JPWO2013057969A1 - 走行計画作成装置および自動列車運転装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、この発明の実施の形態1に係る走行計画作成装置の構成を示すブロック図である。以降の図において、同一の符号を付したものは、同一または相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することである。さらに、明細書全文に表れている構成要素の形態は、あくまで例示であってこれらの記載に限定されるものではない。
以下に示す惰行追加ルールどれかに該当する箇所に、惰行区間を追加する。
基準走行指示にある惰行区間を、その開始地点が距離ΔS4手前の地点になるように変更(延長)する。図7に示す案3が、惰行延長部26により作成される走行指示案である。
図4および図7に示したように、最高速度の変化点ごとに区間を分割する(区間A,B,C)。ここで、開始点および終了点の走行区間ではない側(即ち、走行区間の外側)の区間は最高速度がゼロであるとして取り扱う。ここで、最高速度が上に凸になっている区間、すなわち両側に隣接する区間よりも最高速度が高い区間を、最高速度抑制区間に選定する。そして、その区間の最高速度をΔVだけ低くした値を、その区間の新しい最高速度として指定する。ΔVは例えば1km/hとする。
実施の形態1においては、目標走行時間を守った走行計画を作成する上で、消費エネルギ量の削減だけを考慮していたが、さらに乗り心地を考慮してもよい。この実施の形態2では、消費エネルギ量の削減に加えて乗り心地も考慮して走行計画を作成する走行計画作成装置の構成を説明する。
実施の形態1ないし2においては、目標走行時間を守った走行計画を作成する上で、消費エネルギ量の削減だけ、もしくは消費エネルギ量の削減と乗り心地の両方を考慮していたが、さらに、後続列車への影響を考慮してもよい。
この実施の形態4は、実施の形態1の走行計画作成装置を組み込んだ、自動列車運転装置に関するものである。図15に、この発明の実施の形態4に係る自動列車運転装置の構成を示すブロック図を示す。
本実施の形態は、実施の形態2の走行計画作成装置を組み込み、消費エネルギ量削減と乗り心地の両方を考慮し、さらに走行している列車の状態や、天候などの外部環境情報も考慮して自動走行できるようにした、自動列車運転装置である。図16に、この発明の実施の形態5に係る自動列車運転装置の構成を示すブロック図を示す。
Claims (13)
- 路線条件、列車性能、走行計画を作成する対象の走行区間と目標走行時間を少なくとも含む走行条件を保持する記憶部(14)と、
前記記憶部(14)に保持された路線条件、列車性能、走行条件を使用して、走行指示から前記走行区間を走行する走行パターンを、その走行時間と消費エネルギ量とともに作成する走行シミュレーション部(15)と、
基準走行パターンに初期値を設定する初期走行パターン設定部(16)と、
前記基準走行パターンに対応する基準走行指示から、走行時間が長くなるが消費エネルギ量が小さくなるように前記基準走行指示を変更した複数の走行指示案を作成する走行指示案作成部(17)と、
複数の前記走行指示案のそれぞれに対応する複数の前記走行パターンを、前記走行シミュレーション部(15)を用いて作成するシミュレーション起動部(18)と、
シミュレーション起動部(18)が作成した複数の前記走行パターンの中から、前記基準走行パターンに対して消費エネルギ量削減効果が最大となる前記走行パターンである最適走行パターンを選択する最適走行パターン選択部(19)と、
前記目標走行時間を含む所定の時間範囲内に前記最適走行パターンの走行時間が存在するかどうかを判断する評価部(20)と、
前記所定の時間範囲内に存在する場合に、前記最適走行パターンまたは前記最適走行パターンに対応する走行指示の何れかまたは両方を出力する出力部(14)と、
前記最適走行パターンの走行時間が前記所定の時間範囲の下限値よりも小さい場合に、前記最適走行パターンを前記基準走行パターンに設定する基準走行パターン更新部(22)と、
前記基準走行パターンが設定された場合に、前記走行指示案作成部(17)を起動する走行指示案作成起動部(24)と
を備えた走行計画作成装置。 - 前記走行指示案作成部(17)が、前記基準走行指示に対して、惰行区間を追加する惰行追加部(25)、どれかの惰行区間を長くする惰行延長部(26)、どれかの区間の最高速度を低下させる最高速度抑制部(27)を有することを特徴とする請求項1に記載の走行計画作成装置。
- 惰行区間は、加速区間の終了地点の前後にある勾配の絶対値が所定値以上である下り勾配の区間、または減速区間の前に設定されることを特徴とする請求項2に記載の走行計画作成装置。
- 前記最高速度抑制部(27)は、隣接する区間よりも最高速度が高い区間の最高速度を低下させることを特徴とする請求項2に記載の走行計画作成装置。
- 前記走行指示案作成部(17)が前記基準走行指示を変更して前記走行指示案を作成する際に変更の大きさを決める刻み幅を変更する刻み幅変更部(23)をさらに備え、
前記最適走行パターンの走行時間が前記所定の時間範囲の下限値よりも小さい場合に、前記基準走行パターン更新部(22)が前記基準走行パターンを更新せず、前記刻み幅変更部(23)が前記刻み幅を小さく変更し、前記走行指示案作成部(17)が起動されることを特徴とする請求項1に記載の走行計画作成装置。 - 前記走行指示案作成部(17)が前記基準走行指示を変更して前記走行指示案を作成する際に変更の大きさを決める刻み幅を変更する刻み幅変更部(23)をさらに備え、
前記目標走行時間と前記最適走行パターンの走行時間との差に応じて前記刻み幅変更部(23)が前記刻み幅を変更することを特徴とする請求項1に記載の走行計画作成装置。 - 前記初期走行パターン設定部(16)が、前記走行シミュレーション部(15)を使用して所定の走行区間を最も速く走行する最速走行パターンを求め、該最速走行パターンを前記基準走行パターンの初期値として設定することを特徴とする請求項1に記載の走行計画作成装置。
- 前記走行パターンの乗り心地を評価して、その指標値である乗り心地指標値を生成する乗り心地評価部(20)をさらに備え、
前記最適走行パターン選択部(19)が、前記基準走行パターンに対する消費エネルギ量削減効果と前記乗り心地指標値とに基づいて前記最適走行パターンを選択することを特徴とする請求項1に記載の走行計画作成装置。 - 前記最適走行パターン選択部(19)は、走行計画を作成する対象の列車の後続列車の運行に影響を与えない走行パターンを優先的に選択することを特徴とする請求項1に記載の走行計画作成装置。
- 路線条件、列車性能、走行条件の何れか少なくとも1つを入力または変更する入力部を備えることを特徴とする請求項1に記載の走行計画作成装置。
- 請求項1に記載の走行計画作成装置(50)と、
現在の列車の位置と速度を特定する現在位置取得部(52)と、
ATC装置から現在の制限速度である現在制限速度を取得する現在制限速度取得部(53)と、
列車の現在位置から決まる走行区間が設定された前記走行条件に対して、前記走行計画作成装置(50)を起動し、作成された走行計画と前記現在制限速度にしたがって列車を走行させる走行指令を作成する走行指令演算部(54)と
を備えた自動列車運転装置。 - 列車の状態である列車状態を取得する列車状態取得部(63)をさらに備え、
前記走行計画作成装置(50)が前記列車状態を考慮して前記走行計画を作成するものであることを特徴とする請求項11に記載の自動列車運転装置。 - 列車の外部環境に関する情報である外部環境情報を取得する外部環境情報取得部(64)をさらに備え、
前記走行計画作成装置(50)が前記外部環境情報を考慮して前記走行計画を作成するものであることを特徴とする請求項11に記載の自動列車運転装置。
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