JPH07245815A - 鉄道車両の自動運転制御装置 - Google Patents
鉄道車両の自動運転制御装置Info
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- JPH07245815A JPH07245815A JP5805194A JP5805194A JPH07245815A JP H07245815 A JPH07245815 A JP H07245815A JP 5805194 A JP5805194 A JP 5805194A JP 5805194 A JP5805194 A JP 5805194A JP H07245815 A JPH07245815 A JP H07245815A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 車両の駅間走行中に何らかの原因で走行速度
が制限されても、その後車両速度の制限要因が解消され
れば、遅れを回復して駅間の走行を所望の時間に制御可
能な鉄道車両の自動運転制御装置を提供することにあ
る。 【構成】 自動運転制御装置中に車両走行の規範となる
時刻に対する車両の目標位置を示す時刻−位置パターン
を設け、現時刻における車両の目標位置と実際の車両位
置とを位置制御部において比較し、その偏差に応じて目
標速度を定め、さらにこの目標速度と実際の車両速度と
を速度制御部において比較し、その偏差に応じて列車の
駆動装置を制御する。 【効果】 現時刻において、車両が遅れている場合には
大きな速度で、進んでいる場合には小さな速度で運行
し、進み又は遅れを回復して定時性を保証する。また、
自動運転制御系として速度制御系と位置制御系の特性を
個別に設定して、制御系の特性設定上の利点を効果的に
利用できる。
が制限されても、その後車両速度の制限要因が解消され
れば、遅れを回復して駅間の走行を所望の時間に制御可
能な鉄道車両の自動運転制御装置を提供することにあ
る。 【構成】 自動運転制御装置中に車両走行の規範となる
時刻に対する車両の目標位置を示す時刻−位置パターン
を設け、現時刻における車両の目標位置と実際の車両位
置とを位置制御部において比較し、その偏差に応じて目
標速度を定め、さらにこの目標速度と実際の車両速度と
を速度制御部において比較し、その偏差に応じて列車の
駆動装置を制御する。 【効果】 現時刻において、車両が遅れている場合には
大きな速度で、進んでいる場合には小さな速度で運行
し、進み又は遅れを回復して定時性を保証する。また、
自動運転制御系として速度制御系と位置制御系の特性を
個別に設定して、制御系の特性設定上の利点を効果的に
利用できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鉄道車両の駅間走行を
所望の時間に制御し、所定の時刻に次駅に到着させる鉄
道車両の自動運転制御装置に関する。
所望の時間に制御し、所定の時刻に次駅に到着させる鉄
道車両の自動運転制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、一部の鉄道車両においては、無人
運転、あるいは運転手の負担を軽減するため、運転手の
手動操作を代行する自動運転装置を車上に設けている。
この種の制御装置に関する公知技術としては、特開昭５
６−６６１０５号公報『車両走行制御装置』及び特開昭
５７−３６５０５号公報『列車自動運転制御方法』等が
ある。これらの公知技術では、車両位置に対する目標速
度を示す位置−速度パターンを予め列車の走行以前に制
御装置中に設け、そして、列車走行中には、車両位置と
上記位置−速度パターンとを照査して目標速度を定め、
これに実際の車両速度が等しくなるように制御してい
る。図６は、これらの公知例に共通する技術を示す機能
ブロック図であり、これらの機器は総て車上に搭載され
ている。すなわち、自動運転制御装置１は、位置−速度
パターン設定部３１、目標速度発生部３２、速度制御部
１６及び位置演算部１７よりなる。さらに、自動運転制
御装置１の外部には、電力変換器及び電動機等からなる
駆動装置２、車両の速度検出器３、車両の安全確保のた
めの車上保安装置５及び車上受信機４が設けられてい
る。このような自動運転制御装置１において、位置−速
度パターン設定部３１には、図７に例を示すように、車
両位置２９に対する目標速度２４を表わす位置−速度パ
ターン３３が設けられている。さらに、速度検出器３で
検出した車両速度２６を位置演算部１７に加えて車両位
置２９を演算し、目標速度発生部３２では、位置−速度
パターン３３と車両位置２９とを照査して、目標速度２
４を発生する。速度制御部１６は、目標速度２４と車両
速度２６とを比較し、公知の速度制御技術により駆動力
指令２５を定めて駆動装置２に加える。駆動装置２は、
駆動力指令２５に応じて車両の駆動力を制御する。その
結果、車両は予め設定した位置−速度パターン３３に沿
って走行する。このようにして、車両は位置−速度パタ
ーン３３に応じた時間で駅間を走行し、定時性が確保さ
れる。しかし、このような公知技術では、位置−速度パ
ターン３３で車両位置２９に対する目標速度２４を与え
ているだけであるので、車両が遅れていても予め走行以
前に設定した目標速度のままで走行する。このため、車
両の駅間走行中に何らかの原因で、車両速度２６が位置
−速度パターン３３より小さくなるように制限されて、
遅れが発生すると、その後速度制限の要因が解消されて
も、遅れを回復することはできず、次駅への到着時刻が
遅れて定時性が損なわれる。ところで、上述のように車
両速度２６が位置−速度パターン３３より小さくなるよ
うに制限される要因としては、 前方列車が在線するために、進路の未開通による保安
制限速度２７の低下 路線上の障害等による臨時の速度制限のための保安制
限速度２７の低下 架線電圧の低下等による駆動装置２の駆動力低下 等が考えられる。一般に、これらの要因は、車両の走行
中に頻繁に発生するものであり、それに対応できない上
記公知技術の実用化及び活用可能範囲は狭いものとな
る。このような要因のうち、により車両速度２６と位
置−速度パターン３３との間に速度差が生じて、定時性
が損なわれるのを防止するための公知技術としては、特
開昭６２−２３０３０６号公報『列車自動運転装置』が
ある。この公知技術では、図６中に破線で示したごと
く、車上受信機４からの保安制限速度２７を位置−速度
パターン設定部３１に加え、位置−速度パターン３３が
保安制限速度２７を上回ることなく、かつ所要の駅間走
行時間となるように変更するものとしている。しかしな
がら、この公知技術では、位置−速度パターン３３の具
体的変更方法については開示してない。また、現在一般
的に採用されている鉄道システムでは、今後車両が走行
する前方位置における保安制限速度２７を予測するのは
困難が伴い、その方法ついても開示されていない。さら
に、及びの要因により、定時性が損なわれるのを防
止することはできない。このように、従来技術では、車
両の駅間走行中に何らかの原因で車両速度２６が位置−
速度パターン３３より小さくなって車両の遅れが発生す
ると、その後車両速度が制限される要因が解消されても
遅れを回復することはできず、次駅への到着時刻が遅れ
て定時性が損なわれることになる。
運転、あるいは運転手の負担を軽減するため、運転手の
手動操作を代行する自動運転装置を車上に設けている。
この種の制御装置に関する公知技術としては、特開昭５
６−６６１０５号公報『車両走行制御装置』及び特開昭
５７−３６５０５号公報『列車自動運転制御方法』等が
ある。これらの公知技術では、車両位置に対する目標速
度を示す位置−速度パターンを予め列車の走行以前に制
御装置中に設け、そして、列車走行中には、車両位置と
上記位置−速度パターンとを照査して目標速度を定め、
これに実際の車両速度が等しくなるように制御してい
る。図６は、これらの公知例に共通する技術を示す機能
ブロック図であり、これらの機器は総て車上に搭載され
ている。すなわち、自動運転制御装置１は、位置−速度
パターン設定部３１、目標速度発生部３２、速度制御部
１６及び位置演算部１７よりなる。さらに、自動運転制
御装置１の外部には、電力変換器及び電動機等からなる
駆動装置２、車両の速度検出器３、車両の安全確保のた
めの車上保安装置５及び車上受信機４が設けられてい
る。このような自動運転制御装置１において、位置−速
度パターン設定部３１には、図７に例を示すように、車
両位置２９に対する目標速度２４を表わす位置−速度パ
ターン３３が設けられている。さらに、速度検出器３で
検出した車両速度２６を位置演算部１７に加えて車両位
置２９を演算し、目標速度発生部３２では、位置−速度
パターン３３と車両位置２９とを照査して、目標速度２
４を発生する。速度制御部１６は、目標速度２４と車両
速度２６とを比較し、公知の速度制御技術により駆動力
指令２５を定めて駆動装置２に加える。駆動装置２は、
駆動力指令２５に応じて車両の駆動力を制御する。その
結果、車両は予め設定した位置−速度パターン３３に沿
って走行する。このようにして、車両は位置−速度パタ
ーン３３に応じた時間で駅間を走行し、定時性が確保さ
れる。しかし、このような公知技術では、位置−速度パ
ターン３３で車両位置２９に対する目標速度２４を与え
ているだけであるので、車両が遅れていても予め走行以
前に設定した目標速度のままで走行する。このため、車
両の駅間走行中に何らかの原因で、車両速度２６が位置
−速度パターン３３より小さくなるように制限されて、
遅れが発生すると、その後速度制限の要因が解消されて
も、遅れを回復することはできず、次駅への到着時刻が
遅れて定時性が損なわれる。ところで、上述のように車
両速度２６が位置−速度パターン３３より小さくなるよ
うに制限される要因としては、 前方列車が在線するために、進路の未開通による保安
制限速度２７の低下 路線上の障害等による臨時の速度制限のための保安制
限速度２７の低下 架線電圧の低下等による駆動装置２の駆動力低下 等が考えられる。一般に、これらの要因は、車両の走行
中に頻繁に発生するものであり、それに対応できない上
記公知技術の実用化及び活用可能範囲は狭いものとな
る。このような要因のうち、により車両速度２６と位
置−速度パターン３３との間に速度差が生じて、定時性
が損なわれるのを防止するための公知技術としては、特
開昭６２−２３０３０６号公報『列車自動運転装置』が
ある。この公知技術では、図６中に破線で示したごと
く、車上受信機４からの保安制限速度２７を位置−速度
パターン設定部３１に加え、位置−速度パターン３３が
保安制限速度２７を上回ることなく、かつ所要の駅間走
行時間となるように変更するものとしている。しかしな
がら、この公知技術では、位置−速度パターン３３の具
体的変更方法については開示してない。また、現在一般
的に採用されている鉄道システムでは、今後車両が走行
する前方位置における保安制限速度２７を予測するのは
困難が伴い、その方法ついても開示されていない。さら
に、及びの要因により、定時性が損なわれるのを防
止することはできない。このように、従来技術では、車
両の駅間走行中に何らかの原因で車両速度２６が位置−
速度パターン３３より小さくなって車両の遅れが発生す
ると、その後車両速度が制限される要因が解消されても
遅れを回復することはできず、次駅への到着時刻が遅れ
て定時性が損なわれることになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した事情に鑑み、車両の駅間走行中に何らかの原因によ
り走行速度が制限されても、その後車両速度の制限要因
が解消されれば、駅間の走行を所望の時間に制御可能な
鉄道車両の自動運転制御装置を提供することにある。
した事情に鑑み、車両の駅間走行中に何らかの原因によ
り走行速度が制限されても、その後車両速度の制限要因
が解消されれば、駅間の走行を所望の時間に制御可能な
鉄道車両の自動運転制御装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的は、自動運転制
御装置中に時刻に対する車両の目標位置を示す時刻−位
置パターンを設け、現時刻における車両の目標位置と実
際の車両位置とを比較し、その偏差に応じて目標速度を
定め、さらにこの目標速度に実際の車両速度を比較し、
その偏差に応じて駆動力指令を定め、駆動装置に与える
ことにより、達成される。
御装置中に時刻に対する車両の目標位置を示す時刻−位
置パターンを設け、現時刻における車両の目標位置と実
際の車両位置とを比較し、その偏差に応じて目標速度を
定め、さらにこの目標速度に実際の車両速度を比較し、
その偏差に応じて駆動力指令を定め、駆動装置に与える
ことにより、達成される。
【０００５】
【作用】現時刻における列車の目標位置と実際の列車位
置とを比較して目標速度を定めることにより、車両が遅
れている場合には大きな速度で、進んでいる場合には小
さな速度で運転が行われて、進み又は遅れを回復し、車
両は時刻−位置パターンに沿って運転されることにな
る。そこで、車両速度の制限要因が解除されれば、それ
以前に発生した遅れを回復することができ、定時性が損
なわれることはない。 また、自動運転制御系として速
度制御系と位置制御系の二重ループ構成をとることによ
り、個別に各制御系の特性を設定して、制御系の特性設
定上の利点を効果的に利用することができる。
置とを比較して目標速度を定めることにより、車両が遅
れている場合には大きな速度で、進んでいる場合には小
さな速度で運転が行われて、進み又は遅れを回復し、車
両は時刻−位置パターンに沿って運転されることにな
る。そこで、車両速度の制限要因が解除されれば、それ
以前に発生した遅れを回復することができ、定時性が損
なわれることはない。 また、自動運転制御系として速
度制御系と位置制御系の二重ループ構成をとることによ
り、個別に各制御系の特性を設定して、制御系の特性設
定上の利点を効果的に利用することができる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。本発明が対象とする鉄道車両の自動運転制御装置
は、一般的にはマイクロコンピュータ等により構成され
たハードウェアと、その処理プログラムからなる。図１
は、本発明の一実施例を機能の観点から描いたブロック
図である。すなわち、自動運転制御装置１は、時刻−位
置パターン設定部１１、時計１２、目標位置発生部１
３、位置制御部１４、速度制御部１６及び位置演算部１
７よりなる。さらに、自動運転制御装置１の外部には、
車両を駆動するための電力変換器及び電動機等からなる
駆動装置２、車両の速度検出器３、車両の安全を確保す
るための車上保安装置５及び車上受信機４が設けられて
いる。このような自動運転制御装置１において、時刻−
位置パターン設定部１１には、図２に示すような時刻３
０に対する車両の目標位置２２を示す時刻−位置パター
ン２１が設けられている。時計１２は現在の時刻３０を
出力し、目標位置発生部１３では、時刻−位置パターン
２１と時刻３０とを照査して現在時刻における車両の目
標位置２２を出力する。さらに、速度検出器３で検出し
た車両速度２６を位置演算部１７に加え、位置演算部１
７では実際の車両位置２９を演算する。位置制御部１４
は、目標位置２２と車両位置２９との偏差に応じて目標
速度２４を定める。速度制御部１６では、この目標速度
２４と車両速度２６の偏差から駆動力指令２５を発生
し、駆動装置２を制御する。
る。本発明が対象とする鉄道車両の自動運転制御装置
は、一般的にはマイクロコンピュータ等により構成され
たハードウェアと、その処理プログラムからなる。図１
は、本発明の一実施例を機能の観点から描いたブロック
図である。すなわち、自動運転制御装置１は、時刻−位
置パターン設定部１１、時計１２、目標位置発生部１
３、位置制御部１４、速度制御部１６及び位置演算部１
７よりなる。さらに、自動運転制御装置１の外部には、
車両を駆動するための電力変換器及び電動機等からなる
駆動装置２、車両の速度検出器３、車両の安全を確保す
るための車上保安装置５及び車上受信機４が設けられて
いる。このような自動運転制御装置１において、時刻−
位置パターン設定部１１には、図２に示すような時刻３
０に対する車両の目標位置２２を示す時刻−位置パター
ン２１が設けられている。時計１２は現在の時刻３０を
出力し、目標位置発生部１３では、時刻−位置パターン
２１と時刻３０とを照査して現在時刻における車両の目
標位置２２を出力する。さらに、速度検出器３で検出し
た車両速度２６を位置演算部１７に加え、位置演算部１
７では実際の車両位置２９を演算する。位置制御部１４
は、目標位置２２と車両位置２９との偏差に応じて目標
速度２４を定める。速度制御部１６では、この目標速度
２４と車両速度２６の偏差から駆動力指令２５を発生
し、駆動装置２を制御する。
【０００７】ここで、図３に、位置制御部１４の構成例
を示す。すなわち、速度演算４１は、目標位置２２を入
力し、その時間的変化から目標位置対応の速度４２を演
算する。さらに、目標位置２２と車両位置２９とを比較
して、その偏差を目標位置対応の速度４２に加えて、目
標速度２４とする。そこで、目標位置２２と車両位置２
９との偏差が正、すなわち車両が遅れている場合には、
目標速度２４は目標位置対応の速度４２より大きくな
る。一方、目標位置２２と車両位置２９との偏差が負、
すなわち車両が進んでいる場合には、目標速度２４は目
標位置対応の速度４２より小さくなる。
を示す。すなわち、速度演算４１は、目標位置２２を入
力し、その時間的変化から目標位置対応の速度４２を演
算する。さらに、目標位置２２と車両位置２９とを比較
して、その偏差を目標位置対応の速度４２に加えて、目
標速度２４とする。そこで、目標位置２２と車両位置２
９との偏差が正、すなわち車両が遅れている場合には、
目標速度２４は目標位置対応の速度４２より大きくな
る。一方、目標位置２２と車両位置２９との偏差が負、
すなわち車両が進んでいる場合には、目標速度２４は目
標位置対応の速度４２より小さくなる。
【０００８】次に、図４を用いて図１の自動運転制御装
置１の動作例を説明する。図４（ａ）は、時刻−位置パ
ターン２１の一例を示すものであり、（ｂ）は時刻−位
置パターン２１をもとに、これから位置−速度特性の形
に変形したものである。いま、時刻Ｔにおいて車両が遅
延して位置Ｌａにあるものとすると、目標位置２２と車
両位置２９との偏差（Ｌｂ−Ｌａ）は正の値であるの
で、図４（ｂ）に示すように、目標速度２４は、目標位
置対応の速度４２に偏差（Ｌｂ−Ｌａ）が加わり、大き
くなるので、遅れの回復が図られる。一方、車両が進ん
でいて位置Ｌｃにある場合には、目標速度２４が小さく
なって、進みの回復が図られる。また、時刻−位置パタ
ーン２１上の位置Ｌｂにある場合には、目標速度２４
は、時刻−位置パターン２１に相当した速度となり、車
両は時刻−位置パターン２１上を走行する。
置１の動作例を説明する。図４（ａ）は、時刻−位置パ
ターン２１の一例を示すものであり、（ｂ）は時刻−位
置パターン２１をもとに、これから位置−速度特性の形
に変形したものである。いま、時刻Ｔにおいて車両が遅
延して位置Ｌａにあるものとすると、目標位置２２と車
両位置２９との偏差（Ｌｂ−Ｌａ）は正の値であるの
で、図４（ｂ）に示すように、目標速度２４は、目標位
置対応の速度４２に偏差（Ｌｂ−Ｌａ）が加わり、大き
くなるので、遅れの回復が図られる。一方、車両が進ん
でいて位置Ｌｃにある場合には、目標速度２４が小さく
なって、進みの回復が図られる。また、時刻−位置パタ
ーン２１上の位置Ｌｂにある場合には、目標速度２４
は、時刻−位置パターン２１に相当した速度となり、車
両は時刻−位置パターン２１上を走行する。
【０００９】このように、本実施例では、時刻に対する
車両の位置が規定されているので、車両が遅れている場
合には速度を大きくして、また、車両が進んでいる場合
には速度を小さくして回復を図る。したがって、本実施
例によれば、車両が駅間を走行中に速度が制限されて
も、その後車両速度の制限要因が解消されれば、加速さ
れて大きな速度で走行し、遅れを回復して定時性が損な
われることはない。また、車両が駅間を走行中に速度が
何かの要因で上昇したとしても、減速走行して、定時性
を保持することができる。また、本実施例では、速度制
御部１６に加えて位置制御部１４を設けたので、自動運
転制御系としては速度制御系と位置制御系の二重ループ
構成となり、制御系の特性設定上の利点が増すことにな
る。例えば、速度制御系の応答特性を高く設定すると、
駆動装置２に加わる外乱（架線電圧の変動、軌道上の勾
配変化等）の影響を排除するものの、目標速度への追従
性が高められるため、速度が急変して乗り心地を損ねる
ことになる。そこで、位置制御系については、緩やかな
応答特性に設定して、目標速度の急変を防止し、乗り心
地をよくするようにする。この結果、相乗的に外乱の影
響を排除すると共に乗り心地をよくする制御特性を得る
ことができる。
車両の位置が規定されているので、車両が遅れている場
合には速度を大きくして、また、車両が進んでいる場合
には速度を小さくして回復を図る。したがって、本実施
例によれば、車両が駅間を走行中に速度が制限されて
も、その後車両速度の制限要因が解消されれば、加速さ
れて大きな速度で走行し、遅れを回復して定時性が損な
われることはない。また、車両が駅間を走行中に速度が
何かの要因で上昇したとしても、減速走行して、定時性
を保持することができる。また、本実施例では、速度制
御部１６に加えて位置制御部１４を設けたので、自動運
転制御系としては速度制御系と位置制御系の二重ループ
構成となり、制御系の特性設定上の利点が増すことにな
る。例えば、速度制御系の応答特性を高く設定すると、
駆動装置２に加わる外乱（架線電圧の変動、軌道上の勾
配変化等）の影響を排除するものの、目標速度への追従
性が高められるため、速度が急変して乗り心地を損ねる
ことになる。そこで、位置制御系については、緩やかな
応答特性に設定して、目標速度の急変を防止し、乗り心
地をよくするようにする。この結果、相乗的に外乱の影
響を排除すると共に乗り心地をよくする制御特性を得る
ことができる。
【００１０】一般に、鉄道車両では車両速度が過大とな
って危険な状態に陥るのを防止するため、車上保安装置
５、車上受信機４等を設けている。すなわち、車上受信
機４は、図示してない地上の保安装置から前方列車の位
置、路線の状態等に応じた保安制限速度（車両の最大許
容速度）２７を受け、車上保安装置５に入力する。車上
保安装置５は、車両速度２６が保安制限速度２７を超え
ようとする際には保安ブレーキ指令２８を出力し、駆動
装置２に加える。駆動装置２は、駆動力指令２５よりも
保安ブレーキ指令２８を優先させて車両を減速させ、車
両速度２６が過大となって車両が危険な状態に落ちるの
を未然に防止する。ところで、図１の実施例おいて車両
の遅れが大きい場合には、目標位置２２と車両位置２９
との差が大きくなり、目標速度２４が大きくなる。その
結果、車両速度２６も大きくなり、車上保安装置５が保
安ブレーキ指令２８を出力する恐れがある。車上保安装
置５は、一般に前述のような車両の安全確保のための装
置であるので、装置の確実性、信頼性を重視してオン、
オフ的に動作する。そのため、一度保安ブレーキ指令２
８が出力されると、駆動装置２は、一挙に強力なブレー
キをかけ、著しく乗り心地を損なうばかりでなく、不必
要に車両速度を低下させて車両の遅れ回復の観点からも
望ましくない。
って危険な状態に陥るのを防止するため、車上保安装置
５、車上受信機４等を設けている。すなわち、車上受信
機４は、図示してない地上の保安装置から前方列車の位
置、路線の状態等に応じた保安制限速度（車両の最大許
容速度）２７を受け、車上保安装置５に入力する。車上
保安装置５は、車両速度２６が保安制限速度２７を超え
ようとする際には保安ブレーキ指令２８を出力し、駆動
装置２に加える。駆動装置２は、駆動力指令２５よりも
保安ブレーキ指令２８を優先させて車両を減速させ、車
両速度２６が過大となって車両が危険な状態に落ちるの
を未然に防止する。ところで、図１の実施例おいて車両
の遅れが大きい場合には、目標位置２２と車両位置２９
との差が大きくなり、目標速度２４が大きくなる。その
結果、車両速度２６も大きくなり、車上保安装置５が保
安ブレーキ指令２８を出力する恐れがある。車上保安装
置５は、一般に前述のような車両の安全確保のための装
置であるので、装置の確実性、信頼性を重視してオン、
オフ的に動作する。そのため、一度保安ブレーキ指令２
８が出力されると、駆動装置２は、一挙に強力なブレー
キをかけ、著しく乗り心地を損なうばかりでなく、不必
要に車両速度を低下させて車両の遅れ回復の観点からも
望ましくない。
【００１１】そこで、車両の遅れが大きい場合であって
も、車上保安装置５が保安ブレーキ指令２８を出力して
乗り心地を損なう恐れのない、本発明の他の実施例を図
５に示す。図５において、自動運転制御装置１には目標
速度制限部１５を設け、位置制御部１４は位置制御用目
標速度２３を出力し、目標速度制限部１５は位置制御用
目標速度２３と保安制限速度２７を入力して、目標速度
２４を出力する点が図１と異なり、他は同じである。こ
のような図５における自動運転制御装置１において、時
刻−位置パターン設定部１１、時計１２、目標位置発生
部１３、位置制御部１４は、図１の場合と同様に機能
し、車両の進み又は遅れを回復するのに必要な位置制御
用目標速度２３を位置制御部１４から出力する。さら
に、目標速度制限部１５は位置制御用目標速度２３と保
安制限速度２７のうち、小なる方を目標速度２４として
出力する。いま、車両の遅れが大きなって、位置制御用
目標速度２３が保安制限速度２７を上回ったとすると、
目標速度制限部１５は保安制限速度２７を出力し、保安
制限速度２７が目標速度２４となる。この結果、目標速
度２４は保安制限速度２７を上回ることはなく、これに
追従制御している車両速度２６についても保安制限速度
２７を上回ることはない。このように、本実施例によれ
ば、保安制限速度２７を超えない車両の最大許容速度範
囲内の速度で遅れの回復が図られ、保安制御装置５が保
安ブレーキ指令２８を出力することはなく、乗り心地を
損なう恐れがなくなる。
も、車上保安装置５が保安ブレーキ指令２８を出力して
乗り心地を損なう恐れのない、本発明の他の実施例を図
５に示す。図５において、自動運転制御装置１には目標
速度制限部１５を設け、位置制御部１４は位置制御用目
標速度２３を出力し、目標速度制限部１５は位置制御用
目標速度２３と保安制限速度２７を入力して、目標速度
２４を出力する点が図１と異なり、他は同じである。こ
のような図５における自動運転制御装置１において、時
刻−位置パターン設定部１１、時計１２、目標位置発生
部１３、位置制御部１４は、図１の場合と同様に機能
し、車両の進み又は遅れを回復するのに必要な位置制御
用目標速度２３を位置制御部１４から出力する。さら
に、目標速度制限部１５は位置制御用目標速度２３と保
安制限速度２７のうち、小なる方を目標速度２４として
出力する。いま、車両の遅れが大きなって、位置制御用
目標速度２３が保安制限速度２７を上回ったとすると、
目標速度制限部１５は保安制限速度２７を出力し、保安
制限速度２７が目標速度２４となる。この結果、目標速
度２４は保安制限速度２７を上回ることはなく、これに
追従制御している車両速度２６についても保安制限速度
２７を上回ることはない。このように、本実施例によれ
ば、保安制限速度２７を超えない車両の最大許容速度範
囲内の速度で遅れの回復が図られ、保安制御装置５が保
安ブレーキ指令２８を出力することはなく、乗り心地を
損なう恐れがなくなる。
【００１２】以上、図１及び図５の実施例において、自
動運転制御装置１中には、時刻に対する車両の目標位置
を示す時刻−位置パターン１１を設けるものとして説明
したが、自動運転制御装置１中に時刻に対する目標速度
を示すパターン、時刻に対する目標加速度を示すパター
ン、位置に対する加速度を示すパターンあるいは従来技
術と同様に位置に対する目標速度を示すパターンを設
け、目標位置発生部１３において、これらのパターンか
ら現時刻における目標位置２２を導出するようにしても
同様の効果が得られる。また、同様に、時計１２の出力
を時刻３０としたが、これには絶対時刻ばかりでなく、
車両の駅発車時刻等の特定時点からの経過時間であって
も同様の効果が得られる。
動運転制御装置１中には、時刻に対する車両の目標位置
を示す時刻−位置パターン１１を設けるものとして説明
したが、自動運転制御装置１中に時刻に対する目標速度
を示すパターン、時刻に対する目標加速度を示すパター
ン、位置に対する加速度を示すパターンあるいは従来技
術と同様に位置に対する目標速度を示すパターンを設
け、目標位置発生部１３において、これらのパターンか
ら現時刻における目標位置２２を導出するようにしても
同様の効果が得られる。また、同様に、時計１２の出力
を時刻３０としたが、これには絶対時刻ばかりでなく、
車両の駅発車時刻等の特定時点からの経過時間であって
も同様の効果が得られる。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
前方車両の在線による進路の未開通、臨時の速度制限、
車両の駆動力低下等により、車両の走行中に速度が制限
されても、その後車両速度の制限要因が解消されれば、
駅間の走行を所望の時間に制御することができ、列車運
行上の定時性を損なうことなく、安定した列車の運転制
御が可能となる。また、車両の保安上から定まる最大許
容速度範囲内の速度で遅れの回復が図られるので、保安
ブレーキをかけることはなく、乗り心地を損なう恐れを
なくすることができる。また、自動運転制御系として速
度制御系と位置制御系の二重ループ構成をとることによ
り、個別に各制御系の特性を設定して、乗り心地を確保
しつつ、列車の運転制御における外乱の影響を排除する
ことができるという制御系の特性設定上の利点を効果的
に利用することができる。
前方車両の在線による進路の未開通、臨時の速度制限、
車両の駆動力低下等により、車両の走行中に速度が制限
されても、その後車両速度の制限要因が解消されれば、
駅間の走行を所望の時間に制御することができ、列車運
行上の定時性を損なうことなく、安定した列車の運転制
御が可能となる。また、車両の保安上から定まる最大許
容速度範囲内の速度で遅れの回復が図られるので、保安
ブレーキをかけることはなく、乗り心地を損なう恐れを
なくすることができる。また、自動運転制御系として速
度制御系と位置制御系の二重ループ構成をとることによ
り、個別に各制御系の特性を設定して、乗り心地を確保
しつつ、列車の運転制御における外乱の影響を排除する
ことができるという制御系の特性設定上の利点を効果的
に利用することができる。
【図１】本発明の実施例を示す図
【図２】本発明の実施例における特性の設定例を示す図
【図３】本発明の実施例における要素の構成例を示す図
【図４】本発明の実施例における動作を説明する図
【図５】本発明の他の実施例を示す図
【図６】従来技術を示す図
【図７】従来技術における特性の設定例を示す図
１ 自動運転制御装置 ２ 駆動装置 ３ 速度検出器 ４ 車上受信機 ５ 車上保安装置 １１ 時刻−位置パターン設定部 １３ 目標位置発生部 １４ 位置制御部 ２１ 時刻−位置パターン ２２ 目標位置 ２９ 車両位置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小出 則行 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 中村 清 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 山田 和博 茨城県勝田市市毛1070番地 株式会社日立 製作所水戸工場内 (72)発明者 鈴木 博 東京都千代田区神田駿河台四丁目３番地 日立テクノエンジニアリング株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 車両走行の規範となるパターンと、該パ
ターンと現在の状態とを照査して車両の目標走行速度を
出力する手段と、該目標走行速度と実走行速度とを比較
して駆動装置を操作する手段とを備えた鉄道車両の自動
運転制御装置であって、前記現在の状態は時間に係る状
態量であり、前記目標走行速度を出力する手段中には、
前記パターンと前記時間に係る状態量とを照査して目標
車両位置を定める手段及び該目標車両位置と実車両位置
とを比較して前記目標走行速度を定める手段とを備えた
ことを特徴とする鉄道車両の自動運転制御装置。 - 【請求項２】 車両走行の規範となるパターンと、該パ
ターンと現在の状態とを照査して車両の目標走行速度を
出力する手段と、該目標走行速度と実走行速度とを比較
して駆動装置を操作する手段とを備えた鉄道車両の自動
運転制御装置であって、前記現在の状態は時間に係る状
態量であり、前記目標走行速度を出力する手段中には、
前記パターンと前記時間に係る状態量とを照査して目標
車両位置を定める手段と、該目標車両位置と実車両位置
とを比較して前記目標走行速度を定める手段と、車両の
最大許容速度により前記目標走行速度を制限する手段と
を備えたことを特徴とする鉄道車両の自動運転制御装
置。 - 【請求項３】 請求項２において、前記目標走行速度を
制限する手段は、前記目標車両位置と実車両位置とを比
較して定まる位置制御用目標速度と車両の保安上から定
まる保安制限速度を入力し、両者の小なる方を目標走行
速度として出力することを特徴とする鉄道車両の自動運
転制御装置。 - 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれかにおい
て、前記パターンは、時間に係る状態量に対する位置を
示すパターンであることを特徴とする鉄道車両の自動運
転制御装置。 - 【請求項５】 請求項１から請求項３のいずれかにおい
て、前記パターンは、位置に対する速度を示すパターン
であることを特徴とする鉄道車両の自動運転制御装置。 - 【請求項６】 請求項１から請求項３のいずれかにおい
て、時間に係る状態量に対する目標速度を示すパター
ン、時間に係る状態量に対する目標加速度を示すパター
ンまたは位置に対する加速度を示すパターンであること
を特徴とする鉄道車両の自動運転制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5805194A JPH07245815A (ja) | 1994-03-03 | 1994-03-03 | 鉄道車両の自動運転制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5805194A JPH07245815A (ja) | 1994-03-03 | 1994-03-03 | 鉄道車両の自動運転制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07245815A true JPH07245815A (ja) | 1995-09-19 |
Family
ID=13073129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5805194A Pending JPH07245815A (ja) | 1994-03-03 | 1994-03-03 | 鉄道車両の自動運転制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07245815A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014200144A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-23 | 株式会社東芝 | 列車制御装置 |
| JP2015192508A (ja) * | 2014-03-27 | 2015-11-02 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム |
| WO2018008560A1 (ja) * | 2016-07-05 | 2018-01-11 | 株式会社東芝 | 列車制御装置、方法及びプログラム |
-
1994
- 1994-03-03 JP JP5805194A patent/JPH07245815A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014200144A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-23 | 株式会社東芝 | 列車制御装置 |
| JP2015192508A (ja) * | 2014-03-27 | 2015-11-02 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム |
| US9428191B2 (en) | 2014-03-27 | 2016-08-30 | International Business Machines Corporation | Optimizing use states of a hybrid mobile vehicle along a discretized travel route |
| WO2018008560A1 (ja) * | 2016-07-05 | 2018-01-11 | 株式会社東芝 | 列車制御装置、方法及びプログラム |
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