WO2016114032A1 - 自動列車運転装置、自動列車制御方法及びプログラム - Google Patents

自動列車運転装置、自動列車制御方法及びプログラム Download PDF

Info

Publication number
WO2016114032A1
WO2016114032A1 PCT/JP2015/084211 JP2015084211W WO2016114032A1 WO 2016114032 A1 WO2016114032 A1 WO 2016114032A1 JP 2015084211 W JP2015084211 W JP 2015084211W WO 2016114032 A1 WO2016114032 A1 WO 2016114032A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
speed
vehicle
target
pattern
target speed
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/084211
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
法貴 ▲柳▼井
一幸 若杉
裕 宮嶋
Original Assignee
三菱重工業株式会社
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 三菱重工業株式会社 filed Critical 三菱重工業株式会社
Priority to CA2973667A priority Critical patent/CA2973667C/en
Priority to EP15877983.5A priority patent/EP3238980B1/en
Publication of WO2016114032A1 publication Critical patent/WO2016114032A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/40—Adaptation of control equipment on vehicle for remote actuation from a stationary place
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/24—Electrodynamic brake systems for vehicles in general with additional mechanical or electromagnetic braking
    • B61L15/0062—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10—Vehicle control parameters
    • B60L2240/14—Acceleration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10—Vehicle control parameters
    • B60L2240/26—Vehicle weight
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2250/00—Monitoring, detecting, estimating vehicle conditions
    • B60T2250/02—Vehicle mass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/04—Automatic systems, e.g. controlled by train; Change-over to manual control
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Definitions

  • the present invention relates to an automatic train operation device, an automatic train control method, and a program.
  • Patent Document 1 discloses a related technique.
  • the apparatus disclosed in Patent Document 1 realizes good stopping accuracy and riding comfort by switching a plurality of brake notches.
  • a vehicle including an ATP device (vehicle upper member) that communicates with an ATP ground unit generally has a speed upper limit set by the ATP device for each position on the track based on the current position of the vehicle.
  • the vehicle specifies an acceleration for following the speed pattern.
  • Vehicles are subject to upper and lower limits based on motor performance for the specified acceleration, and rate of change limits (jerk limit, limit of rate of change of vehicle acceleration) to ensure a minimum ride comfort. .
  • rate of change limits jerk limit, limit of rate of change of vehicle acceleration
  • An object of the present invention is to provide an automatic train driving device, an automatic train control method, and a program that can solve the above-described problems.
  • the automatic train driving device is an automatic train driving device provided in a vehicle, and is a case where a notification that the vehicle has approached the stop limit position is received from an external device.
  • the braking force characteristic of the regenerative brake in the braking force characteristic indicating the relationship between the speed of the vehicle and the speed that decreases per unit time when control is performed to decelerate at the maximum braking force of the regenerative brake when the speed is reached.
  • the vehicle's vehicle speed based on the target speed pattern calculated using the braking force characteristics of the regenerative brake
  • a speed control unit that controls deceleration of the speed of the vehicle using a braking force of only the regenerative brake corresponding to the speed.
  • the speed control unit is configured to perform the target speed while the speed of the vehicle reaches a speed upper limit equal to or higher than the braking force characteristic reduction speed.
  • the deceleration of the vehicle speed is controlled using the braking force of only the regenerative brake based on the pattern, and when the upper speed limit is reached, the deceleration of the vehicle speed is reduced using the regenerative brake and other braking means. You may control.
  • the speed control unit obtains the speed upper limit from an external device, and generates a target speed pattern having a speed lower than the speed upper limit. Calculate the control transition pattern of the vehicle every processing cycle time shorter than the time to the target time so that the train speed matches the target speed pattern after the time to the predetermined target time based on the current time. The acceleration of the vehicle at the next timing may be determined based on the calculated calculation result.
  • the speed control unit calculates a first target speed pattern that travels at a constant speed as a target speed pattern lower than the upper speed limit. And calculating a second target speed pattern that decelerates toward the stop limit position as a target speed pattern lower than the upper limit of the speed, and the speed control unit is a time until a predetermined target time based on the current time.
  • the speed control unit is configured to calculate the speed after the time until a predetermined target time based on the current time.
  • a second target speed pattern of the vehicle at the next timing when the train speed matches the second target speed pattern is calculated, and the speed control unit
  • the pattern and a second control transition pattern comparing acceleration in the next control step, a lower acceleration may be an acceleration of the vehicle.
  • the speed control unit calculates an effective torque based on the acceleration of the vehicle and the mass of the vehicle. May be.
  • the speed control unit when the acceleration is a negative acceleration, performs braking other than the regenerative brake and the regenerative brake.
  • the speed of the vehicle may be controlled using at least one of the means.
  • the automatic train driving device may include a disturbance estimation unit that estimates a running resistance based on the effective torque and the speed change. Good.
  • the automatic train driving device is an automatic train driving device provided in the vehicle, and the target calculated using the braking force characteristic indicating the relationship between the reduction speed and the speed of the regenerative brake.
  • a speed control unit that controls deceleration of the speed of the vehicle using a braking force of a regenerative brake according to the speed of the vehicle based on a speed pattern, the speed control unit obtains a speed upper limit from an external device, and The speed control unit calculates a first target speed pattern that travels at a constant speed as a target speed pattern lower than the speed upper limit, and decelerates toward the stop limit position as a target speed pattern lower than the speed upper limit.
  • a target speed pattern is calculated, and the speed control unit matches the first target speed pattern with the train speed after a time until a predetermined target time based on the current time.
  • the first target speed pattern of the vehicle at the next timing is calculated, and the speed control unit is the next time the train speed matches the second target speed pattern after the time until the predetermined target time based on the current time.
  • a second target speed pattern of the vehicle at the timing is calculated, and the speed control unit compares the acceleration in the next control step for the first control transition pattern and the second control transition pattern, and determines the lower acceleration as the vehicle
  • the acceleration may be as follows.
  • the automatic train control method in the braking force characteristic indicating the relationship between the regenerative brake reduction speed and the speed, the automatic train control method is performed at a speed higher than a speed corresponding to a reduction speed equal to or less than a predetermined reduction speed. Controlling the deceleration of the vehicle speed without using mechanical brakes when approaching a non-open area that must be stopped between stations.
  • the program causes the automatic train driving device computer provided in the vehicle to reduce the regenerative brake decrease speed to a predetermined decrease speed or less in the braking force characteristic indicating the relationship between the regenerative brake decrease speed and the speed.
  • the vehicle speed reduction is controlled without using a mechanical brake.
  • the ride comfort of the automatic train can be improved and the traveling time can be shortened.
  • FIG. 1 is a diagram showing a vehicle according to a first embodiment of the present invention. It is a figure which shows the target speed transition pattern which the automatic train driving device by 1st embodiment of this invention produces
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a vehicle 10 according to the first embodiment of the present invention.
  • the vehicle 10 according to the first embodiment includes a speedometer 101, an automatic train operation device 102, a motor 103, and an ATP (Automatic Train Protection) device 20.
  • ATP Automatic Train Protection
  • the speedometer 101 measures the speed v of the vehicle 10.
  • the automatic train driving device 102 includes a speed control unit 104.
  • the speed control unit 104 includes a speed upper limit target speed generation unit 105, a deceleration target speed generation unit 106, a minimum value selection unit (described as min in FIG. 1) 107, and a mass multiplication unit (described as mass in FIG. 1). ) 108, a tractive force limiter (described as upper and lower limits in FIG. 1) 109, and a motor command generator 110.
  • the speed upper limit target speed generation unit 105 sets the target of the vehicle 10 based on the current speed v, the current speed upper limit vl, the current position, and the current acceleration reached based on the previously calculated target acceleration.
  • the acceleration a1 is calculated.
  • the position used for calculating the target acceleration may be a position calculated based on the position information serving as a reference and the integrated value of the speed v.
  • the reference position information is, for example, a deceleration completion position xb0 , which will be described later, acquired by the ATP device 20 from the ATP ground unit.
  • the position used for calculating the target acceleration may be a position calculated based on the integrated value of the speed v from the starting point.
  • the position used for calculating the target acceleration may be a position calculated based on the wheel diameter and the rotational speed of the vehicle 10.
  • the deceleration target speed generation unit 106 calculates the acceleration a2 of the vehicle 10 based on the current speed v, the deceleration ⁇ at the current speed v, the position of the ATP ground element, and the previously calculated target acceleration. .
  • the minimum value selection unit 107 compares the acceleration a1 calculated by the speed upper limit target speed generation unit 105 with the acceleration a2 calculated by the deceleration target speed generation unit 106, and outputs the target acceleration ao that is the smallest acceleration.
  • the mass multiplication unit 108 multiplies the target acceleration ao output from the minimum value selection unit 107 by the mass of the vehicle 10 to calculate the traction force pwr.
  • the tractive force limiting unit 109 limits the tractive force pwr based on the tractive force pwr calculated by the mass multiplying unit 108 and the performance of the motor 103.
  • the motor command generation unit 110 generates a motor command for driving the motor 103 so that the motor 103 generates a desired torque based on the traction force pwr output from the traction force limiting unit 109.
  • the speed control unit 104 includes the above-described speed upper limit target speed generation unit 105, deceleration target speed generation unit 106, minimum value selection unit 107, mass multiplication unit 108, tractive force limit unit 109, and motor command generation unit 110.
  • the deceleration of the speed of the vehicle 10 is controlled using the braking force of the regenerative brake corresponding to the speed of the vehicle 10 indicated by the (target speed pattern).
  • the ideal target speed transition pattern B is a regenerative brake that shows the relationship between the speed of the vehicle 10 and the reduction speed per unit time when the speed of the vehicle 10 is decelerated with the maximum braking force of the regenerative brake at that speed. Calculated using the braking force characteristics.
  • the speed control unit 104 acquires the speed upper limit vl from the ATP device 20.
  • the speed control unit 104 calculates a target speed transition pattern B having a speed lower than the speed upper limit vl.
  • the speed control unit 104 controls the control transition pattern C of the vehicle 10 every processing cycle time shorter than the time up to the target time so that the train speed matches the target speed transition pattern B after a predetermined target time based on the current time. (C1, C2) is calculated.
  • the speed control unit 104 determines the acceleration of the vehicle 10 at the next timing based on the calculation result.
  • the speed control unit 104 calculates a first target speed transition pattern B1 (first target speed pattern) that travels at a constant speed as the target speed transition pattern B lower than the speed upper limit vl.
  • the speed control unit 104 calculates a second target speed transition pattern B2 (second target speed pattern) that travels at a reduced speed toward the stop limit position as a target speed transition pattern B that is lower than the speed upper limit vl.
  • the speed control unit 104 calculates the first target speed transition pattern of the vehicle 10 at the next timing when the train speed matches the first target speed transition pattern B1 after a predetermined target time based on the current time.
  • the speed control unit 104 calculates the second target speed transition pattern of the vehicle 10 at the next timing when the train speed matches the second target speed transition pattern B2 after a predetermined target time based on the current time.
  • the speed control unit 104 compares the acceleration in the next control step for the first control transition pattern and the second control transition pattern, and sets the lower acceleration as the acceleration of the vehicle 10.
  • the speed control unit 104 calculates an effective torque based on the acceleration of the vehicle 10 and the mass of the vehicle 10. When the acceleration is negative, the speed control unit 104 controls the speed v of the vehicle 10 using at least one of a regenerative brake and a braking unit (braking unit) other than the regenerative brake.
  • the speed control unit 104 acquires information regarding the speed upper limit vl and the deceleration ⁇ from the ATP device 20.
  • the speed control unit 104 calculates the current position based on the acquired information regarding the speed upper limit vl and the deceleration ⁇ .
  • the information regarding the speed upper limit vl and the deceleration ⁇ is the upper limit speed start position, the deceleration completion position, and the deceleration ⁇ .
  • the motor 103 operates based on the motor command generated by the motor command generation unit 110.
  • the ATP device 20 receives information related to the speed upper limit vl and the deceleration ⁇ from the ATP ground unit.
  • the ATP apparatus 20 transmits information related to the speed upper limit vl and the deceleration ⁇ to the speed control unit 104.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the target speed transition pattern B generated by the automatic train driving device 102.
  • the horizontal axis indicates the position x on the track with the current position of the train as a reference, and the vertical axis indicates the speed v at that position.
  • xb0 indicates a deceleration completion position.
  • the deceleration completion position xb0 is the position of the last vehicle of the train traveling ahead when the train is congested, before the stop indication signal, or the like.
  • ATP device 20 receives the information including a deceleration completion position x b0 from ATP ground coil.
  • the automatic train driving device 102 is a command speed transition pattern indicating the command speed upper limit commanded from the ATP device 20 based on the information (speed upper limit vl, deceleration completion position xb0 , deceleration ⁇ ) received from the ATP device 20.
  • Information of A1, command speed transition pattern A2 (FIG. 2) is calculated. Specifically, the automatic train driving device 102 calculates information on the command speed transition pattern A1 when the vehicle 10 travels at a constant speed that is the current speed upper limit vl.
  • the automatic train driving device 102 calculates information on the command speed transition pattern A2 based on the deceleration completion position xb0 and the deceleration ⁇ .
  • Information command speed transition pattern A2 the vehicle 10 is stopped at the deceleration end position x b0, and shows the position and velocity of the relationship of the vehicle 10 when decelerating at the deceleration ⁇ until the deceleration completion position x b0.
  • the automatic train driving device 102 has a command speed transition pattern A1 in a section from the current position of the vehicle 10 to a position where the command speed transition pattern A1 and the command speed transition pattern A2 intersect, and a deceleration completion position after the intersecting position.
  • the command speed transition pattern A2 in the section up to xb0 is determined as the ATP pattern A.
  • the automatic train driving device 102 performs braking control using a mechanical brake or the like.
  • the automatic train driving apparatus 102 has been described as calculating the ATP pattern A based on information received by the ATP apparatus 20 from the ATP ground unit.
  • the ATP device 20 may receive the ATP pattern A from the ATP ground unit, and the automatic train driving device 102 may receive the ATP pattern A from the ATP device 20.
  • the automatic train driving apparatus 102 determines whether or not the command speed transition pattern A1 and the command speed transition pattern A2 intersect.
  • the command speed transition pattern A2 is determined as the ATP pattern A. May be.
  • an event that occurs in an emergency such as the deceleration completion position xb0 is close, and the vehicle immediately decelerates without traveling at a constant speed. It shows the speed transition when is required.
  • the train realizes comfortable driving without generating an emergency brake by decelerating the speed at each position on the track with the current position as a reference with respect to the speed v indicated by the ATP pattern A. Can do.
  • the speed control unit 104 When the speed control unit 104 decelerates the speed v of the vehicle 10 using only the braking force of the regenerative brake corresponding to the speed v of the vehicle 10 based on the target speed transition pattern B, the speed v of the vehicle 10 is applied with an emergency brake. It may be so fast. In that case, the speed control unit 104 may control the deceleration of the speed v of the vehicle 10 using a braking means such as a mechanical brake other than the regenerative brake.
  • the automatic train driving apparatus 102 determines the ATP pattern A, it next calculates a target speed transition pattern B1 and a target speed transition pattern B2 (see FIG. 2).
  • Each of the target speed transition patterns B1 and B2 is one of ideal target speed patterns that can be followed by the speed of the vehicle 10 when the braking force of only the regenerative brake calculated using the braking force characteristics of the regenerative brake is used. is there.
  • the target speed transition pattern B1 indicates the position of the vehicle 10 at a constant speed obtained by reducing the speed of each position by a constant speed based on the command speed transition pattern A1, and the speed transition at that position.
  • the ATP device 20 determines a target deceleration completion position xb that is closer to the vehicle 10 by a predetermined distance than the deceleration completion position xb0 .
  • the predetermined distance is a distance with a margin that allows the vehicle to decelerate to the deceleration completion position xb0 even if errors such as calculations and measuring instruments are included.
  • the automatic train driving device 102 calculates information on the target speed transition pattern B2 based on the deceleration completion position xb0 and the deceleration ⁇ .
  • the information of the target speed transition pattern B2 includes the position x and the speed v of the vehicle 10 when the vehicle 10 stops at the position xb with respect to the deceleration completion position xb0 and decelerates to the position xb with the deceleration ⁇ . Shows the relationship. Then, the automatic train driving device 102 completes the target speed transition pattern B1 in the section from the current position of the vehicle 10 to the position where the target speed transition pattern B1 and the target speed transition pattern B2 intersect, and the target deceleration after the intersecting position. The target speed transition pattern B2 in the section up to the position xb is determined as the target speed transition pattern B (B1, B2).
  • the automatic train driving apparatus 102 sets the target speed transition pattern B (B1, B2) as an upper limit, and controls the speed v of the vehicle 10 so as not to exceed the speed indicated by the target speed transition pattern B (B1, B2) at each position.
  • the automatic train driving device 102 calculates only the target speed transition pattern B2, The relationship between the position x and the speed v indicated by the pattern may be the target speed transition pattern B.
  • the speed of the vehicle after the time indicated by the predetermined prediction period is based on the current speed of the vehicle 10.
  • the control transition pattern C (showing the future position of the vehicle 10 and the speed transition pattern at each position so that the speed of the host vehicle 10 matches the speed indicated by the target speed transition pattern B (B1, B2) at the position of 10. C1 and C2) information is calculated.
  • the prediction period is a period until the target speed transition pattern B is smoothly connected after T seconds from the present time.
  • the speed of the vehicle 10 at each time in the prediction period can be represented by a polynomial (in this example, a cubic function) as shown in the following formula (1).
  • the acceleration of the vehicle 10 at each time in the prediction period (time to the target time) can be expressed by the following equation (2) by differentiating the equation (1).
  • the position of the vehicle 10 at each time in the prediction period can be expressed by the following formula (3) by integrating the formula (1).
  • the automatic train driving device 102 calculates the first control transition pattern C1 by calculating the first control transition pattern C1 and the position when the speed of the host vehicle 10 matches the speed indicated by the target speed transition pattern B1 at the position of the vehicle 10 in the prediction period. Calculate the speed relationship. Specifically, the current speed of the vehicle 10 is v 0 , the current acceleration of the vehicle 10 is a 0 , the speed of the vehicle 10 at time t is v (t), and the acceleration of the vehicle 10 at time t is a (t). If expressed, the following equations (4) and (5) are obtained.
  • the automatic train operation apparatus 102 solves the simultaneous equations shown by the equations (8) to (11) and calculates k 0 to k 3 . Then, the automatic train operation apparatus 102 calculates the first control transition pattern C1 by substituting k 0 to k 3 into Equation (3).
  • the automatic train driving apparatus 102 determines the speed of the host vehicle 10 as the prediction period T as the derivation process of the second control transition pattern C2 indicated by the position (distance) with respect to the current position obtained by integrating the polynomial represented by the equation (1). The relationship between the position and the speed when the speed matches the speed indicated by the target speed transition pattern B2 at the position of the vehicle 10 after 2 seconds is calculated.
  • the target speed transition pattern B2 is a curve that satisfies the following expression (12)
  • the current speed of the vehicle 10 is v 0
  • the current acceleration of the vehicle 10 is a 0
  • the time of the vehicle 10 is It is assumed that the speed at t is represented by v (t) and the acceleration of the vehicle 10 at time t is represented by a (t).
  • acceleration a (T) and the position x (T) in the prediction period are expressed by the following equations (15) and (16).
  • Equation (17) to (20) is obtained.
  • the automatic train operation apparatus 102 solves the simultaneous equations represented by the equations (17) to (20) and calculates k 0 to k 3 . Then, the automatic train driving device 102 substitutes k 0 to k 3 into the equation (3) to calculate the second control transition pattern C2.
  • the speed upper limit target speed generation unit 105 sets the first control transition pattern C1 at the position at the next timing (after 100 milliseconds).
  • the acceleration ax until the host vehicle 10 reaches the speed shown is calculated.
  • the deceleration target speed generation unit 106 determines that the second control transition pattern C2 corresponding to the position at the next timing (after 100 milliseconds) is based on the relationship between the position and speed indicated by the second control transition pattern C2.
  • the acceleration ay until the host vehicle 10 reaches the speed shown is calculated.
  • the minimum value selection unit 107 compares the calculated acceleration ax and acceleration ay and outputs a small value.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a processing flow of the automatic train driving apparatus 102 according to the first embodiment.
  • the speed upper limit target speed generation unit 105 of the speed control unit 104 acquires the speed from the speedometer 101. Further, when the ATP device 20 passes directly above the ATP ground element while the vehicle 10 is traveling, information indicating the correspondence between the position from the ATP ground element and the upper speed limit at the position, and the position of the ATP ground element, , Information including.
  • the ATP apparatus 20 transmits the acquired information to the speed upper limit target speed generation unit 105.
  • the speed upper limit target speed generation unit 105 calculates the current position from the accumulated value of speeds based on the acquired position of the ATP ground element.
  • the speed upper limit target speed generation unit 105 then, based on the information indicating the correspondence between the position and the speed upper limit, and the current position, the ATP pattern A indicating the speed at each time from the current time to the end of the prediction period T. 2 is generated (step S1).
  • the speed upper limit target speed generation unit 105 generates a target speed transition pattern B1 that is a part of the target speed transition pattern B that is slower than the speed at each position of the command speed transition pattern A1 (step S2). For example, the speed upper limit target speed generation unit 105 generates a target speed transition pattern B1 that is slower by 5 kilometers per hour than the speed at each position of the command speed transition pattern A1.
  • the speed upper limit target speed generation unit 105 calculates coefficients k 0 to k 3 when smoothly connected to the target speed transition pattern B1 after the prediction period T seconds elapses, and derives a polynomial representing the first control transition pattern C1. (Step S3).
  • the speed upper limit target speed generation unit 105 outputs the previously calculated target acceleration (first time zero) output from the minimum value selection unit 107. ) Are input, and the calculation is performed as in the above-described Expression (1), Expression (2), Expression (4) to Expression (11).
  • the speed upper limit target speed generation unit 105 calculates the coefficients k 0 to k 3 by solving the simultaneous equations of Expressions (8) to (11).
  • the speed upper limit target speed generation unit 105 has calculated a coefficient for deriving the acceleration a1 by the process of step S3.
  • the speed upper limit target speed generation unit 105 outputs the calculated acceleration a1 to the minimum value selection unit 107.
  • the deceleration target speed generation unit 106 acquires the speed v from the speedometer 101 while the vehicle 10 is traveling. Further, when the vehicle 10 is traveling, the ATP device 20 includes information related to the correspondence relationship between the position of the ATP ground element and the deceleration ⁇ when passing through the position directly above the ATP ground element. To get. The ATP device 20 transmits the acquired information to the deceleration target speed generation unit 106. The deceleration target speed generation unit 106 calculates the current position from the accumulated value of speeds based on the acquired position of the ATP ground element.
  • the deceleration target speed generation unit 106 generates a command speed transition pattern A2 from the information related to the correspondence relationship between the position and the deceleration ⁇ and the current position (step S4).
  • the command speed transition pattern A2 is a part of the ATP pattern A indicating the correspondence between the position on the basis of the current position and the deceleration ⁇ .
  • the deceleration target speed generation unit 106 includes information including the expression (12) indicating the relationship between the position and the deceleration ⁇ and the target deceleration completion position xb as information related to the correspondence relationship between the position and the deceleration ⁇ . To get. Then, the deceleration target speed generation unit 106 calculates the target deceleration completion position xb based on the current position, and generates Expression (12) as the command speed transition pattern A2.
  • the deceleration target speed generation unit 106 generates a target speed transition pattern B2 that becomes a part of the target speed transition pattern B based on the speed at each position of the command speed transition pattern A2 in FIG. 2 (step S5). For example, the deceleration target speed generation unit 106 generates a target speed transition pattern B2 that is 5 kilometers slower than the speed at each position of the command speed transition pattern A2. The deceleration target speed generation unit 106 derives a polynomial representing the second control transition pattern C2 that smoothly connects to the target speed transition pattern B2 after the prediction period T seconds has elapsed (step S6).
  • the deceleration target speed generation unit 106 inputs the previously calculated target acceleration output from the minimum value selection unit 107, and (1) to (3) and (13) to (20). Then, the deceleration target speed generation unit 106 calculates the coefficients k 0 to k 3 by solving the simultaneous equations of Expressions (17) to (20). The deceleration target speed generation unit 106 has calculated the acceleration by the process of step S6. The deceleration target speed generation unit 106 outputs the calculated acceleration to the minimum value selection unit 107.
  • the minimum value selection unit 107 inputs the acceleration calculated by the speed upper limit target speed generation unit 105 and the acceleration calculated by the deceleration target speed generation unit 106.
  • the minimum value selection unit 107 compares the magnitudes of the two input accelerations.
  • the minimum value selection unit 107 sets the smallest acceleration among the compared accelerations as a target acceleration ao (target value of the current acceleration), a speed upper limit target speed generation unit 105, a deceleration target speed generation unit 106, and a mass multiplication unit 108. (Step S7). Note that the minimum value selection unit 107 outputs zero as an initial value.
  • the mass multiplication unit 108 inputs the target acceleration ao from the minimum value selection unit 107.
  • the mass multiplication unit 108 multiplies the input target acceleration ao by a predetermined mass of the vehicle 10 (step S8).
  • the multiplication result of the multiplication performed by the mass multiplication unit 108 indicates the traction force pwr.
  • the mass multiplying unit 108 outputs the traction force pwr to the traction force limiting unit 109.
  • the traction force limiting unit 109 inputs the traction force pwr from the mass multiplication unit 108.
  • the tractive force limiting unit 109 limits the tractive force input within a range between the upper limit and the lower limit determined based on the motor performance (step S9).
  • the traction force limiting unit 109 compares the traction force pwr input from the mass multiplication unit 108 with upper and lower limit values indicating the range of traction force determined based on the performance of the motor. When the input traction force pwr exceeds the upper limit value of the traction force pwr, the traction force limit unit 109 limits the traction force pwr so that it is below the upper limit value and exceeds the lower limit value.
  • the traction force limitation unit 109 limits the traction force pwr so that it exceeds the lower limit value and falls below the upper limit value.
  • the tractive force limiting unit 109 outputs the limited tractive force pwr to the motor command generating unit 110.
  • the motor command generator 110 inputs the traction force pwr from the traction force limiter 109.
  • the motor command generator 110 generates a motor command for the motor 103 based on the input traction force pwr.
  • the motor command generation unit 110 generates a motor command that realizes a torque corresponding to the traction force pwr input by the motor 103 (step S10).
  • the motor command generation unit 110 outputs the generated motor command to the motor 103 (step S11).
  • the motor 103 receives a motor command from the motor command generation unit 110.
  • the motor 103 operates based on the input motor command.
  • the motor command that the motor 103 inputs from the motor command generation unit 110 is based on a polynomial that indicates a small value of a polynomial that indicates the first control transition pattern C1 or a polynomial that indicates the second control transition pattern C2. This is the generated motor command.
  • the polynomial representing the first control transition pattern C1 is a polynomial representing a pattern that smoothly connects to the target speed transition pattern B1 when the prediction period T seconds elapses. Further, as shown in FIG.
  • the polynomial indicating the second control transition pattern C2 is a polynomial indicating a pattern smoothly connected to the target speed transition pattern B2 when the prediction period T seconds elapses.
  • the target speed transition pattern B1 or B2 corresponding to the motor command improves the safety at a slower speed than the ATP pattern A so that the emergency brake is not applied, and then the speed v (t ).
  • the travel time of the vehicle 10 is less likely to be delayed.
  • the automatic train driving device 102 predicts the elapse of the prediction period T and generates a motor command. Therefore, it is difficult for the vehicle 10 to overspeed due to a control delay with respect to the motor 103, and the speed tracking accuracy is improved.
  • the speed control unit 104 is a vehicle based on the target speed transition pattern B when the ATP device 20 receives a notification from the ATP ground unit that the host vehicle 10 has approached the stop limit position.
  • the deceleration of the speed of the vehicle 10 is controlled using the braking force of the regenerative brake corresponding to the speed of 10.
  • the target speed transition pattern B is a braking force characteristic indicating the relationship between the speed of the vehicle 10 and the reduction speed per unit time when the speed of the vehicle 10 is decelerated with the maximum braking force of the regenerative brake at that speed. This is a pattern calculated using the braking force characteristics.
  • the speed control unit 104 controls the deceleration of the speed of the vehicle 10 using braking means such as a mechanical brake other than the regenerative brake when the speed before reaching the speed upper limit is reached. Further, the speed control unit 104 acquires the speed upper limit vl from the ATP apparatus 20. The speed control unit 104 calculates a target speed transition pattern B having a speed lower than the acquired speed upper limit vl. Then, the speed control unit 104 performs control transition of the vehicle 10 every processing cycle time shorter than the time until the target time so that the train speed matches the target speed transition pattern B after a predetermined target time with the current time as a reference. Pattern B is calculated. The speed control unit 104 determines the acceleration of the vehicle 10 at the next timing based on the calculated result.
  • braking means such as a mechanical brake other than the regenerative brake when the speed before reaching the speed upper limit is reached. Further, the speed control unit 104 acquires the speed upper limit vl from the ATP apparatus 20. The speed control unit 104 calculates a target
  • the speed control unit 104 calculates a first target speed transition pattern B1 that travels at a constant speed as the target speed transition pattern B that is lower than the speed upper limit vl.
  • the speed control unit 104 calculates a second target speed transition pattern B2 that travels at a reduced speed toward the stop limit position as a target speed transition pattern that is lower than the upper limit of the target speed transition pattern B1.
  • the speed control unit 104 calculates the first target speed transition pattern of the vehicle 10 at the next timing when the train speed matches the first target speed transition pattern B1 after a predetermined target time based on the current time.
  • the speed control unit 104 calculates the second target speed transition pattern of the vehicle 10 at the next timing when the train speed matches the second target speed transition pattern B2 after a predetermined target time based on the current time. And the speed control part 104 compares the acceleration in the following control step about a 1st control transition pattern and a 2nd control transition pattern. The speed control unit 104 sets the lower acceleration as the acceleration of the vehicle 10. Further, the speed control unit 104 calculates an effective torque based on the acceleration of the vehicle 10 and the mass of the vehicle 10. Further, when the acceleration is a negative acceleration, the speed control unit 104 controls the speed of the vehicle 10 using at least one of a regenerative brake and a braking unit other than the regenerative brake.
  • the speed control unit 104 acquires information related to the speed upper limit vl and the deceleration ⁇ from the ATP device 20.
  • the speed control unit 104 calculates the current position based on the acquired information regarding the speed upper limit vl and the deceleration ⁇ . If it does in this way, vehicle 10 will operate by a motor command generated based on a polynomial which shows a small value among a polynomial which shows the 1st control transition pattern C1, or a polynomial which shows the 2nd control transition pattern C2.
  • the polynomial that indicates the first control transition pattern C1 is a polynomial that indicates a pattern that smoothly connects to the target speed transition pattern B1 when the prediction period T seconds elapses.
  • the polynomial indicating the second control transition pattern C2 is a polynomial that indicates a pattern that smoothly connects to the target speed transition pattern B2 when the prediction period T seconds elapses. Therefore, the ride comfort of the vehicle 10 is improved with less rapid acceleration. Further, the vehicle 10 improves safety at a low speed so that the emergency braking is not applied to the ATP pattern A, and then, based on the target speed transition pattern B indicating the highest possible speed v (t). Operates according to the generated motor command. Therefore, the vehicle 10 is less likely to be delayed in travel time. Further, the vehicle 10 operates in accordance with a motor command generated by the automatic train operation device 102 after predicting the elapse of the prediction period T seconds. Therefore, it is difficult for the vehicle 10 to overspeed due to a control delay with respect to the motor 103, and the speed tracking accuracy is improved.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a vehicle 10a according to the second embodiment of the present invention.
  • the vehicle 10 a according to the second embodiment includes a speedometer 101, an automatic train operation device 102 a, a motor 103, and an ATP device 20.
  • the vehicle 10a according to the second embodiment differs from the vehicle 10 according to the first embodiment in that the speed control unit 104a according to the second embodiment includes a regenerative brake target speed generation unit 111.
  • the minimum value selection unit 107a determines the smallest acceleration among the accelerations calculated by the speed upper limit target speed generation unit 105, the deceleration target speed generation unit 106, and the regenerative brake target speed generation unit 111. It differs from the vehicle 10 by 1st embodiment by the point which outputs.
  • the automatic train driving device 102a includes a speed control unit 104a.
  • the speed controller 104a includes a speed upper limit target speed generator 105, a deceleration target speed generator 106, a minimum value selector 107a, a mass multiplier 108, a tractive force limiter 109, a motor command generator 110, a regeneration A brake target speed generation unit 111.
  • the regenerative brake target speed generation unit 111 calculates the acceleration a3 of the vehicle 10a based on the speed v, the deceleration ⁇ , the position, the previously calculated target acceleration, and the information related to the motor 103.
  • the minimum value selection unit 107a compares the acceleration a1 calculated by the speed upper limit target speed generation unit 105, the acceleration a2 calculated by the deceleration target speed generation unit 106, and the acceleration a3 calculated by the regenerative brake target speed generation unit 111. To do.
  • the minimum value selection unit 107a outputs the smallest acceleration.
  • the speed control unit 104a is a case where the ATP device 20 receives a notification from the ATP ground unit indicating that the vehicle 10 has approached the stop limit position, and the speed of the vehicle 10a and the speed of the vehicle 10 are regenerative braking at that speed.
  • the vehicle 10a is traveling at a braking force characteristic decreasing speed or more at which the braking force of the regenerative brake is reduced in the braking force characteristic indicating the relationship with the decreasing speed per unit time when the deceleration control is performed with the maximum braking force of
  • the braking force of the regenerative brake corresponding to the speed of the vehicle 10a based on the ideal target speed transition pattern B is used to To control the deceleration of time.
  • the ideal target speed transition pattern B is calculated using the braking force characteristic of the regenerative brake corresponding to the speed of the vehicle 10a.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of characteristics of a general motor regenerative brake.
  • the horizontal axis indicates the speed v
  • the vertical axis indicates the deceleration ⁇ at that speed.
  • the deceleration ⁇ the rate of decrease in speed per unit time
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the target speed transition pattern B generated by the automatic train driving device 102a.
  • the horizontal axis indicates the position x on the track with the current position of the train as a reference
  • the vertical axis indicates the vehicle speed v at the position x.
  • xb0 represents a deceleration completion position received by the ATP device 20 from the ATP ground unit.
  • the deceleration completion position xb0 is a position before a predetermined distance from the tail of a train that is traveling ahead when the train is congested, or before a stop indication signal.
  • the command speed transition pattern A1, the command speed transition pattern A2, the target speed transition pattern B1, and the target speed transition pattern B2 shown in FIG. 6 are the same as those in FIG.
  • a target speed transition pattern B3 shown in FIG. 6 indicates a speed at which the speed at each position on the track based on the current position of the train is slower than the command speed transition pattern A1 and the command speed transition pattern A2.
  • the target speed transition pattern B3 is deceleration beta 1 when the speed of the vehicle 10a is the velocity v x more speed, deceleration beta 0 when the speed of the vehicle 10a is a rate of less than velocity v x Is a pattern that is newly calculated by substituting the deceleration ⁇ for the portion of the speed transition pattern A2 that is equal to or higher than the velocity v x with the deceleration ⁇ 1 .
  • the target speed transition pattern B3 is one of ideal target speed patterns that can be followed by the speed of the vehicle 10a when the braking force of only the regenerative brake calculated using the braking force characteristic of the regenerative brake is used.
  • the target speed transition pattern B includes the target speed transition pattern B3 and indicates target speed transition patterns (B1 to B3). If the speed of the vehicle 10a is controlled on the basis of such target speed transition pattern B, even as the vehicle 10a was traveling at a speed v x or faster, with a braking force of only the regenerative brake the vehicle The speed of 10a can be made to follow the target speed transition pattern B.
  • the traveling section of the vehicle 10a calculated when traveling with the target speed transition pattern B3 is referred to as a deceleration decreasing section P.
  • acceleration a (T) can be expressed as the following equation (22) by substituting equation (21) into equation (15).
  • the current speed of the vehicle 10a is v 0
  • the current acceleration of the vehicle 10a is a 0
  • the speed of the vehicle 10a at time t is represented by v (t)
  • the acceleration of the vehicle 10a at time t is represented by a (t).
  • the regenerative brake target speed generation unit 111 calculates the coefficients k 0 to k 3 by solving the simultaneous equations of Expressions (22) to (25). Then, the regenerative brake target speed generation unit 111 calculates the third control transition pattern C3 by substituting k 0 to k 3 into Equation (3). Note that the deceleration ⁇ in the above example is linear approximation as shown in the equation (21), but a complicated equation may be used.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a processing flow of the automatic train driving device 102a according to the second embodiment.
  • the processing of the speed control unit 104a according to the second embodiment is the first implementation in that the regenerative brake target speed generation unit 111 performs the processing of steps S12 to S14, and the minimum value selection unit 107a performs the processing of step S7a. It differs from the processing of the speed control unit 104 according to the form. Here, only the processing in steps S12 to S14 and the processing in step S7a will be described.
  • the regenerative brake target speed generation unit 111 generates the target speed transition pattern B1 and the target speed transition pattern B2 shown in FIG. 2 in the same manner as the speed upper limit target speed generation unit 105 and the deceleration target speed generation unit 106 (step S12). .
  • the regenerative brake target speed generation unit 111 may acquire the target speed transition pattern B1 from the speed upper limit target speed generation unit 105 and may acquire the target speed transition pattern B2 from the deceleration target speed generation unit 106.
  • the regenerative brake target speed generation unit 111 acquires information on the deceleration ⁇ from the motor 103 (step S13).
  • the regenerative brake target speed generation unit 111 generates a target speed transition pattern B3 smoothly connected to the target speed transition pattern B1 and the target speed transition pattern B2 after the prediction period T seconds has elapsed (step S14). For example, the regenerative brake target speed generation unit 111 substitutes the acquired deceleration ⁇ in the equations (15) and (16), and the acceleration a (T) and the position x (T) after the elapse of the prediction period T seconds. And calculate. For example, when the deceleration ⁇ is expressed by Expression (21), the regenerative brake target speed generation unit 111 calculates the acceleration a (T) after elapse of the prediction period T seconds as expressed by Expression (22).
  • the regenerative brake target speed generation unit 111 calculates a position x (T) after the prediction period T elapses as in Expression (23).
  • the regenerative brake target speed generation unit 111 calculates the current speed v (0) as shown in Expression (24).
  • the regenerative brake target speed generation unit 111 calculates the acceleration a (0) as shown in Expression (25).
  • the regenerative brake target speed generation unit 111 calculates the coefficients k 0 to k 3 by solving the simultaneous equations of Expressions (22) to (25).
  • the regenerative brake target speed generation unit 111 derives a polynomial representing the target speed transition pattern B3 through the process of step S14.
  • the regenerative brake target speed generation unit 111 has calculated the acceleration by the process of step S14.
  • the regenerative brake target speed generation unit 111 outputs the calculated acceleration to the minimum value selection unit 107a.
  • the regenerative brake target speed generation unit 111 substitutes k 0 to k 3 into the equation (3) to derive a polynomial representing the third control transition pattern C3 (step S15).
  • the minimum value selection unit 107a inputs the acceleration calculated by the speed upper limit target speed generation unit 105, the acceleration calculated by the deceleration target speed generation unit 106, and the acceleration calculated by the regenerative brake target speed generation unit 111.
  • the minimum value selection unit 107a compares the magnitudes when the input three acceleration prediction periods T have elapsed.
  • the minimum value selection unit 107a sets the smallest acceleration among the compared accelerations as the target acceleration ao (target value of the current acceleration), the speed upper limit target speed generation unit 105, the deceleration target speed generation unit 106, and the mass multiplication unit 108.
  • the minimum value selection unit 107 outputs zero as an initial value.
  • the regenerative brake target speed generation unit 111 is based on the speed v, the deceleration ⁇ , the position, the previously calculated target acceleration, and information related to the regenerative brake of the motor 103. Then, the acceleration of the vehicle 10a is calculated.
  • the minimum value selection unit 107a compares the acceleration calculated by the speed upper limit target speed generation unit 105, the acceleration calculated by the deceleration target speed generation unit 106, and the acceleration calculated by the regenerative brake target speed generation unit 111, and Outputs a small acceleration.
  • the speed control unit 104a receives a notification from the ATP ground unit that the ATP device 20 has approached the stop limit position, and the speed of the vehicle 10a and the maximum braking force of the regenerative brake at that speed
  • the vehicle 10a exceeds the braking force characteristic reduction speed that is reduced when the braking force characteristic of the regenerative brake becomes equal to or higher than the braking force characteristic reduction speed.
  • the speed of the vehicle 10a based on the ideal target speed transition pattern B Controlling the deceleration of the speed of the vehicle 10a using the braking force of the raw brake.
  • the ideal target speed transition pattern B is calculated using the braking force characteristic of the regenerative brake corresponding to the speed of the vehicle 10a.
  • the vehicle 10a uses only the regenerative braking of the motor 103 and the target speed transition pattern B2 as a polynomial indicating the first control transition pattern C1 that smoothly leads to the target speed transition pattern B1 after the prediction period T seconds elapses.
  • the vehicle 10a improves the safety at a low speed so that the emergency brake is not applied to the ATP pattern A only by the regenerative brake of the motor 103, and the target that shows the speed v (t) as high as possible. It operates according to a motor command generated based on the speed transition pattern B. Therefore, the vehicle 10a is less likely to be delayed in travel time. Further, the vehicle 10a operates according to a motor command generated by the automatic train driving device 102a by predicting after the elapse of the prediction period T seconds only by the regenerative braking of the motor 103. Therefore, the vehicle 10a is less likely to overspeed the vehicle 10 due to a control delay with respect to the motor 103, and the speed tracking accuracy is improved.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a vehicle 10b according to the third embodiment of the present invention.
  • the vehicle 10 b according to the third embodiment includes a speedometer 101, an automatic train operation device 102 b, a motor 103, and an ATP device 20.
  • the vehicle 10b according to the third embodiment is different from the vehicle 10a according to the second embodiment in that the automatic train driving device 102b according to the third embodiment includes a disturbance estimation unit 112.
  • the automatic train driving device 102b includes a speed control unit 104a and a disturbance estimation unit 112.
  • the disturbance estimation unit 112 estimates the running resistance c based on the speed and the effective torque indicating the torque actually generated by the motor 103.
  • the disturbance estimation unit 112 outputs the estimated running resistance b to the traction force limiting unit 109.
  • the disturbance estimation method performed by the disturbance estimation unit 112 is, for example, a calculation method using the following equation (26).
  • the disturbance estimation unit 112 acquires the effective torque from the motor 103.
  • the disturbance estimation unit 112 acquires the speed from the speedometer 101 at a period of the minute time ⁇ T.
  • the disturbance estimation unit 112 calculates the running resistance b by subtracting, from the effective torque, the value obtained by dividing the speed change during the minute time ⁇ T by the minute time ⁇ T and multiplying by the vehicle mass using the equation (26). .
  • the disturbance estimation unit 112 cancels out the disturbance (travel resistance c) by the travel resistance b.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a processing flow of the automatic train driving device 102b according to the third embodiment.
  • the disturbance estimation unit 112 performs the processes of step S16 and step S17
  • the traction force limiting unit 109 performs the process of step S9a
  • the motor command generation unit 110 performs the step. It differs from the process of the automatic train operation apparatus 102a by 2nd embodiment by the point which performs the process of S10a. Here, only the processing of step S16, step S17, step S9a, and step S10a will be described.
  • the mass multiplication unit 108 multiplies the input target acceleration ao by the mass of the vehicle 10b by the process of step S8.
  • the multiplication result of the multiplication performed by the mass multiplication unit 108 indicates the traction force pwr.
  • the mass multiplying unit 108 outputs the traction force pwr to the traction force limiting unit 109.
  • the disturbance estimation unit 112 estimates the running resistance c based on the speed and the effective torque indicating the torque actually generated by the motor 103 (step S16).
  • the disturbance estimation unit 112 outputs the estimated running resistance b to the traction force limiting unit 109.
  • the tractive force limiting unit 109 inputs the tractive force pwr from the mass multiplying unit 108.
  • the tractive force limiting unit 109 inputs the travel resistance b from the disturbance estimation unit 112.
  • the traction force limiting unit 109 adds the disturbance, the traction force pwr, and the travel resistance b. By this addition performed by the tractive force limiting unit 109, the disturbance is canceled by the running resistance b (step S17).
  • the tractive force limiting unit 109 limits the tractive force pwr within a range between the upper limit and the lower limit determined based on the motor performance (step S9a).
  • the traction force limiting unit 109 outputs the traction force pwr to the motor command generation unit 110.
  • the motor command generator 110 inputs the traction force pwr from the traction force limiter 109.
  • the motor command generator 110 generates a motor command for the motor 103 based on the input traction force pwr (step S10a).
  • the disturbance estimation method performed by the disturbance estimation unit 112 may be, for example, a method using a disturbance estimator.
  • the disturbance estimation unit 112 has a mass multiplication unit model that models the characteristics of the mass multiplication unit 108, a tractive force limiting unit 109, and a motor command generation unit.
  • a motor command generation inverse model that models information processing in the reverse direction 110 is configured.
  • the mass multiplication unit model included in the disturbance estimation unit 112 receives the target acceleration ao from the minimum value selection unit 107a.
  • the motor command generation inverse model receives effective torque from the motor 103.
  • the disturbance estimation unit 112 subtracts the traction force obtained by multiplying the target acceleration output by the mass multiplication unit model by the mass of the vehicle 10b from the traction force that contributes to the effective torque output by the motor command generation inverse model, and thereby the running resistance c that is disturbance. Is calculated as a running resistance b.
  • the disturbance estimation unit 112 outputs the running resistance b to the speed upper limit target speed generation unit 105, the deceleration target speed generation unit 106, and the regenerative brake target speed generation unit 111.
  • Each of the speed upper limit target speed generation unit 105, the deceleration target speed generation unit 106, and the regenerative brake target speed generation unit 111 receives the travel resistance b from the disturbance estimation unit 112.
  • Each of the speed upper limit target speed generation unit 105, the deceleration target speed generation unit 106, and the regenerative brake target speed generation unit 111 corrects the target speed transition pattern B so as to cancel the disturbance based on the input running resistance b.
  • the disturbance estimation unit 112 estimates the disturbance based on the modern control theory, and the speed upper limit target speed generation unit 105, the deceleration target speed generation unit 106, and the regenerative brake target speed generation unit 111 cancel each other.
  • the target speed transition pattern B may be corrected to cancel the disturbance.
  • the disturbance estimation unit 112 estimates the running resistance c based on the speed and the effective torque indicating the torque actually generated by the motor 103.
  • the motor command generator 110 generates a motor command based on the traction force that cancels the disturbance by the running resistance b. In this way, the vehicle 10b can correct the running resistance c accurately. Therefore, the speed tracking performance of the vehicle 10b is further improved. Further, the vehicle 10b can estimate and cancel the control error due to the weight of the vehicle 10b as a part of the running resistance c. Therefore, the vehicle 10b can reduce the labor and cost of measuring the weight using the train load sensor and correcting the control error.
  • the automatic train driving devices 102, 102a, and 102b acquire the ATP pattern A from the ATP device 20, calculate the target speed transition pattern B based on the acquired ATP pattern A, and finally The control transition pattern has been described as being calculated.
  • the automatic train operation apparatuses 102, 102a, and 102b are not limited thereto.
  • the ATP device 20 receives the target speed transition pattern B itself from the ATP ground unit.
  • the ATP device 20 transmits the target speed transition pattern B received from the ATP ground unit to the automatic train driving devices 102, 102a, and 102b.
  • the automatic train operation apparatuses 102, 102a, 102b may be capable of acquiring the target speed transition pattern B itself from the ATP apparatus 20.
  • the order of processing may be changed within a range where appropriate processing is performed.
  • the speed control units 104 and 104a, the automatic train operation devices 102, 102a and 102b, and the ATP device 20 described above have a computer system therein.
  • the process described above is stored in a computer-readable recording medium in the form of a program, and the above process is performed by the computer reading and executing this program.
  • the computer-readable recording medium means a magnetic disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, a semiconductor memory, or the like.
  • the computer program may be distributed to the computer via a communication line, and the computer that has received the distribution may execute the program.
  • the above program may realize part of the functions described above. Further, the program may be a so-called difference file (difference program) that can realize the above-described functions in combination with a program already recorded in the computer system.
  • difference file difference program
  • the ride comfort of the automatic train can be improved and the traveling time can be shortened.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

　この車両に設けられる自動列車運転装置において、速度制御部は、停止限界位置に前記車両が接近したことの通知を外部装置より受けた場合であって、前記車両の速度と前記速度となった時に回生ブレーキの最大ブレーキ力で減速する制御を行った場合の単位時間当たりに減少する速度との関係を示すブレーキ力特性において回生ブレーキのブレーキ力特性がブレーキ力特性減少速度以上となることにより減少する前記ブレーキ力特性減少速度以上で前記車両が走行している場合において、回生ブレーキのブレーキ力特性を用いて算出した目標速度パターンに基づく前記車両の速度に応じた回生ブレーキのみの制動力を用いて前記車両の速度の減速を制御する。

Description

自動列車運転装置、自動列車制御方法及びプログラム
　本発明は、自動列車運転装置、自動列車制御方法及びプログラムに関する。
　本願は、２０１５年１月１４日に、日本に出願された特願２０１５－００４９３８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　所定の速度を超えるとＡＴＰ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｔｒａｉｎ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）地上子からの指令に基づいて自動的にブレーキを作動させるＡＴＰ装置を備えた車両が存在する。
　特許文献１には、関連する技術が開示されている。特許文献１に開示の装置は、複数のブレーキノッチを切り替えて良好な停止精度や乗り心地を実現する。
日本国特開２０１１－８７３６４号公報
　鉄道システムにおいて、ＡＴＰ地上子と通信するＡＴＰ装置(車上子)を備える車両は、一般的に、ＡＴＰ装置が車両の現在位置を基準とした軌道上の各位置に対して設定した速度上限を目標速度パターンとする。車両は、その速度パターンに追従するための加速度を特定する。車両は、特定した加速度に対してモータ性能に基づく上下限の制限と、最低限の乗り心地を確保するために変化率の制限（ジャークリミット、車両の加速度の変化率の限界）を掛けている。しかしながら、車両が加速度に対してこれらの制限を掛けた場合、実際には、車両の加速度の変化率は頻繁に限界に到達する。その結果、車両の乗り心地が悪くなる。また、加速度に対するこれらの制限によって、車両の速度変化において、高速から低速へ変化する際に目標とする低速を低速側に超える速度となるアンダーシュートや低速から高速へ変化する際に目標とする高速を高速側に超える速度となるオーバーシュートが発生する。その結果、車両の乗り心地が悪くなり、車両の走行時間も増大してしまう。
　そのため、自動列車の乗り心地を良くし、走行時間も短くできる技術が求められていた。
　本発明は、上記の課題を解決することのできる自動列車運転装置、自動列車制御方法及びプログラムを提供することを目的としている。
　本発明の第１の態様によれば、自動列車運転装置は、車両に設けられる自動列車運転装置であって、停止限界位置に前記車両が接近したことの通知を外部装置より受けた場合であって、前記車両の速度と前記速度となった時に回生ブレーキの最大ブレーキ力で減速する制御を行った場合の単位時間当たりに減少する速度との関係を示すブレーキ力特性において回生ブレーキのブレーキ力特性がブレーキ力特性減少速度以上となることにより減少する前記ブレーキ力特性減少速度以上で前記車両が走行している場合において、回生ブレーキのブレーキ力特性を用いて算出した目標速度パターンに基づく前記車両の速度に応じた回生ブレーキのみの制動力を用いて前記車両の速度の減速を制御する速度制御部、を備える。
　本発明の第２の態様によれば、第１の態様における自動列車運転装置において、前記速度制御部は、前記車両の速度が前記ブレーキ力特性減少速度以上の速度上限に達する間は前記目標速度パターンに基づく回生ブレーキのみの制動力を用いて前記車両の速度の減速を制御し、前記速度上限に達した場合には前記回生ブレーキとそれ以外の制動手段を用いて前記車両の速度の減速を制御してもよい。
　本発明の第３の態様によれば、第２の態様における自動列車運転装置において、前記速度制御部は、前記速度上限を外部装置から取得し、前記速度上限よりも低い速度の目標速度パターンを算出し、現在時刻を基準とした所定の目標時刻までの時間以後において列車速度が前記目標速度パターンに一致するよう前記目標時刻までの時間よりも短い処理サイクル時間毎に前記車両の制御遷移パターンを算出し、算出した算出結果に基づいて次のタイミングにおける前記車両の加速度を決定してもよい。
　本発明の第４の態様によれば、第３の態様における自動列車運転装置において、前記速度制御部は、前記速度上限よりも低い目標速度パターンとして一定速度で走行する第一目標速度パターンを算出し、前記速度上限よりも低い目標速度パターンとして停止限界位置に向けて減速走行する第二目標速度パターンを算出し、前記速度制御部は、現在時刻を基準とした所定の目標時刻までの時間以後において列車速度が前記第一目標速度パターンに一致する次のタイミングの前記車両の第一目標速度パターンを算出し、前記速度制御部は、現在時刻を基準とした所定の目標時刻までの時間以後において列車速度が前記第二目標速度パターンに一致する次のタイミングの前記車両の第二目標速度パターンを算出し、前記速度制御部は、第一制御遷移パターンと第二制御遷移パターンについて次の制御ステップにおける加速度を比較し、低い方の加速度を前記車両の加速度としてもよい。
　本発明の第５の態様によれば、第３または第４の態様における自動列車運転装置において、前記速度制御部は、前記車両の加速度と前記車両の質量とに基づいて、実効トルクを算出してもよい。
　本発明の第６の態様によれば、第５の態様における自動列車運転装置において、前記速度制御部は、前記加速度がマイナスの加速度である場合には、前記回生ブレーキと前記回生ブレーキ以外の制動手段のうちの少なくとも一方を用いて前記車両の速度を制御してもよい。
　本発明の第７の態様によれば、第５または第６の態様における自動列車運転装置は、前記実効トルクと速度変化とに基づいて、走行抵抗を推定する外乱推定部、を備えていてもよい。
　本発明の第８の態様によれば、自動列車運転装置は、車両に設けられる自動列車運転装置であって、回生ブレーキの減少速度と速度との関係を示すブレーキ力特性を用いて算出した目標速度パターンに基づく前記車両の速度に応じた回生ブレーキの制動力を用いて前記車両の速度の減速を制御する速度制御部を備え、前記速度制御部は、速度上限を外部装置から取得し、前記速度制御部は、前記速度上限よりも低い目標速度パターンとして一定速度で走行する第一目標速度パターンを算出し、前記速度上限よりも低い目標速度パターンとして停止限界位置に向けて減速走行する第二目標速度パターンを算出し、前記速度制御部は、現在時刻を基準とした所定の目標時刻までの時間以後において列車速度が前記第一目標速度パターンに一致する次のタイミングの前記車両の第一目標速度パターンを算出し、前記速度制御部は、現在時刻を基準とした所定の目標時刻までの時間以後において列車速度が前記第二目標速度パターンに一致する次のタイミングの前記車両の第二目標速度パターンを算出し、前記速度制御部は、第一制御遷移パターンと第二制御遷移パターンについて次の制御ステップにおける加速度を比較し、低い方の加速度を前記車両の加速度としてもよい。
　本発明の第９の態様によれば、自動列車制御方法は、回生ブレーキの減少速度と速度との関係を示すブレーキ力特性において、所定の減少速度以下の減少速度に対応する速度以上の高速で駅間の停止しなければならない非開通エリアに接近した場合に、機械ブレーキを使用することなく車両の速度の減速を制御すること、を含む。
　本発明の第１０の態様によれば、プログラムは、車両に設けられた自動列車運転装置コンピュータに、回生ブレーキの減少速度と速度との関係を示すブレーキ力特性において、所定の減少速度以下の減少速度に対応する速度以上の高速で駅間の停止しなければならない非開通エリアに接近した場合に、機械ブレーキを使用することなく前記車両の速度の減速を制御すること、を実行させる。
　上述の自動列車運転装置、自動列車制御方法及びプログラムによれば、自動列車の乗り心地を良くし、走行時間も短くできる。
本発明の第一の実施形態による車両を示す図である。 本発明の第一の実施形態による自動列車運転装置が生成する目標速度遷移パターンを示す図である。 本発明の第一の実施形態による自動列車運転装置の処理フローを示す図である。 本発明の第二の実施形態による車両を示す図である。 本発明の第二の実施形態において、一般的なモータの回生ブレーキの特性の一例を示す図である。 本発明の第二の実施形態において、自動列車運転装置が生成する目標速度遷移パターンの一例を示す図である。 本発明の第二の実施形態による自動列車運転装置の処理フローを示す図である。 本発明の第三の実施形態による車両を示す図である。 本発明の第三の実施形態による自動列車運転装置の処理フローを示す図である。
＜第一の実施形態＞
　本発明の第一の実施形態による車両１０について説明する。
　図１は、本発明の第一の実施形態による車両１０の一例を示す図である。
　図１に示すように、第一の実施形態による車両１０は、速度計１０１と、自動列車運転装置１０２と、モータ１０３と、ＡＴＰ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｔｒａｉｎ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）装置２０を備える。
　速度計１０１は、車両１０の速度ｖを計測する。
　自動列車運転装置１０２は、速度制御部１０４を備える。
　速度制御部１０４は、速度上限目標速度生成部１０５と、減速目標速度生成部１０６と、最小値選択部（図１において、ｍｉｎと記載）１０７と、質量乗算部（図１において、質量と記載）１０８と、牽引力制限部(図１において、上下限と記載)１０９と、モータ指令生成部１１０と、を備える。
　速度上限目標速度生成部１０５は、現在の速度ｖと、現在の速度上限ｖｌと、現在の位置と、前回算出した目標加速度に基づいて到達した現在の加速度と、に基づいて、車両１０の目標加速度ａ１を算出する。なお、目標加速度の算出に用いる位置は、基準となる位置の情報と速度ｖの積算値とに基づいて算出する位置であってよい。基準となる位置の情報は、ＡＴＰ装置２０がＡＴＰ地上子から取得する後述する減速度完了位置ｘｂ０などである。また、目標加速度の算出に用いる位置は、出発点からの速度ｖの積算値に基づき算出した位置であってもよい。また、目標加速度の算出に用いる位置は、車両１０の車輪の径と回転数に基づいて算出した位置であってもよい。
　減速目標速度生成部１０６は、現在の速度ｖと、現在の速度ｖにおける減速度βと、ＡＴＰ地上子の位置と、前回算出した目標加速度と、に基づいて、車両１０の加速度ａ２を算出する。
　最小値選択部１０７は、速度上限目標速度生成部１０５が算出した加速度ａ１と、減速目標速度生成部１０６が算出した加速度ａ２と、を比較し、最も小さい加速度である目標加速度ａｏを出力する。
　質量乗算部１０８は、最小値選択部１０７が出力した目標加速度ａｏに車両１０の質量を乗算し、牽引力ｐｗｒを算出する。
　牽引力制限部１０９は、質量乗算部１０８が算出した牽引力ｐｗｒとモータ１０３の性能に基づいて、牽引力ｐｗｒを制限する。
　モータ指令生成部１１０は、牽引力制限部１０９が出力する牽引力ｐｗｒに基づいて、モータ１０３が所望のトルクを発生するようモータ１０３を駆動するモータ指令を生成する。
　上述の速度上限目標速度生成部１０５、減速目標速度生成部１０６、最小値選択部１０７、質量乗算部１０８、牽引力制限部１０９、モータ指令生成部１１０の各機能部により、速度制御部１０４は、ＡＴＰ装置２０が停止限界位置（例えば、駅間の停止しなければならない非開通エリア）に車両１０が接近したことを示す通知をＡＴＰ地上子から受けた場合に、理想的な目標速度遷移パターンＢ（Ｂ１、Ｂ２）（目標速度パターン）が示す車両１０の速度に応じた回生ブレーキの制動力を用いて車両１０の速度の減速を制御する。理想的な目標速度遷移パターンＢは、車両１０の速度と車両１０の速度がその速度時における回生ブレーキの最大ブレーキ力で減速制御した場合の単位時間当たりの減少速度との関係を示す回生ブレーキのブレーキ力特性を用いて算出される。
　速度制御部１０４は、速度上限ｖｌをＡＴＰ装置２０から取得する。速度制御部１０４は、その速度上限ｖｌよりも低い速度の目標速度遷移パターンＢを算出する。速度制御部１０４は、現在時刻を基準とした所定の目標時刻以後において列車速度が目標速度遷移パターンＢに一致するよう目標時刻までの時間よりも短い処理サイクル時間毎に車両１０の制御遷移パターンＣ（Ｃ１、Ｃ２）を算出する。速度制御部１０４は、算出結果に基づいて次のタイミングにおける車両１０の加速度を決定する。
　速度制御部１０４は、速度上限ｖｌよりも低い目標速度遷移パターンＢとして一定速度で走行する第一目標速度遷移パターンＢ１（第一目標速度パターン）を算出する。速度制御部１０４は、速度上限ｖｌよりも低い目標速度遷移パターンＢとして停止限界位置に向けて減速走行する第二目標速度遷移パターンＢ２（第二目標速度パターン）を算出する。速度制御部１０４は、現在時刻を基準とした所定の目標時刻以後において、列車速度が第一目標速度遷移パターンＢ１に一致する次のタイミングの車両１０の第一目標速度遷移パターンを算出する。速度制御部１０４は、現在時刻を基準とした所定の目標時刻以後において、列車速度が第二目標速度遷移パターンＢ２に一致する次のタイミングの車両１０の第二目標速度遷移パターンを算出する。速度制御部１０４は、第一制御遷移パターンと第二制御遷移パターンについて次の制御ステップにおける加速度を比較し、低い方の加速度を車両１０の加速度とする。
　速度制御部１０４は、車両１０の加速度と車両１０の質量とに基づいて、実効トルクを算出する。
　速度制御部１０４は、加速度がマイナスの加速度である場合には、回生ブレーキと回生ブレーキ以外の制動手段（制動部）のうちの少なくとも一方を用いて車両１０の速度ｖを制御する。
　速度制御部１０４は、ＡＴＰ装置２０から速度上限ｖｌと減速度βに係る情報を取得する。速度制御部１０４は、取得した速度上限ｖｌと減速度βに係る情報に基づいて現在位置を算出する。例えば、速度上限ｖｌと減速度βに係る情報は、上限速度開始位置、減速度完了位置及び減速度βである。
　モータ１０３は、モータ指令生成部１１０が生成したモータ指令に基づいて動作する。
　ＡＴＰ装置２０は、ＡＴＰ地上子から速度上限ｖｌと減速度βに係る情報を受信する。ＡＴＰ装置２０は、速度制御部１０４に速度上限ｖｌと減速度βに係る情報を送信する。
　次に、本発明の第一の実施形態による自動列車運転装置１０２が生成する目標速度遷移パターンＢについて説明する。
　図２は、自動列車運転装置１０２が生成する目標速度遷移パターンＢの一例を示す図である。
　図２において、横軸は列車の現在位置を基準とした軌道上の位置ｘ、縦軸はその位置における速度ｖを示している。また、ｘｂ０は減速度完了位置を示している。例えば、減速度完了位置ｘｂ０は、列車が渋滞しているときに前方を走行中の列車の最後尾車両の位置や停止現示信号の手前などである。ＡＴＰ装置２０は、減速度完了位置ｘｂ０を含む情報をＡＴＰ地上子から受信する。ＡＴＰ装置２０は、ＡＴＰ地上子から受信した減速度完了位置ｘｂ０を含む情報を自動列車運転装置１０２に送信する。自動列車運転装置１０２は、ＡＴＰ装置２０から受信した情報（速度上限ｖｌ、減速度完了位置ｘｂ０、減速度β）に基づいて、ＡＴＰ装置２０から指令された指令速度上限を示す指令速度遷移パターンＡ１、指令速度遷移パターンＡ２（図２）の情報を算出する。具体的には、自動列車運転装置１０２は、車両１０が現在の速度上限ｖｌの等速で走行する場合の指令速度遷移パターンＡ１の情報を算出する。また、自動列車運転装置１０２は、減速度完了位置ｘｂ０と減速度βとに基づいて、指令速度遷移パターンＡ２の情報を算出する。指令速度遷移パターンＡ２の情報は、減速度完了位置ｘｂ０で車両１０が停止し、かつ減速度完了位置ｘｂ０まで減速度βで減速する場合の車両１０の位置と速度の関係を示す。そして、自動列車運転装置１０２は、車両１０の現在位置から指令速度遷移パターンＡ１と指令速度遷移パターンＡ２とが交わる位置までの区間の指令速度遷移パターンＡ１と、その交わる位置以降の減速度完了位置ｘｂ０までの区間の指令速度遷移パターンＡ２とを、ＡＴＰパターンＡと決定する。自動列車運転装置１０２は、ＡＴＰパターンＡが示す速度に達した場合には、機械ブレーキなどを用いて制動制御を行う。なお、上記の説明では、自動列車運転装置１０２は、ＡＴＰ装置２０がＡＴＰ地上子から受信した情報に基づいて、ＡＴＰパターンＡを算出するものとして説明した。しかしながら、ＡＴＰ装置２０がＡＴＰ地上子からＡＴＰパターンＡを受信し、自動列車運転装置１０２は、ＡＴＰ装置２０からＡＴＰパターンＡを受信するものであってもよい。また、自動列車運転装置１０２は、指令速度遷移パターンＡ１と指令速度遷移パターンＡ２とが交差するか否かを判定し、交差しない場合には、指令速度遷移パターンＡ２のみをＡＴＰパターンＡと決定してもよい。指令速度遷移パターンＡ１と指令速度遷移パターンＡ２とが交差しない場合は、例えば、減速度完了位置ｘｂ０が間近であるなどの緊急時に発生する事象であり、一定速度の走行なしに直ちに減速することが求められる場合の速度遷移を示している。
　なお、列車は、現在位置を基準とした軌道上の各位置における速度を、ＡＴＰパターンＡが示す速度ｖに対して余裕をもって減速することで非常ブレーキを発生させることなく快適な運転を実現することができる。速度制御部１０４が目標速度遷移パターンＢに基づく車両１０の速度ｖに応じた回生ブレーキのみの制動力を用いて車両１０の速度ｖを減速したときに、車両１０の速度ｖが非常ブレーキがかかりそうな程程に高速である場合がある。その場合には、速度制御部１０４は、回生ブレーキ以外の機械ブレーキなどの制動手段を用いて車両１０の速度ｖの減速を制御するものであってもよい。
　自動列車運転装置１０２は、ＡＴＰパターンＡを決定すると、次に目標速度遷移パターンＢ１と目標速度遷移パターンＢ２とを算出する（図２参照）。目標速度遷移パターンＢ１、Ｂ２のそれぞれは、回生ブレーキのブレーキ力特性を用いて算出した回生ブレーキのみの制動力を用いた場合の車両１０の速度で追従できる理想的な目標速度パターンの１つである。目標速度遷移パターンＢ１は、指令速度遷移パターンＡ１に基づいて各位置の速度を一定速度遅くした等速度の車両１０の位置とその位置における速度の遷移を示している。ＡＴＰ装置２０は、減速度完了位置ｘｂ０よりも所定距離だけ車両１０に近い目標減速度完了位置ｘｂを決定する。所定距離は、演算や計測器などの誤差が含まれても減速度完了位置ｘｂ０までに減速できるマージンを持たせて距離である。そして、自動列車運転装置１０２は、減速度完了位置ｘｂ０と減速度βとに基づいて、目標速度遷移パターンＢ２の情報を算出する。目標速度遷移パターンＢ２の情報は、減速度完了位置ｘｂ０を基準として位置ｘｂで車両１０が停止し、かつその位置ｘｂまで減速度βで減速する場合の車両１０の位置ｘと速度ｖとの関係を示す。そして、自動列車運転装置１０２は、車両１０の現在位置から目標速度遷移パターンＢ１と目標速度遷移パターンＢ２とが交わる位置までの区間の目標速度遷移パターンＢ１と、その交わる位置以降の目標減速度完了位置ｘｂまでの区間の目標速度遷移パターンＢ２とを、目標速度遷移パターンＢ（Ｂ１、Ｂ２）と決定する。自動列車運転装置１０２は、目標速度遷移パターンＢ（Ｂ１、Ｂ２）を上限とし、各位置において目標速度遷移パターンＢ（Ｂ１、Ｂ２）が示す速度を超えないよう車両１０の速度ｖを制御する。なお、自動列車運転装置１０２は、上述の処理において車両１０の現在位置から指令速度遷移パターンＢ１と指令速度遷移パターンＢ２とが交わらない場合には、目標速度遷移パターンＢ２のみを算出して、そのパターンが示す位置ｘと速度ｖの関係を、目標速度遷移パターンＢとすればよい。
　自動列車運転装置１０２は、上述のような目標速度遷移パターンＢ（Ｂ１、Ｂ２）を算出すると、現在の車両１０の速度に基づいて、その速度が、予め定めた予測期間が示す時間後の車両１０の位置において目標速度遷移パターンＢ（Ｂ１、Ｂ２）が示す速度に自車両１０の速度が一致するような、車両１０の今後の位置と各位置における速度の遷移パターンを示す制御遷移パターンＣ（Ｃ１、Ｃ２）の情報を算出する。予測期間は、現在からＴ秒後に目標速度遷移パターンＢに滑らかにつながるまでの期間である。
　ここで、制御遷移パターンの算出処理について詳しく説明する。
　まず、予測期間における各時刻での車両１０の速度は、以下の式（１）で示すような多項式（この例では、３次関数）で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　この式（１）より、予測期間（目標時刻までの時間）における各時刻での車両１０の加速度は、式（１）を微分して、以下の式（２）で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　また、予測期間における各時刻での車両１０の位置は、式（１）を積分して、以下の式（３）で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　そして、自動列車運転装置１０２は、第一の制御遷移パターンＣ１の算出処理として、自車両１０の速度が予測期間の車両１０の位置における目標速度遷移パターンＢ１の示す速度に一致する場合の位置と速度の関係を算出する。具体的には、車両１０の現在速度をｖ０、車両１０の現在加速度をａ０とし、車両１０の時刻ｔにおける速度がｖ（ｔ）、車両１０の時刻ｔにおける加速度がａ（ｔ）で表されるとすると、以下の式（４）、（５）となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　また予測期間における速度と加速度は、以下の式（６）、（７）となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　なお、ｖｒは、予測期間の車両１０の予測位置に対応する目標速度遷移パターンＢ１における速度である。また、目標速度遷移パターンＢ１は等速度であるため加速度は０であるからａ（Ｔ）＝０となっている。
　そして、式（４）～式（７）を式（１）、式（２）に代入することにより、以下の式（８）～（１１）が得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
　そして、自動列車運転装置１０２は、式（８）～式（１１）で示す連立方程式を解き、ｋ０～ｋ３を算出する。そして、自動列車運転装置１０２は、式（３）にｋ０～ｋ３を代入して、第一の制御遷移パターンＣ１を算出する。
　また、自動列車運転装置１０２は、式（１）が示す多項式を積分した現在位置に対する位置（距離）により示される第二の制御遷移パターンＣ２の導出処理として、自車両１０の速度が予測期間Ｔ秒後の車両１０の位置における目標速度遷移パターンＢ２の示す速度に一致する場合の位置と速度の関係を算出する。具体的には、目標速度遷移パターンＢ２が、以下の式（１２）を満足する曲線であるものとし、車両１０の現在速度をｖ０、車両１０の現在加速度をａ０とし、車両１０の時刻ｔにおける速度がｖ（ｔ）、車両１０の時刻ｔにおける加速度がａ（ｔ）で表されるとする。
　その場合、以下の式（１３）、（１４）となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
　また、予測期間における加速度ａ（Ｔ）と位置ｘ（Ｔ）は、以下の式（１５）、（１６）となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000016
　なお、－βは、予測期間の車両１０の予測位置に対応する目標速度遷移パターンＢ１における減速度βである。また、目標速度遷移パターンＢ１は式（１２）を満足する曲線であるため位置は式（１６）となっている。
　そして、式（１３）、式（１４）を式（１）に代入し、式（１５）を式（２）に代入し、式（１６）を式（３）に代入することにより、以下の式（１７）～（２０）が得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000020
　そして、自動列車運転装置１０２は、式（１７）～式（２０）で示す連立方程式を解き、ｋ０～ｋ３を算出する。そして、自動列車運転装置１０２は、式（３）にｋ０～ｋ３を代入して、第二の制御遷移パターンＣ２を算出する。
　なお、速度制御部１０４は、予測期間Ｔよりも短い期間毎に上述の係数の算出を繰り返し行う。例えば、速度制御部１０４は、予測期間Ｔ＝５秒の場合、１００ミリ秒毎に多項式の係数の算出を繰り返す。
　以上の処理により、制御遷移パターン（Ｃ１、Ｃ２）の算出処理を終了する。
　次に、速度上限目標速度生成部１０５は、第一の制御遷移パターンＣ１が示す位置と速度の関係に基づいて、次のタイミング（１００ミリ秒後）の位置において第一の制御遷移パターンＣ１が示す速度に自車両１０が到達するまでの加速度ａｘを算出する。また、減速目標速度生成部１０６は、第二の制御遷移パターンＣ２が示す位置と速度の関係に基づいて、次のタイミング（１００ミリ秒後）の位置に対応する第二の制御遷移パターンＣ２が示す速度に自車両１０が到達するまでの加速度ａｙを算出する。そして、最小値選択部１０７は、算出した加速度ａｘと加速度ａｙとを比較して、小さい値を出力する。
　次に、第一の実施形態による自動列車運転装置１０２が行う処理について説明する。
　図３は、第一の実施形態による自動列車運転装置１０２の処理フローの一例を示す図である。
　車両１０の走行中に、速度制御部１０４の速度上限目標速度生成部１０５は、速度計１０１から速度を取得する。また、車両１０の走行中に、ＡＴＰ装置２０はＡＴＰ地上子の直上を通過する際に、ＡＴＰ地上子から位置とその位置における速度上限との対応関係を示す情報と、ＡＴＰ地上子の位置と、を含む情報を取得する。ＡＴＰ装置２０は、速度上限目標速度生成部１０５に取得した情報を送信する。速度上限目標速度生成部１０５は、取得したＡＴＰ地上子の位置を基準として速度の累積値から現在位置を算出する。そして、速度上限目標速度生成部１０５は、位置と速度上限との対応関係を示す情報と、現在位置とに基づいて、現在から予測期間Ｔの経過後までの各時刻における速度を示すＡＴＰパターンＡの一部となる図２における指令速度遷移パターンＡ１を生成する（ステップＳ１）。
　速度上限目標速度生成部１０５は、指令速度遷移パターンＡ１の各位置における速度より遅い目標速度遷移パターンＢの一部となる目標速度遷移パターンＢ１を生成する（ステップＳ２）。速度上限目標速度生成部１０５は、例えば、指令速度遷移パターンＡ１の各位置における速度より５キロメートル毎時遅い目標速度遷移パターンＢ１を生成する。
　速度上限目標速度生成部１０５は、予測期間Ｔ秒の経過後に目標速度遷移パターンＢ１に滑らかにつながるときの係数ｋ０～ｋ３を算出し、第一の制御遷移パターンＣ１を示す多項式を導出する（ステップＳ３）。例えば、速度ｖ（ｔ）が式（１）で示す３次関数の多項式であるとすると、速度上限目標速度生成部１０５は、最小値選択部１０７が出力する前回算出した目標加速度（初回はゼロ）を入力し、上述の式（１）、式（２）、式（４）～式（１１）のように演算する。そして、速度上限目標速度生成部１０５は、式（８）～式（１１）の連立方程式を解くことで、ｋ０～ｋ３の係数を算出する。
　速度上限目標速度生成部１０５は、ステップＳ３の処理により加速度ａ１を導出するための係数を算出したことになる。速度上限目標速度生成部１０５は、算出した加速度ａ１を最小値選択部１０７に出力する。
　また、車両１０の走行中に、減速目標速度生成部１０６は、速度計１０１から速度ｖを取得する。また、車両１０の走行中に、ＡＴＰ装置２０は、ＡＴＰ地上子の直上を通過する際に、ＡＴＰ地上子からＡＴＰ地上子の位置と減速度βとの対応関係に係る情報と、を含む情報を取得する。ＡＴＰ装置２０は、取得した情報を減速目標速度生成部１０６に送信する。減速目標速度生成部１０６は、取得したＡＴＰ地上子の位置を基準として速度の累積値から現在位置を算出する。そして、減速目標速度生成部１０６は、位置と減速度βとの対応関係に係る情報と現在位置とから、指令速度遷移パターンＡ２を生成する（ステップＳ４）。指令速度遷移パターンＡ２は、図２に示すように、現在位置を基準とした位置と減速度βとの対応関係を示すＡＴＰパターンＡの一部となる。例えば、減速目標速度生成部１０６は、位置と減速度βとの対応関係に係る情報として、位置と減速度βとの関係を示す式（１２）と目標減速度完了位置ｘｂとを含む情報を取得する。そして、減速目標速度生成部１０６は、現在位置を基準とした目標減速度完了位置ｘｂを算出し、指令速度遷移パターンＡ２として式（１２）を生成する。
　減速目標速度生成部１０６は、図２において指令速度遷移パターンＡ２の各位置における速度に基づいて目標速度遷移パターンＢの一部となる目標速度遷移パターンＢ２を生成する（ステップＳ５）。減速目標速度生成部１０６は、例えば、指令速度遷移パターンＡ２の各位置における速度より５キロメートル毎時遅い目標速度遷移パターンＢ２を生成する。
　減速目標速度生成部１０６は、予測期間Ｔ秒の経過後に目標速度遷移パターンＢ２に滑らかにつながる第二の制御遷移パターンＣ２を示す多項式を導出する（ステップＳ６）。例えば、速度ｖ（ｔ）が式（１）で示す３次関数の多項式であるとすると、減速目標速度生成部１０６は、最小値選択部１０７が出力する前回算出した目標加速度を入力し、上述の式（１）～式（３）、式（１３）～式（２０）のように演算する。そして、減速目標速度生成部１０６は、式（１７）～式（２０）の連立方程式を解くことで、ｋ０～ｋ３の係数を算出する。
　減速目標速度生成部１０６は、ステップＳ６の処理により加速度を算出したことになる。減速目標速度生成部１０６は、算出した加速度を最小値選択部１０７に出力する。
　最小値選択部１０７は、速度上限目標速度生成部１０５が算出した加速度と、減速目標速度生成部１０６が算出した加速度とを入力する。最小値選択部１０７は、入力した２つの加速度の大きさを比較する。最小値選択部１０７は、比較した加速度のうち最も小さい加速度を目標加速度ａｏ（現在の加速度の目標値）として、速度上限目標速度生成部１０５と、減速目標速度生成部１０６と、質量乗算部１０８と、に出力する（ステップＳ７）。なお、最小値選択部１０７は、初期値としてゼロを出力する。
　質量乗算部１０８は、最小値選択部１０７から目標加速度ａｏを入力する。質量乗算部１０８は、入力した目標加速度ａｏに車両１０の予め定められた質量を乗算する（ステップＳ８）。質量乗算部１０８が行う乗算の乗算結果は、牽引力ｐｗｒを示す。
　質量乗算部１０８は、牽引力ｐｗｒを牽引力制限部１０９に出力する。
　牽引力制限部１０９は、質量乗算部１０８から牽引力ｐｗｒを入力する。牽引力制限部１０９は、モータの性能に基づいて決定された上限と下限の間の範囲内に入力した牽引力を制限する（ステップＳ９）。具体的には、牽引力制限部１０９は、質量乗算部１０８から入力した牽引力ｐｗｒと、モータの性能に基づいて決定された牽引力の範囲を示す上下限値とを比較する。そして、牽引力制限部１０９は、入力した牽引力ｐｗｒが牽引力ｐｗｒの上限値を上回っている場合には、上限値を下回り、下限値を上回るように牽引力ｐｗｒを制限する。また、牽引力制限部１０９は、入力した牽引力ｐｗｒが牽引力ｐｗｒの下限値を下回っている場合には、下限値を上回り、上限値を下回るように牽引力ｐｗｒを制限する。牽引力制限部１０９は、制限した牽引力ｐｗｒをモータ指令生成部１１０に出力する。
　モータ指令生成部１１０は、牽引力制限部１０９から牽引力ｐｗｒを入力する。モータ指令生成部１１０は、入力した牽引力ｐｗｒに基づいて、モータ１０３のモータ指令を生成する。例えば、モータ指令生成部１１０は、モータ１０３が入力した牽引力ｐｗｒに対応するトルクを実現するモータ指令を生成する（ステップＳ１０）。
　モータ指令生成部１１０は、生成したモータ指令をモータ１０３に出力する（ステップＳ１１）。
　モータ１０３は、モータ指令生成部１１０からモータ指令を入力する。モータ１０３は、入力したモータ指令に基づいて動作する。
　ここで、モータ１０３がモータ指令生成部１１０から入力するモータ指令は、第一の制御遷移パターンＣ１を示す多項式または第二の制御遷移パターンＣ２を示す多項式のうちの小さい値を示す多項式に基づいて生成されたモータ指令である。第一の制御遷移パターンＣ１を示す多項式は、図２に示したように、予測期間Ｔ秒が経過した時に目標速度遷移パターンＢ１に滑らかにつながるパターンを示す多項式である。また、第二の制御遷移パターンＣ２を示す多項式は、図２に示したように、予測期間Ｔ秒が経過した時に目標速度遷移パターンＢ２に滑らかにつながるパターンを示す多項式である。このモータ指令により、急激な車両１０の加速が少なく乗り心地が向上する。また、モータ指令に対応する目標速度遷移パターンＢ１またはＢ２は、非常ブレーキが掛からないようにＡＴＰパターンＡに対して遅い速度で安全性を向上させたうえで、可能な限り高速な速度ｖ（ｔ）を示す曲線である。そのため、車両１０の走行時間に遅延が生じ難くなる。また、自動列車運転装置１０２は、予測期間Ｔの経過後を予測してモータ指令を生成する。そのため、モータ１０３に対する制御遅れによる車両１０の速度オーバが発生し難く、速度追従精度が向上する。
　以上、本発明の第一の実施形態による自動列車運転装置１０２が行う処理について説明した。上述の自動列車運転装置１０２において、速度制御部１０４は、停止限界位置に自車両１０が接近したことの通知をＡＴＰ装置２０がＡＴＰ地上子から受けた場合に、目標速度遷移パターンＢに基づく車両１０の速度に応じた回生ブレーキの制動力を用いて車両１０の速度の減速を制御する。目標速度遷移パターンＢは、車両１０の速度と車両１０の速度がその速度時に回生ブレーキの最大ブレーキ力で減速制御した場合の単位時間当たりの減少速度との関係を示すブレーキ力特性において回生ブレーキのブレーキ力特性を用いて算出したパターンである。速度制御部１０４は、速度上限に達する手前の速度に達した場合には回生ブレーキ以外の機械ブレーキなどの制動手段を用いて車両１０の速度の減速を制御する。
　また、速度制御部１０４は、速度上限ｖｌをＡＴＰ装置２０から取得する。速度制御部１０４は、取得した速度上限ｖｌよりも低い速度の目標速度遷移パターンＢを算出する。そして、速度制御部１０４は、現在時刻を基準とした所定の目標時刻以後において列車速度が目標速度遷移パターンＢに一致するよう目標時刻までの時間よりも短い処理サイクル時間毎に車両１０の制御遷移パターンＢを算出する。速度制御部１０４は、算出した算出結果に基づいて次のタイミングにおける車両１０の加速度を決定する。
　また、速度制御部１０４は、速度上限ｖｌよりも低い目標速度遷移パターンＢとして一定速度で走行する第一目標速度遷移パターンＢ１を算出する。速度制御部１０４は、目標速度遷移パターンＢ１の上限よりも低い目標速度遷移パターンとして停止限界位置に向けて減速走行する第二目標速度遷移パターンＢ２を算出する。速度制御部１０４は、現在時刻を基準とした所定の目標時刻以後において列車速度が第一目標速度遷移パターンＢ１に一致する次のタイミングの車両１０の第一目標速度遷移パターンを算出する。速度制御部１０４は、現在時刻を基準とした所定の目標時刻以後において列車速度が第二目標速度遷移パターンＢ２に一致する次のタイミングの車両１０の第二目標速度遷移パターンを算出する。そして、速度制御部１０４は、第一制御遷移パターンと第二制御遷移パターンについて次の制御ステップにおける加速度を比較する。速度制御部１０４は、低い方の加速度を車両１０の加速度とする。
　また、速度制御部１０４は、車両１０の加速度と車両１０の質量とに基づいて、実効トルクを算出する。
　また、速度制御部１０４は、加速度がマイナスの加速度である場合には、回生ブレーキと回生ブレーキ以外の制動手段のうちの少なくとも一方を用いて車両１０の速度を制御する。
　また、速度制御部１０４は、ＡＴＰ装置２０から速度上限ｖｌと減速度βに係る情報を取得する。速度制御部１０４は、取得した速度上限ｖｌと減速度βに係る情報に基づいて、現在位置を算出する。
　このようにすれば、車両１０は、第一の制御遷移パターンＣ１を示す多項式または第二の制御遷移パターンＣ２を示す多項式のうちの小さい値を示す多項式に基づいて生成されたモータ指令によって動作する。第一の制御遷移パターンＣ１を示す多項式は、予測期間Ｔ秒が経過した時に目標速度遷移パターンＢ１に滑らかにつながるパターンを示す多項式である。また、第二の制御遷移パターンＣ２を示す多項式は、予測期間Ｔ秒が経過した時に目標速度遷移パターンＢ２に滑らかにつながるパターンを示す多項式である。そのため、急激な加速が少なく車両１０の乗り心地が向上する。また、車両１０は、ＡＴＰパターンＡに対して非常ブレーキがかからないように遅い速度で安全性を向上させたうえで、可能な限り高速な速度ｖ（ｔ）を示す目標速度遷移パターンＢに基づいて生成されたモータ指令によって動作する。そのため、車両１０は、走行時間に遅延が生じ難くなる。また、車両１０は、予測期間Ｔ秒の経過後を予測して自動列車運転装置１０２が生成したモータ指令によって動作する。そのため、モータ１０３に対する制御遅れによる車両１０の速度オーバが発生し難く、速度追従精度が向上する。
＜第二の実施形態＞
　次に、本発明の第二の実施形態による車両１０ａについて説明する。
　図４は、本発明の第二の実施形態による車両１０ａの一例を示す図である。
　図４で示すように、第二の実施形態による車両１０ａは、速度計１０１と、自動列車運転装置１０２ａと、モータ１０３と、ＡＴＰ装置２０と、を備える。
　第二の実施形態による車両１０ａは、第二の実施形態による速度制御部１０４ａが回生ブレーキ目標速度生成部１１１を備える点で第一の実施形態による車両１０と異なる。また、第二の実施形態による車両１０ａは、速度上限目標速度生成部１０５、減速目標速度生成部１０６及び回生ブレーキ目標速度生成部１１１が算出した加速度のうち最も小さい加速度を最小値選択部１０７ａが出力する点で第一の実施形態による車両１０と異なる。
　自動列車運転装置１０２ａは、速度制御部１０４ａを備える。
　速度制御部１０４ａは、速度上限目標速度生成部１０５と、減速目標速度生成部１０６と、最小値選択部１０７ａと、質量乗算部１０８と、牽引力制限部１０９と、モータ指令生成部１１０と、回生ブレーキ目標速度生成部１１１と、を備える。
　回生ブレーキ目標速度生成部１１１は、速度ｖと、減速度βと、位置と、前回算出した目標加速度と、モータ１０３に係る情報と、に基づいて、車両１０ａの加速度ａ３を算出する。
　最小値選択部１０７ａは、速度上限目標速度生成部１０５が算出した加速度ａ１と、減速目標速度生成部１０６が算出した加速度ａ２と、回生ブレーキ目標速度生成部１１１が算出した加速度ａ３と、を比較する。最小値選択部１０７ａは、最も小さい加速度を出力する。
　速度上限目標速度生成部１０５、減速目標速度生成部１０６、最小値選択部１０７、質量乗算部１０８、牽引力制限部１０９、モータ指令生成部１１０、回生ブレーキ目標速度生成部１１１の各機能部により、速度制御部１０４ａは、ＡＴＰ装置２０が停止限界位置に車両１０が接近したことを示す通知をＡＴＰ地上子から受けた場合であって、車両１０ａの速度と車両１０の速度がその速度時に回生ブレーキの最大ブレーキ力で減速制御した場合の単位時間当たりの減少速度との関係を示すブレーキ力特性において回生ブレーキのブレーキ力が減少するブレーキ力特性減少速度以上で車両１０ａが走行している場合において、理想的な目標速度遷移パターンＢに基づく車両１０ａの速度に応じた回生ブレーキの制動力を用いて車両１０ａの速度の減速を制御する。理想的な目標速度遷移パターンＢは、車両１０ａの速度に応じた回生ブレーキのブレーキ力特性を用いて算出される。
　次に、一般的なモータの回生ブレーキの特性について説明する。
　図５は、一般的なモータの回生ブレーキの特性の一例を示す図である。
　図５において横軸は速度ｖ、縦軸はその速度における減速度βを示している。図５に示すように、一般的なモータは、ある速度ｖｘを超えると、最大の力でブレーキをかけた際の単位時間当たりの減速度β（単位時間当たりの速度の減少割合）が低下する。
　次に、本発明の第二の実施形態による自動列車運転装置１０２ａが生成する目標速度遷移パターンＢについて説明する。
　図６は、自動列車運転装置１０２ａが生成する目標速度遷移パターンＢの一例を示す図である。
　図６において横軸は列車の現在位置を基準とした軌道上の位置ｘ、縦軸はその位置ｘにおける車両の速度ｖを示している。また、ｘｂ０はＡＴＰ装置２０がＡＴＰ地上子から受信した減速完了位置を示している。例えば、減速完了位置ｘｂ０は、列車が渋滞しているときに前方を走行中の列車の最後尾から所定距離手前の位置や停止現示信号の手前などである。
　図６に示す指令速度遷移パターンＡ１、指令速度遷移パターンＡ２、目標速度遷移パターンＢ１及び目標速度遷移パターンＢ２については、図２と同様である。
　図６に示す目標速度遷移パターンＢ３は、列車の現在位置を基準とした軌道上の各位置における速度が指令速度遷移パターンＡ１及び指令速度遷移パターンＡ２よりも遅い速度を示している。ここで、目標速度遷移パターンＢ３は、車両１０ａの速度が速度ｖｘ以上の速度である場合の減速度β１が、車両１０ａの速度が速度ｖｘ未満の速度である場合の減速度β０よりも低下することに基づき、速度遷移パターンＡ２における速度ｖｘ以上の部分の減速度βを、減速度β１に置き換えて新たに算出したパターンである。目標速度遷移パターンＢ３は、回生ブレーキのブレーキ力特性を用いて算出した回生ブレーキのみの制動力を用いた場合の車両１０ａの速度で追従できる理想的な目標速度パターンの１つである。目標速度遷移パターンＢは、目標速度遷移パターンＢ３を含み、目標速度遷移パターン（Ｂ１～Ｂ３）を示している。このような目標速度遷移パターンＢに基づいて車両１０ａの速度が制御されていれば、高速なｖｘ以上の速度で車両１０ａが走行していたとしても、回生ブレーキのみの制動力を用いて車両１０ａの速度を目標速度遷移パターンＢに追従させることができる。目標速度遷移パターンＢ３で走行する際に算出された車両１０ａの走行区間を減速度低下区間Ｐと呼ぶこととする。
　ここで減速度β＝β１は、以下の式（２１）と近似することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000021
　したがって、加速度ａ（Ｔ）は、式（２１）を式（１５）に代入して、以下の式（２２）と表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000022
　また、予測期間Ｔ秒後の車両１０ａの位置ｘ（Ｔ）は、式（２１）を式（１６）に代入して、以下の式（２３）と表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000023
　また、車両１０ａの現在速度をｖ０、車両１０ａの現在加速度をａ０とし、車両１０ａの時刻ｔにおける速度がｖ（ｔ）、車両１０ａの時刻ｔにおける加速度がａ（ｔ）で表されるとすると、以下の式（２４）、（２５）となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000025
　回生ブレーキ目標速度生成部１１１は、式（２２）～式（２５）の連立方程式を解くことで、ｋ０～ｋ３の係数を算出する。そして、回生ブレーキ目標速度生成部１１１は、式（３）にｋ０～ｋ３を代入して、第三の制御遷移パターンＣ３を算出する。
　なお、上述の例における減速度βは式（２１）のように一次近似としたが、複雑な式を用いてもよい。
　次に、第二の実施形態による自動列車運転装置１０２ａが行う処理について説明する。
　図７は、第二の実施形態による自動列車運転装置１０２ａの処理フローの一例を示す図である。
　第二の実施形態による速度制御部１０４ａの処理は、回生ブレーキ目標速度生成部１１１がステップＳ１２～ステップＳ１４の処理を行い、最小値選択部１０７ａがステップＳ７ａの処理を行う点で第一の実施形態による速度制御部１０４の処理と異なる。
　ここでは、ステップＳ１２～ステップＳ１４の処理と、ステップＳ７ａの処理についてのみ説明する。
　回生ブレーキ目標速度生成部１１１は、速度上限目標速度生成部１０５及び減速目標速度生成部１０６と同様に、図２で示した目標速度遷移パターンＢ１及び目標速度遷移パターンＢ２を生成する（ステップＳ１２）。なお、回生ブレーキ目標速度生成部１１１は、速度上限目標速度生成部１０５から目標速度遷移パターンＢ１を取得し、減速目標速度生成部１０６から目標速度遷移パターンＢ２を取得してもよい。
　回生ブレーキ目標速度生成部１１１は、モータ１０３から減速度βの情報を取得する（ステップＳ１３）。
　回生ブレーキ目標速度生成部１１１は、予測期間Ｔ秒の経過後に目標速度遷移パターンＢ１及び目標速度遷移パターンＢ２に滑らかにつながる目標速度遷移パターンＢ３を生成する（ステップＳ１４）。例えば、回生ブレーキ目標速度生成部１１１は、取得した減速度βを式（１５）、式（１６）に代入して、予測期間Ｔ秒の経過後の加速度ａ（Ｔ）と位置ｘ（Ｔ）とを算出する。例えば、減速度βが式（２１）で表される場合、回生ブレーキ目標速度生成部１１１は、予測期間Ｔ秒の経過後の加速度ａ（Ｔ）を式（２２）のように算出する。回生ブレーキ目標速度生成部１１１は、予測期間Ｔの経過後の位置ｘ（Ｔ）を式（２３）のように算出する。回生ブレーキ目標速度生成部１１１は、現在の速度ｖ（０）を式（２４）のように算出する。回生ブレーキ目標速度生成部１１１は、加速度ａ（０）を式（２５）のように算出する。回生ブレーキ目標速度生成部１１１は、式（２２）～式（２５）の連立方程式を解くことで、ｋ０～ｋ３の係数を算出する。
　回生ブレーキ目標速度生成部１１１は、ステップＳ１４の処理により、目標速度遷移パターンＢ３を示す多項式を導出する。回生ブレーキ目標速度生成部１１１は、このステップＳ１４の処理により加速度を算出したことになる。回生ブレーキ目標速度生成部１１１は、算出した加速度を最小値選択部１０７ａに出力する。回生ブレーキ目標速度生成部１１１は、式（３）にｋ０～ｋ３を代入して、第三の制御遷移パターンＣ３を示す多項式を導出する（ステップＳ１５）。
　最小値選択部１０７ａは、速度上限目標速度生成部１０５が算出した加速度と、減速目標速度生成部１０６が算出した加速度と、回生ブレーキ目標速度生成部１１１が算出した加速度とを入力する。最小値選択部１０７ａは、入力した３つの加速度の予測期間Ｔが経過した時の大きさを比較する。最小値選択部１０７ａは、比較した加速度のうち最も小さい加速度を目標加速度ａｏ（現在の加速度の目標値）として、速度上限目標速度生成部１０５と、減速目標速度生成部１０６と、質量乗算部１０８と、回生ブレーキ目標速度生成部１１１と、に出力する（ステップＳ７ａ）。なお、最小値選択部１０７は、初期値としてゼロを出力する。
　以上、本発明の第二の実施形態による自動列車運転装置１０２ａが行う処理について説明した。上述の自動列車運転装置１０２ａにおいて、回生ブレーキ目標速度生成部１１１は、速度ｖと、減速度βと、位置と、前回算出した目標加速度と、モータ１０３の回生ブレーキに係る情報と、に基づいて、車両１０ａの加速度を算出する。最小値選択部１０７ａは、速度上限目標速度生成部１０５が算出した加速度と、減速目標速度生成部１０６が算出した加速度と、回生ブレーキ目標速度生成部１１１が算出した加速度と、を比較し、最も小さい加速度を出力する。そして、速度上限目標速度生成部１０５、減速目標速度生成部１０６、最小値選択部１０７、質量乗算部１０８、牽引力制限部１０９、モータ指令生成部１１０、回生ブレーキ目標速度生成部１１１の各機能部により、速度制御部１０４ａは、ＡＴＰ装置２０が停止限界位置に車両１０ａが接近したことの通知をＡＴＰ地上子より受けた場合であって、車両１０ａの速度とその速度時に回生ブレーキの最大ブレーキ力で減速制御した場合の単位時間当たりの減少速度との関係を示すブレーキ力特性において回生ブレーキのブレーキ力特性がブレーキ力特性減少速度以上となることにより減少するそのブレーキ力特性減少速度以上で車両１０ａが走行している場合において、理想的な目標速度遷移パターンＢに基づく車両１０ａの速度に応じた回生ブレーキの制動力を用いて車両１０ａの速度の減速を制御する。理想的な目標速度遷移パターンＢは、車両１０ａの速度に応じた回生ブレーキのブレーキ力特性を用いて算出される。
　このようにすれば、車両１０ａは、モータ１０３の回生ブレーキのみで予測期間Ｔ秒の経過後に目標速度遷移パターンＢ１に滑らかにつながる第一の制御遷移パターンＣ１を示す多項式、目標速度遷移パターンＢ２に滑らかにつながる第二の制御遷移パターンＣ２を示す多項式、目標速度遷移パターンＢ３に滑らかにつながる第三の制御遷移パターンＣ３を示す多項式のうち最も小さい値を示す多項式に基づいて生成されたモータ指令によって動作する。そのため、急激な加速が少なく車両１０の乗り心地が向上する。また、車両１０ａは、モータ１０３の回生ブレーキのみでＡＴＰパターンＡに対して非常ブレーキがかからないように遅い速度で安全性を向上させたうえで、可能な限り高速な速度ｖ（ｔ）を示す目標速度遷移パターンＢに基づいて生成されたモータ指令によって動作する。そのため、車両１０ａは、走行時間に遅延が生じ難くなる。また、車両１０ａは、モータ１０３の回生ブレーキのみで予測期間Ｔ秒の経過後を予測して自動列車運転装置１０２ａが生成したモータ指令によって動作する。そのため、車両１０ａは、モータ１０３に対する制御遅れによる車両１０の速度オーバが発生し難く、速度追従精度が向上する。
＜第三の実施形態＞
　次に、本発明の第三の実施形態による車両１０ｂについて説明する。
　図８は、本発明の第三の実施形態による車両１０ｂの一例を示す図である。
　図８で示すように、第三の実施形態による車両１０ｂは、速度計１０１と、自動列車運転装置１０２ｂと、モータ１０３と、ＡＴＰ装置２０と、を備える。
　第三の実施形態による車両１０ｂは、第三の実施形態による自動列車運転装置１０２ｂが外乱推定部１１２を備える点で第二の実施形態による車両１０ａと異なる。
　自動列車運転装置１０２ｂは、速度制御部１０４ａと、外乱推定部１１２と、を備える。
　外乱推定部１１２は、速度と、モータ１０３が実際に発生したトルクを示す実効トルクとに基づいて、走行抵抗ｃを推定する。外乱推定部１１２は、推定した走行抵抗ｂを牽引力制限部１０９に出力する。
　次に、本発明の第三の実施形態による外乱推定部１１２が行う外乱の推定方法について説明する。
　外乱推定部１１２が行う外乱の推定方法は、例えば、以下の式（２６）を用いて算出する方法である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000026
　外乱推定部１１２は、モータ１０３から実効トルクを取得する。外乱推定部１１２は、微小時間ΔＴの周期で速度計１０１から速度を取得する。外乱推定部１１２は、式（２６）を用いて、微小時間ΔＴの間の速度変化をその微小時間ΔＴで除算し車両質量を乗じたものを、実効トルクから減じることで走行抵抗ｂを算出する。外乱推定部１１２は、この走行抵抗ｂにより外乱（走行抵抗ｃ）を相殺する。
　次に、第三の実施形態による自動列車運転装置１０２ｂが行う処理について説明する。
　図９は、第三の実施形態による自動列車運転装置１０２ｂの処理フローの一例を示す図である。
　第三の実施形態による自動列車運転装置１０２ｂが行う処理は、外乱推定部１１２がステップＳ１６及びステップＳ１７の処理を行い、牽引力制限部１０９がステップＳ９ａの処理を行い、モータ指令生成部１１０がステップＳ１０ａの処理を行う点で、第二の実施形態による自動列車運転装置１０２ａの処理と異なる。
　ここでは、ステップＳ１６、ステップＳ１７、ステップＳ９ａ及びステップＳ１０ａの処理についてのみ説明する。
　質量乗算部１０８は、ステップＳ８の処理により、入力した目標加速度ａｏに車両１０ｂの質量を乗算する。質量乗算部１０８が行う乗算の乗算結果は、牽引力ｐｗｒを示す。
　質量乗算部１０８は、牽引力ｐｗｒを牽引力制限部１０９に出力する。
　外乱推定部１１２は、速度と、モータ１０３が実際に発生したトルクを示す実効トルクとに基づいて、走行抵抗ｃを推定する（ステップＳ１６）。外乱推定部１１２は、推定した走行抵抗ｂを牽引力制限部１０９に出力する。
　牽引力制限部１０９は、質量乗算部１０８から牽引力ｐｗｒを入力する。牽引力制限部１０９は、外乱推定部１１２から走行抵抗ｂを入力する。牽引力制限部１０９は、外乱と牽引力ｐｗｒと走行抵抗ｂとを加算する。牽引力制限部１０９が行うこの加算により、走行抵抗ｂにより外乱が相殺される（ステップＳ１７）。牽引力制限部１０９は、モータの性能に基づいて決定された上限と下限の間の範囲内に牽引力ｐｗｒを制限する（ステップＳ９ａ）。牽引力制限部１０９は、牽引力ｐｗｒをモータ指令生成部１１０に出力する。
　モータ指令生成部１１０は、牽引力制限部１０９から牽引力ｐｗｒを入力する。モータ指令生成部１１０は、入力した牽引力ｐｗｒに基づいて、モータ１０３のモータ指令を生成する（ステップＳ１０ａ）。
　なお、外乱推定部１１２が行う外乱の推定方法は、例えば、外乱推定器を用いる方法であってもよい。
　例えば、速度制御部１０４ａにおける外乱である走行抵抗ｃを直接測定できない場合、外乱推定部１１２において、質量乗算部１０８の特性をモデル化した質量乗算部モデルと、牽引力制限部１０９とモータ指令生成部１１０の逆方向の情報処理をモデル化したモータ指令生成逆モデルとを構成する。外乱推定部１１２が備える質量乗算部モデルは、最小値選択部１０７ａから目標加速度ａｏを入力する。モータ指令生成逆モデルは、モータ１０３から実効トルクを入力する。外乱推定部１１２は、モータ指令生成逆モデルが出力する実効トルクに寄与する牽引力から、質量乗算部モデルが出力する目標加速度に車両１０ｂの質量を乗算した牽引力を減じて、外乱である走行抵抗ｃを走行抵抗ｂと算出する。
　外乱推定部１１２は、この走行抵抗ｂを速度上限目標速度生成部１０５と、減速目標速度生成部１０６と、回生ブレーキ目標速度生成部１１１と、に出力する。速度上限目標速度生成部１０５、減速目標速度生成部１０６及び回生ブレーキ目標速度生成部１１１のそれぞれは、外乱推定部１１２から走行抵抗ｂを入力する。速度上限目標速度生成部１０５、減速目標速度生成部１０６及び回生ブレーキ目標速度生成部１１１のそれぞれは、入力した走行抵抗ｂに基づいて、外乱を相殺するように目標速度遷移パターンＢを補正する。
　このように、外乱推定部１１２が現代制御理論に基づいて外乱を推定し、速度上限目標速度生成部１０５、減速目標速度生成部１０６及び回生ブレーキ目標速度生成部１１１のそれぞれが外乱を相殺するように目標速度遷移パターンＢを補正することで、外乱を相殺するものであってもよい。
　以上、本発明の第三の実施形態による自動列車運転装置１０２ｂが行う処理について説明した。上述の自動列車運転装置１０２ｂにおいて、外乱推定部１１２は、速度と、モータ１０３が実際に発生したトルクを示す実効トルクとに基づいて、走行抵抗ｃを推定する。モータ指令生成部１１０は、走行抵抗ｂにより外乱を相殺した牽引力に基づいて、モータ指令を生成する。
　このようにすれば、車両１０ｂは、走行抵抗ｃを正確に補正することができる。そのため、車両１０ｂは、速度追従性能がより向上する。また、車両１０ｂは、車両１０ｂの重量による制御誤差を走行抵抗ｃの一部として推定し相殺することができる。そのため、車両１０ｂは、列車荷重センサを使用して重量を計測し制御誤差を補正するという手間や費用を削減することができる。
　なお、上述の実施形態において、自動列車運転装置１０２、１０２ａ、１０２ｂは、ＡＴＰ装置２０からＡＴＰパターンＡを取得し、取得したＡＴＰパターンＡに基づいて目標速度遷移パターンＢを算出し、最終的に制御遷移パターンを算出するものとして説明した。しかしながら、自動列車運転装置１０２、１０２ａ、１０２ｂは、それに限定するものではない。例えば、ＡＴＰ装置２０は、ＡＴＰ地上子から目標速度遷移パターンＢ自体を受信する。ＡＴＰ装置２０は、ＡＴＰ地上子から受信した目標速度遷移パターンＢを自動列車運転装置１０２、１０２ａ、１０２ｂに送信する。そして、自動列車運転装置１０２、１０２ａ、１０２ｂは、ＡＴＰ装置２０から目標速度遷移パターンＢ自体を取得できるものであってもよい。
　本発明の一実施形態における処理フローは、適切な処理が行われる範囲において、処理の順番が入れ替わってもよい。
　本発明の実施形態について説明したが、上述の速度制御部１０４、１０４ａ、自動列車運転装置１０２、１０２ａ、１０２ｂ、ＡＴＰ装置２０は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータがそのプログラムを実行するようにしてもよい。
　また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現してもよい。さらに、上記プログラムは、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるファイル、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例であり、発明の範囲を限定しない。これらの実施形態は、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行ってよい。
　上述の自動列車運転装置、自動列車制御方法及びプログラムによれば、自動列車の乗り心地を良くし、走行時間も短くできる。
１０、１０ａ、１０ｂ　車両
２０　ＡＴＰ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｔｒａｉｎ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）装置
１０１　速度計
１０２、１０２ａ、１０２ｂ　自動列車運転装置
１０３　モータ
１０４、１０４ａ　速度制御部
１０５　速度上限目標速度生成部
１０６　減速目標速度生成部
１０７、１０７ａ　最小値選択部
１０８　質量乗算部
１０９　牽引力制限部
１１０　モータ指令生成部
１１１　回生ブレーキ目標速度生成部
１１２　外乱推定部

Claims (10)

  1. 　車両に設けられる自動列車運転装置であって、
    　停止限界位置に前記車両が接近したことの通知を外部装置より受けた場合であって、前記車両の速度と前記速度となった時に回生ブレーキの最大ブレーキ力で減速する制御を行った場合の単位時間当たりに減少する速度との関係を示すブレーキ力特性において回生ブレーキのブレーキ力特性がブレーキ力特性減少速度以上となることにより減少する前記ブレーキ力特性減少速度以上で前記車両が走行している場合において、回生ブレーキのブレーキ力特性を用いて算出した目標速度パターンに基づく前記車両の速度に応じた回生ブレーキのみの制動力を用いて前記車両の速度の減速を制御する速度制御部、
    　を備える自動列車運転装置。
  2. 　前記速度制御部は、
    　前記車両の速度が前記ブレーキ力特性減少速度以上の速度上限に達する間は前記目標速度パターンに基づく回生ブレーキのみの制動力を用いて前記車両の速度の減速を制御し、前記速度上限に達した場合には前記回生ブレーキとそれ以外の制動手段を用いて前記車両の速度の減速を制御する、
    　請求項１に記載の自動列車運転装置。
  3. 　前記速度制御部は、
    　前記速度上限を外部装置から取得し、前記速度上限よりも低い速度の目標速度パターンを算出し、現在時刻を基準とした所定の目標時刻までの時間以後において列車速度が前記目標速度パターンに一致するよう前記目標時刻までの時間よりも短い処理サイクル時間毎に前記車両の制御遷移パターンを算出し、算出した算出結果に基づいて次のタイミングにおける前記車両の加速度を決定する、
    　請求項２に記載の自動列車運転装置。
  4. 　前記速度制御部は、
    　前記速度上限よりも低い目標速度パターンとして一定速度で走行する第一目標速度パターンを算出し、前記速度上限よりも低い目標速度パターンとして停止限界位置に向けて減速走行する第二目標速度パターンを算出し、
    　前記速度制御部は、
    　現在時刻を基準とした所定の目標時刻までの時間以後において列車速度が前記第一目標速度パターンに一致する次のタイミングの前記車両の第一目標速度パターンを算出し、
    　前記速度制御部は、
    　現在時刻を基準とした所定の目標時刻までの時間以後において列車速度が前記第二目標速度パターンに一致する次のタイミングの前記車両の第二目標速度パターンを算出し、
    　前記速度制御部は、
    　第一制御遷移パターンと第二制御遷移パターンについて次の制御ステップにおける加速度を比較し、低い方の加速度を前記車両の加速度とする、
    　請求項３に記載の自動列車運転装置。
  5. 　前記速度制御部は、
    　前記車両の加速度と前記車両の質量とに基づいて、実効トルクを算出する、
    　請求項３または請求項４に記載の自動列車運転装置。
  6. 　前記速度制御部は、
    　前記加速度がマイナスの加速度である場合には、前記回生ブレーキと前記回生ブレーキ以外の制動手段のうちの少なくとも一方を用いて前記車両の速度を制御する、
    　請求項５に記載の自動列車運転装置。
  7. 　前記実効トルクと速度変化とに基づいて、走行抵抗を推定する外乱推定部、
    　を備える請求項５または請求項６に記載の自動列車運転装置。
  8. 　車両に設けられる自動列車運転装置であって、
    　回生ブレーキの減少速度と速度との関係を示すブレーキ力特性を用いて算出した目標速度パターンに基づく前記車両の速度に応じた回生ブレーキの制動力を用いて前記車両の速度の減速を制御する速度制御部を備え、
    　前記速度制御部は、
    　速度上限を外部装置から取得し、
    　前記速度制御部は、
    　前記速度上限よりも低い目標速度パターンとして一定速度で走行する第一目標速度パターンを算出し、前記速度上限よりも低い目標速度パターンとして停止限界位置に向けて減速走行する第二目標速度パターンを算出し、
    　前記速度制御部は、
    　現在時刻を基準とした所定の目標時刻までの時間以後において列車速度が前記第一目標速度パターンに一致する次のタイミングの前記車両の第一目標速度パターンを算出し、
    　前記速度制御部は、
    　現在時刻を基準とした所定の目標時刻までの時間以後において列車速度が前記第二目標速度パターンに一致する次のタイミングの前記車両の第二目標速度パターンを算出し、
    　前記速度制御部は、
    　第一制御遷移パターンと第二制御遷移パターンについて次の制御ステップにおける加速度を比較し、低い方の加速度を前記車両の加速度とする、
    　自動列車運転装置。
  9. 　回生ブレーキの減少速度と速度との関係を示すブレーキ力特性において、所定の減少速度以下の減少速度に対応する速度以上の高速で駅間の停止しなければならない非開通エリアに接近した場合に、機械ブレーキを使用することなく車両の速度の減速を制御すること、
    　を含む自動列車制御方法。
  10. 　車両に設けられた自動列車運転装置コンピュータに、
    　回生ブレーキの減少速度と速度との関係を示すブレーキ力特性において、所定の減少速度以下の減少速度に対応する速度以上の高速で駅間の停止しなければならない非開通エリアに接近した場合に、機械ブレーキを使用することなく前記車両の速度の減速を制御すること、
    　を実行させるプログラム。
PCT/JP2015/084211 2015-01-14 2015-12-04 自動列車運転装置、自動列車制御方法及びプログラム WO2016114032A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA2973667A CA2973667C (en) 2015-01-14 2015-12-04 Automatic train driving apparatus, automatic train control method, and program
EP15877983.5A EP3238980B1 (en) 2015-01-14 2015-12-04 Automatic train operating device, automatic train control method, and program

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-004938 2015-01-14
JP2015004938A JP6547222B2 (ja) 2015-01-14 2015-01-14 自動列車運転装置、自動列車制御方法及びプログラム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016114032A1 true WO2016114032A1 (ja) 2016-07-21

Family

ID=56405588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/084211 WO2016114032A1 (ja) 2015-01-14 2015-12-04 自動列車運転装置、自動列車制御方法及びプログラム

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3238980B1 (ja)
JP (1) JP6547222B2 (ja)
CA (1) CA2973667C (ja)
WO (1) WO2016114032A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7289184B2 (ja) * 2017-06-14 2023-06-09 日本信号株式会社 自動列車運転システム
JP7390156B2 (ja) * 2019-10-17 2023-12-01 ナブテスコ株式会社 滑走予測装置
CN111806241B (zh) * 2020-06-28 2022-02-18 同济大学 一种轨道交通列车再生电能回收空间确定方法
CZ309568B6 (cs) * 2021-01-14 2023-04-19 ŠKODA ELECTRIC a.s Způsob regulace a omezení rychlosti a řízení zrychlení elektrických pozemních vozidel
EP4122793A1 (de) * 2021-07-22 2023-01-25 Siemens Mobility GmbH Verfahren und zugsicherungseinrichtung zur rechnergestützten ermittlung einer betrieblichen höchstgeschwindigkeit eines spurgebundenen fahrzeugs
CN113879368B (zh) * 2021-09-28 2022-12-02 卡斯柯信号有限公司 一种支持多级减速的列车制动控制方法、设备及存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000261903A (ja) * 1999-03-12 2000-09-22 Mitsubishi Electric Corp 電気車制御装置
JP2005333734A (ja) * 2004-05-20 2005-12-02 Fuji Electric Systems Co Ltd 車両用制御装置
JP2009027784A (ja) * 2007-07-17 2009-02-05 Mitsubishi Electric Corp 自動列車運転装置
JP2009055694A (ja) * 2007-08-27 2009-03-12 Mitsubishi Electric Corp 列車速度制御装置
JP2009296733A (ja) * 2008-06-03 2009-12-17 Hitachi Ltd 定位置自動停止制御手段を備えた電気車両の制御装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010044448A1 (ja) * 2008-10-16 2010-04-22 株式会社 東芝 車両運転装置
KR101256315B1 (ko) * 2011-10-18 2013-04-18 엘에스산전 주식회사 열차속도 제어장치 및 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000261903A (ja) * 1999-03-12 2000-09-22 Mitsubishi Electric Corp 電気車制御装置
JP2005333734A (ja) * 2004-05-20 2005-12-02 Fuji Electric Systems Co Ltd 車両用制御装置
JP2009027784A (ja) * 2007-07-17 2009-02-05 Mitsubishi Electric Corp 自動列車運転装置
JP2009055694A (ja) * 2007-08-27 2009-03-12 Mitsubishi Electric Corp 列車速度制御装置
JP2009296733A (ja) * 2008-06-03 2009-12-17 Hitachi Ltd 定位置自動停止制御手段を備えた電気車両の制御装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3238980A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP3238980A1 (en) 2017-11-01
CA2973667C (en) 2021-01-19
EP3238980B1 (en) 2020-10-21
JP2016131459A (ja) 2016-07-21
EP3238980A4 (en) 2018-08-01
CA2973667A1 (en) 2016-07-21
JP6547222B2 (ja) 2019-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016114032A1 (ja) 自動列車運転装置、自動列車制御方法及びプログラム
EP3575132B1 (en) Electric vehicle control method and control device
JP6233420B2 (ja) 電動車両の制御装置および電動車両の制御方法
KR101256315B1 (ko) 열차속도 제어장치 및 방법
US9689681B2 (en) System and method for vehicle operation
EP3482995A1 (en) Train control device, method, and program
EP3575133B1 (en) Electric vehicle control method and control device
JP4793886B2 (ja) 車両走行制御方法
KR20170080168A (ko) 제동 특성을 고려한 철도 차량의 속도 제어 시스템
CN107010074B (zh) 为驾驶员辅助装置提供理论值信号的方法、机动交通工具及其控制装置
KR101866610B1 (ko) 철도 차량에서의 제한속도 초과 경고 장치
JP2011205738A (ja) 自動列車運転装置
KR20110056412A (ko) 차량 운전 장치
JP2011087364A (ja) 自動列車運転装置，定位置停止装置
JPWO2015080027A1 (ja) 電動車両の制御装置および電動車両の制御方法
JP2012039738A (ja) 自動列車運転装置
JP2010063286A (ja) 列車制御システム
JP6366559B2 (ja) 自動列車運転装置
JP2019193426A (ja) 列車制御装置および列車制御方法
JP5914374B2 (ja) 自動列車運転装置
JP7078756B2 (ja) 列車制御システムおよび列車制御方法
JP2018085900A (ja) 電動車両の制御方法、及び、電動車両の制御装置
JP2018085901A (ja) 電動車両の制御方法、及び、電動車両の制御装置
JP2000156920A (ja) 移動体自動制御装置
JP5703618B2 (ja) 電動車両のトルク異常判定装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15877983

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2973667

Country of ref document: CA

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2015877983

Country of ref document: EP