JP2019031145A - Vibration suppressing system for railway vehicle and method for the same - Google Patents
Vibration suppressing system for railway vehicle and method for the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019031145A JP2019031145A JP2017152182A JP2017152182A JP2019031145A JP 2019031145 A JP2019031145 A JP 2019031145A JP 2017152182 A JP2017152182 A JP 2017152182A JP 2017152182 A JP2017152182 A JP 2017152182A JP 2019031145 A JP2019031145 A JP 2019031145A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control
- track
- vibration
- damping
- train
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、鉄道車両の車体振動を低減する鉄道車両制振システム及び鉄道車両制振方法に関し、特に軌道変位（軌道狂い、軌道不整）の変化に関わらず良好な制振効果が得られるものに関する。 The present invention relates to a railcar vibration damping system and a railcar vibration damping method that reduce body vibrations of a railcar, and more particularly to a railcar damping system that can obtain a good vibration damping effect regardless of changes in track displacement (track misalignment, track irregularity). .
鉄道車両において、車体の上下、左右方向等の振動を抑制して乗客が体感する乗り心地や安全性を向上する目的で、車体の加速度を検出し、得られた加速度に応じて可変減衰ダンパやアクチュエータ等の制振手段が発生する制振力を逐次変化させる制振制御を行うことが知られている。 In railway vehicles, for the purpose of improving the ride comfort and safety experienced by passengers by suppressing vibrations in the vertical and horizontal directions of the vehicle body, the acceleration of the vehicle body is detected, and a variable damping damper or It is known to perform damping control that sequentially changes damping force generated by damping means such as an actuator.
鉄道車両の制振制御に関する従来技術として、例えば、特許文献１には、車体の剛体運動及び一次曲げ振動（弾性振動）の双方を低減することを目的として、検出された振動を車体の上下並進モード、ピッチングモード、ローリングモード及び一次曲げモード等の各振動モードに分解し、各モードに対応した可変減衰ダンパの設定値を算出することが記載されている。
また、特許文献２には、軌道の整備基準の違いによる軌道からの加振の特徴に対処するため、制振装置に特定の周波数帯域の振動に特化させた複数の制御パラメータを準備するとともに、車両の走行速度等に応じて制御パラメータを切り替えることが記載されている。
As a conventional technique related to vibration control of a railway vehicle, for example,
Patent Document 2 prepares a plurality of control parameters specialized for vibrations in a specific frequency band in a vibration control device in order to deal with the characteristics of vibration from the track due to differences in track maintenance standards. It is described that the control parameter is switched according to the traveling speed of the vehicle.
上述した制振制御を行う鉄道車両において、軌道から車輪への加振力は主に軌道変位（軌道狂い、軌道不整）に依存する。
しかし、軌道変位は、線区上の位置に応じて様々な態様、大きさを示し、さらに列車が繰り返し通過したり、保守作業を行うことによっても日々変化するほか、一日の中でも気温変化に伴う構造物の伸縮などによって変化することがある。
このため、同一の車両が同じ箇所を通過する場合であっても、車両の動揺状況は都度変化することになる。
こうした軌道変位の変化が生じた場合であっても、鉄道車両の制振制御を良好に行うことが要望されている。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、軌道変位（軌道狂い、軌道不整）の変化に関わらず良好な制振効果が得られる鉄道車両制振システム及び鉄道車両制振方法を提供することである。
In the railway vehicle that performs the above-described vibration suppression control, the excitation force from the track to the wheel mainly depends on the track displacement (track misalignment, track irregularity).
However, the track displacement shows various modes and sizes depending on the position on the line, and also changes day by day as trains repeatedly pass through and perform maintenance work. It may change due to expansion and contraction of the accompanying structure.
For this reason, even if it is a case where the same vehicle passes the same location, the shaking situation of a vehicle will change each time.
Even when such a change in track displacement occurs, it is desired that the vibration control of the railway vehicle be performed satisfactorily.
In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a railcar vibration damping system and a railcar vibration damping method that can obtain a good vibration damping effect regardless of changes in track displacement (track misalignment, track irregularity). is there.
上述した課題を解決するため、本発明の鉄道車両制振システムは、制御対象列車が走行する前に軌道を走行する先行列車に搭載され前記軌道を検測して軌道変位を検出する軌道検測手段と、前記先行列車の軌道検測時の位置を検出する先行列車位置検出手段と、前記軌道検測手段により検測された軌道変位情報と前記先行列車位置検出手段により検出された位置情報とを関連付けた軌道検測データを生成する軌道検測データ生成手段と、前記制御対象列車の位置を検出する制御対象列車位置検出手段と、前記軌道検測データ及び前記制御対象列車の位置に基づいて前記制御対象列車を構成する鉄道車両の車体振動を低減するよう制振制御を行う制振制御手段とを備えることを特徴とする。
これによれば、先行する列車が走行した際の軌道変位（軌道狂い、軌道不整）は、後続する制御対象列車が走行する際の軌道変位と実質的に同様であるため、制御対象列車において先行列車での軌道検測データ（軌道検測結果）に基づいた制振制御を行うことによって、車体振動（動揺）を効果的に低減し、鉄道車両の快適性、安全性を向上することができる。ここで、軌道変位とは、後に詳しく説明する軌道狂い及び軌道不整を含むものである。
特に、近年一般の旅客車両等に搭載が可能な小型の検測装置が実用化、普及しつつあるため、従来専用の軌道検測車により行っていた軌道検測（例えば、在来線で３〜６か月に１回程度、新幹線では１０日に１回程度）に対して高頻度で軌道検測を行うことができるようになっている。
例えば、各営業列車にそれぞれ軌道検測装置を搭載することによって、日々、あるいは一日の中で変化する軌道変位をほぼリアルタイムで把握することが可能となっており、このような軌道検測データを制振制御の入力条件として利用することによって、効果的な鉄道車両の制振制御を行うことができる。
なお、本明細書、特許請求の範囲において、「列車」とは、複数の車両を連結したもののほか、単独の車両からなる単行列車も含むこととする。
また、先行列車、制御対象列車の位置検出手段は、当該列車に搭載されるものに限らず、例えば地上に設置するなど当該列車から遠隔に配置されるものであってもよい。
本発明において、前記制御対象列車の走行速度を検出する速度検出手段を備え、前記制振制御手段は、前記走行速度に基づいて前記制振制御を行う構成とすることができる。
これによれば、走行速度を制御に反映させることによって制振効果をより向上することができる。
ここで、速度検出手段として、実際の速度を車速発電機等により検出するもののほか、自車両が現在走行中の区間における計画走行速度をデータベースから読みだすものを用いることができる。また、ＧＰＳ受信装置等の測位装置によって検出される自車両の位置の変化に基づいて、自車両の速度を算出してもよい。
In order to solve the above-described problems, a railcar vibration damping system according to the present invention is mounted on a preceding train that travels on a track before the train to be controlled travels and detects the track displacement by detecting the track. Means, preceding train position detecting means for detecting the position of the preceding train during track inspection, track displacement information detected by the track detecting means, and position information detected by the preceding train position detecting means, Based on the track inspection data generation means for generating the track inspection data associated with the control object train position detection means for detecting the position of the control target train, the track inspection data and the position of the control target train Vibration suppression control means for performing vibration suppression control so as to reduce vehicle body vibration of a railway vehicle constituting the control target train.
According to this, the trajectory displacement (trajectory error, trajectory irregularity) when the preceding train travels is substantially the same as the trajectory displacement when the subsequent control target train travels. By performing vibration suppression control based on track inspection data (track inspection results) on trains, it is possible to effectively reduce vehicle body vibration (sway) and improve the comfort and safety of railway vehicles. . Here, the trajectory displacement includes trajectory error and trajectory irregularity, which will be described in detail later.
In particular, in recent years, small-sized inspection devices that can be mounted on general passenger vehicles have been put into practical use and are widely used. Therefore, track inspection (for example, conventional lines 3) The trajectory inspection can be performed at a high frequency with respect to about once every 6 months or about once every 10 days on the Shinkansen.
For example, by installing a track inspection device on each business train, it is possible to grasp the track displacement that changes every day or within a day in almost real time. Can be used as an input condition for damping control, and effective damping control of the railway vehicle can be performed.
In the present specification and claims, the “train” includes a single train consisting of a single vehicle in addition to a combination of a plurality of vehicles.
Moreover, the position detection means of a preceding train and a control object train is not restricted to what is mounted in the said train, For example, you may arrange | position remote from the said train, such as installing on the ground.
In the present invention, speed detection means for detecting a traveling speed of the control target train may be provided, and the vibration damping control means may perform the vibration damping control based on the traveling speed.
According to this, the vibration control effect can be further improved by reflecting the traveling speed in the control.
Here, in addition to detecting the actual speed with a vehicle speed generator or the like, as the speed detecting means, it is possible to use what reads the planned traveling speed in the section in which the host vehicle is currently traveling from the database. Further, the speed of the host vehicle may be calculated based on a change in the position of the host vehicle detected by a positioning device such as a GPS receiver.
本発明において、前記制振制御手段は、前記鉄道車両を構成しかつ相対変位する第１の部材と第２の部材との相対速度に応じた減衰力を発生するとともに減衰力特性を変更可能な可変減衰ダンパの前記減衰力特性を制御する機能を有するとともに、前記減衰力特性の制御に用いられる制御パラメータを前記軌道検測データ及び前記制御対象列車の位置に応じて変更する構成とすることができる。
これによれば、可変減衰ダンパの減衰力特性を制御する際の制御パラメータ（例えば制御ゲイン、制御則等）を直近の軌道変位（軌道狂い、軌道不整）及び制御対象列車の諸元、性能、状態等に応じて最適化することによって、高い制振効果を得ることができる。
ここで、可変減衰ダンパを設ける箇所として、車体に対する台車枠の上下動に応じた減衰力を発生する上下動ダンパ、車体に対する台車枠のまくらぎ方向の動きに応じた減衰力を発生する左右動ダンパ、台車枠に対する軸箱の上下動に応じた減衰力を発生する軸ダンパ、連結された前後車体間の相対ロール運動に応じた減衰力を発生する車体間ダンパ、車体に対する台車枠のヨーイングに応じた減衰力を発生するヨーダンパ等があげられる。
In the present invention, the vibration suppression control means can generate a damping force corresponding to the relative speed between the first member and the second member that constitute the railway vehicle and are relatively displaced, and can change the damping force characteristic. It has a function of controlling the damping force characteristic of the variable damping damper, and is configured to change control parameters used for controlling the damping force characteristic according to the track inspection data and the position of the control target train. it can.
According to this, the control parameters (for example, control gain, control law, etc.) for controlling the damping force characteristics of the variable damping damper are the latest trajectory displacement (trajectory error, trajectory irregularity) and the specifications, performance, By optimizing according to the state or the like, a high vibration damping effect can be obtained.
Here, the variable damping damper is provided as a vertical motion damper that generates a damping force corresponding to the vertical movement of the carriage frame relative to the vehicle body, and a left-right movement that generates a damping force corresponding to the movement of the carriage frame relative to the vehicle body in the sleeper direction. Damper, shaft damper that generates damping force according to the vertical movement of the axle box relative to the bogie frame, inter-body damper that generates damping force according to the relative roll motion between the connected front and rear vehicle bodies, yawing the bogie frame to the vehicle body Examples thereof include a yaw damper that generates a corresponding damping force.
本発明において、前記制振制御手段は、前記鉄道車両を構成しかつ相対変位する第１の部材と第２の部材との間に設けられ前記第１の部材と前記第２の部材とを相対変位させる力を発生するアクチュエータの出力を制御する機能を有するとともに、前記出力の制御に用いられる制御パラメータを前記軌道検測データ及び前記制御対象列車の位置に応じて変更する構成とすることができる。
これによれば、アクチュエータの出力を制御する際の制御パラメータ（例えば制御ゲイン、制御則等）を直近の軌道変位（軌道狂い、軌道不整）及び制御対象列車の性能、状態等に応じて最適化することによって、高い制振効果を得ることができる。
また、アクチュエータを用いたアクティブサスペンションとすることによって、運動を助長する方向にも力を発生することが可能となり、制振制御の自由度を向上することができる。
ここで、アクチュエータを設ける箇所として、上述した各ダンパに相当する位置があげられる。
また、アクチュエータとして、空気圧式、油圧式、電動式等の各種アクチュエータを用いることができる。
In the present invention, the vibration suppression control means is provided between a first member and a second member that constitute the rail vehicle and are relatively displaced. The first member and the second member are relative to each other. It has a function of controlling the output of the actuator that generates the displacement force, and the control parameter used for controlling the output can be changed according to the track inspection data and the position of the control target train. .
According to this, the control parameters (eg, control gain, control law, etc.) when controlling the output of the actuator are optimized according to the latest track displacement (track misalignment, track irregularity) and the performance, state, etc. of the controlled train By doing so, a high damping effect can be obtained.
In addition, by using an active suspension that uses an actuator, it is possible to generate a force in the direction that promotes motion, and the degree of freedom of vibration suppression control can be improved.
Here, the position corresponding to each damper mentioned above is mention | raise | lifted as a location which provides an actuator.
Various actuators such as a pneumatic type, a hydraulic type, and an electric type can be used as the actuator.
本発明において、前記軌道検測データに基づいて前記制御パラメータを生成する制御パラメータ生成手段と、前記先行列車の前記軌道検測手段から前記制御パラメータ生成手段に前記軌道検測データを伝送する第１の通信手段と、前記制御パラメータ生成手段から前記制振制御手段に前記制御パラメータを伝送する第２の通信手段とを備える構成とすることができる。
これによれば、演算負荷の大きい制御パラメータ生成手段を、先行列車、制御対象列車から遠隔に（例えば車上ではなく地上に）配置することが可能となる。
また、複数の列車から提供される軌道検測データや、複数の列車に提供される制御パラメータを一元管理することが可能となる。
In the present invention, a control parameter generation unit that generates the control parameter based on the track inspection data, and a first parameter transmission unit that transmits the track inspection data from the track detection unit of the preceding train to the control parameter generation unit. Communication means, and second communication means for transmitting the control parameter from the control parameter generation means to the vibration suppression control means.
According to this, it becomes possible to arrange | position a control parameter production | generation means with a big calculation load remotely (for example, not on a vehicle but on the ground) from a preceding train and a control object train.
It is also possible to centrally manage track inspection data provided from a plurality of trains and control parameters provided to a plurality of trains.
本発明において、前記制振制御手段は、前記鉄道車両を構成しかつ相対変位する第１の部材と第２の部材との相対速度に応じた減衰力を発生するとともに減衰力特性を変更可能な可変減衰ダンパの前記減衰力特性を制御する機能を有するとともに、前記減衰力特性を変更する指令値の少なくとも一部を前記軌道検測データ及び前記制御対象列車の位置に応じたフィードフォワード制御により設定する構成とすることができる。
本発明において、前記制振制御手段は、前記鉄道車両を構成しかつ相対変位する第１の部材と第２の部材との間に設けられ前記第１の部材と前記第２の部材とを相対変位させる力を発生するアクチュエータの出力を制御する機能を有するとともに、前記出力の指令値の少なくとも一部を前記軌道検測データ及び前記制御対象列車の位置に応じたフィードフォワード制御により設定する構成とすることができる。
これらの各発明によれば、既知の軌道変位（軌道狂い、軌道不整）に応じてフィードフォワード制御を行うことによって、軌道不整により車体に振動が発生する以前に先読み的に減衰力特性を変更したり、アクチュエータ出力を発生させることができ、より高い制振効果を得ることができる。
In the present invention, the vibration suppression control means can generate a damping force corresponding to the relative speed between the first member and the second member that constitute the railway vehicle and are relatively displaced, and can change the damping force characteristic. It has a function of controlling the damping force characteristic of the variable damping damper, and at least a part of a command value for changing the damping force characteristic is set by feedforward control according to the track inspection data and the position of the control target train It can be set as the structure to do.
In the present invention, the vibration suppression control means is provided between a first member and a second member that constitute the rail vehicle and are relatively displaced. The first member and the second member are relative to each other. A function of controlling an output of an actuator that generates a displacement force, and setting at least a part of the command value of the output by feedforward control according to the track inspection data and the position of the control target train; can do.
According to each of these inventions, the feedforward control is performed in accordance with a known trajectory displacement (trajectory deviation, trajectory irregularity), so that the damping force characteristic is changed in a read-ahead manner before vibration occurs in the vehicle body due to the irregular trajectory. Or an actuator output can be generated, and a higher damping effect can be obtained.
本発明において、前記制振制御手段は、前記軌道検測データに所定以上の軌道不整が存在する場合には、前記制御対象列車が所定以上の軌道不整が存在する箇所を走行する際の走行速度を所定速度以下に制限する機能を有する構成とすることができる。
これによれば、軌道不整が大きい箇所を通過する際の走行速度を抑制することによって、車体振動を確実に抑制することができる。
In the present invention, the vibration suppression control means, when the track inspection data has a predetermined or more track irregularity, the traveling speed when the control target train travels a location where the predetermined or more track irregularity exists. It can be set as the structure which has a function which restrict | limits below to predetermined speed or less.
According to this, the vehicle body vibration can be reliably suppressed by suppressing the traveling speed at the time of passing through the portion where the track irregularity is large.
本発明の鉄道車両制振方法は、制御対象列車が走行する前に軌道を走行する先行列車に搭載された軌道検測手段によって前記軌道を検測して得られた軌道変位情報と、前記先行列車の軌道検測時の位置を検出する先行列車位置検出手段により検出された位置情報とを関連付けた軌道検測データを生成し、前記軌道検測データ及び前記制御対象列車の位置に基づいて前記制御対象列車を構成する鉄道車両の車体振動を低減するよう制振制御を行うことを特徴とする。
本発明において、前記制振制御は前記制御対象列車の走行速度に基づいて行われる構成とすることができる。
The railcar vibration damping method of the present invention includes the track displacement information obtained by inspecting the track by the track inspection means mounted on the preceding train traveling on the track before the control target train travels, and the preceding Generate track inspection data associated with the position information detected by the preceding train position detection means for detecting the position at the time of the track inspection of the train, and based on the track detection data and the position of the control target train The vibration suppression control is performed so as to reduce the body vibration of the railway vehicle constituting the control target train.
In the present invention, the vibration suppression control may be performed based on a traveling speed of the control target train.
本発明において、前記制振制御は、前記鉄道車両を構成しかつ相対変位する第１の部材と第２の部材との相対速度に応じた減衰力を発生するとともに減衰力特性を変更可能な可変減衰ダンパの前記減衰力特性を制御するものであり、前記減衰力特性の制御に用いられる制御パラメータを前記軌道検測データ及び前記制御対象列車の位置に応じて変更する構成とすることができる。 In the present invention, the vibration suppression control is a variable that generates the damping force corresponding to the relative speed between the first member and the second member that constitute the rail vehicle and is relatively displaced, and can change the damping force characteristic. The damping force characteristic of the damping damper is controlled, and a control parameter used for controlling the damping force characteristic can be changed according to the track inspection data and the position of the control target train.
本発明において、前記制振制御は、前記鉄道車両を構成しかつ相対変位する第１の部材と第２の部材との間に設けられ前記第１の部材と前記第２の部材とを相対変位させる力を発生するアクチュエータの出力を制御するものであり、前記出力の制御に用いられる制御パラメータを前記軌道検測データ及び前記制御対象列車の位置に応じて変更する構成とすることができる。 In the present invention, the vibration suppression control is provided between the first member and the second member that constitute the rail vehicle and are relatively displaced, and the first member and the second member are relatively displaced. The output of the actuator that generates the force to be controlled is controlled, and the control parameter used for the control of the output can be changed according to the track inspection data and the position of the control target train.
本発明において、前記制振制御は、前記鉄道車両を構成しかつ相対変位する第１の部材と第２の部材との相対速度に応じた減衰力を発生するとともに減衰力特性を変更可能な可変減衰ダンパの前記減衰力特性を制御するものであり、前記減衰力特性を変更する指令値の少なくとも一部を前記軌道検測データ及び前記制御対象列車の位置に応じたフィードフォワード制御により設定する構成とすることができる。 In the present invention, the vibration suppression control is a variable that generates the damping force corresponding to the relative speed between the first member and the second member that constitute the rail vehicle and is relatively displaced, and can change the damping force characteristic. The damping force characteristic of the damping damper is controlled, and at least a part of a command value for changing the damping force characteristic is set by feedforward control according to the track inspection data and the position of the control target train It can be.
本発明において、前記制振制御は、前記鉄道車両を構成しかつ相対変位する第１の部材と第２の部材との間に設けられ前記第１の部材と前記第２の部材とを相対変位させる力を発生するアクチュエータの出力を制御するものであり、前記出力の指令値の少なくとも一部を前記軌道検測データ及び前記制御対象列車の位置に応じたフィードフォワード制御により設定する構成とすることができる。 In the present invention, the vibration suppression control is provided between the first member and the second member that constitute the rail vehicle and are relatively displaced, and the first member and the second member are relatively displaced. The output of the actuator that generates the force to be controlled is controlled, and at least a part of the command value of the output is set by feedforward control according to the track inspection data and the position of the control target train Can do.
本発明において、前記軌道検測データに所定以上の軌道不整が存在する場合には、前記制御対象列車が所定以上の軌道不整が存在する箇所を走行する際の走行速度を所定速度以下に制限する構成とすることができる。 In the present invention, when the track inspection data includes a track irregularity of a predetermined value or more, the traveling speed when the control target train travels a location where the track irregularity of the predetermined value or more exists is limited to a predetermined speed or less. It can be configured.
以上説明したように、本発明によれば、軌道変位（軌道狂い、軌道不整）の変化に関わらず良好な制振効果が得られる鉄道車両制振システム及び鉄道車両制振方法を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a railway vehicle vibration damping system and a railroad vehicle vibration damping method that can obtain a good vibration damping effect regardless of changes in track displacement (track deviation, track irregularity). it can.
以下、本発明を適用した鉄道車両制振システム及び鉄道車両制振方法の実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
先ず、第１実施形態について説明する。
第１実施形態の鉄道車両制振システム及び鉄道車両制振方法は、例えば、制御対象列車Ｔ２を構成する鉄道車両１に設けられた可変減衰上下動ダンパ１２１，１２２の減衰力特性を、車体加速度に応じて制御するとともに、その制御パラメータを、制御対象列車Ｔ１に先行して同一軌道を走行する先行列車Ｔ１に設けられた軌道検測装置１４０により生成された軌道検測データに応じて変更することを特徴とする。
Hereinafter, embodiments of a railway vehicle vibration damping system and a railway vehicle vibration damping method to which the present invention is applied will be described.
<First Embodiment>
First, the first embodiment will be described.
The railway vehicle vibration damping system and railroad vehicle vibration damping method of the first embodiment, for example, use the damping force characteristics of the variable damping
図１は、第１実施形態の鉄道車両制振システムにおける制御対象列車Ｔ２を構成する鉄道車両の構成を示す模式図である。
なお、先行列車Ｔ１、後続列車Ｔ３も、これと実質的に同様の車両により構成することができる。
図１に示すように、車両１は、車体１０、１位台車２０、２位台車３０、上下動ダンパ装置１００等を有して構成されている。
車体１０は、乗客などが収容される部分であって、上部に床板が設けられる台枠の上部に、側構、妻構、屋根構などを設けて、実質的に六面体状に形成された構体を有する。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a railway vehicle that constitutes a control target train T2 in the railway vehicle vibration damping system of the first embodiment.
Note that the preceding train T1 and the succeeding train T3 can also be configured by substantially the same vehicles.
As shown in FIG. 1, the
The
１位台車２０、２位台車３０は、車体１０の前後に離間して設けられた２軸のボギー台車である。
１位台車２０、２位台車３０は、車体１０の下部に、枕ばね装置や図示しない牽引装置等を介して、車体１０に対して鉛直軸回りに回動可能、かつ、上下方向に相対変位可能に取り付けられている。
１位台車２０、２位台車３０は、台車枠２１，３１、輪軸２２，３２、軸箱２３，３３、軸箱支持装置２４，３４、枕ばね装置２５，３５等を備えて構成されている。
The first and
The
The
台車枠２１，３１は、台車２０，３０の本体部を構成する構造部材である。
台車枠２１，３１は、軸箱支持装置２４，２５及び軸箱２３，３３を介して輪軸２２，３２が取り付けられるとともに、枕ばね装置２５，３５等を介して車体１０の下部に取り付けられるものである。
輪軸２２，２３は、軌道上を転動する左右車輪を、円柱状の車軸の両端部に組み込んで構成されている。
輪軸２２，２３は、台車枠２１，３１の前後方向に離間してそれぞれ一対設けられている。
軸箱２３，３３は、輪軸２２，３２の両端部に形成されたジャーナル部を回転可能に支持するものであって、軸受、潤滑装置等を備えている。
The cart frames 21 and 31 are structural members that constitute the main body of the
The bogie frames 21 and 31 are attached to the lower part of the
The
A pair of
The
軸箱２３には、軌道検測のため、上下方向及びまくらぎ方向の加速度をそれぞれ検出する加速度センサ２３ａが設けられている。
加速度センサ２３ａの出力は、軌道検測装置１４０へ伝達される。
The
The output of the
軸箱支持装置２４，３４は、軸箱２３，３３を台車枠２１，３１に対して、上下方向や転舵方向に相対変位可能に支持するものである。
軸箱支持装置２４，３４は、１次ばね系である軸ばね及び軸ダンパ、軸箱２３，３３の上下変位を許容しつつ、軸箱２３，３３を前後、左右方向に支持するための軸ばりや、弾性変形によって曲線通過時の操舵性を確保するための弾性体ブッシュ等を備えている。
枕ばね装置２５，３５は、台車枠２１，３１と車体１０との間に設けられる２次ばねである枕ばね等を備えている。
枕ばねは、車体１０と台車枠２１，３１との上下方向の相対変位に応じたばね反力を発生する空気ばねである。
この枕ばねには、後述する上下動ダンパ装置１００の可変減衰上下動ダンパ１２１，１２２が並列に設けられている。
The axle
The shaft
The
The pillow spring is an air spring that generates a spring reaction force corresponding to the vertical displacement between the
In this pillow spring, variable damping
車体１０の上下振動を抑制する制振装置である上下動ダンパ装置１００は、制御装置１１０、可変減衰上下動ダンパ１２１，１２２、加速度センサ１３１，１３２，１３３等を有して構成されている。
A vertical
制御装置１１０は、上下動ダンパ装置１００を統括的に制御する制振制御手段である。
制御装置１１０は、加速度センサ１３１，１３２，１３３が検出する車体加速度に基づくフィードバック制御によって、上下動ダンパ１２１，１２２に指令値を与え、減衰力特性を逐次変更するセミアクティブサスペンションを構成するとともに、先行列車に搭載された軌道検測装置により生成された軌道検測データに応じて制御パラメータ（制御ゲイン等）を切り替えるものである。
制御装置１１０は、振動検出手段１１１、指令値計算手段１１２、指令値指令手段１１３、パラメータ選定手段１１４、走行速度検出手段１１５、現在地検出手段１１６等を有する。
The
The
The
振動検出手段１１１は、加速度センサ１３１，１３２，１３３が検出した車体１０の各位置における上下振動加速度に基づいて、車体の振動を上下成分、ピッチ成分、曲げ成分、ロール成分にモード分離する。
上下成分は、車体１０が上下方向に並進する方向の振動の成分である。
ピッチ成分は、車体１０が枕木方向に沿った軸回りに揺動する方向の振動の成分である。
曲げ成分は、車体１０の構体全体が周期的に弓なり（１次振動の場合）等に変形する弾性曲げ振動の成分である。
ロール成分は、車体１０が車両前後方向に沿った軸回りに揺動する方向の振動の成分である。
Based on the vertical vibration acceleration at each position of the
The vertical component is a component of vibration in the direction in which the
The pitch component is a vibration component in a direction in which the
The bending component is a component of elastic bending vibration in which the entire structure of the
The roll component is a vibration component in a direction in which the
指令値計算手段１１２は、振動検出手段１１１が検出した各モードの振動に応じて、上下動ダンパ１２１，１２２に与える指令値を算出するものである。
指令値計算手段１１２は、振動検出手段１１１によって分離された各振動モード成分の検出値を、成分毎にそれぞれ積分することによって、車体１０の上下方向、ピッチ方向、曲げ方向、ロール方向のばね上速度、角速度をそれぞれ算出する積分手段を有する。
指令値計算手段１１２は、積分手段が出力する各振動モード成分のばね上速度、角速度に、例えば公知のスカイフック制御側に基づいて設定されるゲインを乗算することによって、各モードの振動を抑制するために効果的な減衰力の指令値を算出する。
The command
The command value calculation means 112 integrates the detection values of the vibration mode components separated by the vibration detection means 111 for each component, thereby causing the sprung in the vertical direction, pitch direction, bending direction, and roll direction of the
The command value calculation means 112 suppresses vibration in each mode by multiplying the sprung speed and angular velocity of each vibration mode component output from the integration means by a gain set based on, for example, a known skyhook control side. In order to do so, an effective damping force command value is calculated.
指令値計算手段１１２は、各振動モード成分毎の制御値を合成し、各可変減衰力上下動ダンパ１２１，１２２に制御理論上指示すべき制御値を生成し、この制御値が所定のリミット値を超過している場合にはリミット値以下とするリミッタ処理を施して最終的な指令値（指令電流の電流値）とする。
このリミット値は、軌道不整等により瞬間的に発生する上下方向振動の低減効果を最適化するよう考慮して適宜設定される。
ここで、指令値は、車両の走行中に逐次連続的に変化させてもよく、また、一定区間ごとに変化させてもよい。
The command value calculation means 112 synthesizes the control values for each vibration mode component, generates a control value that should be instructed in the control theory to each of the variable damping force
This limit value is appropriately set in consideration of optimizing the effect of reducing the vertical vibration that occurs instantaneously due to an irregular track or the like.
Here, the command value may be changed sequentially and continuously while the vehicle is traveling, or may be changed for each predetermined section.
指令値指令手段１１３は、指令値計算手段１１２が算出した指令値に応じた電流値を有する指令電流を生成し、可変減衰上下動ダンパ１２１，１２２に伝達するものである。
The command
パラメータ選定手段１１４は、地上局から送信され車上通信装置１５０が受信する直近の軌道検測データ、及び、自車両の走行速度、現在地等に基づいて、指令値計算手段１１２において用いられる制御パラメータを、予め準備された複数の制御パラメータのなかから選定し、指令値計算手段１１２に供給するものである。
制御パラメータとして、例えば、各振動モードに対応する制御ゲインや、リミット値等が上げられる。また、必要に応じて制御則そのものを変更することもここでいう制御パラメータの変更に含まれるものとする。
パラメータ選定手段１１４の機能については、後に詳細に説明する。
The
As the control parameter, for example, a control gain corresponding to each vibration mode, a limit value, or the like is raised. Also, changing the control law itself as necessary is included in the change of the control parameter here.
The function of the
走行速度検出手段１１５は、例えば軸箱に設けられた速度発電機の出力や、ＧＰＳ装置等からの情報に基づいて算出される自車両の走行速度を、運転台等を介して取得するものである。
走行速度に関する情報は、パラメータ選定手段１１４に伝達される。
The traveling speed detection means 115 acquires, for example, the traveling speed of the host vehicle calculated based on information from a speed generator provided in the axle box or information from a GPS device or the like via a driver's cab or the like. is there.
Information regarding the traveling speed is transmitted to the
現在地検出手段１１６は、例えばＡＴＣシステム、運転台、ＧＰＳ装置等からの情報に基づいて、自車両（自列車）の現在位置を検出するものである。
検出された自車両位置は、パラメータ選定手段１１４、及び、軌道検測装置１４０に伝達される。
現在地検出手段１１６は、自列車が先行列車である場合には先行列車位置検出手段として機能し、自列車が制御対象列車である場合には制御対象列車位置検出手段として機能する。
The current location detection means 116 detects the current position of the host vehicle (own train) based on information from, for example, an ATC system, a cab, a GPS device, and the like.
The detected own vehicle position is transmitted to the parameter selection means 114 and the
The current location detection means 116 functions as a preceding train position detection means when the own train is a preceding train, and functions as a control target train position detection means when the own train is a control target train.
なお、第１実施形態においては、パラメータ選定手段１１４、走行速度検出手段１１５、現在地検出手段１１６を制御対象列車の車両上に設けているが、これらは後述する地上局２００など、制御対象列車から遠隔に配置してもよい。（後述する各実施形態のパラメータ設計手段１１４Ａ、指令値選定手段１１７、計画走行速度記憶手段１１８も同様）
この場合、選定されたパラメータは、通信手段等を介して指令値計算手段１１２に提供される構成とすることができる。
In the first embodiment, the
In this case, the selected parameter can be provided to the command
可変減衰上下動ダンパ１２１，１２２は、枕ばね装置２５，３５の枕ばねと並列に設けられている。
可変減衰上下動ダンパ１２１，１２２は、台車枠２１，３１と車体１０との上下方向相対速度（伸縮速度）に応じた減衰力を発生するものである。
可変減衰上下動ダンパ１２１，１２２として、一例として、車体１０に対して台車枠２１，３１が上昇する方向に変位する際に縮むように、枕ばね装置２５，３５の枕ばねと平行に配置された油圧緩衝器を用いることができる。
The variable damping
The variable damping
As an example, the variable damping
可変減衰上下動ダンパ１２１，１２２は、例えば、ストロークに応じて作動油が通過し、減衰力を発生するオリフィスに、比例ソレノイドリリーフ弁（減衰力制御弁）を有するバイパス流路を設けて構成され、制御装置１１０からの指令値（指令電流）に応じて、比例ソレノイドリリーフ弁を駆動することによって、減衰力特性を逐次変更することが可能となっている。
可変減衰上下動ダンパ１２１，１２２は、指令電流を供給しない場合には、通常のパッシブ上下動ダンパとして機能し、システムのフェールセーフ性を確保する。
The variable damping
When the command current is not supplied, the variable damping
なお、枕ばねとして空気ばねを用いる車両では、空気ばねベローズと補助空気室との間に設けた絞りによって上下方向の減衰を得ることが一般的であるが、このように可変減衰上下動ダンパを設ける場合には、この絞りは設けずに、実質的に全ての減衰要素を可変減衰上下動ダンパにおいて負担させるようにすることが制振性能上好ましい。 In a vehicle using an air spring as a pillow spring, it is common to obtain vertical damping by a throttle provided between the air spring bellows and the auxiliary air chamber. In the case of providing, it is preferable in terms of damping performance that no diaphragm is provided and that all the damping elements are borne by the variable damping vertical motion damper.
可変減衰上下動ダンパ１２１は、１位台車２０の台車枠２１の左右両側部にそれぞれ設けられている。
可変減衰上下動ダンパ１２２は、２位台車３０の台車枠３１の左右両側部にそれぞれ設けられている。
可変減衰上下動ダンパ１２１，１２２に制御信号を伝達する配線は、制御装置１１０と接続されている。
The variable damping
The variable damping
The wiring that transmits the control signal to the variable damping
加速度センサ１３１，１３２，１３３は、車体１０の床部に設けられ、各設置箇所における車体１０の上下方向加速度を検出するものである。
加速度センサ１３１は、車体１０の床部における車両前後方向中央部に、枕木方向（車幅方向）に離間して例えば一対が設けられている。
加速度センサ１３２は、車体１０の床部における１位台車２０の近傍かつ車幅方向中央部に設けられている。
加速度センサ１３３は、車体１０の床部における２位台車３０の近傍かつ車幅方向中央部に設けられている。
The
For example, a pair of
The
The
また、車両には、軌道検測装置１４０、車上通信装置１５０が設けられている。
軌道検測装置１４０は、軸箱２３に設けられた加速度センサ２３ａの出力（軸箱２３の加速度）に基づいて、軌道変位（軌道狂い、軌道不整）を検出する軌道検測装置である。営業車に設置できる軌道検測装置としては、例えば慣性正矢軌道検測装置が好適であるが、これに限定されず、他の軌道検測装置を用いてもよい。
軌道検測装置１４０は、一例として、装置の加速度を２回積分することによって装置の空間上の位置を把握し、それとレール間の距離を測定して軌道変位を測定する構成とすることができる。また、このような加速度の積分を行わない軌道検測手法を用いることも可能である。
軌道検測装置１４０は、例えば、高低変位、通り変位、水準変位、軌間変位、平面性変位等の軌道変位（軌道狂い、軌道不整）を検出する。
軌道検測装置１４０は、このような軌道変位に関する情報を、当該箇所の位置情報と関連付けた軌道検測データを生成する。
軌道検測装置１４０は、本発明にいう軌道検測手段及び軌道検測データ生成手段としての機能を有する。
Further, the vehicle is provided with a
The
For example, the
The
The
The
慣性正矢法においては、長波長域において２回積分により発散することを防止するためにハイパスフィルタ処理を行うが、フィルタの特性により波形にひずみが発生する欠点を、波形処理時に正矢法の検測特性を組み合わせることで解決している。
このような慣性正矢法を用いた軌道検測の場合、片側のレールあたり１点のみの加速度測定により軌道変位（軌道狂い、軌道不整）を検出することが可能となり、装置自体が小型軽量かつ低コストであることから、既存の軌道検測車に限らず、営業車両等への搭載も可能となっている。
軌道検測装置１４０は、現在の車両の走行位置と、当該位置における軌道変位に関するデータとを関連付けたデータ列である軌道検測データを、逐次実質的にリアルタイムで出力する。
なお、軌道変位をリアルタイムに算出する処理は、このように車上に搭載された装置によって行ってもよいが、後述する地上局２００側で行うようにしてもよい。この場合、軌道検測装置１４０の出力をそのまま、あるいは、比較的演算負荷の軽い処理のみ施して、車上通信装置１５０から地上局２００へ送信する。
In the inertial arrow method, high-pass filter processing is performed to prevent divergence due to integration twice in the long wavelength region. However, the disadvantage of the distortion of the waveform due to the characteristics of the filter is It is solved by combining inspection characteristics.
In the case of trajectory inspection using the inertial arrow method, it is possible to detect trajectory displacement (trajectory misalignment, trajectory irregularity) by measuring the acceleration at only one point per rail on one side. Because of its low cost, it can be mounted not only on existing track inspection and measurement vehicles but also on commercial vehicles.
The
The processing for calculating the trajectory displacement in real time may be performed by the apparatus mounted on the vehicle in this way, but may be performed by the
車上通信装置１５０は、後述する地上局と通信するものである。
車上通信装置１５０は、先行列車Ｔ１に搭載された軌道検測装置１４０による軌道検測結果に基づいて生成された軌道検測データを、地上局から逐次受信して制御装置１１０のパラメータ選定手段１１４に伝達する。
また、車上通信装置１５０は、自列車に搭載された軌道検測装置１４０による軌道検測データを、後続列車Ｔ３の制振制御のため地上局に逐次送信する。
The on-
The on-
Moreover, the on-
図２は、第１実施形態の鉄道車両制振システムにおける地上局及び列車間のデータ通信を示す模式図である。
図２に示す例においては、同一の線区の軌道上を、先行列車Ｔ１、制御対象列車Ｔ２、後続列車Ｔ３が順次走行している場合を示している。
FIG. 2 is a schematic diagram showing data communication between the ground station and the train in the railway vehicle vibration damping system of the first embodiment.
In the example shown in FIG. 2, the case where the preceding train T1, the control target train T2, and the subsequent train T3 are sequentially traveling on the track of the same line section is illustrated.
第１実施形態の鉄道車両制振システムは、上述した車両１により構成される列車群に加えて、以下説明する地上局２００を有する。
地上局２００は、例えば、沿線の地上施設に設けられた情報処理センタである。
地上局２００は、地上通信装置２１０、軌道検測データ処理手段２２０、軌道検測データ蓄積手段２３０等を有する。
The railway vehicle vibration damping system according to the first embodiment includes a
The
The
地上通信装置２１０は、各列車に搭載されている車上通信装置１５０と通信し、列車から軌道検測データを受信するととともに、各列車に制振制御用の直前列車の軌道検測データを送信するものである。
The
軌道検測データ処理手段２２０は、地上通信装置２１０が受信した軌道検測データを、軌道検測データ蓄積手段２３０等で取り扱いが可能なデータ形式となるよう処理するものである。
The trajectory inspection data processing means 220 processes the trajectory inspection data received by the
軌道検測データ蓄積手段２３０は、軌道検測データ処理手段２２０が処理した軌道検測データと位置情報とを関連付けたデータを蓄積する記憶装置を備えている。
軌道検測データ蓄積手段２３０は、制御対象列車Ｔ２からの要求に応じて、対象線区の任意の位置における直近に検測された軌道変位（軌道狂い、軌道不整）に係る軌道検測データを読み出せるようになっている。
The trajectory inspection
The track inspection data accumulating means 230 stores track inspection data related to the track displacement (track misalignment, track irregularity) most recently detected at an arbitrary position in the target line section in response to a request from the control target train T2. It can be read.
制御対象列車Ｔ２のパラメータ選定手段１１４は、地上局から送信される直近の軌道検測データに基づいて、先行列車Ｔ１の直後に制御対象列車Ｔ２が走行する場合における、最新の軌道変位（軌道狂い、軌道不整）に対して最適化された制御パラメータを選択する。 The parameter selection means 114 of the control target train T2 is based on the latest track inspection data transmitted from the ground station, and the latest track displacement (track error) when the control target train T2 travels immediately after the preceding train T1. , Control parameters optimized for trajectory irregularity).
パラメータ選定手段１１４は、制御パラメータの最適値を求めるため、制御対象列車Ｔ２を構成する各車両の諸元、性能、状態（例えば、車両のばね定数、車両の劣化・整備状態）に関するデータを保持している。
パラメータ選定手段１１４は、制御対象列車Ｔ２で制振制御に用いられる制御パラメータを、逐次連続的に、あるいは、所定の区間ごとに選定し、指令値計算手段１１２に提供する。
The parameter selection means 114 holds data relating to the specifications, performance, and state (for example, vehicle spring constant, vehicle deterioration / maintenance state) of each vehicle constituting the control target train T2 in order to obtain the optimum value of the control parameter. doing.
The
以下、第１実施形態の鉄道車両制振方法について説明する。
先行列車Ｔ１に搭載されている軌道検測装置１４０は、自列車が走行中の軌道の軌道変位（軌道狂い、軌道不整）を逐次リアルタイムに計測し、先行列車Ｔ１の走行位置と関連付けた軌道検測データとして、車上通信装置１５０から地上局２００へ送信する。
地上局２００は、先行列車Ｔ１から受信した軌道検測データを保持し、制御対象列車Ｔ２からの要求に応じて制御対象列車Ｔ２に送信する。
Hereinafter, the railway vehicle vibration control method of the first embodiment will be described.
The
The
制御対象列車Ｔ２では、地上局２００から送られた軌道検測データを用いて、パラメータ選定手段１１４が指令値計算手段１１２で用いる制御パラメータを最適となるよう選定し、可変減衰上下動ダンパ１２１，１２２の減衰力特性（減衰定数）を逐次切り換える制振制御を実行する。
この制御パラメータは、制御対象列車Ｔ２の走行位置（走行区間）に応じて変更したほうが振動抑制効果が向上する場合には、制御対象列車Ｔ２の走行中に走行位置に応じて適宜変更される。
例えば、パラメータ選定手段１１４は、現在地検出手段１１６が検出する現在位置を参照し、車上通信装置１５０が受信した軌道検測データに基づいて、自車両が現在走行している区間を走行するために算出された制御パラメータを選択する。
In the control target train T2, using the track inspection data sent from the
When the vibration suppression effect is improved when the control parameter is changed according to the travel position (travel section) of the control target train T2, the control parameter is appropriately changed according to the travel position during the travel of the control target train T2.
For example, the
また、制御対象列車Ｔ２に搭載された軌道検測装置１４０による軌道検測データは、地上局２００に送信され、後続列車Ｔ３の制振制御に用いられる制御パラメータの演算に利用される。
Further, the track inspection data by the
ここで、先行列車Ｔ１として、例えば、制御対象列車Ｔ２の直前に同一軌道を走行する他の営業列車を利用することができる。
また、先行列車Ｔ１は、営業列車ではない専用の軌道検測車とすることもできる。
また、制御対象列車Ｔ２が当日の初列車である場合には、夜間に軌道保守作業が行われていない場合には、前日の最終列車を用いることもできる。
しかし、軌道保守作業が行われた場合には、軌道変位（軌道狂い、軌道不整）が変わってしまうため、初列車の前に軌道検測用の列車を走行させて得られた軌道検測データ、あるいは、初列車の前に軌道上の安全を確認するために走行する確認車に搭載された軌道検測装置を用いて得られた軌道検測データを、初列車における制御パラメータ演算時の入力データとする。
Here, as the preceding train T1, for example, another business train traveling on the same track immediately before the control target train T2 can be used.
The preceding train T1 can also be a dedicated track inspection vehicle that is not a business train.
In addition, when the control target train T2 is the first train of the day, if the track maintenance work is not performed at night, the last train of the previous day can be used.
However, when track maintenance work is performed, the track displacement (track misalignment, track irregularity) changes, so the track inspection data obtained by running the track inspection train before the first train. Or, the track inspection data obtained by using the track inspection device installed in the confirmation vehicle that runs to check the safety on the track before the first train is input when calculating the control parameters in the first train. Data.
以上説明した第１実施形態によれば、先行列車Ｔ１が走行した際の軌道変位（軌道狂い、軌道不整）は、後続する制御対象列車Ｔ２が走行する際の軌道変位と実質的に同様であるため、制御対象列車Ｔ２において先行列車Ｔ１での軌道検測データに基づいた制振制御を行うことによって、車体振動（動揺）を効果的に低減し、鉄道車両の快適性、安全性を向上することができる。
また、可変減衰ダンパ１２１，１２２の減衰力特性を制御する際の制御パラメータ（例えば制御ゲイン、制御則等）を、直近の軌道変位及び制御対象列車Ｔ２を構成する車両１の性能、状態等に応じて最適化することによって、高い制振効果を得ることができる。
According to the first embodiment described above, the track displacement (track misalignment, track irregularity) when the preceding train T1 travels is substantially the same as the track displacement when the subsequent control target train T2 travels. Therefore, by performing the vibration suppression control based on the track inspection data in the preceding train T1 in the control target train T2, the vehicle body vibration (sway) is effectively reduced, and the comfort and safety of the railway vehicle are improved. be able to.
Further, control parameters (for example, control gain, control law, etc.) when controlling the damping force characteristics of the variable damping
＜第２実施形態＞
次に、本発明を適用した鉄道車両制振システム及び鉄道車両制振方法の第２実施形態について説明する。
以下説明する各実施形態において、従前の実施形態と実質的に共通する箇所については同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of a railcar vibration damping system and railcar vibration damping method to which the present invention is applied will be described.
In each embodiment described below, portions that are substantially the same as those in the previous embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and differences are mainly described.
図３は、第２実施形態の鉄道車両制振システムにおける制御対象列車Ｔ２を構成する鉄道車両の構成を示す模式図である。
第２実施形態においては、第１実施形態のパラメータ選定手段１１４に代えて、以下説明するパラメータ設計手段１１４Ａを設けている。
パラメータ設計手段１１４Ａは、パラメータ選定手段１１４のように予め準備されたパラメータから選択するのではなく、自車両が直後に通過する箇所の軌道検測データ、及び、走行速度に基づいて、車体１０の振動抑制効果を最適化するよう制御パラメータを逐次新たに設計する機能を有する。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a configuration of a railway vehicle constituting the control target train T2 in the railway vehicle vibration suppression system of the second embodiment.
In the second embodiment, parameter design means 114A described below is provided instead of the parameter selection means 114 of the first embodiment.
The
以上説明した第２実施形態によれば、上述した第１実施形態の効果と実質的に同様の効果に加えて、制御対象列車が走行する軌道の検測結果、走行速度等に応じて都度最適化されたパラメータを設計することによって、制振効果をより高めることができる。 According to the second embodiment described above, in addition to the effect substantially similar to the effect of the first embodiment described above, it is optimal each time depending on the inspection result of the track on which the control target train travels, the traveling speed, and the like. By designing the optimized parameters, the vibration control effect can be further enhanced.
＜第３実施形態＞
次に、本発明を適用した鉄道車両制振システム及び鉄道車両制振方法の第３実施形態について説明する。
図４は、第３実施形態の鉄道車両制振システムにおける制御対象列車Ｔ２を構成する鉄道車両の構成を示す模式図である。
第３実施形態においては、可変減衰上下動ダンパ１２１，１２２の制御を、第１、第２実施形態のような車体加速度に応じたフィードバック制御ではなく、軌道検測データ及び走行速度に応じて、フィードフォワード制御により減衰力特性を切り替えている。
<Third Embodiment>
Next, a description will be given of a third embodiment of a railcar vibration damping system and railcar vibration damping method to which the present invention is applied.
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a configuration of a railway vehicle constituting the control target train T2 in the railway vehicle vibration suppression system of the third embodiment.
In the third embodiment, control of the variable damping
第３実施形態においては、第１実施形態のパラメータ選定手段１１４に代えて、指令値選定手段１１７を備えている。
また、加速度センサ１３１，１３２，１３３、振動検出手段１１１は設けられていない。
指令値選定手段１１７は、軌道検測データ、走行速度、現在地に応じて指令値を選定し、直接指令値指令手段１１３に供給する。
In the third embodiment, a command
Further, the
The command
以上説明した第３実施形態によれば、加速度センサ及びその処理装置等を省略した簡素な構成によって、制御対象列車が近い将来走行する箇所の軌道変位（軌道狂い、軌道不整）を減衰力特性の設定に反映させて制振効果を向上することができる。
例えば、レールの継ぎ目において局所的に軌道高さが低くなるいわゆる継ぎ目落ちが存在する箇所を通過する際に、予め可変減衰上下動ダンパの減衰力特性を、減衰力が小さくなるよう変更し、通過後に復帰させることにより、継ぎ目落ちを通過する際に発生する振動を抑制することができる。
なお、このような減衰力特性の変更は、所定の区間毎（例えば、継ぎ目落ちが存在する箇所、橋梁、トンネル等のように車両の振動発生態様が他の区間と異なる箇所では減衰力特性を変更する）に行ってもよく、また、車両の走行に伴う軌道変位の推移に応じて車両の走行中に連続的に減衰力特性を変更するようにしてもよい。
According to the third embodiment described above, a simple configuration that omits the acceleration sensor and its processing device, etc., makes it possible to reduce the trajectory displacement (trajectory error, trajectory irregularity) of the location where the control target train will run in the near future. The vibration control effect can be improved by reflecting the setting.
For example, when passing through a place where there is a so-called joint drop where the track height is locally reduced at the rail joint, the damping force characteristics of the variable damping vertical damper are changed in advance so that the damping force is reduced and passed. By returning later, it is possible to suppress vibrations that occur when passing through the seam drop.
It should be noted that such a change in the damping force characteristic is made for each predetermined section (for example, in a place where a seam drop exists, a place such as a bridge, a tunnel, etc. where the vibration generation mode of the vehicle is different from other sections). The damping force characteristic may be continuously changed during the traveling of the vehicle in accordance with the transition of the trajectory displacement accompanying the traveling of the vehicle.
＜第４実施形態＞
次に、本発明を適用した鉄道車両制振システム及び鉄道車両制振方法の第４実施形態について説明する。
図５は、第４実施形態の鉄道車両制振システムにおける制御対象列車Ｔ２を構成する鉄道車両の構成を示す模式図である。
<Fourth embodiment>
Next, a description will be given of a fourth embodiment of a railway vehicle damping system and a railway vehicle damping method to which the present invention is applied.
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a configuration of a railway vehicle constituting the control target train T2 in the railway vehicle vibration suppression system of the fourth embodiment.
第４実施形態においては、第１実施形態と実質的に同様にフィードバック制御を行う指令値計算手段１１２、パラメータ選定手段１１４と、第３実施形態と実質的に同様にフィードフォワード制御を行う指令値選定手段１１７とをともに備えている。
指令値指令手段１１３は、指令値計算手段１１２、指令値選定手段１１７がそれぞれ出力する指令値を、所定の制御分担比で合成し、合成された指令値を用いて制御電流値を生成する。
In the fourth embodiment, command value calculation means 112 and parameter selection means 114 that perform feedback control in substantially the same manner as in the first embodiment, and command values that perform feedforward control in substantially the same manner as in the third embodiment. Both selection means 117 are provided.
The command
以上説明した第４実施形態によれば、上述したフィードバック制御による効果と、フィードフォワード制御による効果とをともに得ることができ、鉄道車両の制振効果をよりいっそう向上することができる。 According to the fourth embodiment described above, it is possible to obtain both the effect of the feedback control described above and the effect of the feedforward control, and to further improve the vibration suppression effect of the railway vehicle.
＜第５実施形態＞
次に、本発明を適用した鉄道車両制振システム及び鉄道車両制振方法の第５実施形態について説明する。
図６は、第５実施形態の鉄道車両制振システムにおける制御対象列車Ｔ２を構成する鉄道車両の構成を示す模式図である。
<Fifth Embodiment>
Next, a description will be given of a fifth embodiment of a railway vehicle damping system and a railway vehicle damping method to which the present invention is applied.
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a configuration of a railway vehicle constituting the control target train T2 in the railway vehicle vibration suppression system of the fifth embodiment.
第５実施形態においては、第３実施形態の走行速度検出手段１１５に代えて、計画走行速度記憶手段１１８を備えている。
計画走行速度記憶手段１１８は、制御対象列車の走行時に想定される速度である計画速度の推移を、制御対象列車が走行する区間の全長にわたって蓄積したデータベースを有する。
指令値選定手段１１７は、現在地検出手段１１６から提供される自車両の現在位置に応じて、当該位置を走行する際の計画走行速度を計画走行速度記憶手段１１８から読み出し可能となっている。
In the fifth embodiment, a planned traveling
The planned traveling
The command value selection means 117 can read out the planned travel speed when traveling at the position from the planned travel speed storage means 118 according to the current position of the host vehicle provided from the current position detection means 116.
以上説明した第５実施形態によれば、上述した第３実施形態の効果と実質的に同様の効果に加えて、計画走行速度を用いることによって先読み的に指令値の選定を行うことができる。
また、このような構成は、指令値選定手段１１７を地上等に設置する場合には、走行中の列車から走行速度に関する情報を取得する必要がないため、装置構成を簡素化することができ特に好ましい。
According to the fifth embodiment described above, in addition to the effect substantially similar to the effect of the third embodiment described above, the command value can be selected in a pre-reading manner by using the planned traveling speed.
In addition, such a configuration can simplify the apparatus configuration since it is not necessary to acquire information on the traveling speed from the traveling train when the command value selection means 117 is installed on the ground or the like. preferable.
＜第６実施形態＞
次に、本発明を適用した鉄道車両制振システム及び鉄道車両制振方法の第６実施形態について説明する。
図７は、第６実施形態の鉄道車両制振システムにおける制御対象列車Ｔ２を構成する鉄道車両の構成を示す模式図である。
<Sixth Embodiment>
Next, a sixth embodiment of a railroad vehicle vibration damping system and railcar vibration damping method to which the present invention is applied will be described.
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a configuration of a railway vehicle constituting the control target train T2 in the railway vehicle vibration suppression system of the sixth embodiment.
第６実施形態においては、第１実施形態の構成に、第６実施形態と実質的に同様の計画走行速度記憶手段１１８を設けている。
計画走行速度記憶手段１１８が出力する計画走行速度は、パラメータ選定手段１１４に提供される。
パラメータ選定手段１１４は、計画走行速度を、走行速度検出手段１１５が検出する実際の走行速度と併用してパラメータ選定を行う。
In the sixth embodiment, the planned traveling speed storage means 118 substantially the same as that of the sixth embodiment is provided in the configuration of the first embodiment.
The planned travel speed output from the planned travel
The
以上説明した第６実施形態によれば、上述した第１実施形態の効果と実質的に同様の効果に加えて、計画走行速度を用いて制御パラメータを選定することにより、先読みしながら最適なパラメータを選定して制振効果を向上することができる。 According to the sixth embodiment described above, in addition to the effect substantially the same as the effect of the first embodiment described above, the optimum parameter can be obtained while prefetching by selecting the control parameter using the planned traveling speed. Can be selected to improve the vibration control effect.
＜第７実施形態＞
次に、本発明を適用した鉄道車両制振システム及び鉄道車両制振方法の第７実施形態について説明する。
図８は、第７実施形態の鉄道車両制振システムにおける制御対象列車Ｔ２を構成する鉄道車両の構成を示す模式図である。
<Seventh embodiment>
Next, a seventh embodiment of a railway vehicle vibration damping system and railroad vehicle vibration damping method to which the present invention is applied will be described.
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a configuration of a railway vehicle that configures a control target train T2 in the railway vehicle vibration suppression system according to the seventh embodiment.
第７実施形態においては、第４実施形態の構成に、第６実施形態と実質的に同様の計画走行速度記憶手段１１８を設けている。
計画走行速度記憶手段１１８が出力する計画走行速度は、パラメータ選定手段１１４及び指令値選定手段１１７に提供される。
パラメータ選定手段１１４は、計画走行速度を、走行速度検出手段１１５が検出する実際の走行速度と併用してパラメータ選定を行う。
指令値選定手段１１７は、計画走行速度を、走行速度検出手段１１５が検出する実際の走行速度と併用して指令値選定を行う。
In the seventh embodiment, the planned traveling speed storage means 118 substantially the same as that of the sixth embodiment is provided in the configuration of the fourth embodiment.
The planned travel speed output from the planned travel
The
The command value selection means 117 selects the command value by using the planned travel speed together with the actual travel speed detected by the travel speed detection means 115.
以上説明した第７実施形態によれば、上述した第４実施形態、第６実施形態の効果と実質的に同様の効果を得ることができる。
特に、計画走行速度を併用することによって、フィードフォワード制御により指令値を選定する指令値選定手段１１７において先読み的に指令値を選定することが可能となり、制振効果が向上する。
According to the seventh embodiment described above, it is possible to obtain substantially the same effects as the effects of the fourth and sixth embodiments described above.
In particular, by using the planned traveling speed together, the command value selection means 117 that selects the command value by feedforward control can select the command value in a read-ahead manner, thereby improving the vibration damping effect.
＜第８実施形態＞
次に、本発明を適用した鉄道車両制振システム及び鉄道車両制振方法の第８実施形態について説明する。
第８実施形態においては、第１実施形態の可変減衰上下動ダンパに加えて、台車枠２１，３１と車体１０とのまくらぎ方向（左右方向）の相対速度に応じた減衰力を発生するとともに、減衰力特性を変更可能な可変減衰左右動ダンパを備えている。
可変減衰左右動ダンパの減衰力特性は、第１実施形態の可変減衰上下動ダンパ１２１，１２２と実質的に同様の制御により、逐次変更されるようになっている。
以上説明した第８実施形態によれば、上述した第１実施形態の効果と実質的に同様の効果に加えて、車体左右方向の振動を効果的に抑制することができる。
<Eighth Embodiment>
Next, an eighth embodiment of a railroad vehicle vibration damping system and railroad vehicle vibration damping method to which the present invention is applied will be described.
In the eighth embodiment, in addition to the variable damping vertical movement damper of the first embodiment, a damping force corresponding to the relative speed in the sleeper direction (left-right direction) between the bogie frames 21 and 31 and the
The damping force characteristic of the variable damping left and right dynamic damper is sequentially changed by substantially the same control as that of the variable damping
According to the eighth embodiment described above, vibrations in the left-right direction of the vehicle body can be effectively suppressed in addition to the effects substantially similar to the effects of the first embodiment described above.
＜第９実施形態＞
次に、本発明を適用した鉄道車両制振システム及び鉄道車両制振方法の第９実施形態について説明する。
第９実施形態は、第１実施形態、第８実施形態の可変減衰上下動ダンパ、可変減衰左右動ダンパに代えて、上下方向、左右方向の推力を発生可能な上下動アクチュエータ、左右動アクチュエータを設け、アクティブサスペンション化したことを特徴とする。
可変減衰ダンパは、原理的に運動に対する抗力のみを発生し、運動を助長する力は発生することができないが、アクチュエータを用いることによって、運動を助長する方向にも力を発生することが可能となり、制御の自由度が向上する。
このようなアクチュエータとして、例えば空気圧式、油圧式、電動式などの各種アクチュエータを用いることができる。
上下動アクチュエータ、左右動アクチュエータは、例えばスカイフック制御則やＨ∞制御則等の制御により、出力（推力）を適宜設定される。
上下動アクチュエータ、左右動アクチュエータの制御における制御パラメータは、第１実施形態等と同様に、軌道検測データに応じて適宜変更される。
以上説明した第９実施形態によれば、第１、第８実施形態のような減衰力制御に代えて、アクチュエータの出力を制御することによって、車体の制振効果をより高めることができる。
なお、第３乃至第７実施形態においても、可変減衰ダンパをアクチュエータに置換してアクティブサスペンション化した構成とすることが可能である。
<Ninth Embodiment>
Next, a ninth embodiment of a railroad vehicle vibration damping system and railcar vibration damping method to which the present invention is applied will be described.
In the ninth embodiment, instead of the variable damping vertical motion damper and the variable damping left and right motion damper of the first embodiment and the eighth embodiment, a vertical motion actuator and a left and right motion actuator capable of generating thrust in the vertical and horizontal directions are provided. It is provided and made into an active suspension.
The variable damping damper, in principle, only generates a drag force against the motion and cannot generate a force that promotes the motion. However, by using an actuator, it becomes possible to generate a force in the direction that promotes the motion. , The degree of freedom of control is improved.
As such an actuator, for example, various actuators such as a pneumatic type, a hydraulic type, and an electric type can be used.
The output (thrust) is appropriately set for the vertical and horizontal actuators, for example, by control such as the Skyhook control law and the H∞ control law.
Control parameters for controlling the vertical and horizontal actuators are appropriately changed according to the trajectory inspection data, as in the first embodiment.
According to the ninth embodiment described above, the vibration damping effect of the vehicle body can be further enhanced by controlling the output of the actuator instead of the damping force control as in the first and eighth embodiments.
In the third to seventh embodiments, it is possible to replace the variable damping damper with an actuator to form an active suspension.
＜第１０実施形態＞
次に、本発明を適用した鉄道車両制振システム及び鉄道車両制振方法の第１０実施形態について説明する。
第１０実施形態は、第１実施形態の構成に加えて、所定以上に大きい軌道不整が存在する場合に、制振制御として制御対象列車Ｔ２に徐行速度を与え、走行速度を制限することを特徴とする。
制御パラメータ選定手段１１４は、可変減衰上下動ダンパ１２１，１２２の減衰力制御のみで車体動揺を十分に低減できない場合には、制御対象列車Ｔ２の性能、状態に応じて設定される制限速度である徐行速度を設定する。
徐行速度は、制御対象列車Ｔ２の図示しない運転台に伝達される。
徐行速度を伝達された運転台は、車両の走行速度が徐行速度を超過しないよう主電動機及びブレーキ装置を制御する。
以上説明した第１０実施形態によれば、軌道不整が大きい箇所において制御対象列車Ｔ２の走行速度を抑制することによって、確実に車体振動を抑制することができる。
<Tenth Embodiment>
Next, a description will be given of a tenth embodiment of a railcar vibration damping system and railcar vibration damping method to which the present invention is applied.
In the tenth embodiment, in addition to the configuration of the first embodiment, when there is a track irregularity larger than a predetermined value, a slow speed is given to the control target train T2 as vibration suppression control, and the traveling speed is limited. And
The control parameter selection means 114 is a speed limit set according to the performance and state of the control target train T2 when the vehicle body shake cannot be sufficiently reduced only by the damping force control of the variable damping
The slow speed is transmitted to a cab (not shown) of the control target train T2.
The cab to which the slow speed is transmitted controls the main motor and the brake device so that the traveling speed of the vehicle does not exceed the slow speed.
According to the tenth embodiment described above, the vehicle body vibration can be reliably suppressed by suppressing the traveling speed of the control target train T2 at a location where the track irregularity is large.
（変形例）
本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）鉄道車両制振システムの各要素の構成は、上述した各実施形態に限らず適宜変更することができる。
例えば、鉄道車両、制振装置やその制御系の構成は、適宜変更することができる。
可変減衰ダンパ、アクチュエータを設ける箇所は、実施形態のような車体と台車枠との間に限らず、例えば軸箱と台車枠との間や、連結する車体間であってもよい。
また、台車枠のボギー軸回りの回動に応じた減衰力を発生するヨーダンパに可変減衰ダンパを設けたり、これに代えてアクチュエータを設けてもよい。
さらに、可変減衰ダンパ、アクチュエータを制御するために適用される制御則や、入力信号を発生する加速度センタの配置も特に限定されない。
（２）実施形態においては、制御対象列車の車上において制御パラメータの選定、パラメータの設計、指令値の選定等を行っているが、このような機能を有する装置を地上に設置してもよい。例えば、地上等の制御対象列車から遠隔に設置された装置によって制御対象列車の現在位置を取得し、制御対象列車の現在位置又は直後に通過する位置に対応する軌道変位（軌道狂い、軌道不整）に関するデータを読み出し、その軌道変位に対して制振効果が最良となるように制御パラメータや指令値を生成し、制御対象列車に伝達するようにしてもよい。
また、実施形態においては、軌道検測データのリアルタイム処理を車上に搭載された軌道検測装置によって行っているが、車両から軸箱の加速度の生データを遠隔（地上局等）に設けられた演算装置に伝送し、演算装置によってリアルタイム処理を行うようにしてもよい。
（３）実施形態においては、直前を走行する列車の軌道検測データに基づいて制御対象列車の制振制御を行っているが、軌道検測を行う先行列車と後続する制御対象列車との間に他の列車が走行してもよい。また、先行列車による軌道検測データを、後続する複数の制御対象列車で共用してもよい。このような構成とすることによって、軌道検測装置をすべての列車に搭載できない場合であっても本発明を適用することができる。
（４）軌道検測手法は、実施形態のような慣性測定法に限らず、他の手法であってもよい。例えば、光学式のセンサを用いた差分法により軌道検測を行ってもよい。
（５）可変減衰ダンパを用いた制振制御（セミアクティブサスペンション）とアクチュエータを用いた制振制御（アクティブサスペンション）とを同一の車両で併用するようにしてもよい。
(Modification)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes are possible, and these are also within the technical scope of the present invention.
(1) The configuration of each element of the railcar vibration damping system is not limited to the above-described embodiments, and can be changed as appropriate.
For example, the configuration of the railway vehicle, the vibration damping device, and its control system can be changed as appropriate.
The location where the variable damping damper and the actuator are provided is not limited to between the vehicle body and the carriage frame as in the embodiment, but may be, for example, between the axle box and the carriage frame or between the connected vehicle bodies.
Further, a variable damping damper may be provided in the yaw damper that generates a damping force according to the rotation of the bogie frame around the bogie axis, or an actuator may be provided instead.
Furthermore, there are no particular limitations on the control law applied to control the variable damping damper and the actuator and the arrangement of the acceleration center that generates the input signal.
(2) In the embodiment, selection of control parameters, design of parameters, selection of command values, and the like are performed on the control target train, but a device having such a function may be installed on the ground. . For example, the current position of the control target train is acquired by a device installed remotely from the control target train such as the ground, and the track displacement corresponding to the current position of the control target train or a position that passes immediately after the control target train (track misalignment, track irregularity) The control parameter and the command value may be generated so as to obtain the best vibration damping effect with respect to the track displacement and transmitted to the control target train.
Further, in the embodiment, real-time processing of the trajectory inspection data is performed by the trajectory inspection device mounted on the vehicle, but the raw data of the acceleration of the axle box from the vehicle is provided remotely (such as a ground station). It may be transmitted to the arithmetic device, and real time processing may be performed by the arithmetic device.
(3) In the embodiment, the vibration control of the control target train is performed based on the trajectory inspection data of the train traveling immediately before, but between the preceding train that performs the trajectory inspection and the subsequent control target train. Other trains may run. Further, the track inspection data of the preceding train may be shared by a plurality of subsequent control target trains. By adopting such a configuration, the present invention can be applied even when the track inspection device cannot be mounted on all trains.
(4) The trajectory inspection method is not limited to the inertial measurement method as in the embodiment, and may be another method. For example, the trajectory inspection may be performed by a difference method using an optical sensor.
(5) Damping control (semi-active suspension) using a variable damping damper and damping control (active suspension) using an actuator may be used together in the same vehicle.
１ 車両 １０ 車体
２０ １位台車 ２１ 台車枠
２２ 輪軸 ２３ 軸箱
２３ａ 加速度センサ
２４ 軸箱支持装置 ２５ 枕ばね装置
３０ ２位台車 ３１ 台車枠
３２ 輪軸 ３３ 軸箱
３４ 軸箱支持装置 ３５ 枕ばね装置
１００ 上下動ダンパ装置（制振装置）
１１０ 制御装置 １１１ 振動検出手段
１１２ パラメータ計算手段 １１３ 指令値指令手段
１１４ パラメータ選定手段 １１４Ａ パラメータ設計手段
１１５ 走行速度検出手段 １１６ 現在地検出手段
１１７ 指令値選定手段 １１８ 計画走行速度記憶手段
１２１，１２２ 可変減衰上下動ダンパ
１３１，１３２，１３３ 加速度センサ
１４０ 軌道検測装置 １５０ 車上通信装置
２００ 地上局 ２１０ 地上通信装置
２２０ 軌道検測データ処理手段 ２３０ 軌道検測データ蓄積手段
Ｔ１ 先行列車 Ｔ２ 制御対象列車
Ｔ３ 後続列車
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記先行列車の軌道検測時の位置を検出する先行列車位置検出手段と、
前記軌道検測手段により検測された軌道変位情報と前記先行列車位置検出手段により検出された位置情報とを関連付けた軌道検測データを生成する軌道検測データ生成手段と、
前記制御対象列車の位置を検出する制御対象列車位置検出手段と、
前記軌道検測データ及び前記制御対象列車の位置に基づいて前記制御対象列車を構成する鉄道車両の車体振動を低減するよう制振制御を行う制振制御手段と
を備えることを特徴とする鉄道車両制振システム。 Track inspection means that detects the track displacement by detecting the track mounted on the preceding train that travels the track before the control target train travels,
Preceding train position detecting means for detecting the position of the preceding train during track inspection;
Track detection data generating means for generating track detection data associating the track displacement information detected by the track detection means with the position information detected by the preceding train position detection means;
Control target train position detecting means for detecting the position of the control target train;
A railcar comprising: vibration suppression control means for performing vibration suppression control so as to reduce vehicle body vibration of the railcar constituting the control target train based on the track inspection data and the position of the control target train. Damping system.
前記制振制御手段は、前記走行速度に基づいて前記制振制御を行うこと
を特徴とする請求項１に記載の鉄道車両制振システム。 Comprising speed detecting means for detecting the traveling speed of the control target train;
The railway vehicle vibration damping system according to claim 1, wherein the vibration damping control unit performs the vibration damping control based on the traveling speed.
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の鉄道車両制振システム。 The vibration damping control means is a variable damping damper that generates the damping force according to the relative speed between the first member and the second member that constitute the rail vehicle and is relatively displaced, and that can change the damping force characteristic. 2. The apparatus according to claim 1, further comprising a function of controlling the damping force characteristic, and changing a control parameter used for controlling the damping force characteristic according to the track inspection data and the position of the control target train. The railway vehicle vibration damping system according to claim 2.
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の鉄道車両制振システム。 The vibration suppression control means is provided between the first member and the second member that constitute the rail vehicle and relatively displace, and generates a force that relatively displaces the first member and the second member. 2. The apparatus according to claim 1, further comprising a function of controlling an output of the generated actuator, and changing a control parameter used for controlling the output according to the track inspection data and the position of the control target train. Item 3. The railcar vibration damping system according to Item 2.
前記先行列車の前記軌道検測手段から前記制御パラメータ生成手段に前記軌道検測データを伝送する第１の通信手段と、
前記制御パラメータ生成手段から前記制振制御手段に前記制御パラメータを伝送する第２の通信手段とを備えること
を特徴とする請求項３又は請求項４に記載の鉄道車両制振システム。 Control parameter generation means for generating the control parameter based on the trajectory inspection data;
First communication means for transmitting the track inspection data from the track inspection means of the preceding train to the control parameter generation means;
5. The railway vehicle vibration damping system according to claim 3, further comprising: a second communication unit that transmits the control parameter from the control parameter generation unit to the vibration damping control unit.
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の鉄道車両制振システム。 The vibration damping control means is a variable damping damper that generates the damping force according to the relative speed between the first member and the second member that constitute the rail vehicle and is relatively displaced, and that can change the damping force characteristic. It has a function of controlling the damping force characteristic, and at least a part of a command value for changing the damping force characteristic is set by feedforward control according to the track inspection data and the position of the control target train. The railway vehicle vibration damping system according to claim 1 or 2.
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の鉄道車両制振システム。 The vibration suppression control means is provided between the first member and the second member that constitute the rail vehicle and relatively displace, and generates a force that relatively displaces the first member and the second member. A function of controlling the output of the generated actuator is set, and at least a part of the command value of the output is set by feedforward control according to the track inspection data and the position of the control target train. The railway vehicle vibration damping system according to claim 1 or claim 2.
を特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の鉄道車両制振システム。 The vibration suppression control means, when there is a track irregularity greater than or equal to a predetermined value in the track inspection data, the traveling speed when the control target train travels in a location where there is a track irregularity greater than or equal to the predetermined speed or less The railcar vibration damping system according to any one of claims 1 to 7, wherein the railcar vibration damping system has a function of restricting to the above.
前記軌道検測データ及び前記制御対象列車の位置に基づいて前記制御対象列車を構成する鉄道車両の車体振動を低減するよう制振制御を行うこと
を特徴とする鉄道車両制振方法。 Detects the track displacement information obtained by detecting the track by the track inspection means mounted on the preceding train traveling on the track before the controlled train travels, and the position of the preceding train during the track detection To generate track inspection data in association with the position information detected by the preceding train position detection means,
A railway vehicle vibration control method, wherein vibration suppression control is performed so as to reduce vehicle body vibration of a railway vehicle constituting the control target train based on the track inspection data and the position of the control target train.
を特徴とする請求項９に記載の鉄道車両制振方法。 The railway vehicle vibration damping method according to claim 9, wherein the vibration damping control is performed based on a traveling speed of the control target train.
前記減衰力特性の制御に用いられる制御パラメータを前記軌道検測データ及び前記制御対象列車の位置に応じて変更すること
を特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の鉄道車両制振方法。 The vibration suppression control includes the variable damping damper of the variable damping damper that generates the damping force according to the relative speed between the first member and the second member that constitute the railway vehicle and is relatively displaced, and that can change the damping force characteristic. It controls the damping force characteristics,
The railway vehicle vibration damping method according to claim 9 or 10, wherein a control parameter used for controlling the damping force characteristic is changed according to the track inspection data and a position of the control target train.
前記出力の制御に用いられる制御パラメータを前記軌道検測データ及び前記制御対象列車の位置に応じて変更すること
を特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の鉄道車両制振方法。 The vibration suppression control generates a force that is provided between the first member and the second member that constitute the rail vehicle and is relatively displaced, and that relatively displaces the first member and the second member. To control the output of the actuator
The railway vehicle vibration damping method according to claim 9 or 10, wherein a control parameter used for controlling the output is changed according to the track inspection data and a position of the control target train.
前記減衰力特性を変更する指令値の少なくとも一部を前記軌道検測データ及び前記制御対象列車の位置に応じたフィードフォワード制御により設定すること
を特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の鉄道車両制振方法。 The vibration suppression control includes the variable damping damper of the variable damping damper that generates the damping force according to the relative speed between the first member and the second member that constitute the railway vehicle and is relatively displaced, and that can change the damping force characteristic. It controls the damping force characteristics,
The at least part of the command value for changing the damping force characteristic is set by feedforward control in accordance with the track inspection data and the position of the control target train. Railway vehicle vibration control method.
前記出力の指令値の少なくとも一部を前記軌道検測データ及び前記制御対象列車の位置に応じたフィードフォワード制御により設定すること
を特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の鉄道車両制振方法。 The vibration suppression control generates a force that is provided between the first member and the second member that constitute the rail vehicle and is relatively displaced, and that relatively displaces the first member and the second member. To control the output of the actuator
11. The railway vehicle vibration suppression according to claim 9, wherein at least a part of the command value of the output is set by feedforward control according to the track inspection data and the position of the control target train. Method.
を特徴とする請求項９から請求項１４までのいずれか１項に記載の鉄道車両制振方法。 When the track inspection data includes a track irregularity greater than or equal to a predetermined value, the traveling speed when the control target train travels in a location where a track irregularity greater than or equal to the predetermined value is limited to a predetermined speed or less. The railway vehicle vibration damping method according to any one of claims 9 to 14.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017152182A JP2019031145A (en) | 2017-08-07 | 2017-08-07 | Vibration suppressing system for railway vehicle and method for the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017152182A JP2019031145A (en) | 2017-08-07 | 2017-08-07 | Vibration suppressing system for railway vehicle and method for the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019031145A true JP2019031145A (en) | 2019-02-28 |
Family
ID=65522883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017152182A Pending JP2019031145A (en) | 2017-08-07 | 2017-08-07 | Vibration suppressing system for railway vehicle and method for the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2019031145A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114543717A (en) * | 2022-02-25 | 2022-05-27 | 京沪高速铁路股份有限公司 | Deformation identification method and device for ballastless track slab, terminal and storage medium |
| JP7257729B2 (en) | 2020-03-24 | 2023-04-14 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | Bridge resonance detection method, its resonance detection device, and bridge resonance detection program |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06239232A (en) * | 1993-02-15 | 1994-08-30 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Vibration control device for railway rolling stock |
| JPH1059179A (en) * | 1996-08-22 | 1998-03-03 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Vibration control method to rolling stock |
| JP2000351368A (en) * | 1999-06-11 | 2000-12-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Method for reducing vibration of rolling stock |
| JP2009042179A (en) * | 2007-08-10 | 2009-02-26 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Train own-vehicle position detection device, vehicle body inclination control system, steering system, active vibration control system, and semi-active vibration control system |
| JP2015227834A (en) * | 2014-06-02 | 2015-12-17 | 日本信号株式会社 | Track inspection device |
| JP2018118536A (en) * | 2017-01-23 | 2018-08-02 | 日本車輌製造株式会社 | Railway vehicle |
-
2017
- 2017-08-07 JP JP2017152182A patent/JP2019031145A/en active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06239232A (en) * | 1993-02-15 | 1994-08-30 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Vibration control device for railway rolling stock |
| JPH1059179A (en) * | 1996-08-22 | 1998-03-03 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Vibration control method to rolling stock |
| JP2000351368A (en) * | 1999-06-11 | 2000-12-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Method for reducing vibration of rolling stock |
| JP2009042179A (en) * | 2007-08-10 | 2009-02-26 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Train own-vehicle position detection device, vehicle body inclination control system, steering system, active vibration control system, and semi-active vibration control system |
| JP2015227834A (en) * | 2014-06-02 | 2015-12-17 | 日本信号株式会社 | Track inspection device |
| JP2018118536A (en) * | 2017-01-23 | 2018-08-02 | 日本車輌製造株式会社 | Railway vehicle |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7257729B2 (en) | 2020-03-24 | 2023-04-14 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | Bridge resonance detection method, its resonance detection device, and bridge resonance detection program |
| CN114543717A (en) * | 2022-02-25 | 2022-05-27 | 京沪高速铁路股份有限公司 | Deformation identification method and device for ballastless track slab, terminal and storage medium |
| CN114543717B (en) * | 2022-02-25 | 2024-03-22 | 京沪高速铁路股份有限公司 | Deformation identification method and device for ballastless track plate, terminal and storage medium |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bruni et al. | Control and monitoring for railway vehicle dynamics | |
| JP5255780B2 (en) | Railway vehicle vibration control device | |
| Goodall et al. | Active suspensions | |
| JP2008247333A (en) | Vibration control device for railway vehicle | |
| JP2015009696A (en) | Suspension control device | |
| JP2007131204A (en) | Damping device for railway vehicle | |
| US10207723B2 (en) | Train suspension control systems and methods | |
| CN107054395A (en) | A kind of active control type actuator and bogie | |
| CN106184268B (en) | A kind of active control anti-side roll method | |
| JP2019031145A (en) | Vibration suppressing system for railway vehicle and method for the same | |
| JP5643124B2 (en) | Inter-vehicle damper device | |
| JP6474112B2 (en) | Vehicle vibration control device | |
| JP5522549B2 (en) | Railway vehicle vibration control system | |
| JP4429955B2 (en) | Vehicle vibration control device | |
| JPWO2017145794A1 (en) | Suspension control device | |
| CN112046508A (en) | Hinged vibration reduction method and device for actively controlling carriage end of air rail train | |
| Sugahara et al. | Vertical Vibration Suppression System for Railway Vehicles Based on Primary Suspension Damping Control—System Development and Vehicle Running Test Results— | |
| JP2023068276A (en) | Railway vehicle vibration control device and railway vehicle vibration control method | |
| JP6471036B2 (en) | Vertical motion damper device, railway vehicle, and vibration control method for railway vehicle | |
| JP6313269B2 (en) | Vibration control device | |
| US6108596A (en) | Process and device for the control and/or regulation of wagon body tilt systems | |
| JP2014141257A (en) | Inter-vehicle damper device | |
| Sughara et al. | Suppression of vertical vibrations in railway vehicles using variable primary and secondary hydraulic dampers | |
| JP6862938B2 (en) | Yaw damper device for railway vehicles | |
| JP7204041B2 (en) | Operating state diagnosis device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190906 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200825 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200908 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20210427 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210726 |
|
| C60 | Trial request (containing other claim documents, opposition documents) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60 Effective date: 20210726 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20210803 |
|
| C21 | Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21 Effective date: 20210806 |
|
| A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20211008 |
|
| C211 | Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C211 Effective date: 20211012 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20211116 |
|
| C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22 Effective date: 20220329 |
|
| C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22 Effective date: 20220412 |
|
| C13 | Notice of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C13 Effective date: 20220607 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220729 |
|
| C13 | Notice of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C13 Effective date: 20221115 |
|
| C23 | Notice of termination of proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C23 Effective date: 20230228 |
|
| C03 | Trial/appeal decision taken |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C03 Effective date: 20230329 |
|
| C30A | Notification sent |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C3012 Effective date: 20230329 |
|
| C30 | Protocol of an oral hearing |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C30 Effective date: 20230404 |
|
| C302 | Record of communication |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C302 Effective date: 20230404 |