CN105270445A - 自动列车运行装置以及自动列车运行方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种自动列车运行装置,其目的是能够防止跟踪性的恶化,提高停止位置精度和乘坐舒适性。一种自动列车运行装置,其具备根据该列车的速度和用于控制该列车的行驶的制动指令来学习车辆特性的车辆特性学习部,该自动列车运行装置的特征在于,车辆特性学习部具备:车辆特性推定部,其推定车辆特性;车辆特性反映可否判定部,其判定是否向制动指令反映车辆特性;以及车辆特性反映部,其向预定新计算的制动指令反映车辆特性,车辆特性反映部仅在通过车辆特性反映可否判定部判定为能够反映的情况下,向预定新计算的制动指令反映通过车辆特性推定部推定出的车辆特性。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动列车运行装置以及自动列车运行方法,尤其涉及灵活运用根据行驶实绩学习的车辆特性而应用于控制列车的行驶的最佳的自动列车运行装置以及自动列车运行方法。
背景技术
近年来,以列车运行时刻表的密集化或站台门整备的充实化等为背景,以乘务员的负担降低或人工费的削减为目的,正在推进自动列车运行(ATO:AutomaticTrainControl)装置的导入。在ATO装置中,尤其伴随着向已经设立的路线站导入站台门,而在很多路线中正在积极地导入使车辆门位置与站台门位置准确地一致地使列车停止的列车定位停止控制(TASC:TrainAutomaticStopControl)装置。
在专利文献1中,公开了与ATO装置有关的技术。具体地说,公开了以下的自动列车运行装置,其对在列车行驶时取得的数据进行在线处理,根据进行在线处理而得到的数据和事先取得的数据,在列车行驶时自动学习列车行驶时的控制参数、列车特性以及路线特性,使用自动学习而得到的列车特性和路线特性进行列车的自动运行。
另外,公开了以下的技术,即:使用营业前的试验行驶结果来推定列车特性,在推定结果是实际上不可能产生的特性值的情况下或偏离了实际能够产生的限界的特性值的情况下,将推定结果校正为限界的特性值内。
根据该专利文献1,能够在行驶中在线自动学习列车特性和路线特性,能够使用自动学习而得到的结果进行列车的自动运行。另外,通过对列车特性的推定结果进行校正,在万一得到了不可能的推定结果的情况下,能够在发生之前避免将该不准确的推定结果用于控制中。
专利文献1:专利第3940649号公报
发明内容
但是,在专利文献1所记载的技术中,使用营业前的试验行驶结果来推定列车特性,但在营业前的试验行驶(或营业后的行驶)中包含空转或滑行等干扰状况的情况下,如果使用包含该干扰状况的行驶结果来推定列车特性,则有时无法明确地判断推定结果为异常。
如果无法明确地判断推定结果为异常,则有时存在会将不准确的推定结果用于控制中的情况。在该情况下,产生使实际的车速准确地跟踪预先决定的目标速度的跟踪性恶化,停止位置精度和乘坐舒适性恶化的问题。
本发明是考虑以上的问题点而提出的,其目的是提供一种能够防止跟踪性的恶化,而提高停止位置精度和乘坐舒适性的自动列车运行装置。
解决问题的方案
为了解决该问题,在本发明中,在具备根据该列车的速度和用于控制该列车的行驶的制动指令来学习车辆特性的车辆特性学习部的自动列车运行装置中,该自动列车运行装置的特征在于,车辆特性学习部具备:车辆特性推定部,其推定车辆特性;车辆特性反映可否判定部,其判定是否向制动指令反映车辆特性;以及车辆特性反映部,其向预定新计算的制动指令反映车辆特性,车辆特性反映部仅在通过车辆特性反映可否判定部判定为能够反映的情况下,向预定新计算的制动指令反映通过车辆特性推定部推定出的车辆特性。
另外,为了解决该问题,在本发明中,在具备根据该列车的速度和用于控制该列车的行驶的制动指令来学习车辆特性的车辆特性学习部的自动列车运行装置的自动列车运行方法中,该自动列车运行方法的特征在于,车辆特性学习部包括如下的步骤:第一步骤,其推定车辆特性;第二步骤,其判定是否向制动指令反映车辆特性;以及第三步骤,其向预定新计算的制动指令反映车辆特性,在第三步骤中,仅在第二步骤中判定为能够反映的情况下,向预定新计算的制动指令反映在第一步骤中推定出的车辆特性。
根据本发明,能够防止跟踪性的恶化,提高停止位置精度和乘坐舒适性。
附图说明
图1是列车定位停止控制装置的功能结构图。
图2是车速、指令减速度、产生减速度与经过时间之间的关系图。
图3是具备车辆特性学习功能的列车定位停止装置的功能结构图。
图4A是产生了滑行和再粘着的情况下的车速与经过时间之间的关系图。
图4B是指令减速度、产生减速度与经过时间之间的关系图。
图5是第一实施方式的自动列车运行装置的功能结构图。
图6是说明残留偏差的说明图。
图7A是车速、指令减速度、产生减速度与经过时间之间的关系图。
图7B是车速、指令减速度、产生减速度与经过时间之间的关系图。
图8是表示第一实施方式的调整参数更新处理的流程图。
图9是第二实施方式的自动列车运行装置的功能结构图。
图10A是产生滑行时的车速与经过时间之间的关系图。
图10B是表示产生滑行时的产生减速度波形所示的特征的图。
图11是表示一点点地开/关制动指令的情况下的减速度波形的图。
图12是表示第二实施方式的调整参数更新处理的流程图。
图13是第三实施方式的自动列车运行装置的功能结构图。
图14是表示第三实施方式的调整参数更新处理的流程图。
符号说明
501、501A、501B自动列车运行装置
502制驱动控制装置
503执行器
504速度位置检测部
505、505A、505B车辆特性学习部
506控制指令计算部
507车辆特性推定部
508、508A、508B车辆特性反映可否判定部
509车辆特性反映部
具体实施方式
以下,针对附图详细说明本发明的一实施方式。此外,图1~图4是说明普通的自动列车运行装置(ATO装置)所包含的列车定位停止控制装置(TASC装置)的结构和问题的说明图,图5~图14是说明本实施方式的自动列车运行装置(尤其是列车定位停止控制装置)的结构的说明图。
另外,图1~图14所图示的各部是由处理器、存储介质、或程序的任意一个或组合构成的设备。例如,处理器读出存储在存储介质中的程序而实现各种功能。
(1)列车定位停止控制装置的概要
图1表示列车定位停止控制装置(TASC装置)的功能结构。TASC装置通过速度位置检测部从设置在车轮轴上的速度发电机检测速度信号,另外从与地上元件通信的车上元件检测位置信息。另外,TASC装置通过控制指令计算部根据所取得的速度信号和位置信息计算制动指令,并向车辆信息控制装置输出所计算出的制动指令。
TASC装置的功能如上所述大致有2种。即,是检测速度信号和位置信息的速度位置检测功能以及计算制动指令的控制指令计算功能。其中,具有控制指令计算功能的控制指令计算部还由具有计划功能的计划部和具有跟踪功能的跟踪部构成。
计划功能是指,将当前车辆位置与预先保持的到停站位置为止的制动速度进行对照而计算目标速度的功能。另外,跟踪功能是指,输入目标速度与当前车速之间的速度偏差而计算应该输出的制动力的功能。TASC装置将该计算出的制动力包含在制动指令中而向车辆信息控制装置输出。
此外,在制动指令中有制动档位(notch)指令和转矩指令等。车辆信息控制装置是管理车上的信息传输的装置,如果输入来自TASC装置的制动指令,则将输入的制动指令输出到制驱动控制装置。制驱动控制装置根据输入的制动指令来控制列车的行驶。
但是,通常在从TASC装置输出了制动指令的时间与实际将基于制动指令的动作反映到列车的时间之间产生一些偏差。另外,已知对于来自TASC装置的制动指令所包含的制动力与使列车实际动作的制动力之间也产生一些偏差。
图2表示车速、指令减速度、产生减速度与经过时间之间的关系。用虚线表示车速,用实线表示指令减速度,用点划线表示产生减速度。如图2所示,在从TASC装置输出了指示减速的制动指令的时间与实际将该制动指令所包含的指令减速度反映到列车的时间之间产生一些偏差。将其称为无用时间。
另外,对于指令减速度与使列车实际动作的产生减速度之间也产生一些偏差。将其称为减速度偏差。这些无用时间和减速度偏差越大,则跟踪目标速度的跟踪性越恶化。由此,在导入TASC装置时,需要充分地进行操作员对各参数的调整操作,尽量降低这些无用时间和减速度偏差对停止位置精度的坏影响。
另一方面,为了谋求降低操作员的调整操作的工时,近年来正在开发根据在列车实际行驶时得到的行驶实绩自动学习车辆特性(无用时间和减速度偏差)而反映到控制中的功能。将该功能称为车辆特性学习功能。
图3表示具备车辆特性学习部的TASC装置的功能结构。车辆特性学习部具有以下功能,即输入制动指令和当前速度,来推定与减速度有关的无用时间和减速度偏差,并向控制指令计算部输出包含车辆特性值的调整参数。
控制指令计算部对于车辆的位置和速度,计算无用时间后的预测位置和预测速度,考虑无用时间的延迟而进行预测控制。另外,考虑减速度偏差而修正制动力的指令值。
在此,在推定车辆特性时,如图2所示指令减速度的波形和产生减速度的波形是大致相似的形状,通过向时间轴方向和减速度轴方向平行移动,能够使两个波形重叠。在该情况下,能够准确地推定无用时间和减速度偏差的值。
但是,如果想要根据包含空转或滑行等干扰状况的行驶实绩来推定车辆特性,则无法准确地设定在控制列车行驶时所使用的调整参数。在该情况下,目标速度的跟踪性恶化,停止位置精度和乘坐舒适性降低。
图4A表示产生了滑行和再粘着的情况下的车速与经过时间之间的关系。另外,图4B表示产生了滑行和再粘着的情况下的指令减速度和产生减速度与经过时间之间的关系。用虚线表示车速,用实线表示指令减速度,用点划线表示产生减速度。
如图4A和图4B所示,在制动中产生了滑行和再粘着的情况下,即使正在输出固定的指令减速度,由于滑行和再粘着的重复,车速也产生干扰,根据车速计算的产生减速度的波形有很大波动。在该情况下,难以对指令减速度的波形与产生减速度的波形进行比较而准确地推定车辆特性。
(2)第一实施方式
在第一实施方式中,说明如下的自动列车运行装置(ATO装置),其比较指令减速度波形与产生减速度波形而计算残留偏差,在产生干扰状况而残留偏差在规定的阈值以上的情况下,不更新在控制列车行驶时所使用的调整参数的值,只限于在残留误差比规定的阈值小的情况下,更新调整参数的值。
(2-1)自动列车运行装置的结构
图5表示第一实施方式的自动列车运行装置501的功能结构。自动列车运行装置501计算制动指令,经由制驱动控制装置502向执行器503输出计算出的制动指令,来控制列车的行驶。
自动列车运行装置501通过速度位置检测部504取得本列车的位置和速度,通过车辆特性学习部505取得车辆特性值。然后,自动列车运行装置501通过控制指令计算部506输入来自速度位置检测部504的位置和速度、来自车辆特性学习部505的车辆特性值,来计算制动指令。
此外,基于速度位置检测部504的本列车速度的检测方法例如有:使用来自设置在车轮轴的速度发动机的速度信号对车轴的转速与车轮圆周长度进行乘法运算来进行检测的方法,或使用多普勒雷达测定与地面上的速度差的方法等。
接着,说明车辆特性学习部505,车辆特性学习部505由车辆特性推定部507、车辆特性反映可否判定部508以及车辆特性反映部509构成。
车辆特性推定部507输入来自速度位置检测部504的本列车的位置和速度、来自控制指令计算部506的本列车的制动指令,来推定本列车的车辆特性。
车辆特性反映可否判定部508根据由车辆特性推定部507推定出的车辆特性和在推定过程中所使用的减速度波形,来判断是否将由车辆特性推定部507推定出的车辆特性反映到在控制列车的行驶时所使用的调整参数中,在反映的情况下向车辆特性反映部509输出车辆特性。
车辆特性反映部509对通过车辆特性反映可否判定部508判断为能够反映的车辆特性值进行累积和统计处理,并输出到控制指令计算部506。
接着,说明车辆特性推定部507的细节。车辆特性推定部507由行驶实绩数据累积部510、指令减速度波形计算部511、产生减速度波形计算部512以及波形偏移量计算部513构成。
行驶实绩数据累积部510将来自速度位置检测部504的本列车的位置和速度、来自控制指令计算部506的本列车的制动指令累积为表示行驶实绩的数据。
指令减速度波形计算部511根据通过行驶实绩数据累积部510累积的制动指令,计算在制动时指令的减速度的时序数据(指令减速度波形)。另外,产生减速度波形计算部512根据通过行驶实绩数据累积部510累积的位置和速度,计算在制动时产生的减速度的时序数据(产生减速度波形)。
此外,在计算制动时产生的减速度的波形的过程中,使用本列车的位置数据参照未图示的路线梯度信息,由此能够去除针对产生减速度的梯度阻力的影响,更准确地计算出列车实际产生的减速度。
波形偏移量计算部513输入通过指令减速度波形计算部511计算出的指令减速度波形和通过产生减速度波形计算部512计算出的产生减速度波形。
然后,波形偏移量计算部513计算用于表示两个波形向时间轴方向和减速度轴方向偏移多少(差分)的波形偏移量。该波形偏移量是通过车辆特性推定部507推定的车辆特性值。
接着,说明车辆特性反映可否判定部508的细节。车辆特性反映可否判定部508由残留偏差计算部514和残留偏差阈值判定部515构成。
残留偏差计算部514输入指令减速度波形、产生减速度波形、由波形偏移量计算部513计算出的波形偏移量,计算残留偏差。
图6表示说明残留偏差的说明图。残留偏差关于在指令减速度波形与使产生减速度波形偏移了波形偏移量后得到的波形(修正后的产生减速度波形)之间残留的减速度方向的偏差,是其绝对值的每个时间的平均,是表现指令减速度波形与产生减速度波形之间的形状差的定量值。
图7A表示残留偏差较小的情况下的车速、指令减速度以及产生减速度与经过时间之间的关系。减速中的指令减速度波形的形状和产生减速度波形的形状很好地一致,在该情况下,根据用于使两个波形重叠的波形偏移量,能够准确地推定车辆特性。
图7B表示残留偏差较大的情况下的车速、指令减速度以及产生减速度与经过时间之间的关系。指令减速度波形的形状和产生减速度波形的形状有很大差异,在该情况下,根据用于使两者重叠的波形偏移量,无法准确地推定车辆特性。
此外,图7B所示的指令减速度波形是在自动列车运行装置501的减速中通过手动施加阶梯状的较大的档位变化指令的波形。表示在产生减速度波形中与指令减速度响应地形成一次延迟、振动的要素的情况。作为其他残留偏差变大的情况的例子,可以列举在使用了电制动器的减速中产生再生失效的情况。
如果产生再生失效,则效率比电制动器好的空气制动器的负担比例增加,因此即使保持固定的制动指令,即即使指令减速度固定,产生减速度也从中途增大。其结果是,在指令减速度波形和产生减速度波形中产生形状的差异,残留偏差变大。
将通过残留偏差计算部514计算出的残留偏差输出到残留偏差阈值判定部515。残留偏差阈值判定部515判定输入的残留偏差是否比预定的残留偏差阈值小。在残留偏差比残留偏差阈值小的情况下,残留偏差阈值判定部515将通过波形偏移量计算部513计算出的波形偏移量输出到车辆特性反映部509。
接着,说明车辆特性反映部509的细节。车辆特性反映部509由车辆特性数据累积部516和车辆特性统计处理部517构成。车辆特性数据累积部516在数据库中累积将来自车辆特性反映可否判定部508的波形偏移量作为车辆特性值。
车辆特性统计处理部517参照累积在车辆特性数据累积部516中的车辆特性值的集合而进行统计处理,由此从车辆特性值的集合中决定代表值,用代表值更新在控制指令计算部506中保持的调整参数。
控制指令计算部506使用更新后的调整参数计算制动指令,经由制驱动控制装置502向执行器503输出计算出的制动指令,由此控制列车的行驶。
(2-2)流程图
图8表示通过车辆特性学习部505执行的调整参数更新处理的处理步骤。首先,车辆特性推定部507取得通过速度位置检测部504检测出的本列车的位置,判断本列车是否到达了TASC控制开始点(到站的预定距离之前)(SP1)。
车辆特性推定部507如果在步骤SP1的判断中得到了否定结果,则在每固定周期继续取得通过速度位置检测部504检测出的本列车的位置,并且重复进行步骤SP1中的判断。
与此相对,车辆特性推定部507如果在步骤SP1的判断中得到了肯定结果,则将此后的本列车的位置和速度、制动指令作为行驶实绩数据累积在行驶实绩数据累积部510中(SP2)。
接着,车辆特性推定部507判断TASC控制是否结束(SP3)。车辆特性推定部507如果在步骤SP3的判断中得到否定结果,则在每固定周期继续将行驶实绩数据累积在行驶实绩数据累积部510中。
与此相对,车辆特性推定部507如果在步骤SP3的判断中得到肯定结果,则根据通过行驶实绩数据累积部510累积的行驶实绩数据,通过指令减速度波形计算部511计算指令减速度波形,通过产生减速度波形计算部512计算产生减速度波形(SP4)。
接着,车辆特性推定部507通过波形偏移量计算部513使产生减速度波形向时间轴方向和减速度轴方向偏移规定量而进行修正以便接近指令减速度波形。然后,计算这时偏移而得到的量作为波形偏移量(SP5),将计算出的波形偏移量输出到车辆特性反映可否判定部508。
车辆特性反映可否判定部508如果输入了来自车辆特性推定部507的波形偏移量,则通过残留偏差计算部514根据指令减速度波形、校正后的产生减速度波形以及波形偏移量来计算残留偏差(SP6)。
接着,车辆特性反映可否判定部508通过残留偏差阈值判定部515判断在步骤SP6中计算出的残留偏差是否小于预定的阈值(SP7)。
车辆特性反映可否判定部508如果在步骤SP7的判断中得到否定结果,则结束本处理。与此相对,车辆特性反映可否判定部508如果在步骤SP7的判断中得到肯定结果,则将通过车辆特性推定部507计算出的波形偏移量输出到车辆特性反映部509。
车辆特性反映部509如果输入了来自车辆特性反映可否判定部508的波形偏移量,则将波形偏移量累积在车辆特性数据累积部516中作为车辆特性数据(SP8)。
接着,车辆特性反映部509通过车辆特性统计处理部517进行以累积在车辆特性数据累积部516中的车辆特性数据的集合作为总体的车辆特性数据统计处理(SP9)。此外,座位车辆特性数据统计处理的例子可以列举最频值处理,但统计处理的内容只要决定代表值则也可以是其他的处理内容。
然后,最后车辆特性反映部509将通过车辆特性数据统计处理决定的代表值反映到控制指令计算部506,更新控制指令计算部506内的调整参数的值(SP10),由此结束本处理。
(2-3)第一实施方式的效果
如以上所述,根据第一实施方式,比较指令减速度波形与产生减速度波形来计算残留偏差,在产生干扰状况而残留偏差成为预定的阈值以上的情况下,不更新调整参数的值,仅在残留偏差比预定的阈值小的情况下,更新调整参数的值,因此能够根据准确的调整参数控制列车的行驶。由此,能够防止针对目标速度的跟踪性的恶化,提高停止位置精度和乘坐舒适性。
(3)第二实施方式
在第二实施方式中,说明其他的自动列车运行装置(ATO装置),其计算存在于产生减速度波形中的特征量,在产生干扰状况而特征量在预定的阈值以上的情况下,不更新调整参数的值,仅在特征量小于预定的阈值的情况下,更新调整参数的值。此外,对于与第一实施方式相同的结构,附加相同的符号而省略其说明。
(3-1)自动列车运行装置的结构
图9表示第二实施方式的自动列车运行装置501A的功能结构。车辆特性学习部505A由车辆特性推定部507、车辆特性反映可否判定部508A以及车辆特性反映部509构成。在此,省略对车辆特性推定部507和车辆特性反映部509的说明,说明车辆特性反映可否判定部508A。
车辆特性反映可否判定部508A根据通过车辆特性推定部507计算出的产生减速度波形,判断是否将通过车辆特性推定部507推定出的车辆特性反映到控制指令计算部506,在反映的情况下,将车辆特性输出到车辆特性反映部509。
接着,说明车辆特性反映可否判定部508A的细节。车辆特性反映可否判定部508A由产生减速度波形特征量计算部514A和波形特征量阈值判定部515A构成。
产生减速度波形特征量计算部514A输入通过产生减速度波形计算部512计算出的产生减速度波形,来计算出存在于产生减速度波形中的特征量。
图10和图11是说明特征量的说明图。具体地说,图10A是表示产生滑行时的车速与经过时间之间的关系的图,图10B是表示产生滑行时的产生减速度波形与经过时间之间的关系的图。另外,图11是表示一点点地开/关制动指令的情况下的减速度波形的图。
作为存在于产生减速度波形中的特征量的例子,可以列举“产生减速度夹在正的区间中的、产生减速度成为零或负值的瞬间”的个数。在制动中的滑行或细致的制动阶段的开/关时,产生这样的现象。
在制动中产生滑行的情况或有细致的制动阶段的开/关的情况下,指令减速度波形与产生减速度波形的形状有背离,即使使产生减速度波形向时间轴方向和减速度轴方向偏移,也残留较大的残留偏差。由此,无法准确地推定车辆特性值。
将通过产生减速度波形特征量计算部514A计算出的特征量输出到波形特征量阈值判定部515A。波形特征量阈值判定部515A判定所输入的特征量是否小于预定的阈值。
在特征量小于预定的阈值的情况下,波形特征量阈值判定部515A将通过波形偏移量计算部513计算出的波形偏移量输出到车辆特性反映部509。
(3-2)流程图
图12表示通过车辆特性学习部505A执行的调整参数更新处理的处理步骤。步骤SP11~SP15的处理与第一实施方式的调整参数更新处理(图8:SP1~SP5)相同,因此省略此处的说明。
在步骤SP16中,车辆特性反映可否判定部508A输入通过车辆特性推定部507计算出的产生减速度波形,通过产生减速度波形特征量计算部514A计算存在于输入的产生减速度波形中的特征量(SP16)。
接着,车辆特性反映可否判定部508A通过波形特征量阈值判定部515A,判断在步骤SP16中计算出的特征量是否小于预定的阈值(SP17)。
如果在步骤SP17的判断中得到否定结果,则车辆特性反映可否判定部508A结束本处理。与此相对,车辆特性反映可否判定部508A如果在步骤SP7的判断中得到肯定结果,则将通过车辆特性推定部507计算出的波形偏移量输出到车辆特性反映部509。
以后的步骤SP18~SP20与第一实施方式的调整参数更新处理(图8:SP8~SP10)相同,因此省略此处的说明。
(3-3)第二实施方式的效果
如以上所述,根据第二实施方式,计算存在于产生减速度波形中的特征量,在产生干扰状况而特征量成为预定的阈值以上的情况下,不更新调整参数的值,仅在特征量小于预定的阈值的情况下,更新调整参数的值,因此能够根据准确的调整参数控制列车的行驶。由此,能够防止针对目标速度的跟踪性的恶化,提高停止位置精度和乘坐舒适性。
(4)第三实施方式
在第三实施方式中,说明其他的自动列车运行装置(ATO装置),其计算存在于指令减速度波形中的特征量,在产生干扰状况而特征量在预定的阈值以上的情况下,不更新调整参数的值,仅在特征量比预定的阈值小的情况下,更新调整参数的值。此外,对于与第一实施方式相同的结构,附加相同的符号并省略其说明。
(4-1)自动列车运行装置的结构
图13表示第三实施方式的自动列车运行装置501B的功能结构。车辆特性学习部505B由车辆特性推定部507、车辆特性反映可否判定部508B以及车辆特性反映部509构成。在此,省略对车辆特性推定部507和车辆特性反映部509的说明,说明车辆特性反映可否判定部508B。
车辆特性反映可否判定部508B根据通过车辆特性推定部507计算出的指令减速度波形,判断是否将通过车辆特性推定部507推定出的车辆特性反映到控制指令计算部506,在反映的情况下将车辆特性输出到车辆特性反映部509。
接着,说明车辆特性反映可否判定部508B的细节。车辆特性反映可否判定部508B由指令减速度波形特征量计算部514B和波形特征量阈值判定部515B构成。
指令减速度波形特征量计算部514B输入通过指令减速度波形计算部511计算出的指令减速度波形,来计算出存在于指令减速度波形中的特征量。
作为存在于指令减速度波形中的特征量的例子,可以列举“指令减速度夹在正的区间中的、指令减速度成为零的瞬间”的个数。在细致的制动阶段的开/关时,产生这样的现象(图11)。
在有细致的制动阶段的开/关的情况下,指令减速度波形与产生减速度波形的形状有背离,即使使波形向时间轴方向和减速度轴方向偏移,也残留较大的残留偏差。由此,无法准确地推定车辆特性值。
将通过指令减速度波形特征量计算部514B计算出的特征量输出到波形特征量阈值判定部515B。波形特征量阈值判定部515B判定所输入的特征量是否小于预定的阈值。
在特征量小于预定的阈值的情况下,波形特征量阈值判定部515B将通过波形偏移量计算部513计算出的波形偏移量输出到车辆特性反映部509。
(4-2)流程图
图14表示通过车辆特性学习部505B执行的调整参数更新处理的处理步骤。步骤SP21~SP25的处理与第一实施方式的调整参数更新处理(图8:SP1~SP5)相同,因此省略此处的说明。
在步骤SP26中,车辆特性反映可否判定部508B输入通过车辆特性推定部507计算出的指令减速度波形,通过指令减速度波形特征量计算部514B计算存在于所输入的指令减速度波形中的特征量(SP26)。
接着,车辆特性反映可否判定部508B通过波形特征量阈值判定部515B判断在步骤SP26中计算出的特征量是否小于预定的阈值(SP27)。
如果在步骤SP27的判断中得到否定结果,则车辆特性反映可否判定部508B结束本处理。与此相对,车辆特性反映可否判定部508B如果在步骤SP27的判断中得到肯定结果,则将通过车辆特性推定部507计算出的波形偏移量输出到车辆特性反映部509。
以后的步骤SP28~SP30与第一实施方式的调整参数更新处理(图8:SP8~SP10)相同,因此省略此处的说明。
(4-3)第三实施方式的效果
如以上所述,根据第三实施方式,计算存在于指令减速度波形中的特征量,在产生干扰状况而特征量成为预定的阈值以上的情况下,不更新调整参数的值,仅在特征量小于预定的阈值的情况下,更新调整参数的值,因此能够根据准确的调整参数控制列车的行驶。由此,能够防止针对目标速度的跟踪性的恶化,提高停止位置精度和乘坐舒适性。
(5)其他实施方式
在第一~第三实施方式中,说明了将根据车辆特性的推定精度而推定出的车辆特性准确地反映到控制中的自动列车运行装置,但应用对象并不限于自动列车运行装置,例如也可以应用于向运行员、运行运营者通知车辆的状态的车辆状态诊断装置中。
在该情况下,无论车上/地上、运行中/运行后都向运行员、运行运营者通知从车辆特性统计处理部517(图5、图9、图13)输出的车辆特性值。通知例如有画面显示或声音的通知。
运行员按照所通知的车辆状态来变更运行操作,由此能够实现更稳定的输送。例如,在通知了减速度偏差比普通小,即通知了比普通难以出现减速度的车辆状态的情况下,使用比普通大的制动阶段,或比普通更早地施加制动,由此能够减少停站时驶过的可能性。
另外,运行运营者按照所通知的车辆状态制定维护计划,由此能够实现更稳定的输送。例如在通知了减速度偏差逐渐减小,即通知了对相同指令产生减速度变小的车辆状态的情况下,怀疑刹车片的劣化,提前车辆的维护时期,由此能够减少产生制动器无效这样的不安全状况的可能性。
另外,在通知了只在线路内的特定的站之间减速度偏差减小这样的车辆状态的情况下,怀疑该位置的地上设备有不良的可能性,使地上设备的维护或维修的计划最佳化,从而能够减少产生不安全状况的可能性。
Claims (8)
1.一种自动列车运行装置,其具备根据该列车的速度和用于控制该列车的行驶的制动指令来学习车辆特性的车辆特性学习部,该自动列车运行装置的特征在于,
上述车辆特性学习部具备:
车辆特性推定部,其推定上述车辆特性;
车辆特性反映可否判定部,其判定是否向制动指令反映上述车辆特性;以及
车辆特性反映部,其向预定新计算的制动指令反映上述车辆特性,
上述车辆特性反映部仅在通过上述车辆特性反映可否判定部判定为能够反映的情况下,向上述预定新计算的制动指令反映通过上述车辆特性推定部推定出的车辆特性。
2.根据权利要求1所述的自动列车运行装置,其特征在于,
上述车辆特性推定部根据上述该列车的速度来计算在该列车实际产生的产生减速度,另一方面,根据上述制动指令来计算向该列车指令的指令减速度,比较计算出的上述产生减速度与上述指令减速度,来推定时间轴方向和减速度轴方向的差分作为上述车辆特性,
上述车辆特性反映可否判定部根据上述产生减速度、上述指令减速度以及上述车辆特性,来判定是否向预定新计算的制动指令反映该车辆特性。
3.根据权利要求2所述的自动列车运行装置,其特征在于,
上述车辆特性反映可否判定部根据上述车辆特性,使上述产生减速度向时间轴方向和减速度轴方向偏移来进行校正,计算校正后的产生减速度与上述指令减速度之间的减速度轴方向的差分作为残留偏差,根据残留偏差是否小于预定的阈值,来判定是否向预定新计算的制动指令反映上述车辆特性。
4.根据权利要求1所述的自动列车运行装置,其特征在于,
上述车辆特性推定部根据上述该列车的速度来计算在该列车实际产生的产生减速度,
上述车辆特性反映可否判定部根据存在于上述产生减速度中的特征量,来判定是否向预定新计算的制动指令反映上述车辆特性。
5.根据权利要求4所述的自动列车运行装置,其特征在于,
上述车辆特性反映可否判定部计算上述产生减速度的值成为零或负值的瞬间的产生次数作为上述特征量。
6.根据权利要求1所述的自动列车运行装置,其特征在于,
上述车辆特性推定部根据上述制动指令来计算向该列车指令的指令减速度,
上述车辆特性反映可否判定部根据存在于上述指令减速度中的特征量,来判定是否向预定新计算的制动指令反映上述车辆特性。
7.根据权利要求6所述的自动列车运行装置,其特征在于,
上述车辆特性反映可否判定部计算上述指令减速度的值成为零的瞬间的产生次数作为上述特征量。
8.一种自动列车运行装置的自动列车运行方法,该自动列车运行装置具备根据该列车的速度和用于控制该列车的行驶的制动指令来学习车辆特性的车辆特性学习部,该自动列车运行方法的特征在于,上述车辆特性学习部包括如下的步骤:
第一步骤,其推定上述车辆特性;
第二步骤,其判定是否向制动指令反映上述车辆特性;以及
第三步骤,其仅在上述第二步骤中判定为能够反映的情况下,向预定新计算的制动指令反映上述车辆特性。
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