、図9を用いて、本実施形態にかかるダイヤ作成装置1による整合性チェック処理の流れについて説明する。図9は、本実施形態にかかるダイヤ作成装置による整合性チェック処理の流れを示すフローチャートである。
Next, the flow of consistency check processing by the
整合性チェック部104bは、入出力インターフェース101を介して入力部11から整合性チェック処理の実行が指示されると(ステップS901:Yes)、整合性チェック処理を実行する(ステップS902)。そして、整合性チェック部104bは、整合性チェック処理の実行結果を、入出力インターフェース101を介して表示部12に表示させる。
When the
列車スジ作成部104aは、整合性チェック処理によって、列車同士の間隔が所定間隔以上離れていないと判断した場合(ステップS903:No)、入出力インターフェース101を介して入力部11から入力されたオペレータの指示に応じて、始発駅と終着駅間を走行する複数の列車それぞれの列車スジを、移動、追加または削除することによってダイヤ情報を作成しなおし、ステップS902に戻る(ステップS904)。
When the train
次に、図10を用いて、本実施形態にかかるダイヤ作成装置1による消費エネルギーの算出処理の流れについて説明する。図10は、本実施形態にかかるダイヤ作成装置による消費エネルギーの算出処理の流れを示すフローチャートである。
Next, with reference to FIG. 10, the flow of energy consumption calculation processing by the
消費電力算出部104cは、入出力インターフェース101を介して入力部11から消費エネルギーの算出処理の実行が指示されると(ステップS1001:Yes)、図6に示す消費エネルギーの算出処理を実行する(ステップS1002)。そして、消費電力算出部104cは、算出した消費エネルギー、回生失効が発生する列車および当該回生失効の発生時刻を、入出力インターフェース101を介して表示部12に表示させる。
When the power
列車スジ作成部104aは、算出した消費エネルギーが表示部12に表示された後、入出力インターフェース101を介して入力部11からオペレータの指示が入力された場合(ステップS1003:Yes)、始発駅と終着駅間を走行する複数の列車それぞれの列車スジを、移動、追加または削除することによってダイヤ情報を作成しなおし、ステップS1003に戻る(ステップS1004)。
When the calculated energy consumption is displayed on the
一方、列車スジ作成部104aは、算出した消費エネルギーが表示部12に表示された後、入力部11からオペレータの指示が入力されなかった場合(ステップS1003:No)、列車スジ作成部104aにより作成されたダイヤ情報をダイヤ情報記憶部105に記憶させる(ステップS1005)。
On the other hand, if the operator's instruction is not input from the
このように本実施形態のダイヤ作成装置1によれば、電力シミュレーションを行うことなく回生失効を考慮した消費電力を算出することができるので、電力シミュレーションよりも短い処理時間で、かつ回生電力の総和と力行電力の総和の比較により消費電力を算出する簡易な方法よりも高精度に回生失効を考慮して列車の消費電力を算出することができる。また、本実施形態のダイヤ作成装置1によれば、オペレータは、作成したダイヤに従って列車を走行させた場合の消費エネルギーや回生失効の状況を参照しながら、ダイヤを調整することができる。
As described above, according to the
本実施形態のダイヤ作成装置1で実行されるプログラムは、ROM(Read Only Memory)等に予め組み込まれて提供される。本実施形態のダイヤ作成装置1で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD−ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD−R、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。
A program executed by the
さらに、本実施形態のダイヤ作成装置1で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態のダイヤ作成装置1で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
Furthermore, the program executed by the
本実施形態のダイヤ作成装置1で実行されるプログラムは、上述した各部(運転曲線作成部103、ダイヤ作成部104)を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはCPU(Central Processing Unit)が上記ROMからプログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、運転曲線作成部103、ダイヤ作成部104が主記憶装置上に生成されるようになっている。
The program executed by the
本実施形態では、上述した各処理(例えば、消費エネルギーの算出処理)を1つのダイヤ作成装置1で実行する例について説明したが、入出力インターフェース101を、インターネット等のネットワークと通信可能な通信インターフェースとし、上述した各処理を、ネットワークを介して接続された複数の情報処理装置で分担して実行しても良い。
In the present embodiment, an example in which each process described above (for example, a calculation process of energy consumption) is executed by one
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although the embodiment of the present invention has been described, this embodiment is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention. The novel embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. This embodiment is included in the scope and gist of the invention, and is also included in the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
1 ダイヤ作成装置
10 制御部
11 入力部
12 表示部
13 出力部
101 入出力インターフェース
102 データベース
103 運転曲線作成部
104 ダイヤ作成部
104a 列車スジ作成部
104b 整合性チェック部
104c 消費電力算出部
105 ダイヤ情報記憶部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
列車ごとの列車スジおよび運転曲線を含むダイヤ情報を記憶する記憶部と、
制御部と、を備え、
この制御部は、
前記ダイヤ情報に基づき、所定時刻において回生電力を発生させる第1の列車の位置および力行する第2の列車の位置を特定し、
この特定した第1の列車の位置と第2の列車の位置に基づいて前記データベースから第1の係数を取得し、
この取得した第1の係数と前記データベースに記憶された車両情報と路線情報を利用して求めた前記第2の列車での力行電力に基づいて融通可能電力を求め、
この求めた融通可能電力より前記データベースに記憶された車両情報と路線情報を利用して求めた回生電力が小さい第1の列車を特定し、
前記第2の列車の力行電力から前記特定した第1の列車の回生電力を減算することで消費電力を算出する、
ことを特徴とする消費電力算出装置。 A database for storing a coefficient indicating an effective ratio of regenerative power and power consumption according to vehicle information, route information, and distance between trains;
A storage unit for storing diagram information including train lines and driving curves for each train;
A control unit,
This control unit
Based on the diagram information, specify the position of the first train that generates regenerative power at a predetermined time and the position of the second train that powers,
Obtaining a first coefficient from the database based on the position of the identified first train and the position of the second train;
Based on the obtained first coefficient, the vehicle information stored in the database, and the power running power in the second train obtained by using the route information, obtain the available power,
Identify the first train with a small regenerative power calculated using the vehicle information and route information stored in the database from the calculated available power,
Calculating power consumption by subtracting the identified regenerative power of the first train from the power running power of the second train;
An apparatus for calculating power consumption.
前記消費電力算出装置は、
車両情報、路線情報、並びに列車間の距離に応じて回生電力および消費電力の有効な割合を示す係数を記憶するデータベースと、
列車ごとの列車スジおよび運転曲線を含むダイヤ情報を記憶する記憶部と、を備え、
前記消費電力算出方法は、
前記ダイヤ情報に基づき、所定時刻において回生電力を発生させる第1の列車の位置および力行する第2の列車の位置を特定するステップと、
この特定した第1の列車の位置と第2の列車の位置に基づいて、前記データベースから第1の係数を取得するステップと、
この取得した第1の係数と前記データベースに記憶された車両情報と路線情報を利用して求めた前記第2の列車での力行電力に基づいて融通可能電力を求めるステップと、
この求めた融通可能電力より前記データベースに記憶された車両情報と路線情報を利用して求めた回生電力が小さい第1の列車を特定するステップと、
前記第2の列車の力行電力から前記特定した第1の列車の回生電力を減算することで消費電力を算出するステップと、
を有することを特徴とする消費電力算出方法。 A power consumption calculation method executed by a power consumption calculation device,
The power consumption calculation device includes:
A database for storing a coefficient indicating an effective ratio of regenerative power and power consumption according to vehicle information, route information, and distance between trains;
A storage unit for storing schedule information including train lines and driving curves for each train, and
The power consumption calculation method is:
A step of based on said diagram information, to identify the location of the second train of position and power running of the first train that generates regenerative electric power at a predetermined time,
Obtaining a first coefficient from the database based on the position of the identified first train and the position of the second train;
A step asking you to interchange electric power based on the running power in the acquired first coefficient and the second train pointing to the vehicle information and route information stored in said database,
Identifying the obtained flexibility allows the first train regenerative power is small electric power from determined using the vehicle information and route information stored in said database,
Calculating a power consumption by subtracting the regenerative power of the first train with the identified from running power of the second train,
A power consumption calculation method characterized by comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014157403A JP6430167B2 (en) | 2014-08-01 | 2014-08-01 | Power consumption calculation apparatus and power consumption calculation method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014157403A JP6430167B2 (en) | 2014-08-01 | 2014-08-01 | Power consumption calculation apparatus and power consumption calculation method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016034771A JP2016034771A (en) | 2016-03-17 |
JP6430167B2 true JP6430167B2 (en) | 2018-11-28 |
Family
ID=55522966
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014157403A Active JP6430167B2 (en) | 2014-08-01 | 2014-08-01 | Power consumption calculation apparatus and power consumption calculation method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6430167B2 (en) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4410643B2 (en) * | 2004-09-10 | 2010-02-03 | 株式会社京三製作所 | Diamond creation support device, diamond creation support method, and storage medium storing the processing program |
JP5973340B2 (en) * | 2012-12-19 | 2016-08-23 | 川崎重工業株式会社 | Power simulation device |
-
2014
- 2014-08-01 JP JP2014157403A patent/JP6430167B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016034771A (en) | 2016-03-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101260152B1 (en) | Apparatus for Simulating Train Operation and System for Simulating Train Operation Comprising That Apparatus | |
CN106458239B (en) | Information processing unit and operation curve production method | |
KR101770594B1 (en) | Real time speed of train optimization system and real time speed of train optimization method using the same | |
JP5988897B2 (en) | Propulsion control device | |
CN108734361B (en) | Car pooling order processing method and device | |
JP5869150B2 (en) | Travel plan creation device, driving support device, and driving control device | |
JP2015168402A (en) | Vehicle energy management device | |
JPWO2014064778A1 (en) | Train operation management device, system, and method | |
JP4410643B2 (en) | Diamond creation support device, diamond creation support method, and storage medium storing the processing program | |
JP2021047579A (en) | Information processing system and program | |
JP6430167B2 (en) | Power consumption calculation apparatus and power consumption calculation method | |
JP2020029211A (en) | Operation curve creation device | |
JP5384440B2 (en) | Train schedule creation support device | |
JP5973340B2 (en) | Power simulation device | |
JP6736392B2 (en) | Travel pattern creation device and travel pattern creation method | |
JP6430157B2 (en) | Driving curve generation device, driving support device, automatic driving device, driving support system, automatic driving system, driving curve generation method and program | |
JP2018184135A (en) | Operation curve creation device | |
KR101385371B1 (en) | Method and system of performing route scheduling for electric vehicle based on waiting time | |
JP6708574B2 (en) | Program and operation pattern determination device | |
JP6440817B2 (en) | Train operation management system, train operation management method, and train operation management program | |
JP2014156227A (en) | Train diagram preparation device and method | |
JP6275494B2 (en) | Diamond creation system | |
JP7443021B2 (en) | Driving curve creation device, driving support device, driving control device, and driving curve creation method | |
JP7311138B2 (en) | Information processing equipment | |
JP7049166B2 (en) | DC feeder voltage controller, DC feeder voltage control method, and DC feeder voltage control program |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170518 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20170911 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20170912 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180403 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180330 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180518 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181002 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181031 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6430167 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |