JPH0646842B2 - 列車自動運転方法 - Google Patents
列車自動運転方法Info
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- JPH0646842B2 JPH0646842B2 JP58103487A JP10348783A JPH0646842B2 JP H0646842 B2 JPH0646842 B2 JP H0646842B2 JP 58103487 A JP58103487 A JP 58103487A JP 10348783 A JP10348783 A JP 10348783A JP H0646842 B2 JPH0646842 B2 JP H0646842B2
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- 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
- B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
-
- 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
- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/26—Rail vehicles
-
- 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
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、列車自動運転方法に関し、特に走行時分の正
確さと、省エネルギを実現することができる列車自動運
転方法に関するものである。
確さと、省エネルギを実現することができる列車自動運
転方法に関するものである。
最近は、列車自動運転方法が国内外の各地で実用化され
ている。これらの従来の列車自動運転方法では、ある目
標速度パターンを発生させ、このパターンに追従させる
ように、カ行制御装置またはブレーキ制御装置に制御指
令を出力する方法が用いられている（例えば、特開昭５
７−３６５０５号公報参照）。これらの方法では、ある
駅間に列車を走行させる場合、あらかじめ複数個の走行
パターンを準備しておき、列車ダイヤの遅れ時間等によ
つて必要に応じて走行パターンの１つを選択し、切替え
ながら走行制御を行つている。そして、これらの方法
は、走行時間の要求からパターンの選択を行って、単に
ダイヤ通りに走行するために行つている。しかし、最近
では、単にダイヤ通りに走行するだけではなく、次駅ま
での目標走行時分の最短走行時分に対する余裕を生か
し、省エネルギ化を図つた走行を行うとか、あるいは夏
の電力ピーク時等に１０％消費エネルギーを抑圧して走
行するというように、走行時分と消費エネルギを評価し
た運転が要求されている。しかし、従来の列車自動運転
方法では、このような制御は不可能である。
ている。これらの従来の列車自動運転方法では、ある目
標速度パターンを発生させ、このパターンに追従させる
ように、カ行制御装置またはブレーキ制御装置に制御指
令を出力する方法が用いられている（例えば、特開昭５
７−３６５０５号公報参照）。これらの方法では、ある
駅間に列車を走行させる場合、あらかじめ複数個の走行
パターンを準備しておき、列車ダイヤの遅れ時間等によ
つて必要に応じて走行パターンの１つを選択し、切替え
ながら走行制御を行つている。そして、これらの方法
は、走行時間の要求からパターンの選択を行って、単に
ダイヤ通りに走行するために行つている。しかし、最近
では、単にダイヤ通りに走行するだけではなく、次駅ま
での目標走行時分の最短走行時分に対する余裕を生か
し、省エネルギ化を図つた走行を行うとか、あるいは夏
の電力ピーク時等に１０％消費エネルギーを抑圧して走
行するというように、走行時分と消費エネルギを評価し
た運転が要求されている。しかし、従来の列車自動運転
方法では、このような制御は不可能である。
本発明の目的は、このような問題を解決するため、次駅
の到着予定時刻を指定し、かつ余裕時間で省エネルギ化
を図ることができる列車自動運転方法を提供することに
ある。
の到着予定時刻を指定し、かつ余裕時間で省エネルギ化
を図ることができる列車自動運転方法を提供することに
ある。
本発明の上述の目的は、あらかじめ設定された制御定数
を用いて駅間の列車の運転を制御する列車自動運転方法
において、駅間に列車通過を検出するための少なくとも
１個のチェック点を設定し、駅間を最短時間で走行した
ときの前記各チェック点通過時の列車速度，残走行時
分，使用予定消費エネルギ量を示す第１のテーブルと、
前記各チェック点通過時に、省エネルギ運転を行った場
合の走行時分の増加量および消費エネルギの節約量を示
す第２のテーブルとをあらかじめ作成しておき、出発前
に次駅までの目標走行時分を設定し、列車が前記各チェ
ック点を通過した時点で、前記２つのテーブルを参照し
て、目標走行時分を満足する最も消費エネルギ量が少な
い運転方法を設定し、そのときの速度を下限目標速度と
して設定して、該下限目標速度以上の速度を維持するよ
うな列車の運転制御を行うことを特徴とする列車自動運
転方法によって達成される。
を用いて駅間の列車の運転を制御する列車自動運転方法
において、駅間に列車通過を検出するための少なくとも
１個のチェック点を設定し、駅間を最短時間で走行した
ときの前記各チェック点通過時の列車速度，残走行時
分，使用予定消費エネルギ量を示す第１のテーブルと、
前記各チェック点通過時に、省エネルギ運転を行った場
合の走行時分の増加量および消費エネルギの節約量を示
す第２のテーブルとをあらかじめ作成しておき、出発前
に次駅までの目標走行時分を設定し、列車が前記各チェ
ック点を通過した時点で、前記２つのテーブルを参照し
て、目標走行時分を満足する最も消費エネルギ量が少な
い運転方法を設定し、そのときの速度を下限目標速度と
して設定して、該下限目標速度以上の速度を維持するよ
うな列車の運転制御を行うことを特徴とする列車自動運
転方法によって達成される。
第１図は、本発明の一実施例を示す列車自動運転装置の
ブロツク図である。
ブロツク図である。
第１図において、１は現在の列車位置における制限速度
信号を受信する装置、２は制限速度信号を保持するレジ
スタ、３は速度発電機である。４は速度演算装置であ
り、速度発電機３が出力する距離パルスを積算し、過去
１秒間の走行距離から列車速度ｖを求める。５は走行距
離演算装置であり、駅を出発してからの距離パルスを積
算し、出発後の走行距離を求める。６は駅間に設定さ
れ、特定の地点における列車通過を検出するためのチェ
ック点としての地上子であり、この地点を列車が通過す
ると、地上子検出装置７に信号が発生する。
信号を受信する装置、２は制限速度信号を保持するレジ
スタ、３は速度発電機である。４は速度演算装置であ
り、速度発電機３が出力する距離パルスを積算し、過去
１秒間の走行距離から列車速度ｖを求める。５は走行距
離演算装置であり、駅を出発してからの距離パルスを積
算し、出発後の走行距離を求める。６は駅間に設定さ
れ、特定の地点における列車通過を検出するためのチェ
ック点としての地上子であり、この地点を列車が通過す
ると、地上子検出装置７に信号が発生する。
なお、地上子６を検出したときの走行距離の値を使え
ば、速度発電機の誤差を補正することができる。
ば、速度発電機の誤差を補正することができる。
８は駅出発時に、次の駅に停止するまでの目標走行時分
を設定する装置である。
を設定する装置である。
なお、目標走行時分および目標消費エネルギ量を設定す
る場合、列車内のスイツチ操作によつて入力するか、あ
るいは中央の運転指令所のコンピユータから通信回線を
介して入力する。また、次駅到着予定時刻および消費予
定エネルギは、列車内に表示される。
る場合、列車内のスイツチ操作によつて入力するか、あ
るいは中央の運転指令所のコンピユータから通信回線を
介して入力する。また、次駅到着予定時刻および消費予
定エネルギは、列車内に表示される。
１８はマイクロコンピユータであつて、後述するよう
に、各機能はプログラムを実行することにより実現する
ことができる。第１図では、これらのプログラム部分を
各機能別にブロツクで示している。
に、各機能はプログラムを実行することにより実現する
ことができる。第１図では、これらのプログラム部分を
各機能別にブロツクで示している。
マイクロコンピユータ１８において、９は制限速度信号
レジスタ２の値から列車が追従すげき上限の目標速度ｖ
ＴＶを演算するプログラムであり、また１０はブレーキ
指令演算プログラムであつて、上限目標速度ｖＴＶと列
車速度ｖとからブレーキ指令を求める。１１は、駅を出
発してからの距離に対応した列車の平均的高さを表す
位置のエネルギを示すテーブルであり、また１２は現在
の列車の走行距離から現在の列車の位置のエネルギ
（高さ）を求めるプログラムである。１３は、駅間にお
かれた地上子に対応する条件のテーブルであり、１４は
各地上子の地点において特定の距離まで目標エネルギを
変化させた場合の走行時分の増分とエネルギの節約量を
記した省エネルギ制御代替案テーブルであり、１５は第
４図および第５図に示すテーブルの情報をも参照して、
列車の目標エネルギを演算するプログラム、１６は目標
エネルギから現在の位置のエネルギを差し引き、目標走
行時分を満足する最も消費エネルギの少ない運転方法に
対応する下限目標速度ｖＴＬを演算するプログラム、１
７は下限目標速度ｖＴＬと列車速度ｖからカ行指令を演
算するプログラムである。
レジスタ２の値から列車が追従すげき上限の目標速度ｖ
ＴＶを演算するプログラムであり、また１０はブレーキ
指令演算プログラムであつて、上限目標速度ｖＴＶと列
車速度ｖとからブレーキ指令を求める。１１は、駅を出
発してからの距離に対応した列車の平均的高さを表す
位置のエネルギを示すテーブルであり、また１２は現在
の列車の走行距離から現在の列車の位置のエネルギ
（高さ）を求めるプログラムである。１３は、駅間にお
かれた地上子に対応する条件のテーブルであり、１４は
各地上子の地点において特定の距離まで目標エネルギを
変化させた場合の走行時分の増分とエネルギの節約量を
記した省エネルギ制御代替案テーブルであり、１５は第
４図および第５図に示すテーブルの情報をも参照して、
列車の目標エネルギを演算するプログラム、１６は目標
エネルギから現在の位置のエネルギを差し引き、目標走
行時分を満足する最も消費エネルギの少ない運転方法に
対応する下限目標速度ｖＴＬを演算するプログラム、１
７は下限目標速度ｖＴＬと列車速度ｖからカ行指令を演
算するプログラムである。
第１図の列車自動運転装置においては、自動運転により
最大限の走行を行つた場合には、常に同じ走行パターン
で列車が走行され、それにより最短走行時分および消費
エネルギが得られ、また駅間の特定の地点から制御を変
更した場合には、一定の走行時分の増加と消費エネルギ
の減少で、元の最短走行パターンに復帰できることに着
目し、特定の地点を通過したときに、次駅の到着目標時
刻と使用予定の消費エネルギを用いて列車速度を制御す
る方法を使用している。
最大限の走行を行つた場合には、常に同じ走行パターン
で列車が走行され、それにより最短走行時分および消費
エネルギが得られ、また駅間の特定の地点から制御を変
更した場合には、一定の走行時分の増加と消費エネルギ
の減少で、元の最短走行パターンに復帰できることに着
目し、特定の地点を通過したときに、次駅の到着目標時
刻と使用予定の消費エネルギを用いて列車速度を制御す
る方法を使用している。
第２図は、駅間走行時の列車保有エネルギの説明図であ
つて、横軸に出発してからの距離をとり、縦軸に位置お
よび速度のエネルギの和をとつている。
つて、横軸に出発してからの距離をとり、縦軸に位置お
よび速度のエネルギの和をとつている。
２１は制限速度のエネルギを示す曲線、２２は上限目標
速度のエネルギを示す曲線、２３は標準走行エネルギ・
パターンを示す曲線、２４は省エネルギ走行エネルギ・
パターンを示す曲線、２５は位置のエネルギを示す曲線
である。
速度のエネルギを示す曲線、２３は標準走行エネルギ・
パターンを示す曲線、２４は省エネルギ走行エネルギ・
パターンを示す曲線、２５は位置のエネルギを示す曲線
である。
もし、列車が上限目標速度ｖＴＶのみを目標にした最短
時間で走行した場合には、第２図に示すような標準走行
エネルギ・パターン２３で走行することになる。ここで
は、３箇所の地点c1，c2，c3に地上子を置き、各
地点で（E1，Ｅp1），（E2，Ｅp2），（E3，
Ｅp3）の各下限目標エネルギ設定終了距離とそのエネル
ギ値を目標に走行した場合の省エネルギ走行エネルギ・
パターン２４を示している。このパターンは惰行によつ
て得られるが、下方に傾いているのは列車に対する空気
抵抗等の走行抵抗によるエネルギ損失のためである。
時間で走行した場合には、第２図に示すような標準走行
エネルギ・パターン２３で走行することになる。ここで
は、３箇所の地点c1，c2，c3に地上子を置き、各
地点で（E1，Ｅp1），（E2，Ｅp2），（E3，
Ｅp3）の各下限目標エネルギ設定終了距離とそのエネル
ギ値を目標に走行した場合の省エネルギ走行エネルギ・
パターン２４を示している。このパターンは惰行によつ
て得られるが、下方に傾いているのは列車に対する空気
抵抗等の走行抵抗によるエネルギ損失のためである。
第３図は、第２図と同じ場合の列車速度の説明図であつ
て、横軸に距離、縦軸に速度をとつている。
て、横軸に距離、縦軸に速度をとつている。
３１は制限速度、３２は上限目標速度、３３は標準走行
速度パターン、３４は省エネルギ走行パターンである。
地上子の位置c1，c2，c3の地点では、それぞれｖ
c1，ｖc2，ｖc3の速度である。第３図における各速度値
は、第２図における各エネルギ値からその位置のエネル
ギ値を差し引いた値に比例している。
速度パターン、３４は省エネルギ走行パターンである。
地上子の位置c1，c2，c3の地点では、それぞれｖ
c1，ｖc2，ｖc3の速度である。第３図における各速度値
は、第２図における各エネルギ値からその位置のエネル
ギ値を差し引いた値に比例している。
第４図は、第１図における地上子に対応した条件テーブ
ル１３の内容を示す図である。
ル１３の内容を示す図である。
地上子番号０では、駅出発時の最短所要時分である初期
標準走行残時分Ｔｃｏと、その時の単位重量当りの消費
エネルギである初期標準走行使用エネルギＥｃｏが記さ
れている。また、各地上子番号ｉ（ｉ≦３）に対して
は、駅出発後の位置ｃｉ，標準走行を行つていると判
断する判定速度ｖｃｉ，その地点以後の標準（最短）走
行時分Ｔｃｉとその時の使用エネルギＥｃｉが記載され
ている。
標準走行残時分Ｔｃｏと、その時の単位重量当りの消費
エネルギである初期標準走行使用エネルギＥｃｏが記さ
れている。また、各地上子番号ｉ（ｉ≦３）に対して
は、駅出発後の位置ｃｉ，標準走行を行つていると判
断する判定速度ｖｃｉ，その地点以後の標準（最短）走
行時分Ｔｃｉとその時の使用エネルギＥｃｉが記載され
ている。
第５図は、第１図における省エネルギ制御代替案テーブ
ル１４の内容を示す図であつて、省エネルギ制御則数Ｊ
（＝３）だけテーブルを具備している。
ル１４の内容を示す図であつて、省エネルギ制御則数Ｊ
（＝３）だけテーブルを具備している。
第ｊ番目のテーブルの内容は、第ＮＥｊの地上子通過時
に、Ejの距離まで下限目標エネルギＥＰｊで走行すれ
ば、ΔＴｊの走行時分が増加し、ΔＥｊのエネルギが節
約できることを示している。また、包含テーブル＃の項
は、第ＮＴｊ番目のテーブルによって示された制御が、
第ｊ番目のテーブルによって示された制御に包含されて
いることを表わしており、これは、第２図から明らかな
ことであるが、つまり、第ｊ番目の制御を行った場合に
は、第ＮＴｊ番目の制御テーブルは使えないことを示し
ている。なお、これらの値はシミュレーションまたは実
際の車両を用いた実験により求めることができる。
に、Ejの距離まで下限目標エネルギＥＰｊで走行すれ
ば、ΔＴｊの走行時分が増加し、ΔＥｊのエネルギが節
約できることを示している。また、包含テーブル＃の項
は、第ＮＴｊ番目のテーブルによって示された制御が、
第ｊ番目のテーブルによって示された制御に包含されて
いることを表わしており、これは、第２図から明らかな
ことであるが、つまり、第ｊ番目の制御を行った場合に
は、第ＮＴｊ番目の制御テーブルは使えないことを示し
ている。なお、これらの値はシミュレーションまたは実
際の車両を用いた実験により求めることができる。
第６図，第７図および第８図は、本発明のマイクロコン
ピユータによる実施例の動作フローチヤートである。
ピユータによる実施例の動作フローチヤートである。
第６図には、駅出発時の処理プログラムの動作が示され
ている。このプログラムは、列車に対する出発指令で起
動されると、「目標走行時分設定装置８」に設定された
駅間走行時分を取り込み、目標走行時分にセツトし（ブ
ロツク６０１）、地上子対応条件テーブル１３にある初
期標準走行時分（Ｔｃｏ）を予定走行時分にセツトし
（ブロツク６０２）、初期標準走行使用エネルギ（Ｅ
ｃｏ）を走行使用エネルギにセツトし（ブロツク６０
３）、省エネ制御フラグを“０”にする（ブロツク６０
４）。
ている。このプログラムは、列車に対する出発指令で起
動されると、「目標走行時分設定装置８」に設定された
駅間走行時分を取り込み、目標走行時分にセツトし（ブ
ロツク６０１）、地上子対応条件テーブル１３にある初
期標準走行時分（Ｔｃｏ）を予定走行時分にセツトし
（ブロツク６０２）、初期標準走行使用エネルギ（Ｅ
ｃｏ）を走行使用エネルギにセツトし（ブロツク６０
３）、省エネ制御フラグを“０”にする（ブロツク６０
４）。
第７Ａ図、第７Ｂ図には、各サンプリング時間Δｔ（例
えば、１００ｍＳ）ごとに起動される列車制御プログラ
ムの処理が示されている。
えば、１００ｍＳ）ごとに起動される列車制御プログラ
ムの処理が示されている。
このプログラムは起動されると、先ず目標走行時分、予
定走行時分をサンプリング時間Δｔだけ減算する（ブロ
ツク７０１）。次に省エネルギ制御代替案テーブル１４
の選択状況を示す省エネルギ制御フラグが“０”以外の
値ｊであるか否かを判断し（ブロツク７０２）、さらに
走行距離が制御終了距離ｍｊ以上であるとき（ブロ
ツク７０３）、省エネ制御フラグ０をクリアする（ブロ
ツク７０４）。次に、省エネ制御フラグが０であるか
（ブロツク７０５）、または走行距離が現在制御中の
第ｊ省エネルギ制御テーブルの制御終了距離ｍｊの手
前５ｍ以上等の制御終了間近のとき（ブロツク７０
６）、次の省エネルギ制御テーブルを選択する（ブロツ
ク７０７）。このとき、省エネ制御フラグが“０”のと
きには（ブロツク７０８）、下限目標速度ｖＴＬを大き
な値（例えば、２００km/h）とし（ブロツク７０９）、
また省エネ制御フラグがｊなる値をもつときには（ブロ
ツク７０８）、その下限目標エネルギＥｐｊ（単位重量
当りとし、m2/s2の次元とする）と走行距離と距離対
応位置エネルギ・テーブル１１から求めた現在位置の
位置エネルギＥｈから下限目標速度ｖＴＬを求める（ブ
ロツク７１０）。
定走行時分をサンプリング時間Δｔだけ減算する（ブロ
ツク７０１）。次に省エネルギ制御代替案テーブル１４
の選択状況を示す省エネルギ制御フラグが“０”以外の
値ｊであるか否かを判断し（ブロツク７０２）、さらに
走行距離が制御終了距離ｍｊ以上であるとき（ブロ
ツク７０３）、省エネ制御フラグ０をクリアする（ブロ
ツク７０４）。次に、省エネ制御フラグが０であるか
（ブロツク７０５）、または走行距離が現在制御中の
第ｊ省エネルギ制御テーブルの制御終了距離ｍｊの手
前５ｍ以上等の制御終了間近のとき（ブロツク７０
６）、次の省エネルギ制御テーブルを選択する（ブロツ
ク７０７）。このとき、省エネ制御フラグが“０”のと
きには（ブロツク７０８）、下限目標速度ｖＴＬを大き
な値（例えば、２００km/h）とし（ブロツク７０９）、
また省エネ制御フラグがｊなる値をもつときには（ブロ
ツク７０８）、その下限目標エネルギＥｐｊ（単位重量
当りとし、m2/s2の次元とする）と走行距離と距離対
応位置エネルギ・テーブル１１から求めた現在位置の
位置エネルギＥｈから下限目標速度ｖＴＬを求める（ブ
ロツク７１０）。
ここで、位置エネルギＥｈおよび下限目標速度ｖ
ＴＬは、それぞれ次式で求められる。
ＴＬは、それぞれ次式で求められる。
Ｅｈ＝Ｇ・ｈ…(1) なお、Ｇは重力加速度（9.81ｍ／ｓ2）、ｈは現在位置
の高さ(m)、3.6はm/sをkm/hに変換する係数である。
の高さ(m)、3.6はm/sをkm/hに変換する係数である。
次に、第７Ｂ図において、制限速度信号レジスタ２の値
に対応した所定の速度から上限目標速度ｖＴＶを求める
（ブロツク７１１）。次に、先に求めた下限目標速度ｖ
ＴＬを上限目標速度ｖＴＶ以下にする（ブロツク７１
２）。次に、上限目標速度ｖＴＶと速度演算装置４によ
つて求めた列車速度ｖによりブレーキ指令ＢＮを、例え
ば次式で求める（ブロツク７１３）。
に対応した所定の速度から上限目標速度ｖＴＶを求める
（ブロツク７１１）。次に、先に求めた下限目標速度ｖ
ＴＬを上限目標速度ｖＴＶ以下にする（ブロツク７１
２）。次に、上限目標速度ｖＴＶと速度演算装置４によ
つて求めた列車速度ｖによりブレーキ指令ＢＮを、例え
ば次式で求める（ブロツク７１３）。
ＢＮ＝（ｖ−ｖＴＶ）・Ｂｇ…(3) ここで、Ｂｇは速度偏差に対するブレーキ指令のゲイン
である。
である。
次に、ブレーキ指令ＢＮがある場合には（ブロツク７１
４）、カ行指令ＰＮを０とし（ブロツク７１５）、また
ない場合には、カ行指令を、例えば次式により求める
（ブロツク７１６）。
４）、カ行指令ＰＮを０とし（ブロツク７１５）、また
ない場合には、カ行指令を、例えば次式により求める
（ブロツク７１６）。
ＰＮ＝（ｖＴＬ−ｖ）・Ｐｇ…(4) ここで、Ｐｇは速度偏差に対するカ行指令のゲインであ
る。
る。
次に、求めたブレーキ指令ＢＮ、カ行指令ＰＮを駆動・
制動装置に出力し（ブロツク７１７）、１回の処理を終
了する。
制動装置に出力し（ブロツク７１７）、１回の処理を終
了する。
第８図は、省エネルギ制御代替案テーブルを選択する処
理フローチヤートであつて、第７Ａ図に示すブロツク７
０７の部分の詳細図である。
理フローチヤートであつて、第７Ａ図に示すブロツク７
０７の部分の詳細図である。
省エネルギ制御代替案テーブル選択処理フローに入る
と、先ず前回の起動と今回の起動の間で地上子を通過し
たか否かを地上子検出装置７より得て、地上子ｉを通過
したならば、列車速度ｖが最短時分走行時の列車速度か
ら若干の余裕（例えば、−２km/h）をもつた判定速度ｖ
ｃｉ以上か否かを判断し（ブロツク８０１）、それ以上
の速度であればブロツク８０２に進む。地上子ｉを判定
速度ｖｃｉ以上で通過した場合には、標準走行残時分Ｔ
ｃｉ，標準走行使用エネルギＥｃｉを予定走行時分、走
行使用エネルギにセツトする（ブロツク８０２）。次
に、省エネルギ制御代替案テーブル１４をすべて有効に
する（ブロツク８０３）。
と、先ず前回の起動と今回の起動の間で地上子を通過し
たか否かを地上子検出装置７より得て、地上子ｉを通過
したならば、列車速度ｖが最短時分走行時の列車速度か
ら若干の余裕（例えば、−２km/h）をもつた判定速度ｖ
ｃｉ以上か否かを判断し（ブロツク８０１）、それ以上
の速度であればブロツク８０２に進む。地上子ｉを判定
速度ｖｃｉ以上で通過した場合には、標準走行残時分Ｔ
ｃｉ，標準走行使用エネルギＥｃｉを予定走行時分、走
行使用エネルギにセツトする（ブロツク８０２）。次
に、省エネルギ制御代替案テーブル１４をすべて有効に
する（ブロツク８０３）。
次に、省エネルギ制御数Ｊだけｊの値を１ずつ増加しな
がら、ブロツク８０５，８１０，８１１の処理を行う。
すなわち、先ず、第ｊテーブルの制御開始地上子ＮＥｊ
が、現在の地上子ｉと同一か、あるいはそれ以上かを調
べ、また他の制御テーブルの選択により無効になつてい
ないかを調べる（ブロツク８０５）。第ｊテーブルが選
択可能な場合には、目標走行時分と予定走行時分に増加
走行時分ΔＴｊを加えた値を比較し、この制御を行つた
場合にも目標走行時分以上で走行できるときには（ブロ
ツク８０６）、この制御テーブルｊを選択し、予定走行
時分を増加走行時分ΔＴｊだけ増し、走行使用エネルギ
をΔＥｊだけ減少させる（ブロツク８０７）。次に、こ
の制御を用いたことにより無効になる包含制御テーブル
ＮＴｊを無効にする（ブロツク８０８）。次に、このテ
ーブルの制御開始地上子番号が現在の通過地上子番号ｉ
と同じとき、省エネ制御フラグをｊとする（ブロツク８
０９）。そして、省エネルギ制御数Ｊの値よりｊが小さ
いとき、ｊの値を１ずつ増加してブロツク８０５に戻り
再びテーブルが選択可能か否かを調べる（ブロツク８１
０，８１１）。
がら、ブロツク８０５，８１０，８１１の処理を行う。
すなわち、先ず、第ｊテーブルの制御開始地上子ＮＥｊ
が、現在の地上子ｉと同一か、あるいはそれ以上かを調
べ、また他の制御テーブルの選択により無効になつてい
ないかを調べる（ブロツク８０５）。第ｊテーブルが選
択可能な場合には、目標走行時分と予定走行時分に増加
走行時分ΔＴｊを加えた値を比較し、この制御を行つた
場合にも目標走行時分以上で走行できるときには（ブロ
ツク８０６）、この制御テーブルｊを選択し、予定走行
時分を増加走行時分ΔＴｊだけ増し、走行使用エネルギ
をΔＥｊだけ減少させる（ブロツク８０７）。次に、こ
の制御を用いたことにより無効になる包含制御テーブル
ＮＴｊを無効にする（ブロツク８０８）。次に、このテ
ーブルの制御開始地上子番号が現在の通過地上子番号ｉ
と同じとき、省エネ制御フラグをｊとする（ブロツク８
０９）。そして、省エネルギ制御数Ｊの値よりｊが小さ
いとき、ｊの値を１ずつ増加してブロツク８０５に戻り
再びテーブルが選択可能か否かを調べる（ブロツク８１
０，８１１）。
上述の処理により、地上子を通過するごとに各省エネル
ギ制御代替案テーブルが調べられ、０個または１個また
は複数の制御テーブルが選択される。これは、第５図に
示したテーブル中の任意の行を選択することに対応す
る。そして、選択された制御テーブルの中に、現在の通
過地上子に対する制御が含まれていたとき、その制御テ
ーブルの番号ｊが、省エネ制御フラグに入る。省エネ制
御フラグがｊのとき、第７Ａ図，第７Ｂ図に示したアル
ゴリズムに従って、第ｊ番目のテーブルによって示され
る制御が列車に加えられ、０のときは通常の制御が加え
られる。選択された制御テーブルのうち、現在の通過地
上子に対するもの以外に関しては、実際の制御には用い
られないまま、次の地上子の通過時に更新される。この
ときに、再び、各テーブルが調べられて、そのときの状
況の変化に対応した、新しい最適な制御テーブルが選択
される。
ギ制御代替案テーブルが調べられ、０個または１個また
は複数の制御テーブルが選択される。これは、第５図に
示したテーブル中の任意の行を選択することに対応す
る。そして、選択された制御テーブルの中に、現在の通
過地上子に対する制御が含まれていたとき、その制御テ
ーブルの番号ｊが、省エネ制御フラグに入る。省エネ制
御フラグがｊのとき、第７Ａ図，第７Ｂ図に示したアル
ゴリズムに従って、第ｊ番目のテーブルによって示され
る制御が列車に加えられ、０のときは通常の制御が加え
られる。選択された制御テーブルのうち、現在の通過地
上子に対するもの以外に関しては、実際の制御には用い
られないまま、次の地上子の通過時に更新される。この
ときに、再び、各テーブルが調べられて、そのときの状
況の変化に対応した、新しい最適な制御テーブルが選択
される。
以上の処理を地上子の通過ごとに繰り返しながら、列車
の制御を行っていく。
の制御を行っていく。
このようにして、本発明においては、次駅への到達予定
時間、消費エネルギ予測量を時々刻々求めながら走行す
るので、余裕時間で省エネルギ化を図つた運転を行うこ
とができる他に、消費エネルギを指定した走行も可能と
なる。
時間、消費エネルギ予測量を時々刻々求めながら走行す
るので、余裕時間で省エネルギ化を図つた運転を行うこ
とができる他に、消費エネルギを指定した走行も可能と
なる。
なお、本実施例では、各地上子の地点で下限目標エネル
ギＥｐｊを設定したが、勾配変化が少ない場合には、下
限目標速度として、位置のエネルギに関する演算を近似
的に省略することができる。また、Ｊ個の省エネルギ代
替案テーブル１４は、番号の若いほど優先度が高いた
め、余裕時分の消化を最後に延ばす等の選択が可能であ
る。また、制御テーブルの選択に当つては、走行時分の
みならず、目標消費エネルギ量をも用いるか、または目
標消費エネルギ量のみで選択することができる。
ギＥｐｊを設定したが、勾配変化が少ない場合には、下
限目標速度として、位置のエネルギに関する演算を近似
的に省略することができる。また、Ｊ個の省エネルギ代
替案テーブル１４は、番号の若いほど優先度が高いた
め、余裕時分の消化を最後に延ばす等の選択が可能であ
る。また、制御テーブルの選択に当つては、走行時分の
みならず、目標消費エネルギ量をも用いるか、または目
標消費エネルギ量のみで選択することができる。
さらに、本実施例では、地上子を用いて地点を検出して
いるが、駅を出発してからの走行距離を地点情報とし
て地点（チェック点）を検出してもよい。また、地上子
を検出したときの積算で求めた走行距離とテーブル上
の実際の距離ｃｉにより、距離積算装置の値を修正し
てもよい。
いるが、駅を出発してからの走行距離を地点情報とし
て地点（チェック点）を検出してもよい。また、地上子
を検出したときの積算で求めた走行距離とテーブル上
の実際の距離ｃｉにより、距離積算装置の値を修正し
てもよい。
以上説明したように、本発明によれば、駅間の１ないし
複数の地点より所定の下限目標速度または下限目標エネ
ルギを設定して走行した場合の走行時分の増分、消費エ
ネルギの節約量をテーブルとして具備し、列車の走行目
標時分、目標消費エネルギ等により、各地点通過時に最
適な制御を選択できるので、次駅の到着予定時刻と消費
エネルギを評価しながらこれら２つの条件を満足するよ
うに列車を運転することができる。
複数の地点より所定の下限目標速度または下限目標エネ
ルギを設定して走行した場合の走行時分の増分、消費エ
ネルギの節約量をテーブルとして具備し、列車の走行目
標時分、目標消費エネルギ等により、各地点通過時に最
適な制御を選択できるので、次駅の到着予定時刻と消費
エネルギを評価しながらこれら２つの条件を満足するよ
うに列車を運転することができる。
第１図は本発明の実施例を示す列車自動運転制御装置の
ブロツク図、第２図は駅間走行時の列車保有エネルギの
説明図、第３図は第２図と同じ場合の列車速度の説明
図、第４図は第１図の地上子に対応した条件テーブルの
内容説明図、第５図は第１図における省エネルギ制御代
替案テーブルの内容を示す図、第６図は本発明の実施例
を示すマイクロコンピユータの駅出発時の処理フローチ
ヤート、第７Ａ図、第７Ｂ図は同じく列車制御の処理フ
ローチヤート、第８図は同じく省エネルギ制御代替案テ
ーブルの選択処理フローチヤートである。 １：制限速度信号受信装置、２：制限速度信号レジス
タ、３：速度発電機、４：速度演算装置、５：走行距離
演算装置、６：地上子、７：地上子検出装置、８：目標
走行時分設定装置、１８：マイクロコンピユータ、１
１：距離対応位置エネルギ・テーブル、１３：地上子対
応条件テーブル、１４：省エネルギ制約代替案テーブ
ル。
ブロツク図、第２図は駅間走行時の列車保有エネルギの
説明図、第３図は第２図と同じ場合の列車速度の説明
図、第４図は第１図の地上子に対応した条件テーブルの
内容説明図、第５図は第１図における省エネルギ制御代
替案テーブルの内容を示す図、第６図は本発明の実施例
を示すマイクロコンピユータの駅出発時の処理フローチ
ヤート、第７Ａ図、第７Ｂ図は同じく列車制御の処理フ
ローチヤート、第８図は同じく省エネルギ制御代替案テ
ーブルの選択処理フローチヤートである。 １：制限速度信号受信装置、２：制限速度信号レジス
タ、３：速度発電機、４：速度演算装置、５：走行距離
演算装置、６：地上子、７：地上子検出装置、８：目標
走行時分設定装置、１８：マイクロコンピユータ、１
１：距離対応位置エネルギ・テーブル、１３：地上子対
応条件テーブル、１４：省エネルギ制約代替案テーブ
ル。
Claims (5)
- 【請求項１】あらかじめ設定された制御定数を用いて駅
間の列車の運転を制御する列車自動運転方法において、
駅間に列車通過を検出するための少なくとも１個のチェ
ック点を設定し、駅間を最短時間で走行したときの前記
各チェック点通過時の列車速度，残走行時分，使用予定
消費エネルギ量を示す第１のテーブルと、前記各チェッ
ク点通過時に、省エネルギ運転を行った場合の走行時分
の増加量および消費エネルギの節約量を示す第２のテー
ブルとをあらかじめ作成しておき、出発前に次駅までの
目標走行時分を設定し、列車が前記各チェック点を通過
した時点で、前記２つのテーブルを参照して、目標走行
時分を満足する最も消費エネルギ量が少ない運転方法を
設定し、そのときの速度を下限目標速度として設定し
て、該下限目標速度以上の速度を維持するような列車の
運転制御を行うことを特徴とする列車自動運転方法。 - 【請求項２】前記第２のテーブルは、複数個設けられて
おり、優先順位を付して選択されることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の列車自動運転方法。 - 【請求項３】列車が前記各チェック点を通過したこと
を、あらかじめ設置した地上子からの信号を検知するこ
とにより検知することを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の列車自動運転方法。 - 【請求項４】列車が前記各チェック点を通過したこと
を、駅を出発してからの列車の走行距離に基づく地点情
報により検知することを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の列車自動運転方法。 - 【請求項５】前記下限目標速度を設定する処理は、出発
前に、次駅までの目標消費エネルギ量あるいは目標消費
エネルギ量と目標走行時分とを設定し、上記目標消費エ
ネルギ量あるいは目標消費エネルギ量と目標走行時分と
を満足する省エネルギ運転方法を設定して求める処理か
ら成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の列
車自動運転方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58103487A JPH0646842B2 (ja) | 1983-06-09 | 1983-06-09 | 列車自動運転方法 |
| US06/570,500 US4617627A (en) | 1983-01-17 | 1984-01-13 | Method for automatic operation of a vehicle |
| EP84100403A EP0114633B1 (en) | 1983-01-17 | 1984-01-16 | Method for automatic operation of a vehicle |
| EP87114703A EP0257662B1 (en) | 1983-01-17 | 1984-01-16 | Method for automatically controlling a vehicle |
| DE8787114703T DE3485644D1 (de) | 1983-01-17 | 1984-01-16 | Verfahren zur automatischen steuerung eines fahrzeuges. |
| DE8484100403T DE3477554D1 (en) | 1983-01-17 | 1984-01-16 | Method for automatic operation of a vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58103487A JPH0646842B2 (ja) | 1983-06-09 | 1983-06-09 | 列車自動運転方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59230406A JPS59230406A (ja) | 1984-12-25 |
| JPH0646842B2 true JPH0646842B2 (ja) | 1994-06-15 |
Family
ID=14355358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58103487A Expired - Lifetime JPH0646842B2 (ja) | 1983-01-17 | 1983-06-09 | 列車自動運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0646842B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4713755B2 (ja) * | 2001-04-16 | 2011-06-29 | 独立行政法人鉄道建設・運輸施設整備支援機構 | 列車制御システム |
| CN115946741B (zh) * | 2023-03-09 | 2023-06-09 | 卡斯柯信号(北京)有限公司 | 控制列车运行方法及装置 |
-
1983
- 1983-06-09 JP JP58103487A patent/JPH0646842B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59230406A (ja) | 1984-12-25 |
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