JP2006006030A - Drive pattern creation device, vehicle speed control device and vehicle drive support device - Google Patents

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征邦 明石
Hideaki Nameki
英明 行木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To drive a vehicle by inexpensively and appropriately obtaining a drive pattern in order to drive the vehicle on time, and also to support the drive operation of a driver. <P>SOLUTION: This drive pattern creation device comprises a drive pattern creation means that creates the drive pattern for retarding and stopping the vehicle on the basis of stop position information in front of the vehicle; an excess time division calculation means that calculates an excess time division that is a time difference between a preset programmed arrival time and a quickest arrival time, when the vehicle is made to travel at the highest speed with respect to a fixed point on a traveling road; and an on-time drive pattern creation means that creates an on-time drive pattern by inserting a zone, wherein a constant-speed drive is conducted into the drive pattern on the basis of the excess time division. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、時刻表に基づいて路線上に車両を運行させる鉄道システムや新交通システムにおいて利用される車両の運転パターンを作成する運転パターン作成装置、車両速度制御装置および車両運転支援装置に関する。   The present invention relates to a driving pattern creation device, a vehicle speed control device, and a vehicle driving support device for creating a driving pattern of a vehicle used in a railway system or a new transportation system that operates a vehicle on a route based on a timetable.

一般に、列車本数が多く列車の運転間隔が短い高密度運転を行う路線では、運転士の信号見落としなどから生じる事故を防止するために、地上設備から車両に送信される信号保安情報に基づいて車両のブレーキを自動的に制御する自動列車制御装置（ＡＴＣ）および自動列車停止装置（ＡＴＳ）といった自動制御の信号保安システムが広く利用されている。   In general, in high-density operation where the number of trains is large and the train operation interval is short, the vehicle is based on signal security information transmitted from the ground equipment to the vehicle in order to prevent accidents caused by oversight of the driver's signal. Automatic control signal security systems such as an automatic train control device (ATC) and an automatic train stop device (ATS) that automatically control the brakes are widely used.

近年、高速・高密度な運行に対応するため、車両が安全に走行可能な限界位置と車両の位置、および車両の減速性能や勾配などの路線条件などから、車両の位置における列車速度の関係である運転パターンを車両上で演算し、車両を安全かつ効率的に減速させることができる一段制御形ＡＴＣなどのシステムも多く見られるようになってきている。（例えば、特許文献１参照）
特開２００１−１５７３１６号公報 In recent years, in order to support high-speed and high-density operation, the relationship between the train speed at the vehicle position, such as the limit position where the vehicle can travel safely, the vehicle position, and the route conditions such as the deceleration performance and gradient of the vehicle, etc. Many systems such as a one-step control type ATC capable of calculating a certain driving pattern on a vehicle and decelerating the vehicle safely and efficiently have come to be seen. (For example, see Patent Document 1)
JP 2001-157316 A

しかし、ＡＴＣやＡＴＳなどの信号保安システムは、運転士による運転操縦を安全性の面からバックアップするものであり、運転士の運転を積極的に支援ないしは代替するものではない。すなわち、駅と駅との間の駅間を定められたダイヤどおりに走行し、各駅に定刻どおりに到着および出発するような運転を行うことは運転士に任されており、上記のシステムは列車の安全に関わる場合にのみ動作する。   However, signal security systems such as ATC and ATS back up the driving maneuvering by the driver from the viewpoint of safety, and do not actively support or replace the driving of the driver. In other words, it is up to the driver to run between stations between the stations according to a set schedule and to arrive at and depart from each station on time. It works only when it is related to safety.

このため、これらの信号保安システムにおいては、安全性にかかわる減速以外の車両の運転操縦に関する運転士への負荷を軽減することはできない。また、運転士の運転操縦を代替するものとしては、路線上における車両の運転を自動的に行う自動列車運転装置（ＡＴＯ）が存在するが、列車の運転を制御する車上装置だけでなく専用の地上設備の設置が必要であったり、特に新規路線で無い場合はシステム全体に対する変更点も大きいため、様々な路線に対して安価に導入できるわけではない。   For this reason, in these signal security systems, it is impossible to reduce the load on the driver related to the driving operation of the vehicle other than the deceleration related to safety. As an alternative to the driver's driving control, there is an automatic train driving device (ATO) that automatically drives the vehicle on the route, but not only the on-board device that controls the driving of the train but also a dedicated If there is a need to install other ground facilities, or if it is not a new route, the changes to the entire system are also large, so it cannot be introduced inexpensively on various routes.

このように、現在、安全性確保のためにＡＴＣやＡＴＳの導入は進んでいるものの、定時運転のために運転士の運転操縦を支援するシステムについては、安価に様々な路線に適用できるものがない。   Thus, although the introduction of ATC and ATS is currently progressing to ensure safety, a system that supports the driver's driving maneuvering for scheduled driving can be applied to various routes at low cost. Absent.

本発明の目的は、車両を定時運転するために安価で適正に運転パターンを得て車両を運転でき、しかも運転士の運転操縦を支援することができる運転パターン作成装置、車両速度制御装置および車両運転支援装置を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a driving pattern creation device, a vehicle speed control device, and a vehicle capable of driving a vehicle by obtaining a driving pattern at a low cost and appropriately for driving the vehicle on a regular basis, and supporting the driving operation of the driver. It is to provide a driving support device.

本発明の運転パターン作成装置は、走行路上における車両の位置または運転時間の少なくともいずれかに対する車両の目標運転速度を作成する運転パターン作成装置において、車両前方の停止位置情報に基づいて車両を減速停止させるための運転パターンを作成する運転パターン作成手段と、走行路上の定点に対してあらかじめ定められた計画到着時刻と前記定点までに車両を最も早く走行させたときの最速到着時刻との時間差である余裕時分を算出する余裕時分算出手段と、前記余裕時分に基づいて前記運転パターンに定速運転を行う区間を挿入することによって定時運転パターンを作成する定時運転パターン作成手段とを備えたことを特徴とする。   A driving pattern creation device according to the present invention is a driving pattern creation device that creates a target driving speed of a vehicle for at least one of a vehicle position and a driving time on a road, and decelerates and stops the vehicle based on stop position information ahead of the vehicle. Driving pattern creating means for creating a driving pattern, and a time difference between a planned arrival time predetermined with respect to a fixed point on the traveling path and a fastest arrival time when the vehicle travels the earliest to the fixed point Provided with a margin time calculation means for calculating margin time and a regular operation pattern creation means for creating a regular operation pattern by inserting a section for performing constant speed operation in the operation pattern based on the margin time It is characterized by that.

本発明の車両速度制御装置は、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の運転パターン作成装置と、車両の速度を検出する速度検出手段と、車両の位置を検出する位置検出手段と、前記速度検出手段によって検出された車両の速度と前記位置検出手段によって検出された車両の位置と前記運転パターン作成装置が作成した定時運転パターンに基づいて車両の速度を制御することができる速度制御手段とを備えたことを特徴とする。   A vehicle speed control device according to the present invention includes a driving pattern creation device according to any one of claims 1 to 6, speed detection means for detecting the speed of the vehicle, and position detection means for detecting the position of the vehicle. And a speed at which the speed of the vehicle can be controlled based on the speed of the vehicle detected by the speed detecting means, the position of the vehicle detected by the position detecting means, and the scheduled driving pattern created by the driving pattern creating device. And a control means.

本発明の車両運転支援装置は、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の運転パターン作成装置と、前記運転パターン作成装置が作成する定時運転パターンに基づいて車両の目標走行速度を指示する目標速度指示手段とを備えたことを特徴とする。   A vehicle driving support device according to the present invention provides a target driving speed of a vehicle based on the driving pattern creation device according to any one of claims 1 to 6 and a scheduled driving pattern created by the driving pattern creation device. And target speed instruction means for instructing.

本発明によれば、余裕時分に基づいて適当な距離の定速走行区間を算出し、駅停止のために作成した運転パターンを元に、定速走行速度より高速側のパターンを、定速走行距離分だけ手前側に平行移動した修正目標走行パターンを作成することで、簡単に定時運転のための運転計画を作成することができる。これにより、列車の運転も適正に行え、定時運転の支援もできる。   According to the present invention, a constant speed traveling section of an appropriate distance is calculated based on the spare time, and a pattern on the higher speed side than the constant speed traveling speed is calculated based on the driving pattern created for stopping the station. By creating a corrected target travel pattern that is translated to the near side by the travel distance, an operation plan for a scheduled operation can be easily created. As a result, the train can be operated properly, and support for the regular operation can be provided.

以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係わる運転パターン作成装置１１を備えた鉄道車両の速度制御装置１２のブロック構成図である。速度制御装置１２は、運転パターン作成装置１１で作成された運転パターンや定時運転パターンに基づいて車両を運転する。すなわち、車両の安全のために先行車両との間隔や進路の条件などの閉塞情報に基づいて、車上で車両の走行限界位置と走行位置に対する許容運転速度を演算して車両の速度を自動制御するものである。   Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a block configuration diagram of a speed control device 12 for a railway vehicle including an operation pattern creation device 11 according to the first embodiment of the present invention. The speed control device 12 drives the vehicle based on the driving pattern or the regular driving pattern created by the driving pattern creation device 11. In other words, for the safety of the vehicle, the vehicle speed is automatically controlled by calculating the vehicle's travel limit position and the allowable driving speed for the travel position on the vehicle based on the blockage information such as the distance from the preceding vehicle and the condition of the route. To do.

運転パターン作成装置１１は、車両前方の停止位置情報に基づいて車両を減速停止させるための運転パターンを作成する運転パターン作成手段１３と、走行路上の定点に対してあらかじめ定められた計画到着時刻と定点までに車両を最も早く走行させたときの最速到着時刻との時間差である余裕時分を算出する余裕時分算出手段１４と、余裕時分算出手段１４で算出された余裕時分に基づいて運転パターン作成手段１３で作成された運転パターンに定速運転を行う区間を挿入することによって定時運転パターンを作成する定時運転パターン作成手段１５と、定速運転を行う速度を設定するための定速運転速度設定手段１６を備えている。   The driving pattern creation device 11 has driving pattern creation means 13 for creating a driving pattern for decelerating and stopping the vehicle based on stop position information in front of the vehicle, and a planned arrival time predetermined for a fixed point on the travel path. Based on the margin time calculated by the margin time calculation means 14 and the margin time calculation means 14 for calculating the margin time which is the time difference from the fastest arrival time when the vehicle is driven the fastest until the fixed point. A regular operation pattern creating means 15 for creating a regular operation pattern by inserting a section for performing constant speed operation into the operation pattern created by the operation pattern creating means 13 and a constant speed for setting the speed for performing the constant speed operation. Operating speed setting means 16 is provided.

定速運転速度設定手段１６は、車両速度に基づいて車両速度より設定された速度差だけ低い速度に定速運転速度を設定したり、定速運転速度情報２５にあらかじめ格納された車両の走行位置に対応した定速運転速度と車両の位置によって定速運転速度を設定したり、余裕時分の大きさに応じて定速運転速度を設定することができるようにしている。   The constant speed driving speed setting means 16 sets the constant speed driving speed to a speed lower by a speed difference set than the vehicle speed based on the vehicle speed, or the vehicle traveling position stored in the constant speed driving speed information 25 in advance. The constant speed driving speed can be set according to the position of the vehicle and the position of the vehicle, or the constant speed driving speed can be set according to the size of the spare time.

次に、車両の走行路は軌道回路とよばれる車両の在線を検知することができる適当な長さの複数の区間に分割され、それぞれの区間ごとに一意に定まる区間ＩＤが付与されている。そして、図示省略の地上信号システムが軌道回路上の車両の在線状況や進路条件に基づいて、それぞれの区間ごとに、その区間の区間ＩＤ情報と、後述する走行可能範囲情報と、複数の走行経路を持つ区間における走行可能な経路に関する経路情報、臨時に設定される速度制限に関する臨時速度制限情報などの信号情報を逐次作成し、デジタル伝送方式によってリアルタイムに車両に伝送するように構成している。なお、走行可能範囲情報として、当該区間前方（内方）において車両が在線する区間または未開通の進路まで何区間走行可能かを表す開通区関数情報を作成している。   Next, the traveling path of the vehicle is divided into a plurality of sections of an appropriate length that can detect the presence line of the vehicle called a track circuit, and a section ID that is uniquely determined for each section is given. Then, the ground signal system (not shown) has, for each section, section ID information of the section, travelable range information, which will be described later, and a plurality of travel routes, based on the status of the vehicle on the track circuit and the route condition. Signal information such as route information related to a route that can be traveled in a section having a vehicle speed and temporary speed limit information related to a temporary speed limit that is set temporarily is generated and transmitted to the vehicle in real time using a digital transmission method. In addition, as the travelable range information, open section function information indicating how many sections can travel to the section where the vehicle is present or the unopened route in front of the section (inward) is created.

地上信号システムによって送信された自区間ＩＤ、走行可能範囲情報、経路情報、臨時速度制限情報の信号情報は、車両に搭載された運転パターン作成装置１１の信号情報受信手段１７によって受信され、信号情報作成手段１８に入力される。信号情報作成手段１８は、これらの信号情報と区間情報記憶手段１９に記憶されている軌道回路の位置データや順序データから、自車両を停止させるべき前方の停止位置キロ程や、臨時速度制限の位置や制限速度などを算出し、運転パターン作成手段１３に出力する。   The signal information of the own section ID, the travelable range information, the route information, and the temporary speed limit information transmitted by the ground signal system is received by the signal information receiving means 17 of the driving pattern creating device 11 mounted on the vehicle. Input to the creating means 18. The signal information creation means 18 uses the position information and sequence data of the track circuit stored in the signal information and the section information storage means 19 to determine the stop position kilometer ahead where the host vehicle should be stopped and the temporary speed limit. The position, speed limit, and the like are calculated and output to the driving pattern creation means 13.

運転パターン作成手段１３は、信号情報作成手段１８が作成した停止位置キロ程と、路線情報記憶手段２０に記憶された路線上の勾配データ、トンネルデータ、曲線部曲率データおよび制限速度に関する速度制限データと、車両性能情報記憶手段２１に記憶された車両の加減速性能に関わる情報である車両走行抵抗特性データおよびブレーキ減速度特性データ、車両牽引力特性データから、停止位置キロ程までに車両を所定の減速度で連続的に減速・停車させるための運転パターンをリアルタイムに作成する。   The driving pattern creation means 13 includes the stop position kilometer created by the signal information creation means 18, the gradient data on the route stored in the route information storage means 20, the tunnel data, the curve portion curvature data, and the speed limit data relating to the speed limit. From the vehicle running resistance characteristic data, the brake deceleration characteristic data, and the vehicle traction force characteristic data, which are information related to the acceleration / deceleration performance of the vehicle stored in the vehicle performance information storage means 21, Create driving patterns in real time to continuously decelerate and stop at deceleration.

余裕時分算出手段１４は、ダイヤ情報記憶手段２２に記憶された駅出発時刻と次駅到着時刻から、ダイヤ上に設定された駅間における列車の走行所要時間である計画走行時分を算出するとともに、運転曲線情報記憶手段２３に記憶された駅間を列車が最速の運転パターンで走行したときの走行所要時間である基準運転時分を取得して、これらの情報からダイヤ上に設定された余裕時分を算出する。また、計時手段２４から現在時刻を取得することにより、実際の駅出発時刻がダイヤ情報記憶手段２２に記憶された計画の駅出発時刻と異なる場合には、実績出発時刻の計画出発時刻からの時間差を考慮して余裕時分を算出することができるようにしている。   The spare time calculation means 14 calculates the planned travel time, which is the required travel time of the train between the stations set on the schedule, from the station departure time and the next station arrival time stored in the diagram information storage means 22. At the same time, the standard driving time, which is the travel time required when the train travels between the stations stored in the driving curve information storage means 23 with the fastest driving pattern, is obtained and set on the diamond from these information. Calculate the spare time. Further, by acquiring the current time from the clock means 24, if the actual station departure time is different from the planned station departure time stored in the diagram information storage means 22, the time difference from the planned departure time to the actual departure time. The allowance time can be calculated in consideration of the above.

さらに、車両が駅間を走行中には、余裕時分算出手段１４において、計時手段２４からの現在時刻とダイヤ情報記憶手段２２に記憶された次駅到着時刻から次駅到着までの実際の残時分を求めるとともに、列車の位置と運転曲線記憶手段１８に記憶された基準運転曲線から基準運転曲線上における残時分を求め、次駅到達までに利用することができると考えられる余裕時分をリアルタイムに算出することができるようにしている。   Further, when the vehicle is traveling between the stations, the spare time calculation means 14 presents the current time from the time measuring means 24 and the actual remaining time from the next station arrival time stored in the diagram information storage means 22 to the next station arrival. While obtaining the hour and minute, the remaining time on the reference operation curve is obtained from the train position and the reference operation curve stored in the operation curve storage means 18, and it is considered that it can be used before reaching the next station. Can be calculated in real time.

また、速度検出手段２６は車両に搭載されて、図示省略のタコジェネレータからのパルス信号を入力として車両の速度を検出する。同様に車両に搭載される位置検出手段２７は、速度検出手段２６から入力した速度情報を時間積分することで車両の位置情報を算出するとともに、路線に沿って適当な間隔で設置されている図示省略のトランスポンダー（トラポン）から伝送される定点位置情報を利用して、算出した位置情報を補正することで、精度良く位置を検出できるように構成している。   Further, the speed detection means 26 is mounted on the vehicle and detects the speed of the vehicle by inputting a pulse signal from a tachometer generator (not shown). Similarly, the position detection means 27 mounted on the vehicle calculates the position information of the vehicle by time-integrating the speed information input from the speed detection means 26 and is installed at an appropriate interval along the route. By using the fixed point position information transmitted from the omitted transponder (trapone), the calculated position information is corrected, so that the position can be detected with high accuracy.

速度制御手段２８は、速度検出手段２６および位置検出手段２７によって検出された車両の速度および位置と、運転パターン作成手段１３が作成する運転パターンまたは後述する定時運転パターン作成手段１５が作成する定時運転パターンに基づいてフィードバック制御を行うためのものであり、車両速度と運転パターンにおける速度の偏差が小さくなるようにブレーキ操作量を演算してブレーキノッチ指令値を求める。算出されたブレーキノッチ指令値はブレーキ装置２９に入力されて車両を減速するように構成されている。   The speed control means 28 is the vehicle speed and position detected by the speed detection means 26 and the position detection means 27, the driving pattern created by the driving pattern creation means 13 or the scheduled driving pattern created by the scheduled driving pattern creation means 15 described later. This is for performing feedback control based on the pattern, and calculates the brake notch command value by calculating the brake operation amount so that the deviation between the vehicle speed and the speed in the driving pattern becomes small. The calculated brake notch command value is input to the brake device 29 to decelerate the vehicle.

ここで、列車の運行を管理する図示省略の運行管理システムがダイヤ上で車両が駅に停車するように設定されている場合には、車両が停車駅の所定のプラットホームに停車できるように分岐器の分岐方向を制御するとともに、地上信号システムによって、このプラットホームに対応した経路情報と、車両がプラットホームを超過しないようにするための走行可能範囲情報が作成されて車両に伝送されるようになっている。   Here, when the operation management system (not shown) for managing the operation of the train is set so that the vehicle stops at the station on the diagram, the branching unit is provided so that the vehicle can stop at a predetermined platform of the stop station. In addition to controlling the branching direction of the vehicle, the ground signal system generates route information corresponding to this platform and travelable range information for preventing the vehicle from exceeding the platform and transmitting it to the vehicle. Yes.

次に、運転パターン作成手段１３で作成する運転パターンについて説明する。運転パターンを作成する際に用いる勾配データは、路線上の位置（キロ程）Ｐにおける勾配値ｇ（Ｐ）［‰］、曲線部曲率データは路線上の位置（キロ程）Ｐにおける曲率ｒ（Ｐ）［ｍ］であり、トンネルデータは、トンネルの開始および終了位置、速度制限データは路線上の位置（キロ程）Ｐに対する制限速度Ｖｒ［ｋｍ／ｈ］、車両走行抵抗特性データは平坦な直線線路上を走行したときの列車の速度に依存する走行抵抗Ｆｒ［Ｎ］、ブレーキ減速度特性データは列車速度Ｖｔｒに対応したブレーキ減速度βＢ(Ｖｔｒ)［ｋｍ／ｈ／ｓ］である。 Next, an operation pattern created by the operation pattern creation means 13 will be described. The gradient data used when creating the driving pattern is the gradient value g (P) [‰] at the position (kilometres) P on the route, and the curve part curvature data is the curvature r (at the position (kilometres) P on the route. P) [m], the tunnel data is the start and end positions of the tunnel, the speed limit data is the limit speed V r [km / h] for the position (km) P on the route, and the vehicle running resistance characteristic data is flat Travel resistance Fr [N] depending on the train speed when traveling on a straight line, and the brake deceleration characteristic data is the brake deceleration β B (V tr ) [km / h / s corresponding to the train speed V tr ].

なお、ブレーキ減速度特性データはブレーキ装置のばらつきや安全性を考慮して、実際のブレーキ装置の減速性能と比較して余裕を持たせた低い減速度を設定するようにしている。これらの勾配データ、曲率データ、トンネルデータは車両が設備および地形から受ける走行抵抗を算出するために利用する。   The brake deceleration characteristic data is set to a low deceleration with a margin in comparison with the actual deceleration performance of the brake device in consideration of variations and safety of the brake devices. These gradient data, curvature data, and tunnel data are used to calculate the running resistance that the vehicle receives from the equipment and terrain.

以下の説明では、運転パターン作成手段１３で作成する運転パターンについて、説明を簡単にするためトンネルおよび曲線による走行抵抗について省略して説明する。なお、実際にはこれらを考慮して運転パターンを作成している。   In the following description, the driving pattern created by the driving pattern creating unit 13 will be described by omitting the traveling resistance due to the tunnel and the curve in order to simplify the explanation. Actually, an operation pattern is created in consideration of these factors.

車両の運動は、一般に、（１−１）式のように表される。（１−１）式から（１−２）式に示すように加速力が求められ、さらに、車両の加速度Ａ［ｋｍ／ｈ／ｓ］は（１−３）式のように求めることができる。（１−３）式中の右辺の１項目が車両の牽引力による加速度、２項目が車両の走行抵抗による加速度、３項目が勾配抵抗による加速度、４項目がブレーキ減速度による加速度を表す。

Figure 2006006030
The motion of the vehicle is generally expressed as in equation (1-1). The acceleration force is obtained from the expression (1-1) as shown in the expression (1-2), and the acceleration A [km / h / s] of the vehicle can be obtained as the expression (1-3). . In the equation (1-3), one item on the right side represents acceleration due to the traction force of the vehicle, two items represent acceleration due to the running resistance of the vehicle, three items represent acceleration due to gradient resistance, and four items represent acceleration due to brake deceleration.
Figure 2006006030

ここで、車両の加速度を牽引力による加速度αｔｒと、ブレーキ、走行抵抗、勾配抵抗による減速度βｔｒとにまとめると、（１−３）式は（２）式のように書き直すことができる。また、車両のブレーキ動作中は牽引力Ｆｄ＝０［Ｎ］であり、列車の加速度は減速度βｔｒに一致する。

Figure 2006006030
Here, when the acceleration of the vehicle is combined with the acceleration α tr due to the traction force and the deceleration β tr due to the brake, running resistance, and gradient resistance, the equation (1-3) can be rewritten as the equation (2). Further, during the braking operation of the vehicle, the traction force F d = 0 [N], and the acceleration of the train coincides with the deceleration β tr .
Figure 2006006030

これらの式を利用して、運転パターンを求める。運転パターンのデータは（位置、速度、時間）の組をひとつのパターンデータとし、停止点Ｓ０の位置キロ程Ｐ０および速度Ｖ０＝０［ｋｍ／ｈ］をパターン開始点として、手前側（車両の位置に近い側）に向かって作成していく。 The driving pattern is obtained using these equations. Data driving patterns (position, velocity, time) as a set of a single pattern data, the pattern start point position kilometrage P 0 and the speed V 0 = 0 [km / h ] of the stopping point S 0 of the front side Create it toward (the side closer to the vehicle position).

パターン開始点における勾配値ｇを停止点Ｓ０の位置キロ程Ｐ０における勾配値ｇ（Ｐ０）、ブレーキ減速度βＢを速度Ｖ０におけるブレーキ減速度βＢ（Ｖ０）、走行抵抗Ｆｒを速度Ｖ０における走行抵抗Ｆｒ（Ｖ０）として、（２）式よりＰ０における車両の減速度βｔｒ（Ｐ０）［ｋｍ／ｈ／ｓ］を求める。なお、ここでは走行抵抗Ｆｒ（Ｖ）を （３）式のような列車速度の2次式で算出している。

Figure 2006006030
The gradient value g at the pattern start point is the gradient value g (P 0 ) at the position kilometer P 0 of the stop point S 0 , the brake deceleration β B is the brake deceleration β B (V 0 ) at the speed V 0 , and the running resistance F Using r as the running resistance F r (V 0 ) at the speed V 0, the vehicle deceleration β tr (P 0 ) [km / h / s] at P 0 is obtained from the equation (2). Here, the traveling resistance F r (V) is calculated by a quadratic equation of the train speed as in equation (3).
Figure 2006006030

そして、求めた停止点Ｓ０における減速度βｔｒ（Ｐ０）に基づいて、運転パターン開始点Ｓ０からＴ秒前の車両速度Ｖ１［ｋｍ／ｈ］および車両位置Ｐ１［ｍ］を求める。

Figure 2006006030
Based on the obtained deceleration β tr (P 0 ) at the stop point S 0, the vehicle speed V 1 [km / h] and the vehicle position P 1 [m] T seconds before the driving pattern start point S 0 are obtained. Ask.
Figure 2006006030

次に、運転パターンデータＳ１＝（Ｐ１，Ｖ１，Ｔ）における勾配値ｇ（Ｐ１）、ブレーキ減速度βＢ（Ｖ０）、走行抵抗Ｆｒ（Ｖ０）として、（２）式よりＰ１における列車の減速度βｔｒ（Ｐ１）［ｋｍ／ｈ／ｓ］を求め、（４−１）式、（４−２）式と同様に、運転パターンＳ１からＴ秒前の列車速度Ｖ２およびＰ２を求める。 Next, the gradient value g (P 1 ), the brake deceleration β B (V 0 ), and the running resistance F r (V 0 ) in the operation pattern data S 1 = (P 1 , V 1 , T) are expressed as (2) seeking train deceleration beta tr (P 1) of [km / h / s] in the P 1 from formula (4-1) equation, (4-2) Like the equation, T seconds before operation pattern S 1 The train speeds V 2 and P 2 are determined.

上記の手順を繰り返して、運転パターンデータＳｉ＝（Ｐｉ，Ｖｉ，Ｔｉ）を作成していく。なお、Ｓｋ点の位置Ｐｋにおける速度Ｖｋが路線情報記憶手段２０に記憶された速度制限データにおける制限速度Ｖｒを超過した場合には、制限速度Ｖｒと、Ｓｋ点とＳｋ点の一つ前のデータＳｋー１点を結ぶ直線が交差する位置Ｓｋ’をパターンデータＳｋ点として採用する。 The above procedure is repeated to create operation pattern data S i = (P i , V i , T i ). When the speed V k at the position P k at the S k point exceeds the speed limit V r in the speed limit data stored in the route information storage means 20, the speed limit V r , the S k point, and the S k A position S k ′ where a straight line connecting the data S k−1 point immediately before the point intersects is adopted as the pattern data S k point.

制限速度Ｖｒの速度制限区間におけるパターンデータＳｉ＝（Ｐｉ，Ｖｉ，Ｔｉ）は、パターンデータ前回値Ｓｉ−１ における位置Ｐｉ−１、速度Ｖｉ−１を用いて、ブレーキ減速度βＢ（＝０）のときの車両の加速度Ａ’（Ｓｉ−１）を用いて（５）式に基づいて作成する。

Figure 2006006030
The pattern data S i = (P i , V i , T i ) in the speed limit section of the speed limit V r is obtained by using the position P i-1 and the speed V i-1 in the pattern data previous value S i-1 . It is created based on the equation (5) using the vehicle acceleration A ′ (S i−1 ) at the time of brake deceleration β B (= 0).
Figure 2006006030

また、等速運転区間においてパターンデータＳｋの位置Ｐｋが速度制限区間を抜けた場合、速度制限区間の始端位置（車両に近いほうの端）
Ｐｓｒ＿ｓｔがＰｋとなるようなパターンデータＳｋを求め、次のパターンデータＳｋ＋１は、Ｓｋにおける減速度βｔｒに基づいて、制限速度にぶつかる前と同様に作成する。 Further, when the position P k of the pattern data S k at the constant velocity operation section is missing a speed limit zone, starting end position of the speed limit zone (end closer to the vehicle)
Pattern data S k is obtained such that P sr_st becomes P k, and the next pattern data S k + 1 is created based on the deceleration β tr at S k in the same manner as before hitting the speed limit.

運転パターン作成手段１３では、このように車両が停車する際の運転パターンを作成するほか、下位の制限速度に減速する際の運転パターンの作成も行う。すなわち、路線情報記憶手段２０に記憶された速度制限情報において、車両の進行方向に向けて制限速度がＶＨＩからＶＬＯに低下する箇所については、上述した停止パターンの作成処理と同様に、下位の速度制限区間の開始キロ程および制限速度ＶＬＯを始点とする減速パターンを作成する。また、臨時速度制限が設定される場合にも、下位の制限速度Ｖｔｓｒ＿LOの臨時速度制限開始キロ程および制限速度Ｖｔｓｒ＿LOを基点とする減速パターンを作成する。 In addition to creating a driving pattern when the vehicle stops in this way, the driving pattern creating means 13 also creates a driving pattern when decelerating to a lower speed limit. In other words, in the speed limit information stored in the route information storage unit 20, the lower limit of the position where the speed limit decreases from V HI to V LO in the traveling direction of the vehicle is similar to the stop pattern creation process described above. A deceleration pattern starting from the start kilometer of the speed limit section and the limit speed VLO is created. Further, even when the temporary speed limit is set, a deceleration pattern based on the temporary speed limit start kilometer of the lower limit speed V tsr_LO and the limit speed V tsr_LO is created.

図２は、運転パターン作成手段１３で作成する運転パターンの一例を示している。図２では横軸に車両の位置を縦軸に速度を示しており、図中破線のパターンは前述の運転パターンＵ１であり、車両の位置に対する許容運転速度を示し、実線のパターンは後述する定時運転パターン作成手段１５によって作成される車両を定時運転させるための目標運転速度を示す定時運転パターンＵ２である。 FIG. 2 shows an example of an operation pattern created by the operation pattern creation means 13. The position of the vehicle in Figure 2, the horizontal axis represents the speed on the vertical axis, dash pattern in the figure is a preceding operation pattern U 1, shows the allowable operating speed relative to the position of the vehicle, the solid line pattern will be described later a scheduled operation pattern U 2 showing the intended operating speed for causing the scheduled driving a vehicle that is created by the scheduled operation pattern creating means 15.

図２中の運転パターンにおいて、曲線で示された部分は車両がブレーキを動作させるブレーキ動作区間Ｌ１１、Ｌ２１、Ｌ３を示しており、ブレーキ動作区間に挟まれた等速運転をしている区間Ｌ１４、Ｌ２４は、駅近傍の分岐部に設定される速度制限区間を示している。 In the driving pattern in FIG. 2, the portion indicated by the curve indicates brake operation sections L 11 , L 21 , and L 3 where the vehicle operates the brake, and performs constant speed operation sandwiched between the brake operation sections. The existing sections L 14 and L 24 indicate speed limit sections set at a branching portion near the station.

いま、図２に示すような減速途中に定速運転を行う区間Ｌ１４を持った運転パターンＵ１を考える。このような運転パターンＵ１は、例えば車両が駅に停車する際に分岐部を通過するときに作成される。分岐部では脱線防止のため速度制限（分岐制限）がかけられることが多く、減速曲線の途中に分岐制限による定速運転区間を含む形状となる。また、プラットフォームに進入する際にも、安全性を考慮して低速の定速運転区間が設けられることがある。図２中、Ｖｇｅｎはブレーキ開始速度、Ｐgenは運転パターンＵ１における減速開始点、Ｐｇｅｎ＿ｅｘｔは運転パターンＵ２における減速開始点、Ｖｃでは定速運転速度である。 Now, consider an operation pattern U 1 having a section L 14 in which constant speed operation is performed during deceleration as shown in FIG. Such operation pattern U 1, for example the vehicle is created when passing through the branch portion at the time of stop at the station. The branch portion is often subjected to speed limitation (branch limitation) to prevent derailment, and has a shape including a constant speed operation section due to branch limitation in the middle of the deceleration curve. Also, when entering the platform, a low-speed constant speed operation section may be provided in consideration of safety. In Figure 2, V gen brake start speed, Pgen deceleration starting point in the operation pattern U 1, P gen_ext the deceleration start point in the operation pattern U 2, a constant-speed operating speed in V c.

いま、このような運転パターンが勾配の影響を含まないものとし、この定速運転区間Ｌ１４の距離を停止点の外方側（車両側から進行方向を見たときの手前側）にＬｅｘｔ［ｍ］だけ延長した場合、この運転パターンにおける定速運転区間より高い速度の運転パターンもＬextだけ外方側（車両から見て停止点より車両に近い側）に平行移動したものとなる。このとき、定速運転区間の延長前後でブレーキ開始速度が変わらないものとすると、この運転パターンにおいて定速運転区間を除いたブレーキが動作している時間（図中の曲線で示される区間の走行時間）は変化しない。 Now, it is assumed that such operation pattern does not include the effect of the gradient, L ext the outer side of the stop point distance of the constant-speed operation interval L 14 (front side when viewed traveling direction from the vehicle) When the vehicle is extended by [m], the driving pattern at a higher speed than the constant speed driving section in this driving pattern is also translated parallel to the outward side (side closer to the vehicle than the stop point when viewed from the vehicle). At this time, assuming that the brake start speed does not change before and after the extension of the constant speed operation section, the time during which the brake is operating except for the constant speed operation section in this operation pattern (the travel of the section indicated by the curve in the figure) Time) does not change.

しかし、定速運転区間を含む減速開始から減速終了（停止点）までの走行時間は、定速運転区間をＬｅｘｔ延長することで、減速開始側では減速開始速度Ｖｇｅｎで走行する区間がＬｅｘｔ減少して走行時間がＴgen[秒]＝Ｌｅｘｔ［ｍ］／（Ｖｇｅｎ［ｋｍ／ｈ］／３．６)だけ減少し、定速運転速度Ｖｃで走行する区間についてはＬｅｘｔ増加して走行時間がＴｔｅｉ[秒]＝Ｌｅｘｔ［ｍ］／(Ｖｃ［ｋｍ／ｈ］／３．６)だけ増加する。その結果、定速運転区間を含む運転パターン全体の走行時間は、(６)式に示した分だけ増加する。

Figure 2006006030
However, the travel time from the start of deceleration including the constant speed operation section to the end of deceleration (stop point) is extended by L ext for the constant speed operation section, so that the section where the vehicle travels at the deceleration start speed V gen is L on the deceleration start side. decreased ext decreased by transit time Tgen [sec] = L ext [m] / (V gen [km / h] /3.6) only, L ext increase the section traveling at constant speed operating speed V c Thus, the travel time increases by T te [seconds] = L ext [m] / (V c [km / h] /3.6). As a result, the travel time of the entire operation pattern including the constant speed operation section increases by the amount shown in the equation (6).
Figure 2006006030

また、逆にＴｅｘｔだけ走行時間を延長するためには、(７)式だけ定速運転区間を延長すればよい。

Figure 2006006030
Conversely, in order to extend the travel time by T ext , the constant speed operation section may be extended by equation (7).
Figure 2006006030

すなわち、駅に到着するまでの余裕時分がＴｍａｒｇｉｎ[秒]だけある場合、（７）式のＴｅｘｔ＝Ｔｍａｒｇｉｎとして求まるＬｅｘｔ分だけ定速運転区間を手前側に延長したような運転パターンを作成し、この運転パターンに従って駅への減速を行うようにすれば、ダイヤに定められた時刻に駅に到着することができる。 That is, when there is a margin time until arrival at the station by T margin [seconds], the operation is such that the constant speed operation section is extended to the near side by L ext that is obtained as T ext = T margin in equation (7). By creating a pattern and decelerating to the station according to this driving pattern, it is possible to arrive at the station at the time determined by the diagram.

このように、第１の実施の形態では、定時運転パターン作成手段１５において、余裕時分算出手段１４で算出した余裕時分に基づいた定速運転区間延長距離Ｌｅｘｔを算出し、運転パターン作成手段１３が作成した運転パターンデータの定速運転区間を延長することで、定時運転パターンを作成して、定時運転を行うようにしている。 As described above, in the first embodiment, the regular operation pattern creation means 15 calculates the constant speed operation section extension distance L ext based on the margin time calculated by the margin time calculation means 14 to create the operation pattern. By extending the constant speed operation section of the operation pattern data created by the means 13, a regular operation pattern is created and the regular operation is performed.

また、運転パターンは定時運転パターン作成後も、車両の安全を担保するための保安パターンとしてそのまま残し、何らかの原因で車両が定時運転パターンから逸脱してしまった場合にも、元の運転パターンで減速することができるようにして、車両走行の安全性が損なわれないようにしている。   In addition, even after creating the regular driving pattern, the driving pattern is left as it is as a security pattern to ensure the safety of the vehicle, and even if the vehicle deviates from the regular driving pattern for some reason, the original driving pattern decelerates. In this way, the safety of vehicle travel is not impaired.

なお第１の実施の形態では、リアルタイムに定時運転パターンＵ２を作成して、駅停止のための運転パターンが超過し速度制御手段２８によって減速制御が開始された後は、減速制御開始時の定時運転パターンＵ２に基づいて減速制御を行うようにしているが、減速制御に用いる定時運転パターンＵ２を減速制御中に変更できるようにして、減速制御中に余裕時分が増減した場合に、余裕時分のずれを修正できるように構成してもよい。 Note that, in the first embodiment, real time to create a scheduled operation pattern U 2, after the deceleration control is started by the speed control means 28 exceeds the driving pattern for the station stop, the deceleration control start of If it is to perform the deceleration control based on time operation pattern U 2, and to change the scheduled operation pattern U 2 used for the deceleration control during the deceleration control, the margin hour increases or decreases during the deceleration control Further, it may be configured so that the deviation of the spare time can be corrected.

ここでは、途中に定速運転区間Ｌ１４を持つ運転パターンによって説明したが、運転パターン作成手段１３で作成した運転パターンが定速運転区間Ｌ１４を持たない場合にも適用可能である。この場合には、図３に示すように、定速運転速度設定手段１６によって定速運転を行う速度Ｖｃを設定し、定時運転パターン作成手段１５は、この定速運転速度と余裕時分を用いて定速運転区間を持つ定時運転パターンを作成する。 Here, the operation pattern having the constant speed operation section L 14 is described in the middle, but the present invention can also be applied to the case where the operation pattern created by the operation pattern creating means 13 does not have the constant speed operation section L 14 . In this case, as shown in FIG. 3, the constant speed operation speed setting means 16 sets the velocity V c for performing constant speed operation, scheduled operation pattern creating means 15, the constant speed operation speed and margin hour Use to create a regular operation pattern with a constant speed operation section.

ここで、定時運転パターン作成に当たっては、定時運転パターンのブレーキ開始位置が元の運転パターンのブレーキ開始位置より手前側にずれることによって、元の運転パターンでは受けなかった速度制限の影響を受けるようになる場合がある。このような場合、作成した定時運転パターンにおけるブレーキ開始速度が、元の運転パターンにおけるブレーキ開始速度と異なる速度になるため、運転パターンと定時運転パターンとでブレーキが動作している時間（図２中の曲線部を走行する時間）も異なってしまう。   Here, when creating the regular operation pattern, the brake start position of the regular operation pattern is shifted to the near side from the brake start position of the original operation pattern, so that it is affected by the speed limit that was not received in the original operation pattern. There is a case. In such a case, since the brake start speed in the created regular operation pattern is different from the brake start speed in the original operation pattern, the time during which the brake is operating between the operation pattern and the regular operation pattern (in FIG. 2) The time during which the vehicle travels on the curved part) will also be different.

そこで、定速運転速度設定手段１６は、路線情報記憶手段２０に記憶された速度制限情報や信号情報作成手段１８によって作成された臨時速度制限情報を参照し、定時運転パターン作成手段１５で算出した定速運転区間延長距離だけ運転パターンを手前側にずらせることによりブレーキ開始速度が変化する場合には、より低い定速運転速度を設定して再度定時運転パターンを作成するようにしている。   Therefore, the constant speed operation speed setting means 16 refers to the speed limit information stored in the route information storage means 20 and the temporary speed limit information created by the signal information creation means 18 and is calculated by the regular operation pattern creation means 15. When the brake start speed changes by shifting the driving pattern toward the front side by the constant speed driving section extension distance, a lower constant speed driving speed is set and a timed driving pattern is created again.

なお、以上に示した定速運転速度設定手段１６による定速運転速度の設定方法は、定速運転速度の設定方法を何ら制限するものではなく、定速運転速度を設定することが可能であれば、どのような方法で定速運転速度を設定するものであっても良い。   The setting method of the constant speed operation speed by the constant speed operation speed setting means 16 described above does not limit the setting method of the constant speed operation speed at all, and it is possible to set the constant speed operation speed. For example, the constant speed operation speed may be set by any method.

ところで、上記の運転パターンは実際には、勾配、曲線、トンネルの影響を考慮して作成しているが、定時運転パターンにおける定速運転区間より高速側の運転パターンは、元の運転パターンを定速運転区間延長距離分だけ位置軸に沿って平行移動したものであるため、勾配などの地形による影響を正確に反映したものとはなっていない。   By the way, the above operation pattern is actually created in consideration of the influence of the gradient, curve, and tunnel, but the operation pattern on the higher speed side than the constant speed operation section in the regular operation pattern defines the original operation pattern. Since it is translated along the position axis by the extended distance of the fast driving section, it does not accurately reflect the influence of topography such as gradient.

しかし、前述したように運転パターンを作成する際のブレーキ減速度特性データは実際のブレーキ性能に対して余裕を持たせた低い減速度に設定されているため、定時運転パターンにおける勾配などによる影響がこの減速度余裕の範囲内であれば、速度制御手段２８によるフィードバック制御によって定時運転パターンに沿って減速を行うことが可能である。また、たとえ、勾配などによる影響が減速度の余裕以上であったり、何らかの原因で速度制御手段２８による減速制御が定時運転パターンから逸脱した場合でも、この定時運転パターンは車両走行の安全性を確保するための運転パターンの外方側（停止点より車両側）に作成されるため、走行の安全性を損なうおそれはない。   However, as described above, the braking deceleration characteristic data when creating the driving pattern is set to a low deceleration with a margin for the actual braking performance, so there is an influence by the gradient in the regular driving pattern. If within the range of this deceleration margin, it is possible to perform deceleration along the regular operation pattern by feedback control by the speed control means 28. Further, even if the influence of the gradient or the like is more than the deceleration margin or the deceleration control by the speed control means 28 deviates from the scheduled driving pattern for some reason, the scheduled driving pattern ensures the vehicle driving safety. Since it is created on the outer side (the vehicle side from the stop point) of the driving pattern for performing, there is no possibility of impairing the safety of traveling.

また、勾配などによる減速度変動の影響が大きい場合は、算出した定時運転パターンにおけるブレーキ動作時間が元の運転パターンにおけるブレーキ動作時間と比較して増減することが考えられる。このようにブレーキ動作時間が増減した場合、初めに算出した定時運転パターンに基づいて運転するとダイヤに設定された到着時刻に到着することができなくなる。   Further, when the influence of the deceleration fluctuation due to the gradient or the like is large, it is conceivable that the brake operation time in the calculated regular operation pattern increases or decreases as compared with the brake operation time in the original operation pattern. When the brake operation time increases or decreases in this way, it becomes impossible to arrive at the arrival time set in the diagram if the vehicle is operated based on the initially calculated regular operation pattern.

第１の実施の形態では、余裕時分算出手段１４は車両の走行中にリアルタイムに余裕時分を算出しており、余裕時分が解消した場合、または余裕時分がある設定値以下になった場合、車両の減速制御に利用する運転パターンを定時運転パターンから元の運転パターンに戻すことで、ダイヤに設定された到着時刻に遅れることがないようにしている。   In the first embodiment, the margin time calculation means 14 calculates the margin time in real time while the vehicle is running, and when the margin time is eliminated or the margin time is below a certain set value. In this case, the driving pattern used for the deceleration control of the vehicle is returned from the regular driving pattern to the original driving pattern, so that the arrival time set in the diagram is not delayed.

なお、このように定時運転パターンから元の運転パターンに移行するような場合、一旦ブレーキの動作を解除して元の運転パターンに戻った地点でブレーキをかけなおしても良いが、乗り心地を考慮して、ブレーキ動作を解除せずに弱めの減速度で減速可能な所定のブレーキ指令に変更することで元の運転パターンに移行してゆき、元の運転パターンに移行完了する直前に徐々に強めの減速度が出力できるブレーキ指令に切り替えてゆくようにしてもよい。   In addition, when shifting from the regular driving pattern to the original driving pattern in this way, it is possible to release the brake once and return to the original driving pattern. Then, by changing to a predetermined brake command that can be decelerated at a weak deceleration without releasing the brake operation, the original driving pattern is shifted to and gradually strengthened immediately before the transition to the original driving pattern is completed. It is also possible to switch to a brake command that can output the deceleration of the speed.

また、定時運転パターン作成手段１５によって、定時運転パターンから弱めの減速度で連続的に滑らかに元の運転パターンに移行するような目標走行速度パターン（以下移行パターンと称する）をリアルタイムに演算し、余裕時分がこの移行パターンにおける走行時間以下もしくは移行パターンにおける走行時間に設定された余裕時間を加えた時間以下となった場合に、定時運転パターンから運転パターンに移行するためのブレーキ操作を行うように構成してもよい。この場合、移行パターンを速度制御手段２８の目標走行速度として、ブレーキ指令値を算出させるようにすればよい。   Further, the scheduled driving pattern creating means 15 calculates a target traveling speed pattern (hereinafter referred to as a transition pattern) that shifts smoothly from the scheduled driving pattern to the original driving pattern continuously with a weak deceleration, in real time, When the margin time is less than or equal to the travel time in this transition pattern or less than or equal to the sum of the travel time set in the transition pattern, the brake operation is performed to transition from the regular operation pattern to the operation pattern. You may comprise. In this case, the brake command value may be calculated using the transition pattern as the target travel speed of the speed control means 28.

このように、第１の実施の形態では、定時運転パターン作成における処理負荷や構成の簡便さを優先し、定時運転パターン作成手段１５が作成する定時運転パターンにおける定速運転区間より高速側のパターンについては、元の運転パターンを定速運転区間の延長距離分だけ平行移動したものとしている。   As described above, in the first embodiment, priority is given to the processing load and the simplicity of the configuration in creating the scheduled operation pattern, and the pattern on the higher speed side than the fixed speed operation section in the scheduled operation pattern created by the scheduled operation pattern creating means 15. For, the original driving pattern is translated by the extension distance of the constant speed driving section.

しかし、これは定時運転パターン作成手段１５による定時運転パターンの作成方法をなんら制限するものではなく、所定の処理に基づいて作成した運転パターンを、余裕時分に基づいて定速運転区間を挿入または延長することで、定時運転を支援するための定時運転パターンを作成するものであれば、定時運転パターンの作成方法はどのようなものでもよい。例えば、余裕時分に基づいて定速運転区間を挿入または延長した上で、定速運転速度以上の速度域に対しては、運転パターン作成手段による運転パターンの作成方法と同様に、勾配や曲線、トンネルなどによる影響を考慮しながら定時運転パターンを作成したり、さらにこの定時運転パターンにおける余裕時分を評価して、定速運転区間を延長または短縮するようにしてもよい。この際には、余裕時分がある設定範囲内に収まるまで、定時運転パターンの作成を繰り返すことで、精度のよい定時運転パターンを作成することが可能になる。   However, this does not limit the method for creating the regular operation pattern by the regular operation pattern creation means 15; the operation pattern created based on the predetermined process is inserted into the constant speed operation section based on the spare time or Any method for creating a scheduled operation pattern may be used as long as it creates a scheduled operation pattern for supporting the scheduled operation by extending. For example, after inserting or extending a constant speed operation section based on the spare time, for a speed range above the constant speed operation speed, the gradient or curve is the same as the operation pattern creation method by the operation pattern creation means. Further, it may be possible to create a regular operation pattern while taking into account the influence of a tunnel or the like, or to evaluate the margin time in this regular operation pattern to extend or shorten the constant speed operation section. In this case, it is possible to create a highly accurate scheduled operation pattern by repeating the creation of the scheduled operation pattern until the margin is within a certain setting range.

また、定時運転パターン作成手段１５において、元の運転パターンにおけるブレーキ開始点から停止点までのパターン運転時間Ｔptnと、この運転パターン上の運転時間Ｔptnに余裕時分Ｔmarginを加えた目標パターン運転時間Ｔtarget＝Ｔptn＋Ｔmarginとの比γ＝Ｔptn／Ｔtargetを算出し、元の運転パターンの作成に用いたブレーキ減速度特性データの代わりに、ブレーキ減速度特性データにγを乗じたブレーキ減速度特性低減データを利用して、定時運転パターンを作成するようにしてもよい。   Further, in the regular operation pattern creating means 15, the pattern operation time Tptn from the brake start point to the stop point in the original operation pattern and the target pattern operation time Ttarget obtained by adding the margin time Tmargin to the operation time Tptn on this operation pattern. = Ratio of Tptn + Tmargin γ = Tptn / Ttarget is calculated, and the brake deceleration characteristic data obtained by multiplying the brake deceleration characteristic data by γ is used instead of the brake deceleration characteristic data used to create the original driving pattern Thus, a regular operation pattern may be created.

第１の実施の形態によれば、余裕時分に基づいて適当な距離の定速走行区間を算出し、駅停止のために作成した運転パターンを元に、定速走行速度より高速側のパターンを、定速走行距離分だけ手前側に平行移動した修正目標走行パターンを作成することで、簡単に定時運転のための運転計画を作成することができる。   According to the first embodiment, a constant speed travel section of an appropriate distance is calculated based on the spare time, and a pattern on the higher speed side than the constant speed travel speed based on the operation pattern created for stopping the station. By creating a corrected target travel pattern that is translated to the near side by the constant speed travel distance, an operation plan for a regular operation can be easily created.

次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。図４は、本発明の第２の実施の形態に係わる運転パターン作成装置１１を備えた鉄道車両の速度制御装置１２のブロック構成図である。この第２の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、運転パターン作成手段１３に代えて、あらかじめ作成された駅と駅との間の駅間における運転パターンを記憶した運転パターン記憶手段３０を設けたものである。図１と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a block configuration diagram of a speed control device 12 for a railway vehicle including an operation pattern creation device 11 according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, in place of the driving pattern creation means 13, a driving pattern between stations created in advance between stations is stored in the second embodiment shown in FIG. The operation pattern storage means 30 is provided. The same elements as those in FIG.

運転パターン記憶手段３０には、あらかじめオフラインで作成された運転パターンが記憶されている。定時運転パターン作成手段１５は、運転パターン記憶手段３０に記憶された運転パターンの車両が減速する区間に定速運転を行う区間を挿入することによって定時運転パターンを作成する。あるいは、運転パターン記憶手段３０に記憶された運転パターンの車両が減速する区間に存在する定速運転を行う区間を延長することによって定時運転パターンを作成する。   The operation pattern storage means 30 stores an operation pattern created in advance offline. The scheduled driving pattern creation means 15 creates a scheduled driving pattern by inserting a section in which the constant speed driving is performed in a section where the vehicle of the driving pattern stored in the driving pattern storage means 30 decelerates. Alternatively, the scheduled operation pattern is created by extending a section where constant speed driving is present in a section where the vehicle of the driving pattern stored in the driving pattern storage means 30 decelerates.

第２の実施の形態によれば、あらかじめオフラインで運転パターンを作成しておくので、運転パターン作成のための演算が軽減される。   According to the second embodiment, since the operation pattern is created in advance offline, the calculation for creating the operation pattern is reduced.

次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。図５は、本発明の第３の実施の形態に係わる運転パターン作成装置１１を備えた鉄道車両の速度制御装置１２のブロック構成図である。この第３の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、パターン運転時間算出手段３１およびパターン低減比算出手段３２を追加して設け、パターン運転時間の比であるパターン低減比に基づいて定時運転パターンを求めるようにしたものである。図１と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。   Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a block configuration diagram of a speed control device 12 for a railway vehicle including an operation pattern creation device 11 according to the third embodiment of the present invention. In the third embodiment, a pattern operation time calculation means 31 and a pattern reduction ratio calculation means 32 are additionally provided to the first embodiment shown in FIG. The scheduled operation pattern is obtained based on the reduction ratio. The same elements as those in FIG.

パターン運転時間算出手段３１は、運転パターン作成手段１３で作成された運転パターン上を車両が走行するときのパターン運転時間を算出する。そして、パターン低減比算出手段３２は、パターン運転時間算出手段３１で算出されたパターン運転時間に、余裕時分算出手段１４で算出された余裕時分を加えた目標パターン運転時間に対するパターン運転時間の比であるパターン低減比を求める。   The pattern driving time calculating unit 31 calculates a pattern driving time when the vehicle travels on the driving pattern created by the driving pattern creating unit 13. Then, the pattern reduction ratio calculation unit 32 adds the pattern operation time to the target pattern operation time obtained by adding the margin time calculated by the margin time calculation unit 14 to the pattern operation time calculated by the pattern operation time calculation unit 31. The pattern reduction ratio, which is the ratio, is obtained.

定時運転パターン作成手段１５は、運転パターン作成手段１３が運転パターンを作成するために用いる所定の減速度に、パターン低減比を乗じた低減減速度を用いて定時運転パターンを作成する。 The regular operation pattern creation means 15 creates a regular operation pattern using a reduced deceleration obtained by multiplying a predetermined deceleration used by the operation pattern creation means 13 to create an operation pattern by a pattern reduction ratio.

第３の実施の形態によれば、パターン運転時間の比であるパターン低減比に基づいて定時運転パターンを求めるので、停止点に正確に到着できる定時運転パターンを求めることができる。   According to the third embodiment, since the scheduled operation pattern is obtained based on the pattern reduction ratio that is the ratio of the pattern operation time, the scheduled operation pattern that can accurately arrive at the stop point can be obtained.

次に、本発明の第４の実施の形態を説明する。図６は、本発明の第４の実施の形態に係わる運転パターン作成装置１１を備えた鉄道車両の車両運転支援装置３３のブロック構成図である。この第４の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、速度制御手段２８およびブレーキ装置２９に代えて、目標速度指示手段３４を設けたものである。   Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a block configuration diagram of a vehicle driving support device 33 for a railway vehicle including the driving pattern creation device 11 according to the fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, a target speed instruction means 34 is provided in place of the speed control means 28 and the brake device 29 with respect to the first embodiment shown in FIG.

目標速度指示手段３４には、運転パターン作成装置１１が作成した運転パターンや定時運転パターンが入力され、目標速度指示手段３４は運転パターンや定時運転パターンに基づいて、車両の目標走行速度を運転士に指示する。   The target speed instructing means 34 receives the driving pattern or the regular driving pattern created by the driving pattern creating device 11, and the target speed instructing means 34 determines the target traveling speed of the vehicle based on the driving pattern or the regular driving pattern. To instruct.

第４の実施の形態によれば、目標速度指示手段３４に車両の運転パターンや定時運転パターンが出力されるので、運転士に対して車両の運転の支援を行うことができる。   According to the fourth embodiment, since the vehicle driving pattern and the regular driving pattern are output to the target speed instruction means 34, it is possible to assist the driver in driving the vehicle.

本発明の第１の実施の形態に係わる運転パターン作成装置を備えた鉄道車両の速度制御装置のブロック構成図。The block block diagram of the speed control apparatus of the rail vehicle provided with the driving | running pattern creation apparatus concerning the 1st Embodiment of this invention. 本発明の実施の形態において得られる定時運転パターンの一例の説明図。Explanatory drawing of an example of the regular operation pattern obtained in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態において得られる定時運転パターンの他の一例の説明図。Explanatory drawing of another example of the regular operation pattern obtained in embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態に係わる運転パターン作成装置を備えた鉄道車両の速度制御装置のブロック構成図。The block block diagram of the speed control apparatus of the rail vehicle provided with the driving pattern creation apparatus concerning the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施の形態に係わる運転パターン作成装置を備えた鉄道車両の速度制御装置のブロック構成図。The block block diagram of the speed control apparatus of the railway vehicle provided with the driving | running pattern creation apparatus concerning the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施の形態に係わる運転パターン作成装置を備えた鉄道車両の車両運転支援装置のブロック構成図。The block block diagram of the vehicle driving assistance apparatus of the rail vehicle provided with the driving pattern creation apparatus concerning the 4th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１１…運転パターン作成装置、１２…速度制御装置、１３…運転パターン作成手段、１４…余裕時間分算出手段、１５…定時運転パターン作成手段、１６…低速運転速度設定手段、１７…信号情報受信手段、１８…信号情報作成手段、１９…区間情報記憶手段、２０…路線情報記憶手段、２１…車両性能情報記憶手段、２２…ダイヤ情報記憶手段、２３…運転曲線情報記憶手段、２４…計時手段、２５…低速運転速度情報、２６…速度検出手段、２７…位置検出手段、２８…速度制御手段、２９…ブレーキ装置、３０…運転パターン記憶手段、３１…パターン運転時間算出手段、３２…パターン低減比算出手段、３３…車両運転支援装置、３４…目標速度指示手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Driving pattern creation device, 12 ... Speed control device, 13 ... Driving pattern creation means, 14 ... Margin time calculation means, 15 ... Regular driving pattern creation means, 16 ... Low speed driving speed setting means, 17 ... Signal information receiving means , 18 ... signal information creation means, 19 ... section information storage means, 20 ... route information storage means, 21 ... vehicle performance information storage means, 22 ... diamond information storage means, 23 ... driving curve information storage means, 24 ... timekeeping means, 25: Low speed operation speed information, 26: Speed detection means, 27: Position detection means, 28 ... Speed control means, 29 ... Brake device, 30 ... Operation pattern storage means, 31 ... Pattern operation time calculation means, 32 ... Pattern reduction ratio Calculation means, 33 ... vehicle driving support device, 34 ... target speed instruction means

Claims (8)

走行路上における車両の位置または運転時間の少なくともいずれかに対する車両の目標運転速度を作成する運転パターン作成装置において、車両前方の停止位置情報に基づいて車両を減速停止させるための運転パターンを作成する運転パターン作成手段と、走行路上の定点に対してあらかじめ定められた計画到着時刻と前記定点までに車両を最も早く走行させたときの最速到着時刻との時間差である余裕時分を算出する余裕時分算出手段と、前記余裕時分に基づいて前記運転パターンに定速運転を行う区間を挿入することによって定時運転パターンを作成する定時運転パターン作成手段とを備えたことを特徴とする運転パターン作成装置。 Driving that creates a driving pattern for decelerating and stopping the vehicle based on stop position information in front of the vehicle in a driving pattern creating device that creates a target driving speed of the vehicle with respect to at least one of the position of the vehicle and the driving time on the road A margin time for calculating a margin time, which is a time difference between a pattern creation means and a planned arrival time predetermined for a fixed point on the road and the fastest arrival time when the vehicle travels the earliest to the fixed point. An operation pattern creation device comprising: a calculation means; and a regular operation pattern creation means for creating a regular operation pattern by inserting a section for performing a constant speed operation into the operation pattern based on the margin time . 走行路上における車両の位置または運転時間の少なくともいずれかに対する車両の目標運転速度を作成する運転パターン作成装置において、車両前方の停止位置情報に基づいて車両を減速停止させるための運転パターンを作成する運転パターン作成手段と、走行路上の定点に対してあらかじめ定められた計画到着時刻と前記定点までに車両を最も早く走行させたときの最速到着時刻との時間差である余裕時分を算出する余裕時分算出手段と、前記運転パターン作成手段が作成した前記運転パターンの定速運転を行う区間を前記余裕時分に基づいて延長することによって定時運転パターンを作成する定時運転パターン作成手段とを備えたことを特徴とする運転パターン作成装置。 Driving that creates a driving pattern for decelerating and stopping the vehicle based on stop position information in front of the vehicle in a driving pattern creating device that creates a target driving speed of the vehicle with respect to at least one of the position of the vehicle and the driving time on the road A margin time for calculating a margin time, which is a time difference between the pattern creation means and a planned arrival time predetermined for a fixed point on the road and the fastest arrival time when the vehicle travels the earliest to the fixed point. Computation means, and regular operation pattern creation means for creating a regular operation pattern by extending a section for performing constant speed operation of the operation pattern created by the operation pattern creation means based on the margin time An operation pattern creation device characterized by. 走行路上における車両の位置または運転時間の少なくともいずれかに対する車両の目標運転速度を作成する運転パターン作成装置において、あらかじめ作成された駅と駅との間の駅間における運転パターンを記憶した運転パターン記憶手段と、走行路上の定点に対してあらかじめ定められた計画到着時刻と前記定点までに車両を最も早く走行させたときの最速到着時刻との時間差である余裕時分を算出する余裕時分算出手段と、前記記憶された運転パターンの車両が減速する区間に定速運転を行う区間を挿入することによって定時運転パターンを作成する定時運転パターン作成手段とを備えたことを特徴とする運転パターン作成装置。 In a driving pattern creation device for creating a target driving speed of a vehicle with respect to at least one of a vehicle position and driving time on a travel path, a driving pattern memory storing driving patterns between stations created in advance between stations And a margin time calculation means for calculating a margin time which is a time difference between a planned arrival time predetermined with respect to a fixed point on the travel route and a fastest arrival time when the vehicle travels the earliest to the fixed point. And a regular operation pattern creating means for creating a regular operation pattern by inserting a section in which constant speed operation is performed in a section in which the vehicle of the stored operation pattern decelerates. . 走行路上における車両の位置または運転時間の少なくともいずれかに対する車両の目標運転速度を作成する運転パターン作成装置において、あらかじめ作成された駅と駅との間の駅間における運転パターンを記憶した運転パターン記憶手段と、走行路上の定点に対してあらかじめ定められた計画到着時刻と前記定点までに車両を最も早く走行させたときの最速到着時刻との時間差である余裕時分を算出する余裕時分算出手段と、前記記憶された運転パターンの車両が減速する区間に存在する定速運転を行う区間を延長することによって定時運転パターンを作成する定時運転パターン作成手段とを備えたことを特徴とする運転パターン作成装置。 In a driving pattern creation device for creating a target driving speed of a vehicle with respect to at least one of a vehicle position and driving time on a travel path, a driving pattern memory storing driving patterns between stations created in advance between stations And a margin time calculation means for calculating a margin time which is a time difference between a planned arrival time predetermined with respect to a fixed point on the travel route and a fastest arrival time when the vehicle travels the earliest to the fixed point. And a scheduled driving pattern creating means for creating a scheduled driving pattern by extending a section in which the vehicle of the stored driving pattern decelerates exists in a section where the vehicle decelerates. Creation device. 走行路上における車両の位置または運転時間の少なくともいずれかに対する車両の目標運転速度を作成する運転パターン作成装置において、車両前方の停止位置情報に基づいて所定の減速度によって車両を減速停止させるための運転パターンを作成する運転パターン作成手段と、作成した運転パターン上を車両が走行するときのパターン運転時間を算出するパターン運転時間算出手段と、走行路上の定点に対してあらかじめ定められた計画到着時刻と前記定点までに車両を最も早く走行させたときの最速到着時刻との時間差である余裕時分を算出する余裕時分算出手段と、前記パターン運転時間に前記余裕時分を加えた目標パターン運転時間に対する前記パターン運転時間の比であるパターン低減比を求めるパターン低減比算出手段と、前記運転パターン作成手段が前記運転パターンを作成するために用いる前記所定の減速度に前記パターン低減比を乗じた低減減速度を用いて定時運転パターンを作成する定時運転パターン作成手段とを備えたことを特徴とする運転パターン作成装置。 Driving for decelerating and stopping a vehicle by a predetermined deceleration based on stop position information in front of the vehicle in a driving pattern creating device for creating a target driving speed of the vehicle for at least one of the position of the vehicle and the driving time on the road Driving pattern creating means for creating a pattern, pattern driving time calculating means for calculating a pattern driving time when the vehicle travels on the created driving pattern, and a planned arrival time predetermined for a fixed point on the traveling road, A margin time calculation means for calculating a margin time which is a time difference from the fastest arrival time when the vehicle is driven the earliest to the fixed point, and a target pattern driving time obtained by adding the margin time to the pattern driving time A pattern reduction ratio calculation means for obtaining a pattern reduction ratio that is a ratio of the pattern operation time to A rotation pattern creation means comprising a scheduled operation pattern creation means for creating a scheduled operation pattern using a reduced deceleration obtained by multiplying the predetermined deceleration used for creating the operation pattern by the pattern reduction ratio. A characteristic driving pattern creation device. 定速運転を行う区間の距離は、車両の減速を開始する予定の速度に定速運転速度を乗じた値を減速開始速度から定速運転速度を差し引いた値で除した値に、前記余裕時分算出手段によって算出された余裕時分を乗じて求めることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の運転パターン作成装置。 The distance of the section where constant speed operation is performed is calculated by dividing the value obtained by multiplying the speed at which the vehicle is scheduled to decelerate by the constant speed operation speed by the value obtained by subtracting the constant speed operation speed from the deceleration start speed. The operation pattern creating apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the operation pattern creating apparatus is obtained by multiplying a margin time calculated by the minute calculating means. 請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の運転パターン作成装置と、車両の速度を検出する速度検出手段と、車両の位置を検出する位置検出手段と、前記速度検出手段によって検出された車両の速度と前記位置検出手段によって検出された車両の位置と前記運転パターン作成装置が作成した定時運転パターンに基づいて車両の速度を制御することができる速度制御手段とを備えたことを特徴とする車両速度制御装置。 7. The driving pattern creation device according to claim 1, a speed detection unit that detects a vehicle speed, a position detection unit that detects a position of the vehicle, and the speed detection unit. And a speed control means capable of controlling the speed of the vehicle based on the vehicle speed detected by the position detecting means and the regular driving pattern created by the driving pattern creating device. A vehicle speed control device. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の運転パターン作成装置と、前記運転パターン作成装置が作成する定時運転パターンに基づいて車両の目標走行速度を指示する目標速度指示手段とを備えたことを特徴とする車両運転支援装置。 The driving pattern creation device according to any one of claims 1 to 6, and target speed instruction means for instructing a target traveling speed of the vehicle based on a regular driving pattern created by the driving pattern creation device. A vehicle driving support device characterized by that.
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