JP2020013379A - 車両運行システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、二次電池を搭載した自動運転可能な複数台の電動車両の運行ダイア、つまり運行計画を、この複数台の電動車両からの情報に基づいて変更（再構築）する車両運行システムを提供する。【解決手段】上記課題を解決するために、本発明の車両運行システムは、所定の運行計画に基づいて所定の走行径路を走行し、二次電池を搭載した自動運転可能な複数台の電動車両からの情報を使用し、それぞれの電動車両に搭載された二次電池の最大出力値を演算し、演算された最大出力値と走行径路を走行する際に要求される二次電池の要求出力値とを比較し、運行計画を再構築するものである。【選択図】 図２

Description

本発明は、車両運行システムに関する。

本技術分野の背景技術として、特開２０１５−０９２３２８号公報（特許文献１）がある。この公報には、複数の電動車両が電欠を起こさずに運行する運行計画を立案することができる運行管理装置を提供することが記載されている。特に、この公報には、運行管理装置の運行計画立案手段は、各径路を電動車両が運行する際に消費する消費電力量を計算し、消費電力量に基づいて各充電拠点において電動車両に充電する充電電力量を計算し、充電電力量に基づいて電動車両を運行ダイアに割当てることが記載されている。

特開２０１５−０９２３２８号公報

前記特許文献１には、複数の電動車両の運行計画を立案することができる運行管理装置が記載されている。しかし、特許文献１に記載する運行管理装置は、充電電力量に基づいて電動車両を運行ダイアに割当てるものであり、電動車両からの情報に基づいて運行ダイアを変更（再構築）するものではない。

そこで、本発明は、二次電池を搭載した自動運転可能な複数台の電動車両の運行ダイア、つまり運行計画を、この複数台の電動車両からの情報に基づいて変更（再構築）する車両運行システムを提供する。

上記課題を解決するために、本発明の車両運行システムは、所定の運行計画に基づいて所定の走行径路を走行し、二次電池を搭載した自動運転可能な複数台の電動車両からの情報を使用し、それぞれの電動車両に搭載された二次電池の最大出力値を演算し、演算された最大出力値と走行径路を走行する際に要求される二次電池の要求出力値とを比較し、運行計画を再構築するものである。

本発明によれば、二次電池を搭載した自動運転可能な複数台の電動車両の運行ダイア、つまり運行計画を、この複数台の電動車両からの情報に基づいて変更（再構築）する車両運行システムを提供することができる。

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。

電動車両の概略を示す説明図である。 管理センタの概略を示す説明図である。 周回走行時に電動車両の走行パターンが変化した際の出力値の推移を示す説明図である。 周回走行時に電動車両の乗車人数が変化した際の出力値の推移を示す説明図である。 周回走行時に電動車両の走行時間帯が変化した際の出力値の推移を示す説明図である。 周回走行時に電動車両の走行径路が変化した際の出力値の推移を示す説明図である。

以下、実施例を、図面を用いて説明する。

なお、以下の説明は、本発明の内容の具体例を示すものであり、本発明がこれらの説明に限定されるものではなく、本明細書に開示される技術的思想の範囲内において、当業者による様々な変更が可能である。また、実施例を説明するため、図中、同一の機能を有するものは、同一の符号を付け、その繰り返しの説明は省略する場合がある。

近年、自動運転タクシーや自動運転バスのように、利用者を無人で輸送する自動運転可能な車両が開発され、実用化が進められている。この自動運転可能な自動運転車両は、管理センタから提供される走行径路（運行ルートを含む）に従い、指定された走行経路を自動走行する。

商業施設を起終点とした走行径路を自動運転車両が走行するような車両運行システムの場合、利用者は、自宅付近から自動運転車両に乗車して商業施設で降車する、あるいは、商業施設から自動運転車両に乗車して自宅付近で降車するといった利用方法を使用する。

本実施例に記載する車両運行システムは、例えば、商業施設Ａから商業施設Ｂへ、その後、商業施設Ｂから商業施設Ａへの走行径路を周回走行するように、自動運転車両を使用する。

こうした自動運転車両は、二次電池が搭載される電動車両である。

本実施例では、二次電池として、リチウムイオン二次電池を使用して説明する。リチウムイオン二次電池とは、電解質中における電極へのリチウムイオンの吸蔵・放出により、電気エネルギーを貯蔵または放出する電気化学デバイスである。これは、リチウムイオン電池、非水電解質二次電池、非水電解液二次電池等の別の名称でも呼ばれることがあり、いずれの電池も、本実施例では使用可能である。

また、二次電池には、ナトリウムイオン二次電池、マグネシウムイオン二次電池、カルシウムイオン二次電池、亜鉛二次電池、アルミニウムイオン二次電池なども含まれる。さらに、二次電池に限らず、例えば、リチウムイオンキャパシタ等の電力を貯蔵または放出できるデバイスも使用可能である。

図１は、電動車両の概略を示す説明図である。

本実施例に説明する車両運行システムに使用される電動車両１００は、二次電池１０、インバータ１１、モータ（電動モータ）１２、電池制御装置４０、インバータ制御装置４６、モータ制御装置４７、電動車両全体を統括する車両制御装置５０から構成される。

本実施例に記載する電動車両１００は、二次電池１０を使用し、モータ１２で駆動する自動運転（無人化運転）が可能な小型（４〜５人の最大乗車人数）モビリティ車両である。

複数の二次電池のセルを直並列に接続した二次電池１０には、各セル及び総セル（二次電池１０の全体）の電圧を検出する電圧センサ４１、二次電池１０の電流を検出する電流センサ４２、二次電池１０の周辺の温度を検出する温度センサ４３が設置される。

それぞれのセンサ（電圧センサ４１、電流センサ４２、温度センサ４３）で検出された情報（電圧情報、電流情報、温度情報）は、電池制御装置４０に送信される。

電流センサ４２には、二次電池１０に流れる電流により発生する磁界を利用するホール素子や二次電池１０に挿入した抵抗の両端に生じる電圧が電流に比例することを利用するシャント抵抗が使用されるが、この方式に拘ることはない。

温度センサ４３は、二次電池１０の周辺（内部あるいは表面）の複数箇所に設置され、温度センサ４３には、サーミスタや熱電対が使用されるが、この方式に拘ることはない。

電圧センサ４１は、各セル及び総セル（二次電池１０の全体）の両端子の電圧を検出するものである。

電池制御装置４０は、それぞれのセンサ（電圧センサ４１、電流センサ４２、温度センサ４３）から送信された電圧情報（データ）、電流情報（データ）、温度情報（データ）のそれぞれの情報（データ）に基づいて、二次電池１０の充電率（SOC：State of Charge）及び二次電池１０の抵抗上昇率（容量維持率）（SOH：State of Health）を二次電池１０の劣化状態（劣化情報（データ））として演算し、車両制御装置５０に送信する。

二次電池１０の充電率（ＳＯＣ）は、二次電池１０の電圧を測定し、ＳＯＣ‐ＯＣＶ曲線（横軸にＳＯＣ、縦軸にＯＣＶ（開放状態における端子電圧）をプロットした曲線）を使用して簡易に演算することができる。なお、二次電池１０のＳＯＣが変化すると二次電池１０の内部抵抗も変化する。また、二次電池１０の抵抗上昇率（容量維持率）（ＳＯＨ）は、使用しているある時点における抵抗値／初期の抵抗値（又は、使用しているある時点における容量／初期の容量）から演算することができる。

なお、電池制御装置４０は、ＳＯＣやＳＯＨの他、それぞれのセンサ（電圧センサ４１、電流センサ４２、温度センサ４３）で検出された情報（データ）（電圧、電流、温度）や、これらセンサで検出された情報（データ）が、所定の設定閾値を超えた場合を示す警報が含まれることもある。

車両制御装置５０は、電池制御装置４０、インバータ制御装置４６、モータ制御装置４７からの情報を収集し、必要に応じて、それぞれの制御装置（電池制御装置４０、インバータ制御装置４６、モータ制御装置４７）に指令する。

なお、図示はしていないが、電動車両１００は、カメラを搭載し、電動車両１００が走行する走行径路の環境状態（天候等）を環境情報（データ）として検出する。

また、図示はしていないが、電動車両１００は、カーナビゲーションを搭載し、電動車両１００の走行径路の位置を位置情報（データ）として検出する。また、走行径路の道路状態（渋滞等）を道路情報（データ）として検出する。

その他、図示はしていないが、電動車両１００は、電動車両１００の走行速度、電動車両１００の走行重量を検出するセンサを有し、電動車両１００の走行速度を走行速度情報（データ）として、電動車両１００の走行重量を走行重量情報（データ）として、検出する。なお、走行重量とは、電動車両１００が走行している周回走行時の重量であり、乗客の有無や乗客の増減によって変化する。また、電動車両１００は、外気温度（外気温度情報（データ））を検出する。

図２は、管理センタの概略を示す説明図である。

車両運行システムの主体である管理センタ２００は、通信部２０１、記憶部２１０、演算部２２０を有する。

また、電動車両１００は、所定の走行径路５００を走行する。本実施例では、この走行径路５００は周回径路であり、電動車両１００はこの周回径路を周回走行する。

なお、説明の都合上、一つの走行径路５００を記載するが、複数の走行径路５００が存在する。また、電動車両１００は、二次電池を搭載した自動運転可能な小型のモビリティであり、一つの走行径路５００に複数台が走行してもよい。

それぞれの電動車両１００と管理センタ２００との間では、情報が送受信される。すなわち、電動車両１００からは電動車両１００の情報が送信され、管理センタ２００からは変更される運行計画が送信される。

電動車両１００は、車両制御装置５０及び送受信部を備え、電動車両１００を特定するための情報（データ）である車両ＩＤと共に、電池情報(温度情報、電流情報、電圧情報、劣化情報)、走行速度情報、位置情報、走行重量情報の各種情報を、管理センタ２００に送信する。

また、管理センタ２００は、電動車両１００へ、変更される運行計画を送信する。

管理センタ２００には、電動車両１００との間で情報を送受信する通信部２０１、それぞれの電動車両１００から送信された各種情報や、例えば走行経路５００に関する情報（坂道地点や停車場所等の情報）を記憶する記憶部２１０、電動車両１００に搭載された二次電池１０の最大出力値や走行経路５００を走行する際に要求される二次電池１０の要求出力値を演算する演算部２２０から構成される。

通信部２０１は、電動車両１００からのそれぞれの電動車両１００の車両ＩＤ、電池情報(温度情報、電流情報、電圧情報、劣化情報)、走行速度情報、位置情報、走行重量情報を受信すると共に、演算部２２０における演算の結果、運行計画（電動車両１００の乗車人数、走行時間帯、走行径路、走行パターン）を変更する必要が生じた場合には、通信部２０１から電動車両１００に変更される運行計画が送信される。

記憶部２１０は、車両情報ＤＢ２１２、走行路情報ＤＢ２１３、車両走行パターン情報ＤＢ２１１、過去の演算結果の情報ＤＢ２１４のデータベース（ＤＢ）を有する。

車両走行パターン情報ＤＢ２１１には、それぞれの電動車両１００が、どの走行経路をどの時間帯に走行しているかといった電動車両１００が走行する走行径路５００の情報（予め設定されている所定の運行計画）が記録されている。

車両情報ＤＢ２１２には、それぞれの電動車両１００に搭載されたモータ１２、インバータ１１、二次電池１０、電動車両１００の自重といった電動車両１００の基本情報（データ）が記録されている。

走行路情報ＤＢ２１３には、それぞれの走行経路５００に関する情報（坂道地点や停車場所等の情報）、すなわち、それぞれの走行径路５００の標高、距離、路面状態の情報（データ）が記録されている。

過去の演算結果の情報ＤＢ２１４には、演算部２２０における演算結果が記録されている。

なお、これらＤＢに記録される情報は、実際に走行している電動車両１００から送信された各種情報に基づいて、最新の情報に更新されることがある。

演算部２２０は、電池出力演算部２２１、経路出力演算部２２２、走行可否判断部２２３、新規手段探索部２２４を有する。

電力出力演算部２２１では、それぞれの電動車両１００から送信された電池情報を含む各種情報に基づいて、予め設定されている運行計画に従ってそれぞれの走行径路５００を走行している途中の所定のタイミングにおける二次電池１０の最大出力値（出力可能な許容放電電力値：許容出力値）を演算する。

これは、予め設定されている運行計画に従って走行している途中（停車中または駐車中も含む）に、最大出力値を演算することを意味する。なお、これまでに走行した際の二次電池１０の消費容量を加味することになる。

得られた演算結果は、記憶部２１０に記録すると共に、走行可否判断部２２３に送信される。

ここで、二次電池１０の最大出力値の演算について記載する。なお、二次電池１０の最大出力値は、電動車両１００に搭載された二次電池１０が放電可能な電力値である。二次電池１０の最大出力値は、二次電池１０の電圧情報、温度情報、電流情報、内部抵抗、ＳＯＣを使用して演算される。

最初に、二次電池１０の電圧情報及び内部抵抗から、二次電池１０の放電可能な許容電流値を演算する。ここで、内部抵抗は、二次電池１０に通電させた際の電圧情報及び電流情報の変化に基づいて演算する。この内部抵抗の演算は、電動車両１００が停車（駐車）している状態から発車する状態に移行するタイミングの情報に基づいて演算されることが好ましい。より正確な内部抵抗が演算できるためである。

次に、二次電池１０のＳＯＣが所定の計画値より低い場合には、更なる放電を抑制するため、最大出力値を小さく設定する（あまり出力が出せないと判断する。）。

次に、二次電池１０の温度が所定の計画値より高い場合には、所定の温度を超えないように、最大出力値を小さく設定する（あまり出力が出せないと判断する。）。二次電池１０の電流の通電時間を抑え、二次電池１０の温度の上昇を抑制し、最大出力値を制限する。一般的に、二次電池１０に長時間、大電流を一定時間、充放電させると、二次電池１０の劣化が急激に進む傾向があるためである。

なお、二次電池１０のＳＯＣは、３０％以上９５％以下で使用することが好ましい。二次電池１０の内部抵抗の変化が小さく、二次電池１０の劣化を抑制することができる。また、二次電池１０は、常温近傍３０℃〜６０℃で使用することが好ましい。二次電池１０の内部抵抗の変化が小さいためであり、二次電池１０の温度上昇を抑制することが重要でもある。

このように、二次電池１０の最大出力値を所定のタイミングにおいて演算する。つまり、二次電池１０がこのタイミング（走行径路５００上における所定のポイント）で出力することができる最大の許容出力値を演算することになる。なお、演算方法としては、公知の方法（一般的な車両シミュレーションソフト）が採用される。

本実施例では、二次電池１０の最大出力値を、管理センタ２００の演算部２２０で演算するが、車両１００で演算し、その演算結果（最大出力値）を管理センタ２００に送信してもよい。

そして、経路出力演算部２２２は、走行路情報ＤＢ２１３に記録されたそれぞれの走行経路５００に関する情報（坂道地点や停車場所等の情報、すなわち、それぞれの走行径路５００の標高、距離、路面状態の情報）と、車両情報ＤＢ２１２に記録されたそれぞれの電動車両１００の基本情報と、に基づいて、電動車両１００が予め設定されている運行計画に従って走行径路５００を走行する際に要求される二次電池１０の要求出力値を演算する。

ここで、二次電池１０への要求出力値について記載する。二次電池１０への要求出力値とは、今後、予め設定されている走行径路５００を走行する際に要求される（必要とされる）出力値である。また、二次電池１０への要求出力値は、二次電池１０の最大出力値を演算するタイミング（ポイント）と同様のタイミング（ポイント）で必要とされる。なお、この要求出力値は、予め設定されている運行計画に従って走行径路５００を走行する際に、要求される二次電池１０に対する出力値として、予め設定しておくこともできる。

このように、今後、走行が予定される走行径路５００上の複数のポイントにおける二次電池１０の最大出力値と二次電池１０の要求出力値を求め、その各ポイントにおいて、これらが比較されることになる。

得られた演算結果は、過去の演算情報ＤＢ２１４に記録すると共に、走行可否判断部ＤＢ２２３に送信される。

走行可否判断部２２３は、電池出力演算部２２１で演算した二次電池１０の最大出力値と、経路出力演算部２２２で演算した二次電池１０への要求出力値と、を比較し、電動車両１００が、今後、予め設定されている運行計画に従って、残りの走行径路を走行できるか否かを判断する。ここで残りの走行径路とは、この判断がされた地点から電動車両１００が走行する必要がある終着点までの走行径路のことであり、また、この判断は、走行径路５００上の所定のポイント（予め設定されているポイントでもよい）で実施される。

もし、電池出力演算部２２１で演算した二次電池１０の最大出力値が、経路出力演算部２２２で演算した二次電池１０への要求出力値よりも小さいと判断された場合には、走行可否判断部２２３にて、その電動車両１００は、予め設定されている運行計画に従って、今後、走行できないと判断する。

ここでは、単純に最大出力値と要求出力値との大小の比較にとどまらず、過去の演算情報ＤＢ２１４に記録されている二次電池１０への要求出力値の変動要因を加味し、今後、二次電池１０の最大出力値が、走行経路５００を走行する際に要求される二次電池１０の要求出力値よりも小さくなると判断することもできる。

例えば、電動車両１００に搭載されたカメラからの環境情報、外気温度情報、道路情報等に基づき、二次電池１０への要求出力値が多くなると予想される場合がある。

このように、二次電池１０の最大出力値は、二次電池１０が使用された状況（環境）により著しく減少する。このため、電動車両１００は、予め設定されている運行計画に基づいた走行径路５００を走行できなくなる可能がある。

本実施例によれば、二次電池１０を搭載した電動車両１００からの各種情報に基づき、それぞれの電動車両１００の最大出力値やそれぞれの電動車両１００のへの要求出力値が、不測の事態により変動した場合であっても、運行計画を変更することにより、電動車両１００の運行が停滞することがない車両運行システムを提供することができる。

新規手段検索部２２４では、走行可否判断部２２３にて、電動車両１００が、今後、走行できないと判断した場合に、運行計画を変更する。

なお、運行計画には、走行径路、走行パターン、走行時間帯、乗車人数、二次電池１０の充電ポイントや充電時間、停車や駐車場所等が含まれる。

変更方法として、それぞれ電動車両１００の走行パターン、乗車人数、走行時間帯、走行径路に着目する。

それぞれの変更方法を以下に記載する。

なお、電動車両１００に搭載する二次電池１０の総セル数を増加させ、二次電池１０の最大出力値を大きくすることもできる。また、電動車両１００に搭載する二次電池１０の種類を（許容電流値を大きくすることができる二次電池に）変更することにより、二次電池１０の最大出力値を大きくすることもできる。

本実施例に記載する車両運行システムは、例えば、電動車両１００に搭載する二次電池１０の充電タイミング（時間やポイント）を短くすることなく、電動車両１００に搭載する二次電池１０の総セル数を増加させることなく、更には、電動車両１００に搭載する二次電池１０の種類を変更することなく、予め設定されている所定の運行計画に沿って周回走行している電動車両１００を使用して、運行計画を変更するものである。

本実施例に記載する車両運行システムは、予め設定されている所定の運行計画に基づいて運行している電動車両１００に搭載された二次電池１０の最大出力値を演算し、演算された最大出力値と走行径路５００を走行する際に要求される二次電池１０の要求出力値とを比較し、運行計画を変更し、電動車両１００の最大出力値や電動車両１００への要求出力値に不測の事態が発生した場合であっても、電動車両１００の運行を停滞させないものである。

つまり、本実施例に記載する車両運行システムは、所定の運行計画に基づいて所定の走行径路５００を走行し、二次電池１０を搭載した自動運転可能な複数台の電動車両１００からの情報を使用し、それぞれの電動車両１００に搭載された二次電池１０の最大出力値を演算し、演算された最大出力値と走行径路５００を走行する際に要求される二次電池１０の要求出力値とを比較し、運行計画を再構築するものである。

また、本実施例に記載する車両運行システムに使用される管理センタ２００は、電動車両１００に搭載される二次電池１０の電池情報を受信する通信部２０１と、電動車両１００が走行する走行径路５００の情報が記録される車両走行パターン情報データベース２１１と、走行径路に関する情報が記録される走行路情報データベース２１３と、電動車両１００の基本情報が記録される車両情報データベース２１２と、を有する記憶部２１０と、電池情報に基づいて、二次電池１０の最大出力値を演算する電池出力演算部２２１と、走行径路５００に関する情報と基本情報とに基づいて、電動車両１００が予め設定されている運行計画に沿って走行径路５００を走行する際に要求される二次電池１０の要求出力値を演算する径路出力演算部２２２と、最大出力値と要求出力値とを比較し、電動車両１００が予め設定されている運行計画に従って走行できるか否かを判断する走行可否演算部２２３と、を有する演算部２２０と、を具備する。

これにより、本実施例に記載する車両運行システムは、それぞれの電動車両１００の最大出力値やそれぞれの電動車両１００への要求出力値が、不測の事態により変動した場合であっても、電動車両１００の運行が停滞することなく、車両運行サービスを提供することができる。

図３は、周回走行時に電動車両の走行パターンが変化した際の出力値の推移を示す説明図である。

図３は、電動車両１００が停止状態からある一定速度まで加速し、所定の時間、一定速度で走行した後、停止する場合を示している。上のグラフは電動車両１００の速度（速度（加速度）パターン）の変化を、下のグラフは電動車両１００への要求出力値の変化を示している。

電動車両１００は、走行径路５００を周回走行する。予め設定されている運行計画（見直し前）に基づいた電動車両１００の走行は、比較的高速で周回走行している。

一方、変更される運行計画（見直し後）に基づいた電動車両１００の走行は、見直し前の走行に比較して、比較的低速で周回走行している。

なお、見直し前と見直し後は同一の距離（同一の走行径路）を走行している。

こうした見直し前と見直し後とおける電動車両１００に搭載された二次電池１０への要求出力値を比較した場合、見直し前に比較して見直し後が、長時間、走行できることがわかる。つまり、走行パターンを見直しすることにより、二次電池１０への要求出力値が低下することがわかる。

ここで、走行パターンとは、電動車両１００が走行する際の速度（加速度）パターンである。

つまり、走行パターンを変更することにより、電動車両１００に搭載される二次電池１０への要求出力値を低下させることができる。

電動車両１００が、商業施設Ａから商業施設Ｂへ、その後、商業施設Ｂから商業施設Ａへの走行径路を周回走行する場合、通常、電動車両１００は、予め設定されている運行計画に基づいて、自動運転走行する。

しかし、例えば、商業施設Ａから商業施設Ｂへの走行径路を走行した後、電動車両１００に搭載される二次電池１０の最大出力値を演算したところ、不測の事態により、この最大出力値が、商業施設Ｂから商業施設Ａへの走行径路を走行する際に要求される二次電池１０の要求出力値より小さかった場合には、走行パターンを変更し、つまり運行計画を変更し、走行することにより、電動車両１００の運行を停滞させることなく、電動車両１００を運行することができる。

図４は、周回走行時に電動車両の乗車人数が変化した際の出力値の推移を示す説明図である。

図４は、乗車人数が、３人、４人、５人と変化した際の電動車両１００への要求出力値の変化を示している。

電動車両１００は、走行径路５００を周回走行する。

電動車両１００の乗車可能な乗車人数を変更することで、二次電池１０への要求出力値が変化することがわかる。乗車人数を増加させると要求出力値は増加し、乗車人数を減少させると要求出力値は減少することがわかる。

これは、乗車人数が増加すると電動車両１００の走行重量が増加し、その結果、電動車両１００が走行径路５００を走行する際に要求される要求出力値が増加するためである。

このことから、要求出力値を二次電池１０の最大出力値より小さくする方法１つとして、電動車両１００の乗車人数を減少させることが考えられる。

複数の電動車両１００の間で、運行計画を変更することで、電動車両１００の全体で解決することができる。

なお、これらは、乗車人数を変更し、同一の距離（同一の走行径路）を同一時間で走行している。

つまり、乗車人数を少なくすることにより、電動車両１００に搭載される二次電池１０への要求出力値を低下させることができる。

電動車両１００が、商業施設Ａから商業施設Ｂへ、その後、商業施設Ｂから商業施設Ａへの走行径路を周回走行する場合、通常、電動車両１００は、予め設定されている運行計画に基づいて、自動運転走行する。

しかし、例えば、商業施設Ａから商業施設Ｂへの走行径路を走行した後、電動車両１００に搭載される二次電池１０の最大出力値を演算したところ、不測の事態により、この最大出力値が、商業施設Ｂから商業施設Ａへの走行径路を走行する際に要求される二次電池１０の要求出力値より小さかった場合には、乗車人数を少なく規制し、つまり運行計画を変更し、走行することにより、電動車両１００の運行を停滞させることなく、電動車両１００を運行することができる。

図５は、周回走行時に電動車両の走行時間帯が変化した際の出力値の推移を示す説明図である。

図５は、走行時間帯（周回時間）が、午後２時〜３時の場合と午後４時〜５時の場合における電動車両１００への要求出力値及び電動車両１００の最大出力値の変化を示している。

電動車両１００は、走行径路５００を周回走行する。

電動車両１００と電動車両１０１とが、同一の走行径路５００を走行する場合を考える。電動車両１００が午後２時〜３時、電動車両１０１が午後４時〜５時に、同一の走行径路５００を周回走行している。

上のグラフは、走行時間帯を変えた場合の要求出力値、下のグラフは、電動車両１００及び電動車両１０１の最大出力値を示している。

上のグラフから、午後４時〜５時に周回走行する場合が、午後２時〜３時に周回走行する場合に比較して、要求出力値が大きくなっていることがわかる。

また、下のグラフから、電動車両１００の最大出力値が、電動車両１０１の最大出力値に比較して、大きくなっており、電動車両１０１の最大出力値が、電動車両１００への要求出力値に近接していることがわかる。この結果から、電動車両１００が周回時間を午後４時〜５時、電動車両１０１が周回時間を午後２時〜３時に見直す（変更する）と、要求出力値が最大出力値より大幅に小さくなり、電動車両を停滞させずに運行することができる。

なお、本実施例では電動車両１００が２台の場合を説明したが、２台以上の複数台であってもよい。

図６は、周回走行時に電動車両の走行径路が変化した際の出力値の推移を示す説明図である。

図６は、異なる走行径路５００を走行する場合における電動車両１００への要求出力値及び電動車両１００の最大出力値の変化を示している。

電動車両１００は、走行径路５００を周回走行する。

電動車両１００が走行径路５００を、電動車両１０３が走行径路５０３を、周回走行している。

上のグラフは、走行径路を変えた場合の要求出力値、下のグラフは、電動車両１００及び電動車両１０３の最大出力値を示している。

上のグラフから、走行径路５００を周回走行する場合が、走行径路５０３を周回走行する場合に比較して、要求出力値が大きくなっていることがわかる。

また、下のグラフから、電動車両１０３の最大出力値が、電動車両１００の最大出力値に比較して、大きくなっており、電動車両１０３の最大出力値が、電動車両１００への要求出力値に近接していることがわかる。

電動車両１００と電動車両１０３とが、走行径路５００と走行径路５０３とを走行する場合を考える。管理センタ２００の演算部２２０では、それぞれの走行径路を走行する電動車両１００に搭載される二次電池１０への要求出力値を計算することができる。

ここで、走行径路５０３で要求される要求出力値が、走行径路５００で要求される要求出力値に比較して小さいとする。

この状態で、電動車両１００に搭載された二次電池の最大出力値が、電動車両１０３に搭載された二次電池の最大出力値と比較して低下した場合、電動車両１００に走行径路５０３を走行させ、電動車両１０３に走行径路５００を走行させる。

この結果から、電動車両１００が走行径路５０３を走行し、電動車両１０３が走行径路５００を走行することに見直す（変更する）と、要求出力値が最大出力値より大幅に小さくなり、電動車両１００を停滞させずに運行することができる。

なお、本実施例では電動車両１００が２台の場合を説明したが、２台以上の複数台であってもよい。

本実施例では、電動車両１００が周回走行する際に必要な時間が長くなり、必要な人数が乗車できない場合が発生する可能性もある。このような場合は、電動車両１００を入れ替え、電動車両１００の走行時間帯や走行経路を変更することによって、対応することが可能である。

本実施例では、電動車両１００が周回走行する際に、電動車両１００が不測の事態により、電動車両の周回走行に次回の充電タイミング前に、走行できなくなってしまう等の齟齬のない運行計画を提供するものである。

本実施例では、電動車両１００が、周回走行時の各種情報を管理センタ２００に送信し、管理センタがこれらの情報に基づいて、電動車両に搭載された二次電池の最大出力値を演算しているが、電動車両１００の車両制御装置５０が、二次電池の最大出力値に基づいて、予め設定されている運行計画に基づいての走行が不可能であることを自ら宣言し、運行計画を変更してもよい。

管理センタ２００では、電動車両１００から送信された、変更された運行計画に基づいて、新規手段探索部２２４で走行経路を決定し、電動車両に送信することもできる。

また、本実施例では、二次電池１０の最大出力値に着目したが、モータの最大出力値に着目して、運行計画を変更してもよい。

なお、本実施例は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

１００ 車両
１０ 二次電池
１１ インバータ
１２ モータ
４０ 電池制御装置
４１ 電圧センサ
４２ 電流センサ
４３ 温度センサ
４６ インバータ制御装置
４７ モータ監視装置
５０ 車両制御装置
２００ 管理センタ
２０１ 通信部
２１０ 記憶部
２１１ 車両運行パターン情報ＤＢ
２１２ 車両情報ＤＢ
２１３ 走行路情報ＤＢ
２１４ 過去の演算情報ＤＢ
２２０ 演算部
２２１ 電池出力演算部
２２２ 経路出力演算部
２２３ 走行可否判断部
２２４ 新規手段探索部
３００ 管制センタ
４００ 充電システム
５００ 走行経路

Claims (9)

1. 所定の運行計画に基づいて所定の走行径路を走行し、二次電池を搭載した自動運転可能な複数台の電動車両からの情報を使用し、それぞれの電動車両に搭載された二次電池の最大出力値を演算し、演算された前記最大出力値と前記走行径路を走行する際に要求される二次電池の要求出力値とを比較し、前記運行計画を再構築することを特徴とする車両運行システム。
2. 電動車両に搭載される二次電池の電池情報を受信する通信部と、
   前記電動車両が走行する走行径路の情報が記録される車両走行パターン情報データベースと、走行径路に関する情報が記録される走行路情報データベースと、電動車両の基本情報が記録される車両情報データベースと、を有する記憶部と、
   前記電池情報に基づいて、前記二次電池の最大出力値を演算する電池出力演算部と、前記走行径路に関する情報と前記基本情報とに基づいて、前記電動車両が予め設定されている運行計画に沿って前記走行径路を走行する際に要求される前記二次電池の要求出力値を演算する径路出力演算部と、前記最大出力値と前記要求出力値とを比較し、前記電動車両が予め設定されている運行計画に従って走行できるか否かを判断する走行可否演算部と、を有する演算部と、
   を具備する管理センタを有することを特徴とする車両運行システム。
3. 前記電池情報が、前記二次電池の温度情報、電流情報、電圧情報、劣化情報であることを特徴とする請求項２に記載の車両運行システム。
4. 前記走行径路に関する情報が、前記走行径路の標高、距離、路面状態であることを特徴とする請求項２に記載の車両運行システム。
5. 前記基本情報が、前記電動車両の自重あることを特徴とする請求項２に記載の車両運行システム。
6. 前記運行計画の再構築は、前記電動車両の走行パターンを変更することを特徴とする請求項１に記載の車両運行システム。
7. 前記運行計画の再構築は、前記電動車両の乗車人数を変更することを特徴とする請求項１に記載の車両運行システム。
8. 前記運行計画の再構築は、前記電動車両の走行時間帯を変更することを特徴とする請求項１に記載の車両運行システム。
9. 前記運行計画の再構築は、前記電動車両の走行径路を変更することを特徴とする請求項１に記載の車両運行システム。

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