JP7426256B2 - Energy-saving driving support system and its method - Google Patents

Energy-saving driving support system and its method Download PDF

Info

Publication number
JP7426256B2
JP7426256B2 JP2020031178A JP2020031178A JP7426256B2 JP 7426256 B2 JP7426256 B2 JP 7426256B2 JP 2020031178 A JP2020031178 A JP 2020031178A JP 2020031178 A JP2020031178 A JP 2020031178A JP 7426256 B2 JP7426256 B2 JP 7426256B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
speed
train
coasting
support
deceleration pattern
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
Application number
JP2020031178A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021136772A (en
Inventor
健太郎 牧
努 宮内
昭彦 祖父江
美弥 森本
隆幸 飯田
悠二 野村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
East Japan Railway Co
Original Assignee
Hitachi Ltd
East Japan Railway Co
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, East Japan Railway Co filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2020031178A priority Critical patent/JP7426256B2/en
Publication of JP2021136772A publication Critical patent/JP2021136772A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7426256B2 publication Critical patent/JP7426256B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Description

本発明は、鉄道をはじめとする軌道輸送を行う移動体の省エネ運転支援システム及びその方法に関し、特に、乗務員の運転操作をより良く支援することによって、さらなる省エネを実現できるようにした省エネ運転支援システム及びその方法に関する。 The present invention relates to an energy-saving driving support system and method for mobile bodies that carry out rail transport such as railways, and in particular, to an energy-saving driving support system that can achieve further energy savings by better supporting the driving operations of crew members. Relating to a system and method.

近年、列車運行ダイヤの過密化やホームドアの整備充実化等を背景に、乗務員の負担低減や人件費の削減を目的として、自動列車運転(ATO:Automatic Train Operation)装置が多くの路線で導入されている。このATO装置とは、列車の運転について完全無人化を目指した運転保安システムをいう。完全無人化の場合、人に対する安全性が確保し易い地下鉄や新交通システムから順次導入されつつある。ATO装置への要求として、本来の目的である定時運行や無人化に加えて、消費電力量の削減も重視される傾向が強い。 In recent years, against the backdrop of increasingly congested train schedules and improved platform door maintenance, automatic train operation (ATO) devices have been introduced on many lines with the aim of reducing the burden on train crews and personnel costs. has been done. This ATO device is an operation safety system that aims to make train operation completely unmanned. In the case of completely unmanned systems, they are being gradually introduced starting with subways and new transportation systems, where safety for people can be easily ensured. In addition to the original objectives of on-time operation and unmanned operation, there is a strong tendency for demands on ATO equipment to place emphasis on reducing power consumption.

なお、完全無人化の実現性は、概ね投資効率で決まる。すなわち、ATO装置の性質上、予め策定された計画に基づく新規敷設路線の場合は、投資効率が良好で実現可能性が高い。現状では、大規模な輸送量が長期間安定的と考えられる大都市に限っての実績が見られる。一方、ATO装置が導入されていない既設路線向けには、既成路線を改造する場合、設備投資効率が悪いため、いきなり完全無人化を目指すことはできない。 The feasibility of completely unmanned systems is largely determined by investment efficiency. In other words, due to the nature of ATO equipment, if a new route is to be laid based on a pre-determined plan, the investment efficiency is good and the possibility of implementation is high. Currently, the track record is limited to large cities where large-scale transportation volumes are considered stable over a long period of time. On the other hand, for existing routes where ATO equipment has not been introduced, it is not possible to aim for complete unmanned operation all of a sudden because the capital investment efficiency is low when remodeling existing routes.

そのため、既設の有人運転路線に対し、完全無人化を目指すことなく、エネルギーの節約(全文にわたって「省エネ」と略す)を目的としたATO装置や運転支援装置の導入も進められている。つまり、有人運転ではあるものの、設備投資効率の許容範囲内で相当部分まで自動化するが、極端に設備費用を要する完全自動化は当分見送る、という趣旨で、いわば安上がりな有人ATO併用装置の方が現実的で普及実績もある。 For this reason, the introduction of ATO devices and driving support devices for the purpose of energy conservation (abbreviated as ``energy saving'' throughout) is being promoted on existing manned routes, without aiming for complete unmanned operation. In other words, although it will be manned operation, it will be automated to a considerable extent within the allowable range of equipment investment efficiency, but complete automation that requires extremely high equipment costs will be postponed for the time being.In other words, it is more realistic to use a cheaper manned ATO combined equipment. It has a proven track record of widespread use.

このような趣旨に基づく安上がりな有人ATO併用装置は、消費電力量が少ない走行パタンで走行できるように、乗務員に対して、より良い運転操作の支援を行うものであり、ここでは省エネ運転支援システムと定義する。この省エネ運転支援システムにおいて、設備投資効率の観点から自動化できる許容範囲は、始動、加速、定速走行及び惰行までの運転領域である。 An inexpensive manned ATO combination device based on this purpose supports better driving operations for the crew so that the driver can drive in a driving pattern that consumes less electricity. It is defined as In this energy-saving driving support system, the allowable range that can be automated from the viewpoint of equipment investment efficiency is the driving range from starting, acceleration, constant speed running, and coasting.

したがって、既設路線における減速から停止までの運転領域、すなわち減速区間は、当分の間、人に依存する方が良いとの総合的判断が大勢を占めている。つまり、軌道輸送の既設路線において、移動体を正確に停止させる機能、例えば、駅の所定位置に停止させる機能については、完全無人化の投資効率が著しく悪いという現実の課題がある。そのため、少なくとも減速区間は乗務員が手動で運転する省エネ運転支援システムについての課題をここでは検討する。 Therefore, the general consensus is that for the time being, it is better to rely on humans for the operation area from deceleration to stop on the existing route, that is, the deceleration section. In other words, on existing railway lines, there is a real problem that the investment efficiency of completely unmanned transportation is extremely low when it comes to the ability to accurately stop moving objects, for example, the ability to stop at a predetermined position at a station. Therefore, here we will examine issues related to an energy-saving driving support system in which the driver manually operates the vehicle, at least during the deceleration section.

すなわち、上述の投資効率とは別の課題も残されている。従来から知られているように、省エネを目的としたATO装置や運転支援装置は、予めシミュレーションで導出された消費電力量が少ない走行パタンに基づいて走行制御や運転操作支援を実施する。ところが実際の走行ではシミュレーションの前提条件とは異なる条件(例えば、架線電圧、乗車率)により、シミュレーションにより導出された走行パタン通りに走行できないことが発生する。 In other words, issues other than the above-mentioned investment efficiency remain. As is conventionally known, ATO devices and driving support devices for the purpose of energy saving perform driving control and driving operation support based on driving patterns with low power consumption derived in advance through simulation. However, in actual driving, conditions (for example, overhead wire voltage, occupancy rate) that differ from the preconditions of the simulation may cause the vehicle to not be able to travel according to the driving pattern derived through the simulation.

公知技術として、特許文献1がある。特許文献1には、走行パタンを実際の走行実績に応じて補正する技術が開示されている。具体的には、駅間を定速走行と惰行を組み合わせて走行する場合において、定速走行を開始するタイミングを決定する定速開始判定部と惰行を開始するタイミングを決定する惰行開始判定部を備え、残走行時分に基づいて、力行指示/定速指示/惰行指示を運転支援装置に出力する省エネ運転支援システムが開示されている。 As a known technique, there is Patent Document 1. Patent Document 1 discloses a technique for correcting a driving pattern according to actual driving results. Specifically, when traveling between stations using a combination of constant speed travel and coasting, a constant speed start determination section that determines the timing to start constant speed travel and a coasting start determination section that determines the timing to start coasting are provided. An energy-saving driving support system is disclosed that outputs a power running instruction/constant speed instruction/coasting instruction to a driving support device based on the remaining travel time.

別の公知技術として、特許文献2がある。特許文献2には、消費電力量を削減することを目的として各ドライバの車両運転技術を支援する技術が開示されている。具体的には、目標とする消費電力量を実現する目標運転操作を演算するとともに、収集した車両情報から消費電力量が閾値以下となるような運転支援情報を生成し、それをドライバに提示して車両運転を支援する、といった鉄道車両の運転支援システムが開示されている。 Another known technique is Patent Document 2. Patent Document 2 discloses a technology that supports each driver's vehicle driving technique for the purpose of reducing power consumption. Specifically, in addition to calculating target driving operations to achieve the target power consumption, the system also generates driving support information that will reduce power consumption below a threshold from the collected vehicle information and presents it to the driver. A driving support system for a railway vehicle has been disclosed, which supports vehicle operation using the following methods.

特開2017-63556号公報JP2017-63556A 特開2017-30473号公報JP 2017-30473 Publication

特許文献1に代表されるように、省エネ運転支援のベースとなる省エネ走行パタンは、適切な定速走行速度及び惰行開始位置とで規定される。これらの要素は、減速時の走行パタン(速度パタンやノッチ操作パタンで規定)を代表的な固定パタンで仮定して、数値計算等の方法で求められることが一般的である。駅間全体を自動で走行するATOが前提の場合は、減速時の走行パタンを代表的な固定パタンで仮定することについて問題ない。 As typified by Patent Document 1, an energy-saving driving pattern, which is the basis of energy-saving driving support, is defined by an appropriate constant driving speed and coasting start position. These elements are generally determined by numerical calculations, etc., assuming that the driving pattern during deceleration (defined by the speed pattern or notch operation pattern) is a typical fixed pattern. If the premise is that the ATO automatically travels between stations, there is no problem in assuming a typical fixed travel pattern during deceleration.

しかし、少なくとも減速区間を乗務員が手動で運転する省エネ運転支援システムの場合、その固定の減速パタンどおりの運転操作を乗務員に強いることとなる。すなわち、乗務員は、その技量に基づく裁量範囲を無くされることで、大きな負担を被る。このことは、列車を安全かつ快適に停車させることが求められる制動操作に関しては、各鉄道事業者や各乗務員でそれぞれ固有の考え方や癖があり、ある程度の範囲で運転技量として公認されていた。このように公認されていた運転技量の範囲内に位置付けられていた考え方や癖は、最新システムが減速のパタンとして規定する要求とは相反することもあるので、安易に変更や固定をすることは難しい。 However, at least in the case of an energy-saving driving support system in which the crew manually drives the vehicle in the deceleration section, the crew is forced to operate according to the fixed deceleration pattern. In other words, crew members are subject to a heavy burden because they are no longer able to exercise discretion based on their skills. This means that each railway operator and each crew member has their own unique way of thinking and habits when it comes to braking operations, which are required to stop a train safely and comfortably, and this was recognized as a driving skill to a certain extent. The ways of thinking and habits that were within the scope of officially recognized driving skills may conflict with the requirements stipulated by the latest systems as deceleration patterns, so they should not be easily changed or fixed. difficult.

このように、減速パタンにばらつきを許容せざるを得ない状態において、固定の減速パタンを前提にした運転支援は、結果が良くない。すなわち、半自動、半手動の省エネ運転支援システムにおいて、定速走行速度や惰行開始位置を乗務員が固定パタンに支配された状態では、定時性が悪化する場合がある。 In this manner, in a situation where variations in deceleration patterns must be tolerated, driving assistance based on a fixed deceleration pattern does not yield good results. That is, in a semi-automatic or semi-manual energy-saving driving support system, punctuality may deteriorate if the crew member is controlled by a fixed pattern of constant running speed or coasting start position.

また、特許文献2に記載された技術では、運転士の運転操作に対し、主に省エネに寄与するか否かの観点に基づいて可否判定して運転指令信号を生成し、それを運転士に提示して車両運転を支援するものであった。しかし、それ以外の観点に基づく運転士の運転傾向、特に各運転士別に慣熟し、かつ公認された裁量範囲のあることについては、ほとんど考慮されず、技量に基づく裁量範囲を限定されるため、運転士が負担に感じて上述の支援を受け入れ難いという課題があった。 In addition, in the technology described in Patent Document 2, a driving command signal is generated by determining whether or not the driver's driving operation is appropriate based mainly on whether or not it contributes to energy saving, and the driving command signal is transmitted to the driver. It was intended to assist vehicle driving by displaying information. However, drivers' driving tendencies based on other aspects, especially the fact that each driver has a familiar and recognized discretionary range, are hardly considered, and the discretionary range based on skill is limited. There was a problem in that drivers found it difficult to accept the above-mentioned support because they felt it was a burden.

本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、乗務員の個人的運転技量により、ばらつきが不可避とされていた制動操作について、どの乗務員にとっても受け入れ易いように個人的運転技量を尊重した支援策を提示して遅着や早着を抑制するとともに、省エネ走行を追求する省エネ運転支援システムを提供することにある。 The present invention has been made to solve such problems, and its purpose is to make braking operations that are unavoidably variable depending on the individual driving skills of the crew members easy for all crew members to accept. The objective is to present support measures that respect individual driving skills to reduce late and early arrivals, and to provide an energy-saving driving support system that pursues energy-saving driving.

上記課題を解決する代表的な本発明の省エネ運転支援システムは、列車の駅間走行中における運転操作を支援する省エネ運転支援システムであって、前記列車の在線位置に応じた定速走行速度を決定する定速支援部と、前記列車の在線位置に応じた惰行開始位置を決定する惰行支援部と、次停車駅までの残走行時間の目標値としての目標残走行時間を算出する目標残走行時分算出部と、乗務員毎の減速パタン特徴を管理する減速パタン特徴管理部と、を備え、前記減速パタン特徴管理部は、支援対象とする前記列車の乗務員に対応した前記減速パタン特徴を出力し、前記定速支援部と前記惰行支援部は、前記列車の位置及び速度と前記目標残走行時間と前記減速パタン特徴から、前記定速走行速度と前記惰行開始位置を決定するものである。 A representative energy-saving driving support system of the present invention that solves the above-mentioned problems is an energy-saving driving support system that supports driving operations while a train is running between stations, and that operates at a constant running speed according to the position of the train on the track. a constant speed support unit that determines a coasting start position according to the position of the train on the line; a coasting support unit that determines a coasting start position according to the position of the train; and a target remaining running time that calculates a target remaining running time as a target value of the remaining running time to the next stop station. The deceleration pattern feature management section includes a time calculation section and a deceleration pattern feature management section that manages deceleration pattern features for each crew member, and the deceleration pattern feature management section outputs the deceleration pattern features corresponding to the crew member of the train to be supported. The constant speed support section and the coasting support section determine the constant speed running speed and the coasting start position from the position and speed of the train, the target remaining running time, and the deceleration pattern characteristics.

本発明によれば、どの乗務員にとっても受け入れ易いように個人的運転技量を尊重した支援策を提示して遅着や早着を抑制するとともに、省エネ走行を追求する省エネ運転支援システムを提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an energy-saving driving support system that suppresses late arrivals and early arrivals by presenting support measures that respect individual driving skills so as to be easily accepted by all crew members, and pursues energy-saving driving.

本発明の実施例1に係る省エネ運転支援システム(以下、「本システム」ともいう)の概略構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a schematic configuration of an energy-saving driving support system (hereinafter also referred to as "this system") according to a first embodiment of the present invention. 図1の本システムにおける支援情報決定の処理手順を示すフローチャートである。2 is a flowchart showing a processing procedure for determining support information in the present system of FIG. 1. FIG. 図1の本システムをランカーブに基づいて動作説明するためのグラフである。2 is a graph for explaining the operation of the present system of FIG. 1 based on a run curve. 図1の本システムにおける減速パタン特徴の第1管理方法を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a first method of managing deceleration pattern characteristics in the present system of FIG. 1; 図1の本システムにおける減速パタン特徴の第2管理方法を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a second management method of deceleration pattern characteristics in the present system of FIG. 1; 図1の本システムにおける減速パタン特徴の第3管理方法を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a third management method of deceleration pattern characteristics in the present system of FIG. 1; 本発明の実施例2に係る省エネ運転支援システム(これも「本システム」という)の概略構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of an energy-saving driving support system (also referred to as "this system") according to a second embodiment of the present invention. 図7の本システムにおける表示器が表示内容を遷移させた一例を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating an example in which the display in the present system of FIG. 7 changes display content.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。はじめに、実施例1を図1~図6に沿って説明し、その後、実施例2を図7~図8に沿って説明する。実施例1は、駅間の減速区間以外を自動運転し、減速区間だけ手動運転する運転支援システムを例示している。実施例2では、駅間走行全体にわたって、手動での列車運転を支援する例を示す。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, Example 1 will be explained along with FIGS. 1 to 6, and then Example 2 will be explained along with FIGS. 7 to 8. Embodiment 1 exemplifies a driving support system that automatically operates in areas other than deceleration sections between stations and manually operates only in the deceleration sections. Embodiment 2 shows an example in which manual train operation is supported throughout the entire journey between stations.

図1は、本発明の実施例1に係る省エネ運転支援システム(本システム)の概略構成を示すブロック図である。図1の本システムは、運転支援装置10と、車両情報制御装置1と、保安装置7と、より構成されている。運転支援装置10は、車両情報制御装置1から取得する情報と、保安装置7から取得する情報に基づいて、制駆動指令21を決定する。 FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an energy-saving driving support system (this system) according to a first embodiment of the present invention. The system shown in FIG. 1 includes a driving support device 10, a vehicle information control device 1, and a safety device 7. The driving support device 10 determines the braking/driving command 21 based on the information acquired from the vehicle information control device 1 and the information acquired from the safety device 7.

車両情報制御装置1は、他にモニタ装置・車両情報管理装置等の呼称があるが、ここでは車両情報制御装置1の名称を用いる。制駆動指令21は車両情報制御装置1を経由して、インバータやブレーキに代表される制駆動装置へ伝達される。運転支援装置10が車両情報制御装置1から取得する情報は、目標着時刻11と現在時刻12と列車速度13と列車位置14と次走行駅間情報(単に「次走行駅間」ともいう)15と乗務員識別情報16と手動ノッチ情報23である。また、運転支援装置10が保安装置7から取得する情報は、制限速度22である。 Although the vehicle information control device 1 has other names such as a monitor device and a vehicle information management device, the name vehicle information control device 1 is used here. The braking/driving command 21 is transmitted via the vehicle information control device 1 to a braking/driving device such as an inverter or a brake. The information that the driving support device 10 acquires from the vehicle information control device 1 includes the target arrival time 11, the current time 12, the train speed 13, the train position 14, and the next running station information (also simply referred to as "next running station distance") 15. , crew identification information 16 , and manual notch information 23 . Further, the information that the driving support device 10 acquires from the safety device 7 is the speed limit 22.

目標着時刻11は、次停車駅の到着時刻に関する目標であり、車両情報制御装置1が保持しているダイヤ情報に基づく。そのダイヤ情報は、固定の発着時刻として管理されるほか、他列車の運行状態や人の流れに応じて動的に変化する発着時刻であっても良い。現在時刻12は、車両情報制御装置1が認識している現在時刻12である。 The target arrival time 11 is a target regarding the arrival time of the next stop station, and is based on the timetable information held by the vehicle information control device 1. The timetable information may be managed as fixed departure/arrival times, or may be departure/arrival times that dynamically change depending on the operating status of other trains or the flow of people. The current time 12 is the current time 12 recognized by the vehicle information control device 1.

列車速度13は、車両情報制御装置1が、速度発電機(不図示)の回転数情報等から生成し、管理している。例えば、速度発電機が生成する単位時間当たりの車輪の回転数情報に車輪の円周長をかけることにより単位時間当たりの走行距離、すなわち速度が求められ、これを用いて列車速度13を生成する。 The train speed 13 is generated and managed by the vehicle information control device 1 from information such as the rotation speed of a speed generator (not shown). For example, by multiplying the wheel rotation speed information per unit time generated by the speed generator by the circumference of the wheel, the travel distance per unit time, that is, the speed, is obtained, and this is used to generate the train speed 13. .

列車位置14は、車両情報制御装置1が保持しており、トランスポンダ等を利用した地上側との通信による絶対位置検出結果を初期値とし、その通信ができない区間において列車速度13を積分した値、すなわち走行距離を加算することで求める。なお、トランスポンダ(Transponder)はTRANSmitter(送信機)とresPONDER(応答機)からの合成語で、受信した電気信号を中継送信したり、電気信号と光信号を相互に変換したり、受信信号に何らかの応答を返す機器の総称である。 The train position 14 is held by the vehicle information control device 1, and is a value obtained by integrating the train speed 13 in a section where communication is not possible, with the initial value being the absolute position detection result through communication with the ground side using a transponder, etc. In other words, it is determined by adding the distance traveled. Transponder is a compound word from TRANSmitter (transmitter) and resPONDER (response device), and is used to relay and transmit received electrical signals, convert electrical signals and optical signals mutually, or add some form to the received signal. This is a general term for devices that return responses.

次走行駅間情報15は、車両情報制御装置1が保持しており、列車位置14に応じて変化する。不図示の駅A、駅B、駅Cがこの順に並び、駅Cに向かう行路である場合、列車が駅Aに停車している間の次走行駅間15は「駅A~駅B」である。列車が駅A~駅Bを走行中及び駅Bに停車中における次走行駅間15は「駅B~駅C」である。 The next traveling station information 15 is held by the vehicle information control device 1 and changes depending on the train position 14. If Station A, Station B, and Station C (not shown) are lined up in this order, and the train is heading towards Station C, the next station distance 15 while the train is stopping at Station A is "Station A to Station B". be. When the train is running from station A to station B or stopping at station B, the next station distance 15 is "station B to station C."

乗務員識別情報16は、車両情報制御装置1が保持しており、支援対象の列車に乗務している乗務員を特定できる情報である。例として、乗務員の氏名や乗務員毎に割り振られたID番号が挙げられる。車両情報制御装置1に対する、乗務員識別情報16の入力方法として、例えば、乗務員自身が車両情報制御装置1に対して、表示器27(図7及び図8)等のユーザインタフェースを通して入力する方法が挙げられる。あるいは、乗務員固有のICカードを車両情報制御装置1にセットする方法も考えられる。制限速度22は、駅間の位置に応じた許容最高速度が定義されている。手動ノッチ情報23は、乗務員が操作したノッチ段数である。 The crew identification information 16 is held by the vehicle information control device 1 and is information that can identify the crew member working on the train to be supported. Examples include crew names and ID numbers assigned to each crew member. An example of a method for inputting the crew identification information 16 to the vehicle information control device 1 is a method in which the crew member himself inputs the information to the vehicle information control device 1 through a user interface such as the display 27 (FIGS. 7 and 8). It will be done. Alternatively, a method of setting an IC card unique to the crew member in the vehicle information control device 1 may also be considered. The speed limit 22 is defined as the maximum allowable speed depending on the position between stations. The manual notch information 23 is the number of notches operated by the crew member.

運転支援装置10は、目標残走行時分算出部2と、減速パタン特徴管理部3と、定速支援部4と、惰行支援部5と制駆動指令演算部6と、より構成されている。 The driving support device 10 includes a target remaining travel time calculation section 2, a deceleration pattern characteristic management section 3, a constant speed support section 4, a coasting support section 5, and a braking/driving command calculation section 6.

目標残走行時分算出部2は、目標着時刻11から現在時刻12を減じて、目標残走行時分17を算出する。算出された目標残走行時分17は、定速支援部4と惰行支援部5に伝達される。 The target remaining travel time calculation unit 2 subtracts the current time 12 from the target arrival time 11 to calculate a target remaining travel time 17. The calculated target remaining travel time 17 is transmitted to the constant speed support section 4 and the coasting support section 5.

減速パタン特徴管理部3は、第1機能、第2機能として説明する2つの機能を有する。第1機能は、乗務員毎の減速パタンのデータベース化である。第2機能は、乗車している乗務員に対応した減速パタンの検索と出力である。 The deceleration pattern feature management section 3 has two functions described as a first function and a second function. The first function is to create a database of deceleration patterns for each crew member. The second function is to search and output a deceleration pattern corresponding to the crew member on board.

第1機能であるデータベース化に関しては、列車速度13、列車位置14、乗務員識別情報16、及び手動ノッチ情報23を入力信号として用いる。これらの情報に基づいて、各乗務員の減速パタンの特徴を駅間毎にデータベース化する。 Regarding the first function, database creation, the train speed 13, train position 14, crew identification information 16, and manual notch information 23 are used as input signals. Based on this information, the characteristics of the deceleration patterns of each crew member will be compiled into a database for each station.

図1に示す実施例1に係る本システムは、駅間の減速区間以外について、自動で列車を運転し、減速区間だけ手動で運転する運転支援システムを例示している。本システムを用いた省エネ運転支援方法によれば、手動運転部分(減速区間)の運転方法に乗務員毎のばらつきがある場合でも、定時性の悪化が抑制できる。本システムは、それを実現するように、自動運転部分(減速区間以外)の走行制御を行う。 The present system according to the first embodiment shown in FIG. 1 is an example of a driving support system that automatically operates a train in areas other than deceleration sections between stations, and manually operates only the deceleration sections. According to the energy-saving driving support method using this system, deterioration in punctuality can be suppressed even if there is variation among crew members in the driving method of the manual operation portion (deceleration section). This system controls the automatic driving portion (other than the deceleration section) to achieve this.

図2は、図1の本システムにおける支援情報決定の処理手順を示すフローチャートである。図2のフローチャートを用いて、列車運行中(駅停止中含む)における、定速走行速度19、及び惰行開始位置20の出力情報の流れについて説明する。図2に示すように、まず、ステップS1で、減速パタン特徴管理部3は、支援対象の列車が駅に停車中であるか否かを判定する。 FIG. 2 is a flowchart showing the processing procedure for determining support information in the present system of FIG. The flow of the output information of the constant running speed 19 and coasting start position 20 while the train is in operation (including while the train is stopped at a station) will be explained using the flowchart of FIG. 2. As shown in FIG. 2, first, in step S1, the deceleration pattern feature management unit 3 determines whether the train to be supported is stopping at a station.

停車中であれば(S1でYes)ステップS2へ遷移し、停車中で無い場合(S1でNo)、すなわち駅間走行中の場合、ステップS6へ遷移する。駅停車の判定方法の例として、列車速度13、及び列車位置14の情報を用いて、列車が所定の位置範囲で停止していることで判定する方法が挙げられる。 If the vehicle is stopped (Yes in S1), the process proceeds to step S2, and if the vehicle is not stopped (No in S1), that is, if the vehicle is traveling between stations, the process proceeds to step S6. An example of a method for determining whether a train stops at a station is to use information on the train speed 13 and train position 14 to determine that the train is stopped within a predetermined position range.

駅停車の判定方法について、図示を省略する他の例として、車両情報制御装置1から駅停車中を示すフラグを受信して使用する方法も考えられる。ステップS2では、減速パタン特徴管理部3が、車両情報制御装置1から次走行駅間情報15を取得する。続くステップS3では、減速パタン特徴管理部3が、車両情報制御装置1から乗務員識別情報16を取得する。 As another example (not shown) of determining whether the vehicle is stopping at a station, a method of receiving and using a flag indicating that the vehicle is stopping at a station from the vehicle information control device 1 is also considered. In step S2, the deceleration pattern feature management unit 3 acquires the next traveling station information 15 from the vehicle information control device 1. In the subsequent step S3, the deceleration pattern feature management section 3 acquires the crew identification information 16 from the vehicle information control device 1.

ステップS4では、減速パタン特徴管理部3が、乗務員識別情報16に基づいて、その乗務員に紐づく減速パタン特徴18をデータベースから検索する。データベースについては、図4、図5及び図6を用いて後述する。ここで検索された減速パタン特徴18は、定速支援部4及び惰行支援部5に対して出力される。 In step S4, the deceleration pattern feature management unit 3 searches the database for the deceleration pattern feature 18 associated with the crew member based on the crew member identification information 16. The database will be described later using FIGS. 4, 5, and 6. The deceleration pattern feature 18 retrieved here is output to the constant speed support section 4 and the coasting support section 5.

ステップS5では、定速支援部4と惰行支援部5において、次走行駅間情報15と減速パタン特徴18に基づいて、それぞれ、定速開始判定用テーブルと惰行開始判定用テーブルが選択されて、次駅間走行に備えて読み込まれる。 In step S5, the constant speed support unit 4 and the coasting support unit 5 select a constant speed start determination table and a coasting start determination table, respectively, based on the next traveling station information 15 and the deceleration pattern characteristics 18. Loaded in preparation for traveling between stations.

ステップS6では、惰行支援部5において、惰行開始位置20に値が設定されたか否かを判定する。惰行開始位置20に値が設定されている場合(S6でYes)はステップS7へ遷移し、設定されていない場合(S6でNo)はステップS8へ遷移する。ステップS7では、惰行支援部5が惰行開始位置20の情報を制駆動指令演算部6へ送出する。 In step S6, the coasting support unit 5 determines whether a value has been set in the coasting start position 20. If a value is set in the coasting start position 20 (Yes in S6), the process moves to step S7, and if it is not set (No in S6), the process moves to step S8. In step S7, the coasting support section 5 sends information on the coasting start position 20 to the braking/driving command calculation section 6.

ステップS8では、定速支援部4において、定速走行速度19に値が設定されたか否かを判定する。定速走行速度19に値が設定されている場合(S8でYes)はステップS9へ遷移し、設定されていない場合(S8でNo)は、本処理手順から離脱する。ステップS9では、定速支援部4が定速走行速度19の情報を制駆動指令演算部6へ送出する。以上が、定速走行速度19、及び惰行開始位置20が情報出力する処理手順である。つぎに、制駆動指令演算部6における制駆動指令21の算出方法を説明する。 In step S8, the constant speed support unit 4 determines whether a value has been set for the constant traveling speed 19. If a value has been set for the constant running speed 19 (Yes in S8), the process moves to step S9, and if it has not been set (No in S8), the process exits from this processing procedure. In step S9, the constant speed support section 4 sends information on the constant traveling speed 19 to the braking/driving command calculation section 6. The above is the processing procedure for outputting information about the constant running speed 19 and the coasting start position 20. Next, a method of calculating the braking/driving command 21 in the braking/driving command calculating section 6 will be explained.

図3は、図1の本システムをランカーブに基づいて動作説明するためのグラフである。図3に示すように、支援対象となる列車の日々の運行実績に基づいて、以下の手順に沿った処理を実行する。まず、(1)減速パタンの特徴を乗務員の識別情報と対応させて蓄積・管理しておく。そして、駅間を走行するにあたり、(2)当駅間を運転する乗務員の識別情報を取得する。これら(1)及び(2)の結果を用いて、(3)ランカーブ形状決定の前提とする減速パタンを検索・設定する。 FIG. 3 is a graph for explaining the operation of the system shown in FIG. 1 based on a run curve. As shown in FIG. 3, the following process is executed based on the daily operation record of the train to be supported. First, (1) characteristics of deceleration patterns are stored and managed in correspondence with crew identification information. When traveling between stations, (2) the identification information of the crew member driving between the stations is acquired. Using the results of (1) and (2), (3) search and set a deceleration pattern that is a prerequisite for determining the run curve shape.

そして、(4)設定した減速パタンを前提として、定時性を守れるランカーブを決定する。以上の手順に沿った処理を実行することで、乗務員毎にランカーブ形状が柔軟に変更されるため、仮想の固定減速パタンを前提としてランカーブ形状を決める場合と比較して、定時性のロバスト性が向上する。なお、ロバスト性とは、ある系が応力や環境の変化といった外乱の影響によって変化することを阻止する内的な仕組み、または性質をいう。 (4) Based on the set deceleration pattern, a run curve that can maintain punctuality is determined. By executing the process according to the above procedure, the run curve shape is changed flexibly for each crew member, so the robustness of punctuality is improved compared to the case where the run curve shape is determined based on a virtual fixed deceleration pattern. improves. Note that robustness refers to an internal mechanism or property that prevents a system from changing due to the effects of external disturbances such as stress or changes in the environment.

図4は、図1の本システムにおける減速パタン特徴の第1管理方法を示す説明図である。図4に示すように、この第1管理方法では、位置に応じた速度データをテーブル化し、各乗務員の減速パタンを駅間毎にデータベース化している。同じ乗務員でも時と場合によって異なる減速パタンとなることもあるため、データベースに保存される数値は代表値である。代表値の決め方は、例えば過去の実績の平均値とする方法がある。この方法によればその乗務員の平均的な減速パタンを得ることができる。あるいは、その乗務員の直近の運転操作傾向を反映するため、代表値は直近の走行における速度データとすることもできる。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing a first method of managing deceleration pattern characteristics in the present system of FIG. 1. As shown in FIG. 4, in this first management method, speed data according to position is compiled into a table, and deceleration patterns of each crew member are compiled into a database for each station. Since the same crew member may have different deceleration patterns depending on the time and situation, the values stored in the database are representative values. One way to determine the representative value is, for example, to use the average value of past results. According to this method, the average deceleration pattern of the crew member can be obtained. Alternatively, in order to reflect the most recent driving operation tendency of the crew member, the representative value may be speed data from the most recent run.

図5は、図1の本システムにおける減速パタン特徴の第2管理方法を示す説明図である。図5に示すように、この第2管理方法では、位置に応じたノッチ段数をテーブル化し、各乗務員の減速パタンを駅間毎にデータベース化している。同じ乗務員でも時と場合によって異なる減速パタンとなることもあるため、データベースに保存されるノッチ段数は代表値である。代表値の決め方は、例えば過去の実績で頻繁に使用されたノッチ段数とする方法がある。この方法によればその乗務員が頻繁に用いる減速パタンを得ることができる。あるいは、その乗務員の直近の運転操作傾向を反映するため、代表値は直近の走行におけるノッチ段数とすることもできる。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing a second method for managing deceleration pattern characteristics in the present system of FIG. 1. As shown in FIG. 5, in this second management method, the number of notches according to the position is tabulated, and the deceleration patterns of each crew member are compiled into a database for each station. Since the same crew member may have different deceleration patterns depending on the situation, the number of notches stored in the database is a representative value. One way to determine the representative value is, for example, to use the number of notches frequently used in past results. According to this method, a deceleration pattern frequently used by the crew member can be obtained. Alternatively, in order to reflect the most recent driving tendency of the crew member, the representative value may be the number of notches in the most recent run.

図6は、図1の本システムにおける減速パタン特徴の第3管理方法を示す説明図である。図6に示すように、この第3管理方法では、各乗務員の減速パタンを減速度の傾向について、急緩で分類し、駅間毎にデータベース化している。この例では減速度の傾向を急・中庸・緩の3種類に、すなわち2つ以上の段階に分類し、それぞれに想定減速度を割り付けている。各乗務員は、過去の運転実績から、これらのうちの何れか最も近い減速度傾向に分類される。 FIG. 6 is an explanatory diagram showing a third method of managing deceleration pattern characteristics in the present system of FIG. 1. As shown in FIG. 6, in this third management method, the deceleration patterns of each crew member are classified into steep and slow deceleration trends, and are compiled into a database for each station interval. In this example, the tendency of deceleration is classified into three types: steep, moderate, and slow, that is, into two or more stages, and an expected deceleration is assigned to each. Each crew member is classified into one of these deceleration trends closest to each other based on past driving performance.

減速パタン特徴管理部3における減速パタン特徴18の管理方法は、図4、図5、及び図6の例に限定されることは無く、乗務員による減速時の速度減少傾向の違いが区別される方法であれば良い。また、駅間毎の管理は必ずしも必要ではなく、全駅間を通した全体的な減速パタン特徴18を、乗務員毎にデータベース化する方法でも良い。 The method of managing the deceleration pattern features 18 in the deceleration pattern feature management section 3 is not limited to the examples shown in FIGS. 4, 5, and 6, and may be a method that distinguishes between differences in speed reduction trends during deceleration by crew members. That's fine. Furthermore, management for each station is not necessarily necessary, and a method may be used in which the overall deceleration pattern characteristics 18 between all stations are compiled into a database for each crew member.

減速パタン特徴管理部3における減速パタンの管理及び蓄積は、同一乗務員による減速パタンのサンプル数を増やす目的で、本システムによる運転支援が支援中と非支援中の別に関わらず継続することが望ましい。さらに、減速パタン特徴管理部3における減速パタンの管理及び蓄積は、降雨や降雪の有無と、乗車率の多寡と、前回メンテナンス時期からの経過時間と、によって、細分化して管理及び蓄積されることが望ましい。 The management and accumulation of deceleration patterns in the deceleration pattern feature management unit 3 is preferably continued regardless of whether driving support by this system is being supported or not, in order to increase the number of samples of deceleration patterns by the same crew member. Furthermore, the management and accumulation of deceleration patterns in the deceleration pattern characteristic management unit 3 are managed and accumulated in detail depending on the presence or absence of rain or snowfall, the number of occupancies, and the elapsed time since the last maintenance period. is desirable.

なぜならば、これらの条件によって車両のブレーキの効きが変化するため、それに応じて乗務員の通常操作の特徴も変化する場合があり、細分化した管理によって、想定する原則パタンの精度が向上するからである。これらの条件を使用する場合は、車両情報制御装置1から、降雨や降雪の有無と、乗車率の多寡と、前回メンテナンス時期からの経過時間と、に関する情報を取得し、使用する方法が考えられる(不図示)。 This is because, as the effectiveness of the vehicle's brakes changes depending on these conditions, the characteristics of the crew's normal operations may also change accordingly, and segmented management improves the accuracy of the assumed basic pattern. be. When using these conditions, a possible method is to obtain and use information regarding the presence or absence of rain or snowfall, the number of occupants, and the elapsed time since the last maintenance time from the vehicle information control device 1. (not shown).

減速パタン特徴管理部3の第2機能である、乗車している乗務員に対応した減速パタンの検索と出力、に関しては、次走行駅間情報15及び乗務員識別情報16が入力情報であり、減速パタン特徴18が出力情報である。次走行駅間情報15及び乗務員識別情報16を用いて、上述のデータベースから対応する減速パタン特徴18を検索し、定速支援部4及び惰行支援部5に出力する。 Regarding the second function of the deceleration pattern feature management section 3, which is to search and output the deceleration pattern corresponding to the crew member on board, the next running station information 15 and the crew identification information 16 are input information, and the deceleration pattern Feature 18 is output information. Using the next traveling station information 15 and the crew identification information 16, the corresponding deceleration pattern feature 18 is searched from the above-mentioned database and output to the constant speed support section 4 and the coasting support section 5.

定速支援部4は、目標残走行時分17、列車速度13、列車位置14、次走行駅間情報15、及び減速パタン特徴18を入力して、定速走行速度19を算出し、制駆動指令演算部6へ出力する。定速走行速度19の算出方法については後述する。 The constant speed support unit 4 inputs the target remaining running time 17, train speed 13, train position 14, next running station information 15, and deceleration pattern characteristics 18, calculates a constant speed running speed 19, and performs braking/driving. It is output to the command calculation section 6. A method for calculating the constant running speed 19 will be described later.

惰行支援部5は、目標残走行時分17、列車速度13、列車位置14、次走行駅間情報15、及び減速パタン特徴18を入力して、惰行開始位置20を算出し、制駆動指令演算部6へ出力する。惰行開始位置20の算出方法については後述する。 The coasting support unit 5 inputs the target remaining running time 17, train speed 13, train position 14, next running station information 15, and deceleration pattern characteristics 18, calculates the coasting start position 20, and calculates the braking/driving command. output to section 6. A method for calculating the coasting start position 20 will be described later.

制駆動指令演算部6は、列車速度13と列車位置14と定速走行速度19及び惰行開始位置20と制限速度22を入力して、制駆動指令21を算出し、車両情報制御装置1へ出力する。制駆動指令21の算出方法については後述する。つぎに、実施例1の省エネ運転支援システムに含まれる、定速支援部4と惰行支援部5における各出力の算出方法を説明する。 The braking/driving command calculation unit 6 inputs the train speed 13, train position 14, constant running speed 19, coasting start position 20, and speed limit 22, calculates the braking/driving command 21, and outputs it to the vehicle information control device 1. do. A method for calculating the braking/driving command 21 will be described later. Next, a method of calculating each output in the constant speed support section 4 and the coasting support section 5 included in the energy saving driving support system of the first embodiment will be explained.

定速支援部4は、列車が定速運転に移行するべき速度を算出して、定速走行速度19として出力する。定速走行速度19の算出方法の一例として、駅間の位置と速度毎に残走行時分が定義されている、定速開始判定テーブルを使用する方法がある。定速開始判定テーブルに格納されている残走行時分と目標残走行時分17を比較することで、現在の位置と速度から定速運転をした方が良いか、あるいは力行を継続した方が良いかが判定できる仕組みである。定速開始判定テーブルに格納されている残走行時分は、定時性を守りつつ、より省エネになるような値が、予めシミュレーションベースで決められている(もちろん、実際に列車を走行させて実測により値を定めても良い)。 The constant speed support unit 4 calculates the speed at which the train should shift to constant speed operation and outputs it as a constant traveling speed 19. One example of a method for calculating the constant speed running speed 19 is to use a constant speed start determination table in which remaining running time is defined for each position and speed between stations. By comparing the remaining travel time stored in the constant speed start determination table with the target remaining travel time 17, it is determined whether it is better to perform constant speed operation based on the current position and speed, or whether it is better to continue power running. This is a system that allows you to judge whether something is good or not. The remaining running time stored in the constant speed start determination table is predetermined on a simulation basis to a value that will save more energy while maintaining punctuality (of course, it can be measured by actually running the train). (The value may be determined by

目標残走行時分17が定速開始判定テーブルにおける現在の位置と速度に対応する残走行時分の値より小さい場合は、力行を続けて加速し走行時分を短縮させる必要があるため、定速走行速度19に値を設定しない。 If the target remaining running time 17 is smaller than the value of the remaining running time corresponding to the current position and speed in the constant speed start determination table, it is necessary to continue power running and accelerate to shorten the running time. No value is set for fast running speed 19.

一方、目標残走行時分17が定速開始判定テーブルにおける現在の位置と速度に対応する残走行時分の値以上である場合は、定速開始判定テーブルにおいて現在の位置における残走行時分が目標残走行時分17と最も近い値になる速度を定速走行速度19として出力する。 On the other hand, if the target remaining travel time 17 is greater than or equal to the value of the remaining travel time corresponding to the current position and speed in the constant speed start determination table, the remaining travel time at the current position in the constant speed start determination table is The speed that is closest to the target remaining travel time 17 is output as the constant travel speed 19.

定速開始判定テーブルは各駅間につき複数種類が運行前に予め用意され、運行中には減速パタン特徴18の内容によって、それら複数のテーブルから選択使用される。 A plurality of constant speed start determination tables are prepared in advance for each station interval before operation, and during operation, one is selected from among the plurality of tables depending on the contents of the deceleration pattern feature 18.

減速パタン特徴18の管理方法が、図4や図5のように乗務員毎に減速パタンを定義する方法の場合は、乗務員毎の各減速パタンを前提としてシミュレーションを事前に行い、定速開始判定テーブルを用意する方法がある。 If the method of managing the deceleration pattern feature 18 is to define a deceleration pattern for each crew member as shown in Figures 4 and 5, a simulation is performed in advance based on each crew member's deceleration pattern, and a constant speed start determination table is created. There is a way to prepare.

あるいは、定速開始判定テーブルを作成する方法として、仮想的な複数の減速パタンを前提としてシミュレーションを事前に行っておく方法もある。ここで複数の減速パタンの例として、ブレーキノッチ段数毎に減速パタンを仮定する方法が挙げられる。この場合、減速パタン特徴18は図4や図5の表中に記載された速度データやノッチである。定速支援部4の内部では、の仮想的な複数の減速パタンの中から、減速パタン特徴18に最も近い減速パタンが選ばれ、その減速パタンを前提に作成された定速開始判定テーブルが使用される。 Alternatively, as a method of creating the constant speed start determination table, there is also a method of performing a simulation in advance based on a plurality of virtual deceleration patterns. Here, as an example of a plurality of deceleration patterns, there is a method in which a deceleration pattern is assumed for each number of brake notch stages. In this case, the deceleration pattern features 18 are the speed data and notches listed in the tables of FIGS. 4 and 5. Inside the constant speed support unit 4, the deceleration pattern closest to the deceleration pattern characteristic 18 is selected from among the plurality of virtual deceleration patterns, and a constant speed start determination table created on the premise of that deceleration pattern is used. be done.

減速パタン特徴18の管理方法が、図6の「急」、「緩」、「中庸」のように予めいくつかのパタンに分類されている場合は、図6記載の各想定減速度の減速パタンを前提して、シミュレーションを行って定速開始判定テーブルを用意する。減速パタン特徴18は減速度傾向の分類であり、指定された分類に応じて、定速開始判定テーブルが選択使用される。このように、減速パタン特徴18は、減速度の大きさに応じて2つ以上の段階に分類されて管理されることが好ましい。 If the management method for the deceleration pattern characteristics 18 is classified in advance into several patterns such as "sudden", "slow", and "moderate" in FIG. 6, the deceleration pattern for each assumed deceleration shown in FIG. Based on this assumption, a constant speed start determination table is prepared by performing a simulation. The deceleration pattern feature 18 is a classification of deceleration tendency, and a constant speed start determination table is selectively used according to the specified classification. In this way, it is preferable that the deceleration pattern characteristics 18 be classified and managed into two or more stages depending on the magnitude of the deceleration.

惰行支援部5は、列車が惰行運転に移行するべき位置を算出して、惰行開始位置20として出力する。惰行開始位置20の算出方法の一例として、駅間の位置と速度毎に残走行時分が定義されている、惰行開始判定テーブルを使用する方法がある。 The coasting support unit 5 calculates the position at which the train should shift to coasting operation and outputs it as a coasting start position 20. As an example of a method for calculating the coasting start position 20, there is a method using a coasting start determination table in which remaining running time is defined for each position between stations and speed.

惰行開始判定テーブルに格納されている残走行時分と目標残走行時分17を比較することで、現在の位置と速度から惰行運転をした方が良いか、あるいは現在の運転操作を継続した方が良いかが判定できる仕組みである。惰行開始判定テーブルに格納されている残走行時分は、定時性を守りつつ、より省エネになるような値が、予めシミュレーションベースで決められている。もちろん、実際に列車を走行させて実測により値を定めても良い。 By comparing the remaining travel time stored in the coasting start determination table with the target remaining travel time 17, it is determined whether it is better to coast from the current position and speed, or whether it is better to continue the current driving operation. This is a system that allows you to judge whether a product is good or not. The remaining travel time stored in the coasting start determination table is determined in advance on a simulation basis at a value that will save more energy while maintaining punctuality. Of course, the value may be determined by actual measurement by actually running the train.

目標残走行時分17の方が惰行開始判定テーブルにおける現在の位置と速度に対応する残走行時分の値よりも小さい間は、その時点で惰行開始すると定時性が確保できない、すなわち遅着するため、惰行開始位置20に値を設定しない。 As long as the target remaining running time 17 is smaller than the value of the remaining running time corresponding to the current position and speed in the coasting start determination table, punctuality cannot be ensured if coasting is started at that point, that is, the vehicle will arrive late. Therefore, no value is set in the coasting start position 20.

一方、目標残走行時分17が惰行開始判定テーブルにおける現在の位置と速度に対応する残走行時分の値の近辺(例えば±5秒以内)となった時点で、その時点での列車位置14を惰行開始位置20として出力する。 On the other hand, when the target remaining running time 17 becomes close to the value of the remaining running time corresponding to the current position and speed in the coasting start determination table (for example, within ±5 seconds), the train position 14 at that point becomes is output as the coasting start position 20.

惰行開始判定テーブルは各駅間につき複数種類が運行前に予め用意され、運行中には減速パタン特徴18の内容によって、それら複数のテーブルが使い分けられる。減速パタン特徴18の管理方法による、テーブルを作成する方法及びそれを選択して使用する方法は定速開始判定テーブルに対する考え方と同じである。以上が、定速支援部4と惰行支援部5における各出力の算出方法の説明である。 A plurality of coasting start determination tables are prepared in advance for each station interval before operation, and during operation, these plurality of tables are used depending on the contents of the deceleration pattern characteristics 18. The method of creating a table and the method of selecting and using it based on the method of managing the deceleration pattern characteristics 18 are the same as the concept for the constant speed start determination table. The above is an explanation of the calculation method of each output in the constant speed support section 4 and the coasting support section 5.

まず、制駆動指令演算部6は、列車速度13が保安装置7から取得する制限速度22を基本的に超過しないように、制駆動指令21を演算して出力する。すなわち、制駆動指令演算部6は、列車速度13が制限速度22を超過しない範囲で、定速走行速度19及び惰行開始位置20に基づいた制駆動指令21を算出する。なお、実施例1は、駅への停止ブレーキは乗務員が実施する前提である。 First, the braking/driving command calculation unit 6 calculates and outputs the braking/driving command 21 so that the train speed 13 basically does not exceed the speed limit 22 obtained from the safety device 7. That is, the braking/driving command calculation unit 6 calculates the braking/driving command 21 based on the constant traveling speed 19 and the coasting start position 20 within a range in which the train speed 13 does not exceed the speed limit 22 . In addition, in the first embodiment, it is assumed that the stopping brake at the station is applied by the train crew.

列車が駅を発車した後、制駆動指令演算部6は、定速走行速度19及び惰行開始位置20の内容を周期的に確認しながら力行させることにより、列車を加速する。定速走行速度19に値が設定された場合、その設定速度に列車速度13を追従させるように制駆動指令21を演算する。 After the train departs from the station, the braking/driving command calculation unit 6 accelerates the train by powering it while periodically checking the contents of the constant running speed 19 and the coasting start position 20. When a value is set for the constant running speed 19, the braking/driving command 21 is calculated so that the train speed 13 follows the set speed.

その後、惰行開始位置20に値が設定された場合には、その時点から惰行を始める。なお、力行による加速中、定速走行速度19の値が設定されないまま、惰行開始位置20の値が設定される場合もある。その場合は定速走行を挟まずに、その設定地点から惰行を開始する。 After that, if a value is set in the coasting start position 20, coasting starts from that point. Note that during acceleration due to power running, the value of the coasting start position 20 may be set without the constant running speed 19 being set. In that case, the vehicle starts coasting from the set point without intervening constant speed travel.

制限速度22によって、駅間に低い速度の速度制限が存在する場合には、制駆動指令演算部6は、列車速度13がその速度制限を超過しないように、制駆動指令21を算出する。速度制限が無くなった後は、駅発車後と同様の手順で加速運転、定速運転、及び惰行運転を行う。 If a low speed limit exists between stations due to the speed limit 22, the braking/driving command calculation unit 6 calculates the braking/driving command 21 so that the train speed 13 does not exceed the speed limit. After the speed limit is lifted, acceleration, constant speed, and coasting are performed in the same manner as after leaving the station.

上述のとおり、実施例1では、停止駅に近づいた際の停止ブレーキ操作は乗務員の役割とする。車両情報制御装置1では、制駆動指令21の内容によらず、乗務員によるノッチ操作(不図示)を優先させて主回路及びブレーキ装置に制動指令が送られる。 As described above, in the first embodiment, the driver is responsible for operating the stop brake when approaching a stop station. In the vehicle information control device 1, regardless of the content of the braking/driving command 21, a braking command is sent to the main circuit and the brake device with priority given to a notch operation (not shown) by a crew member.

制駆動指令演算部6において、目標とする速度(定速走行速度19や制限速度22)に列車速度13を追従させるための制御は、比例制御やファジー制御等が知られている。しかし、ここでは、その制御方式は問わないこととする。制駆動指令演算部6における制駆動指令21の算出方法を主とする実施例1の説明は、以上のとおりである。以下、実施例2では、駅間走行全体にわたって、手動での列車運転を支援する例を示す。 Proportional control, fuzzy control, etc. are known as the control for causing the train speed 13 to follow the target speed (constant running speed 19 or limited speed 22) in the braking/driving command calculation unit 6. However, here, the control method does not matter. The description of the first embodiment, which mainly focuses on the method of calculating the braking/driving command 21 in the braking/driving command calculation unit 6, is as above. In the following, a second embodiment will show an example in which manual train operation is supported throughout the entire journey between stations.

図7は、本発明の実施例2に係る省エネ運転支援システム(これも「本システム」という)の概略構成を示すブロック図である。図7の本システムは、運転支援装置30と、車両情報制御装置1と、表示器27と、より構成されている。運転支援装置10は、運転支援装置30は、車両情報制御装置1から取得する情報に基づいて、運転士支援情報26を決定・出力する。 FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of an energy-saving driving support system (also referred to as "this system") according to a second embodiment of the present invention. The system shown in FIG. 7 includes a driving support device 30, a vehicle information control device 1, and a display 27. The driving support device 10 determines and outputs driver support information 26 based on information acquired from the vehicle information control device 1.

運転士支援情報26は表示器27を通して乗務員に教示される。運転支援装置30が車両情報制御装置1から取得する情報は、目標着時刻11と現在時刻12と列車速度13と列車位置14と制駆動力情報25と次走行駅間情報15と乗務員識別情報16と手動ノッチ情報23である。 Driver support information 26 is taught to the crew through a display 27. The information that the driving support device 30 acquires from the vehicle information control device 1 includes target arrival time 11, current time 12, train speed 13, train position 14, braking/driving force information 25, next running station information 15, and crew identification information 16. and manual notch information 23.

目標着時刻11と現在時刻12と列車速度13と列車位置14と次走行駅間情報15と乗務員識別情報16と手動ノッチ情報23は、実施例1に記載のとおりである。制駆動力情報25は、発生した制駆動力の実績値又は指令値である。これらは、車両情報制御装置1に保持されている。 The target arrival time 11, current time 12, train speed 13, train position 14, next running station information 15, crew identification information 16, and manual notch information 23 are as described in the first embodiment. The braking/driving force information 25 is an actual value or a command value of the generated braking/driving force. These are held in the vehicle information control device 1.

運転支援装置30は、目標残走行時分算出部2と、位置・速度予測部28と、減速パタン特徴管理部3と、定速支援部4と、惰行支援部5と、運転士支援情報作成部9と、により構成されている。目標残走行時分算出部2は実施例1に記載のとおりである。 The driving support device 30 includes a target remaining travel time calculation section 2, a position/speed prediction section 28, a deceleration pattern characteristic management section 3, a constant speed support section 4, a coasting support section 5, and a driver support information creation section. 9. The target remaining travel time calculation unit 2 is as described in the first embodiment.

位置・速度予測部28は、列車速度13と列車位置14と制駆動力情報25とを入力して、予測速度29と予測位置24を算出し、定速支援部4と惰行支援部5へ出力する。予測速度29及び予測位置24の算出方法については後述する。減速パタン特徴18部は実施例1に記載のとおりである。 The position/speed prediction section 28 inputs the train speed 13, the train position 14, and the braking/driving force information 25, calculates a predicted speed 29 and a predicted position 24, and outputs them to the constant speed support section 4 and the coasting support section 5. do. A method for calculating the predicted speed 29 and predicted position 24 will be described later. The 18 deceleration pattern features are as described in the first embodiment.

定速支援部4は、目標残走行時分17と予測速度29と予測位置24と次走行駅間情報15と減速パタン特徴18を入力して、定速走行速度19を算出し、運転士支援情報作成部9へ出力する。定速走行速度19の算出方法については後述する。 The constant speed support unit 4 inputs the target remaining travel time 17, predicted speed 29, predicted position 24, next traveling station information 15, and deceleration pattern characteristics 18, calculates a constant speed 19, and provides driver support. It is output to the information creation section 9. A method for calculating the constant running speed 19 will be described later.

惰行支援部5は、目標残走行時分17と予測速度29と予測位置24と次走行駅間情報15と減速パタン特徴18を入力して、惰行開始位置20を算出し、運転士支援情報作成部9へ出力する。惰行開始位置20の算出方法については後述する。 The coasting support unit 5 inputs the target remaining travel time 17, predicted speed 29, predicted position 24, next running station information 15, and deceleration pattern characteristics 18, calculates the coasting start position 20, and creates driver support information. Output to section 9. A method for calculating the coasting start position 20 will be described later.

運転士支援情報作成部9は、定速走行速度19及び惰行開始位置20を入力して、乗務員に対する運転士支援情報26を作成する。運転士支援情報26の具体例として、制御モードとパラメータの組として構成する方法が挙げられる。ここで制御モードとは「定速」もしくは「惰行」であり、パラメータとは「定速」に対しては速度を、「惰行」に対しては位置を設定することが考えられる。表示器27は、画面表示あるいは音声鳴動、もしくはその両方で運転士支援情報26を教示する。運転支援内容教示の具体例は後述する。以上が、実施例2に係る省エネ運転支援システム(本システム)の概略構成の説明である。 The driver support information creation unit 9 inputs the constant running speed 19 and the coasting start position 20 and creates driver support information 26 for the crew. A specific example of the driver support information 26 is a method of configuring it as a set of a control mode and a parameter. Here, the control mode is "constant speed" or "coasting", and the parameter may be a speed for "constant speed" and a position for "coasting". The display device 27 teaches the driver support information 26 through screen display, audio sound, or both. A specific example of driving support content teaching will be described later. The above is a description of the schematic configuration of the energy-saving driving support system (this system) according to the second embodiment.

つぎに、図7で示した実施例2に係る本システムに含まれる、位置・速度予測部28と定速支援部4と惰行支援部5における各出力データの算出方法を説明する。 Next, a method of calculating each output data in the position/velocity prediction unit 28, the constant speed support unit 4, and the coasting support unit 5 included in the present system according to the second embodiment shown in FIG. 7 will be explained.

位置・速度予測部28は、対象となる列車の所定時間後の速度と位置を予測する。これは、手動運転における運転支援という機能の特性上、乗務員に対して実際に必要となる運転操作タイミングよりも早いタイミングで運転操作内容を教示することが必要だからである。 The position/speed prediction unit 28 predicts the speed and position of the target train after a predetermined time. This is because, due to the characteristics of the function of driving support in manual driving, it is necessary to teach the details of the driving operation to the crew member at a timing earlier than the timing of the actual driving operation.

速度と位置の予測方法の一例として、位置・速度予測部28は、列車速度13と列車位置14を基準に、それから先の所定時間後まで制駆動力情報25が続いたと仮定して、予測速度29と予測位置24を計算する。 As an example of a method for predicting speed and position, the position/speed prediction unit 28 calculates a predicted speed based on the train speed 13 and train position 14, assuming that the braking/driving force information 25 continues until a predetermined time after that. 29 and the predicted position 24 are calculated.

予測の計算過程では、車両の制駆動特性や路線条件、あるいは制限速度22情報を加味することで、より精度の良い予測が可能となる(これらの付加情報は不図示)。また、予測用の所定時間は乗務員が支援内容を知覚してから余裕を持って操作に移ることができるように決められる。 In the prediction calculation process, more accurate predictions can be made by taking into account the vehicle's braking/driving characteristics, route conditions, or speed limit 22 information (these additional information is not shown). Further, the predetermined time for prediction is determined so that the crew member can begin operations with ample time after perceiving the content of support.

定速支援部4における定速走行速度19の算出過程は、実施例1における列車速度13と列車位置14の代わりに、実施例2の予測速度29と予測位置24を用いることで算出される。具体的な算出方法については実施例1に記載のとおりである。 The process of calculating the constant speed traveling speed 19 in the constant speed support unit 4 is performed by using the predicted speed 29 and predicted position 24 of the second embodiment instead of the train speed 13 and train position 14 of the first embodiment. The specific calculation method is as described in Example 1.

惰行支援部5における惰行開始位置20の算出過程は、実施例1における列車速度13と列車位置14の代わりに、実施例2の予測速度29と予測位置24を用いることで算出される。具体的な算出方法については実施例1に記載のとおりである。表示器27では、運転士支援情報26に従って、乗務員に対する支援内容を教示する。具体例として、図8を用いて後述する運転操作内容を教示する方法が挙げられる。 In the process of calculating the coasting start position 20 in the coasting support section 5, the predicted speed 29 and predicted position 24 of the second embodiment are used instead of the train speed 13 and the train position 14 of the first embodiment. The specific calculation method is as described in Example 1. The display 27 instructs the crew on the details of support according to the driver support information 26. A specific example is a method of teaching driving operation details, which will be described later with reference to FIG.

実施例2では、本発明の省エネ運転支援システムによって、駅間走行全体にわたって、手動での列車運転を支援する例を示す。実施例2に示す方法によれば、減速区間の運転方法に乗務員毎のばらつきがある場合でも、定時性の悪化が抑制できる運転支援情報を乗務員に教示可能となる。なお、実施例2には、原則区間の一部を自動で運転する場合も含む。 Embodiment 2 shows an example in which the energy-saving driving support system of the present invention supports manual train driving throughout the entire journey between stations. According to the method shown in the second embodiment, even if there are variations among the crew members in the driving method in the deceleration section, it is possible to teach the crew members driving support information that can suppress deterioration of punctuality. Note that Embodiment 2 also includes a case where a part of the section is automatically operated in principle.

図8は、図7の本システムにおける表示器27が表示内容を遷移させた一例を示す説明図である。図8に示すように、運転台に設置された表示器27に、運転操作内容が表示されている。定速走行速度19に値が設定されている場合に「87km/h定速」、惰行開始位置20が設定されている場合に「Xm地点でノッチオフ」といった運転操作内容が表示される。画面表示以外に音声鳴動での教示も可能であり、両者を併用することも考えられる。列車運行中(駅停止中含む)における、定速走行速度19及び惰行開始位置20が、それぞれ出力される処理手順は図2の通りであり、実施例1において説明したとおりである。 FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of how the display 27 in the present system shown in FIG. 7 changes the display contents. As shown in FIG. 8, the details of the driving operation are displayed on a display 27 installed in the driver's cab. Driving operation details such as "87 km/h constant speed" when a value is set for the constant running speed 19 and "notch off at point Xm" when the coasting start position 20 is set are displayed. In addition to screen display, it is also possible to teach by voice sound, and it is also possible to use both in combination. The processing procedure for outputting the constant running speed 19 and the coasting start position 20 while the train is in operation (including while the train is stopped at a station) is shown in FIG. 2 and is the same as described in the first embodiment.

以下、本発明の要点を特許請求の範囲に沿って説明する。
[1]本システムは、駅間走行中の列車の乗務員に運転操作を支援するものである。本システムは、定速支援部4と、惰行支援部5と、目標残走行時分算出部2と、減速パタン特徴管理部3と、を備えて構成されている。定速支援部4は、列車の在線位置に応じた定速走行速度19を決定する。惰行支援部5は、列車の在線位置に応じた惰行開始位置20を決定する。目標残走行時分算出部2は、次停車駅までの残走行時間の目標値を算出する。減速パタン特徴管理部3は、乗務員毎の減速パタン特徴18を管理する。
Hereinafter, the main points of the present invention will be explained along with the scope of the claims.
[1] This system supports train crews in driving operations while traveling between stations. This system includes a constant speed support section 4, a coasting support section 5, a target remaining travel time calculation section 2, and a deceleration pattern characteristic management section 3. The constant speed support unit 4 determines the constant speed running speed 19 according to the position of the train on the line. The coasting support unit 5 determines a coasting start position 20 according to the position of the train on the line. The target remaining travel time calculation unit 2 calculates a target value of the remaining travel time to the next stop station. The deceleration pattern feature management unit 3 manages deceleration pattern features 18 for each crew member.

減速パタン特徴管理部3は、支援対象の列車の乗務員に対応した減速パタン特徴18を出力する。このように出力された減速パタン特徴18のほかに、列車の位置及び速度と、目標残走行時間と、に基づいて、定速支援部4及び惰行支援部5は、定速走行速度19及び惰行開始位置20をそれぞれ決定する。 The deceleration pattern feature management unit 3 outputs a deceleration pattern feature 18 corresponding to the crew member of the train to be supported. In addition to the deceleration pattern characteristics 18 output in this way, the constant speed support unit 4 and the coasting support unit 5 determine the constant speed running speed 19 and the coasting speed based on the position and speed of the train and the target remaining running time. Each starting position 20 is determined.

このような本システムの動作によって、普及が望まれている有人の省エネ運転支援システム、すなわち、少なくとも減速区間は乗務員が手動で運転するという省エネ運転支援システムに残されていた課題を解決できる。その課題とは、乗務員の個人的運転技量に基づく制動操作について、ばらつきが不可避とされていた課題である。 The operation of this system solves the problems that remain with manned energy-saving driving support systems that are expected to become more widespread, that is, energy-saving driving support systems that require manual driving by the crew at least in the deceleration section. The problem is that variations in braking operations based on the individual driving skills of crew members are unavoidable.

その課題に対し、本システムによれば、どの乗務員にとっても受け入れ易いように、個人的運転技量を尊重した支援策を提示して遅着や早着を抑制するとともに、省エネ走行を追求することが可能となる。つまり、支援対象の列車の乗務員に対応した、乗務員個別の減速パタン特徴18に基づいた支援策は、個人的運転技量を尊重した内容である。 To address this issue, this system presents support measures that respect individual driving skills in a way that is easily accepted by all crew members, suppresses late arrivals and early arrivals, and pursues energy-saving driving. It becomes possible. In other words, the support measures based on the deceleration pattern characteristics 18 of individual train crew members corresponding to the train crew members to be supported are designed to respect the individual driving skills.

したがって、その内容を提示された乗務員本人は、当然に自分の個性に合わせた支援策であるため、心理的抵抗が少なく受け入れ易い。その結果、乗務員は、省エネ目的に即して最適の支援策に沿った最適な運転操作を実行する。このように、本システムによれば、遅着や早着を抑制するとともに、省エネ走行を追求することが可能となる。 Therefore, the crew members themselves who are presented with the content of the support plan naturally have little psychological resistance and are more likely to accept the support plan as it is tailored to their individuality. As a result, the crew performs optimal driving operations in accordance with the optimal support measures in accordance with the energy saving objective. In this way, according to this system, it is possible to suppress late arrivals and early arrivals, and to pursue energy-saving driving.

[2]本システムにおいて、減速パタン特徴18は、列車位置14に応じた速度情報として管理される。これについて、図4に示すように、第1管理方法では、位置に応じた速度データをテーブル化し、各乗務員の減速パタンを駅間毎にデータベース化している。すなわち、減速パタン特徴18は、図4の表中に記載されたように、駅1から駅2までの間における位置[m]に応じた速度情報として管理されている。 [2] In this system, the deceleration pattern feature 18 is managed as speed information according to the train position 14. Regarding this, as shown in FIG. 4, in the first management method, speed data according to position is created in a table, and deceleration patterns of each crew member are created in a database for each station. That is, the deceleration pattern feature 18 is managed as speed information according to the position [m] between station 1 and station 2, as described in the table of FIG.

[3]本システムにおいて、減速パタン特徴18は、列車位置14に応じたノッチ扱い情報として管理される。すなわち、減速パタン特徴18は、図5の表中に記載されたように、第2管理方法では、駅1から駅2までの間における位置[m]に応じたノッチ扱い情報として管理される。この情報を用いた実際の運転支援において、例えば、図8に示すように、惰行開始位置20が設定されている場合に「Xm地点でノッチオフ」といった運転操作内容が表示される。 [3] In this system, the deceleration pattern feature 18 is managed as notch handling information according to the train position 14. That is, as described in the table of FIG. 5, in the second management method, the deceleration pattern feature 18 is managed as notch handling information according to the position [m] between station 1 and station 2. In actual driving support using this information, for example, as shown in FIG. 8, when the coasting start position 20 is set, driving operation details such as "notch off at point Xm" are displayed.

[4]本システムにおいて、減速パタン特徴18は、減速度の大きさに応じて2つ以上の段階に分類されて管理される。これについて、図6に示すように、第3管理方法では、各乗務員の減速パタンを減速度の傾向の急緩で2つ以上の段階に分類し、駅間毎にデータベース化している。実施例では減速度の傾向を急・中庸・緩の3種類に分類し、それぞれに想定減速度を割り付けている。各乗務員は、過去の運転実績から、これらのうち何れか最も近い減速度傾向に分類される。 [4] In this system, the deceleration pattern characteristics 18 are classified and managed into two or more stages depending on the magnitude of deceleration. Regarding this, as shown in FIG. 6, in the third management method, each crew member's deceleration pattern is classified into two or more stages depending on the steepness or slowness of the deceleration tendency, and a database is created for each station. In the embodiment, the tendency of deceleration is classified into three types: steep, moderate, and slow, and an expected deceleration is assigned to each type. Each crew member is classified into one of these deceleration trends closest to each other based on past driving performance.

[5]本システムにおいて、減速パタン特徴18は、降雨や降雪の有無と、乗車率の多寡と、前回メンテナンス時期からの経過時間と、の少なくとも何れかの条件によって、場合分け管理される。
[6]本システムにおいて、減速パタン特徴管理部3は、車両情報制御装置1から支援対象の列車の乗務員を識別する情報を取得する(図2のステップS3)。では、減速パタン特徴管理部3が、車両情報制御装置1から乗務員識別情報16を取得する。なお、乗務員識別情報16の一例として、乗務員の氏名や乗務員毎に割り振られたID番号が挙げられる。
[5] In this system, the deceleration pattern characteristics 18 are managed on a case-by-case basis depending on at least one of the following conditions: the presence or absence of rain or snowfall, the amount of occupancy, and the elapsed time since the previous maintenance period.
[6] In this system, the deceleration pattern characteristic management unit 3 acquires information for identifying the crew member of the train to be supported from the vehicle information control device 1 (step S3 in FIG. 2). Then, the deceleration pattern feature management section 3 acquires the crew identification information 16 from the vehicle information control device 1. Note that examples of the crew identification information 16 include the names of crew members and ID numbers assigned to each crew member.

[7]本システムにおいて、減速パタン特徴管理部3は、降雨や降雪の有無と、乗車率の多寡と、前回メンテナンス時期からの経過時間と、の少なくとも何れかに関する情報を車両情報制御装置1から取得する。これらの条件によって車両のブレーキの効きが変化するため、それに応じて乗務員の通常操作の特徴も変化する場合がある。これに対し、細分化した管理によって、想定する原則パタンの精度が向上させることができる。 [7] In this system, the deceleration pattern characteristic management unit 3 receives information from the vehicle information control device 1 regarding at least any of the following: the presence or absence of rain or snowfall, the amount of occupancy, and the elapsed time since the previous maintenance period. get. Since the effectiveness of the vehicle's brakes changes depending on these conditions, the characteristics of the crew's normal operation may change accordingly. On the other hand, by performing subdivided management, the accuracy of the assumed principle pattern can be improved.

[8]本システムにおいて、定速走行速度19及び惰行開始位置20に基づき、制駆動装置への制駆動指令21を計算する制駆動指令演算部6を備える。本発明では、駅への停止ブレーキは乗務員が実施する前提である。その乗務員を支援するため、制駆動指令演算部6は、列車速度13が、保安装置7から取得する制限速度22を超過しないように制駆動指令21を演算して出力する。すなわち、制駆動指令演算部6は、制限速度22を列車速度13が超過しない範囲において、定速走行速度19及び惰行開始位置20に基づいた制駆動指令21の算出を行う。算出された制駆動指令21は、制駆動指令演算部6から車両情報制御装置1へ出力されて乗務員を支援する。 [8] This system includes a braking/driving command calculation unit 6 that calculates a braking/driving command 21 to the braking/driving device based on the constant running speed 19 and the coasting start position 20. In the present invention, it is assumed that the stopping brake at the station is applied by the train crew. In order to support the crew, the braking/driving command calculation unit 6 calculates and outputs the braking/driving command 21 so that the train speed 13 does not exceed the speed limit 22 obtained from the safety device 7. That is, the braking/driving command calculation unit 6 calculates the braking/driving command 21 based on the constant running speed 19 and the coasting start position 20 within a range in which the train speed 13 does not exceed the speed limit 22 . The calculated braking/driving command 21 is output from the braking/driving command calculation unit 6 to the vehicle information control device 1 to support the crew member.

[9]本システムにおいて、定速走行速度19及び惰行開始位置20に基づき、乗務員が参照するための目標速度と惰行タイミングを出力する運転士支援情報作成部9(図7)を備える。運転士支援情報作成部9は、定速走行速度19及び惰行開始位置20を入力して、乗務員に対する運転士支援情報26を作成する。 [9] This system includes a driver support information creation unit 9 (FIG. 7) that outputs a target speed and coasting timing for reference by the crew based on the constant running speed 19 and the coasting start position 20. The driver support information creation unit 9 inputs the constant running speed 19 and the coasting start position 20 and creates driver support information 26 for the crew.

運転士支援情報26の具体例として、制御モードとパラメータの組として構成する。この制御モードの例として、「定速」もしくは「惰行」がある。組の例として、「定速」に対しては速度を、「惰行」に対しては位置を組み合わせて設定する。図7及び図8に示す表示器27は、運転士支援情報26を教示する。 A specific example of the driver support information 26 is configured as a set of a control mode and a parameter. Examples of this control mode include "constant speed" and "coasting". As an example of a set, a combination of speed is set for "constant speed" and position is set for "coasting". The display 27 shown in FIGS. 7 and 8 teaches driver support information 26.

[10]本システムにおいて、運転士支援情報作成部9が出力した目標速度と惰行タイミングを、表示と音声の少なくとも何れかで乗務員に教示する端末を備える。図8に示すように、表示器27において、定速走行速度19に値が設定されている場合に「87km/h定速」、惰行開始位置20が設定されている場合に「Xm地点でノッチオフ」といった運転操作内容が表示される。画面表示以外に音声鳴動での教示も可能であり、両者を併用しても良い。 [10] This system includes a terminal that teaches the target speed and coasting timing output by the driver support information creation unit 9 to the crew by at least one of display and voice. As shown in FIG. 8, the display 27 shows "87 km/h constant speed" when the constant running speed 19 is set, and "Notch off at point Xm" when the coasting start position 20 is set. '' will be displayed. In addition to screen display, it is also possible to teach by voice sound, and both may be used in combination.

[11]本方法は、車両情報制御装置1と運転支援装置10と保安装置7とを用いて、駅間を走行中の列車の運転操作を支援する方法である。運転支援装置10は、車両情報制御装置1を経由して制駆動指令21を制駆動装置へ伝達する。この、運転支援装置10は、目標残走行時分算出部2と、減速パタン特徴管理部3と、定速支援部4と、惰行支援部5と、制駆動指令演算部6と、を備えて構成されている。 [11] This method uses the vehicle information control device 1, the driving support device 10, and the safety device 7 to support the driving operation of a train running between stations. The driving support device 10 transmits the braking/driving command 21 to the braking/driving device via the vehicle information control device 1 . This driving support device 10 includes a target remaining travel time calculation section 2, a deceleration pattern characteristic management section 3, a constant speed support section 4, a coasting support section 5, and a braking/driving command calculation section 6. It is configured.

目標残走行時分算出部2は、次停車駅までの残走行時間の目標値を算出する。減速パタン特徴管理部3は、乗務員毎の減速パタン特徴18を管理する。定速支援部4は、列車の在線位置に応じた定速走行速度19を決定する。惰行支援部5は、列車の在線位置に応じた惰行開始位置20を決定する。制駆動指令演算部6は、列車速度13と列車位置14と定速走行速度19及び惰行開始位置20と制限速度22を入力して、制駆動指令21を算出し、車両情報制御装置1へ出力する。 The target remaining travel time calculation unit 2 calculates a target value of the remaining travel time to the next stop station. The deceleration pattern feature management unit 3 manages deceleration pattern features 18 for each crew member. The constant speed support unit 4 determines the constant speed running speed 19 according to the position of the train on the line. The coasting support unit 5 determines a coasting start position 20 according to the position of the train on the line. The braking/driving command calculation unit 6 inputs the train speed 13, train position 14, constant running speed 19, coasting start position 20, and speed limit 22, calculates the braking/driving command 21, and outputs it to the vehicle information control device 1. do.

運転支援装置10は、車両情報制御装置1から目標着時刻11と現在時刻12と列車速度13と列車位置14と次走行駅間情報15と乗務員識別情報16と手動ノッチ情報23と、を取得するほか、保安装置7から制限速度22を取得する。 The driving support device 10 acquires the target arrival time 11, the current time 12, the train speed 13, the train position 14, the next running station information 15, the crew identification information 16, and the manual notch information 23 from the vehicle information control device 1. In addition, the speed limit 22 is acquired from the safety device 7.

減速パタン特徴管理部3は、つぎに示す手順(ステップS1~ステップS9)により、で減速パタン特徴18を、定速支援部4及び惰行支援部5に対して出力する。まず、ステップS1では、支援対象の列車が駅に停車中であるか否かを判定する。つぎに、ステップS2では、車両情報制御装置1から次走行駅間情報15を取得する。つぎに、ステップS3では、車両情報制御装置1から乗務員識別情報16を取得する。 The deceleration pattern feature management section 3 outputs the deceleration pattern feature 18 to the constant speed support section 4 and coasting support section 5 according to the following procedure (steps S1 to S9). First, in step S1, it is determined whether a train to be supported is stopping at a station. Next, in step S2, the next traveling station information 15 is acquired from the vehicle information control device 1. Next, in step S3, crew identification information 16 is acquired from the vehicle information control device 1.

つぎに、ステップS4では、乗務員識別情報16に基づいて、その乗務員に紐づく減速パタン特徴18をデータベースから検索する。検索された減速パタン特徴18は、定速支援部4及び惰行支援部5に対して出力される。 Next, in step S4, based on the crew member identification information 16, the database is searched for deceleration pattern characteristics 18 associated with the crew member. The searched deceleration pattern feature 18 is output to the constant speed support section 4 and the coasting support section 5.

つぎに、ステップS5では、定速支援部4及び惰行支援部5が、次走行駅間情報15と減速パタン特徴18に基づいて、それぞれ、定速開始判定用テーブルと惰行開始判定用テーブルを選択し、次駅間走行に備えて読み込む。つぎに、ステップS6,S8では、惰行支援部5及び定速支援部4が、惰行開始位置20及び定速走行速度19の設定有無をそれぞれ判定する。 Next, in step S5, the constant speed support unit 4 and the coasting support unit 5 select a constant speed start determination table and a coasting start determination table, respectively, based on the next running station information 15 and the deceleration pattern characteristics 18. and then load it in preparation for the next trip between stations. Next, in steps S6 and S8, the coasting support section 5 and the constant speed support section 4 respectively determine whether the coasting start position 20 and the constant speed running speed 19 are set.

また、定速支援部4及び惰行支援部5が、目標残走行時間と、減速パタン特徴18と、列車の位置及び速度と、に基づいて、定速走行速度19及び惰行開始位置20を決定する。つぎに、ステップS7,S9では、惰行支援部5及び定速支援部4が、設定された惰行開始位置20及び定速走行速度19を制駆動指令演算部6に送出する。本方法は、以上の手順により、駅間を走行中の列車の運転操作を支援する。 Further, the constant speed support unit 4 and the coasting support unit 5 determine the constant speed running speed 19 and the coasting start position 20 based on the target remaining running time, the deceleration pattern characteristics 18, and the position and speed of the train. . Next, in steps S7 and S9, the coasting support section 5 and constant speed support section 4 send the set coasting start position 20 and constant speed running speed 19 to the braking/driving command calculation section 6. This method supports the operation of a train running between stations through the steps described above.

また、上述の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。なお、本システムは、不図示のコンピュータにより構成されている。そのコンピュータは、例えば、CPU(Central Processing Unit)と、メモリと、通信装置と、入出力装置と、を備える。CPUは、メモリに記憶されるプログラムを実行することで、図1~図8に例示した機能を実現する。このコンピュータのメモリには、図4に例示した各種DBも格納される。また、各機能を実現するプログラム、テーブル、等の情報は、メモリや、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、又は、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に置くことができる。 Further, each of the above-mentioned configurations, functions, processing units, processing means, etc. may be partially or entirely realized in hardware by designing, for example, an integrated circuit. Note that this system is configured by a computer (not shown). The computer includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a memory, a communication device, and an input/output device. The CPU implements the functions illustrated in FIGS. 1 to 8 by executing programs stored in the memory. Various DBs illustrated in FIG. 4 are also stored in the memory of this computer. In addition, information such as programs, tables, etc. that realize each function can be stored in a memory, a recording device such as a hard disk, an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, SD card, or DVD. .

1 車両情報制御装置、2 目標残走行時分算出部、3 減速パタン特徴管理部、4 定速支援部、5 惰行支援部、6 制駆動指令演算部、7 保安装置、9 運転士支援情報作成部、10,30 運転支援装置、11 目標着時刻、12 現在時刻、13 列車速度、14 列車位置、15 次走行駅間情報、16 乗務員識別情報、17 目標残走行時分、18 減速パタン特徴、19 定速走行速度、20 惰行開始位置、21 制駆動指令、22 制限速度、23 手動ノッチ情報、24 予測位置、25 制駆動力情報、26 運転士支援情報、27 表示器、28 位置・速度予測部、29 予測速度 1 Vehicle information control device, 2 Target remaining travel time calculation unit, 3 Deceleration pattern characteristic management unit, 4 Constant speed support unit, 5 Coasting support unit, 6 Braking/driving command calculation unit, 7 Safety device, 9 Driver support information creation Part, 10, 30 Driving support device, 11 Target arrival time, 12 Current time, 13 Train speed, 14 Train position, 15 Next running station information, 16 Crew identification information, 17 Target remaining running time, 18 Deceleration pattern characteristics, 19 constant running speed, 20 coasting start position, 21 braking/driving command, 22 speed limit, 23 manual notch information, 24 predicted position, 25 braking/driving force information, 26 driver support information, 27 display, 28 position/speed prediction Part, 29 Predicted speed

Claims (11)

列車の駅間走行中において、減速区間では乗務員が前記列車を手動で運転するが、前記減速区間以外の自動運転部分では前記列車の走行制御を行う省エネ運転支援システムであって、
前記列車の在線位置に応じた定速走行速度を決定する定速支援部と、
前記列車の在線位置に応じた惰行開始位置を決定する惰行支援部と、
次停車駅までの残走行時間の目標値としての目標残走行時間を算出する目標残走行時分算出部と、
前記減速区間での、乗務員毎の減速パタン特徴を管理する減速パタン特徴管理部と、
を備え、
前記減速パタン特徴管理部は、支援対象とする前記列車の乗務員に対応した前記減速パタン特徴を出力し、
前記減速区間以外において、前記定速支援部と前記惰行支援部は、前記目標残走行時間と前記減速パタン特徴と前記列車の位置及び速度とに基づいて前記定速走行速度と前記惰行開始位置を決定する、
省エネ運転支援システム。
While a train is running between stations, a crew member manually drives the train in a deceleration section, but controls the running of the train in an automatic operation section other than the deceleration section, the energy-saving driving support system comprising:
a constant speed support unit that determines a constant traveling speed according to the position of the train;
a coasting support unit that determines a coasting start position according to the position of the train;
a target remaining travel time calculation unit that calculates a target remaining travel time as a target value of the remaining travel time to the next stop station;
a deceleration pattern characteristic management unit that manages deceleration pattern characteristics for each crew member in the deceleration section ;
Equipped with
The deceleration pattern characteristic management unit outputs the deceleration pattern characteristic corresponding to the crew member of the train to be supported,
In areas other than the deceleration section, the constant speed support section and the coasting support section determine the constant speed running speed and the coasting start position based on the target remaining running time, the deceleration pattern characteristics, and the position and speed of the train. decide,
Energy-saving driving support system.
前記減速パタン特徴は列車位置に応じた速度情報として管理される、
請求項1に記載の省エネ運転支援システム。
The deceleration pattern characteristics are managed as speed information according to the train position.
The energy-saving driving support system according to claim 1.
前記減速パタン特徴は列車位置に応じたノッチ扱い情報として管理される、
請求項1に記載の省エネ運転支援システム。
The deceleration pattern characteristics are managed as notch handling information according to the train position.
The energy-saving driving support system according to claim 1.
前記減速パタン特徴は減速度の大きさに応じて2つ以上の段階に分類されて管理される、
請求項1に記載の省エネ運転支援システム。
The deceleration pattern characteristics are classified and managed into two or more stages depending on the magnitude of the deceleration.
The energy-saving driving support system according to claim 1.
前記減速パタン特徴は、降雨や降雪の有無と、乗車率の多寡と、前回メンテナンス時期からの経過時間と、の少なくとも何れかの条件によって、場合分け管理される、
請求項1に記載の省エネ運転支援システム。
The deceleration pattern characteristics are managed on a case-by-case basis depending on at least one of the following conditions: the presence or absence of rain or snowfall, the amount of occupancy, and the elapsed time since the previous maintenance time.
The energy-saving driving support system according to claim 1.
前記減速パタン特徴管理部は、車両情報制御装置から支援対象とする前記列車の乗務員を識別する情報を取得する、
請求項1に記載の省エネ運転支援システム。
The deceleration pattern characteristic management unit acquires information identifying a crew member of the train to be supported from a vehicle information control device;
The energy-saving driving support system according to claim 1.
前記減速パタン特徴管理部は、降雨や降雪の有無と、乗車率の多寡と、前回メンテナンス時期からの経過時間と、の少なくとも何れかに関する情報を取得する、
請求項1に記載の省エネ運転支援システム。
The deceleration pattern characteristic management unit acquires information regarding at least any of the following: the presence or absence of rain or snowfall, the amount of occupancy, and the elapsed time since the previous maintenance period;
The energy-saving driving support system according to claim 1.
前記定速走行速度と前記惰行開始位置に基づき、制駆動装置への制駆動指令を計算する制駆動指令演算部を備える、
請求項1に記載の省エネ運転支援システム。
comprising a braking/driving command calculation unit that calculates a braking/driving command to a braking/driving device based on the constant running speed and the coasting start position;
The energy-saving driving support system according to claim 1.
前記定速走行速度と前記惰行開始位置に基づき、乗務員が参照するための目標速度と惰行タイミングを出力する運転士支援情報作成部を備える、
請求項1に記載の省エネ運転支援システム。
comprising a driver support information creation unit that outputs a target speed and coasting timing for reference by a crew member based on the constant running speed and the coasting start position;
The energy-saving driving support system according to claim 1.
前記運転士支援情報作成部が出力した目標速度と惰行タイミングを、表示と音声の少なくとも何れかで前記乗務員に教示する端末を備える、
請求項9に記載の省エネ運転支援システム。
comprising a terminal that teaches the target speed and coasting timing output by the driver support information creation unit to the crew member by at least one of display and voice;
The energy saving driving support system according to claim 9.
車両情報制御装置と運転支援装置と保安装置とを用いて、駅間を走行中の列車の運転操作を支援する省エネ運転支援方法であって、
前記車両情報制御装置を経由して制駆動指令を制駆動装置へ伝達する前記運転支援装置は、
次停車駅までの残走行時間の目標値を算出する目標残走行時分算出部と、
乗務員毎の減速パタン特徴を管理する減速パタン特徴管理部と、
前記列車の在線位置に応じた定速走行速度を決定する定速支援部と、
前記列車の在線位置に応じた惰行開始位置を決定する惰行支援部と、
列車速度と列車位置と定速走行速度と惰行開始位置と制限速度を入力して、制駆動指令を算出し、前記車両情報制御装置へ出力する制駆動指令演算部と、
を備えて構成され、
前記運転支援装置は、前記車両情報制御装置から目標着時刻と現在時刻と列車速度と列車位置と次走行駅間情報と乗務員識別情報と手動ノッチ情報と、を取得するほか、前記保安装置から制限速度を取得し、
前記減速パタン特徴管理部は、
支援対象とする前記列車が駅に停車中であるか否かを判定するステップと、
前記車両情報制御装置から次走行駅間情報を取得するステップと、
前記車両情報制御装置から乗務員識別情報を取得するステップと、
乗務員識別情報に基づいて、その乗務員に紐づく前記減速パタン特徴をデータベースから検索し、該減速パタン特徴を前記定速支援部及び前記惰行支援部に対して出力するステップと、
前記定速支援部及び前記惰行支援部が、次走行駅間情報と前記減速パタン特徴に基づいて、それぞれ、定速開始判定用テーブルと惰行開始判定用テーブルを選択し、次駅間走行に備えて読み込むステップと、
前記惰行支援部及び前記定速支援部が、惰行開始位置及び定速走行速度の設定有無をそれぞれ判定するステップと、
前記惰行支援部及び前記定速支援部が、設定された惰行開始位置及び定速走行速度を前記制駆動指令演算部に送出するステップと、
を有し、
前記目標残走行時分算出部は、次停車駅までの残走行時間の目標値とする目標残走行時間を算出し、
前記定速支援部及び前記惰行支援部が、前記目標残走行時間と前記減速パタン特徴と前記列車の位置及び速度とに基づいて前記定速走行速度と前記惰行開始位置を決定する、
省エネ運転支援方法。
An energy-saving driving support method for supporting the driving operation of a train running between stations using a vehicle information control device, a driving support device, and a security device, the method comprising:
The driving support device transmits a braking/driving command to a braking/driving device via the vehicle information control device,
a target remaining travel time calculation unit that calculates a target value of the remaining travel time to the next stop station;
a deceleration pattern characteristic management unit that manages deceleration pattern characteristics for each crew member;
a constant speed support unit that determines a constant traveling speed according to the position of the train;
a coasting support unit that determines a coasting start position according to the position of the train;
a braking/driving command calculation unit that inputs a train speed, a train position, a constant running speed, a coasting start position, and a speed limit, calculates a braking/driving command, and outputs the same to the vehicle information control device;
configured with
The driving support device acquires target arrival time, current time, train speed, train position, next running station information, crew identification information, and manual notch information from the vehicle information control device, and also acquires restriction information from the security device. get speed,
The deceleration pattern feature management unit includes:
determining whether the train to be supported is stopping at a station;
acquiring next traveling station information from the vehicle information control device;
acquiring crew identification information from the vehicle information control device;
searching the database for the deceleration pattern characteristics associated with the crew member based on crew identification information, and outputting the deceleration pattern characteristics to the constant speed support section and the coasting support section;
The constant speed support unit and the coasting support unit select a constant speed start determination table and a coasting start determination table, respectively, based on the next traveling station information and the deceleration pattern characteristics, and prepare for the next station traveling. and the step of loading
a step in which the coasting support section and the constant speed support section respectively determine whether a coasting start position and a constant speed are set;
a step in which the coasting support unit and the constant speed support unit send the set coasting start position and constant speed to the braking/driving command calculation unit;
has
The target remaining travel time calculation unit calculates a target remaining travel time to be a target value of the remaining travel time to the next stop station,
The constant speed support unit and the coasting support unit determine the constant speed running speed and the coasting start position based on the target remaining running time, the deceleration pattern characteristics, and the position and speed of the train.
Energy saving driving support method.
JP2020031178A 2020-02-27 2020-02-27 Energy-saving driving support system and its method Active JP7426256B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020031178A JP7426256B2 (en) 2020-02-27 2020-02-27 Energy-saving driving support system and its method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020031178A JP7426256B2 (en) 2020-02-27 2020-02-27 Energy-saving driving support system and its method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021136772A JP2021136772A (en) 2021-09-13
JP7426256B2 true JP7426256B2 (en) 2024-02-01

Family

ID=77661913

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020031178A Active JP7426256B2 (en) 2020-02-27 2020-02-27 Energy-saving driving support system and its method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7426256B2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014034358A (en) 2012-08-10 2014-02-24 Railway Technical Research Institute Program, and train operation simulator
JP2017063556A (en) 2015-09-25 2017-03-30 株式会社日立製作所 Travel pattern generation device, automatic train operation system equipped with travel pattern generation device and automatic train operation device, and operation assisting system equipped with travel pattern generation device and operation assisting device
JP2018042380A (en) 2016-09-08 2018-03-15 株式会社日立製作所 Train driving assist apparatus
JP2019122131A (en) 2018-01-04 2019-07-22 株式会社日立製作所 Operation support system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014034358A (en) 2012-08-10 2014-02-24 Railway Technical Research Institute Program, and train operation simulator
JP2017063556A (en) 2015-09-25 2017-03-30 株式会社日立製作所 Travel pattern generation device, automatic train operation system equipped with travel pattern generation device and automatic train operation device, and operation assisting system equipped with travel pattern generation device and operation assisting device
JP2018042380A (en) 2016-09-08 2018-03-15 株式会社日立製作所 Train driving assist apparatus
JP2019122131A (en) 2018-01-04 2019-07-22 株式会社日立製作所 Operation support system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021136772A (en) 2021-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. Multiple-phase train trajectory optimization with signalling and operational constraints
NL1000896C2 (en) Method and system for optimizing the driving behavior of a vehicle, preferably a rail vehicle.
JP5199315B2 (en) Speed control device for automatic train operation
JP4294251B2 (en) System for managing the route of railway vehicles
CN105270446B (en) Train management system
Albrecht et al. Applications of real‐time speed control in rail‐bound public transportation systems
CN112776858B (en) Non-freight railway automatic vehicle control method, device and equipment based on operation diagram
WO2013085661A2 (en) System and method for planning movement of vehicles
CN109130958A (en) Train crosses phase-separating section autocontrol method, device, mobile unit and electronic equipment
CN115273503B (en) Traffic control method for automatic driving vehicles in park without signal lamp
GB2536002A (en) Railway Vehicle Operation
Wang et al. Optimal trajectory planning and train scheduling for urban rail transit systems
JP2002249049A (en) Traffic control device
JP7426256B2 (en) Energy-saving driving support system and its method
JP5459837B2 (en) Emergency vehicle support device, emergency vehicle support system, and emergency vehicle support method
JP4961854B2 (en) Vehicle control system
JP2006006030A (en) Drive pattern creation device, vehicle speed control device and vehicle drive support device
JP2011173529A (en) Computer and method for operation arrangement according to train congestion status
JPH08156794A (en) Method and device for drawing up running curve
JPH06321115A (en) Train controller
CN114655249A (en) Vehicle control method, device, equipment and storage medium
KR102081404B1 (en) Energy saving driving advisory system for railway vehicle
JP2019089449A (en) Device, method and program for train travel control
CN116176657A (en) Train sequencing method, system and storage medium
JP6077270B2 (en) Train control device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221118

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230719

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230725

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230921

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: 20240105

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240122

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7426256

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150