JP5023139B2 - 列車制御システムおよび鉄道制御システム - Google Patents
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Description
Sx=Sp+Vx×Tx
により求めることができる。これにより、先行列車の推定位置が更新される。
OV1−Rt1・I1=OV2−Rt2・I2
I1+I2=I
の連立方程式によって求められる。次にステップ605に進む。
PV=OV1−Rt1・I1
もしくは、
PV=OV2−Rt2・I2
で求める。以上で終了となる。
PV_100a=1500− 750*0.5*0.2=1425[V]
となる。同様の手法で、列車100b,100cのそれぞれの予測パンタ点電圧PV_100b,PV_100cを算出すると、
PV_100b=1500−1000*1.0*0.2=1300[V]
PV_100c=1500− 750*0.5*0.2=1425[V]
となる。また、実際のパンタ点電圧PeVを計算するため、回路方程式から各変電所から流れる電流を計算すると、変電所201aから流れる電流は2000A、変電所201bから流れる電流も2000Aとなり、列車100a,100b,100cのそれぞれのパンタ点電圧PeV_100a,PeV_100b,PeV_100cは、
PeV_100a=1500−2000*0.5*0.2=1300[V]
PeV_100b=1300−1000*0.5*0.2=1200[V]
PeV_100c=1500−2000*0.5*0.2=1300[V]
であることが分かる。送り出し電圧OVと予測パンタ点電圧PVの差をb1、予測パンタ点電圧PVと実際のパンタ点電圧PeVの差をa1として、電圧比a1/b1を求めると、電流を最も使用している列車100bが最も小さい値となっていることが分かる。
PV_100a=1500−2250*0.5*0.2=1275[V]
PV_100b=1500−1000*1.0*0.2=1300[V]
PV_100c=1500− 750*0.5*0.2=1425[V]
となる。また、この条件において、実際のパンタ点電圧PeVを計算するため、回路方程式から各変電所から流れる電流を計算すると、変電所201aから流れる電流は3500A、変電所201bから流れる電流も2500Aとなり、列車100a,100b,100cのそれぞれのパンタ点電圧PeV_100a,PeV_100b,PeV_100cは、
PeV_100a=1500−3500*0.5*0.2=1150[V]
PeV_100b=1150− 500*0.5*0.2=1100[V]
PeV_100c=1500−2500*0.5*0.2=1250[V]
となる。この時、a1/b1を求めると、電流を最も使用している列車100aが最も小さい値となっていることが分かる。
PV_100a=1500− 500*0.5*0.2=1350[V]
PV_100b=1500−1000*1.0*0.2=1300[V]
PV_100c=1500− 500*0.5*0.2=1350[V]
となる。また、この条件において、実際のパンタ点電圧PeVを計算するため、回路方程式から各変電所から流れる電流を計算すると、変電所201aから流れる電流は3000A、変電所201bから流れる電流も3000Aとなり、列車100a,100b,100cのそれぞれのパンタ点電圧PeV_100a,PeV_100b,PeV_100cは、
PeV_100a=1500−3000*0.5*0.2=1200[V]
PeV_100b=1200−1000*0.5*0.2=1100[V]
PeV_100c=1500−3000*0.5*0.2=1250[V]
となる。この時、a1/b1を求めると、すべての列車100a,100b,100cについて同じ値となっている。以上の事から、a1/b1が小さいほど電流を多く消費している列車といえる。また、a1/b1が1の場合には、すべての列車で同じ電流を使用しているといえる。なお、列車が回生する場合には予測パンタ点電圧PVは送り出し電圧OVよりも大きくなり、実際のパンタ点電圧PeVは他の列車の影響を受けるため、該当区域内のすべての列車が回生しない限りは、予測パンタ点電圧PVよりも必ず小さくなるからa1/b1<0となる。回生列車は、ピークカットという観点では電力を絞る必要がないため、a1/b1<0の列車は制御をかける必要がない。一方、該当区域内のすべての列車が回生の場合には回生失効する可能性があるため、制御する必要がある。この時は、a1/b1<0とはならず、a1/b1≧0となるため、このことからa1/b1≧0も条件となる。さらに、a1/b1が1よりも小さい列車が、他の列車よりも電流を使用しているといえる。以上述べたことから、(2)予測パンタ点電圧PV(3)実際のパンタ点電圧PeVにより、どの列車を制御することが、ピークカットに大きく貢献するかが分かる。このため、単純なピークカット制御をする際には、a1/b1≧0かつa1/b1<1の場合には、ノッチを緩めるというのが最も簡単な手法となる。また、(1)先行列車の推定位置まで走行するためにかかる時間Htと設定時隔値Qtから求める時間比Ht/Qtを判断に加えることで、列車同士の挙動に影響を与えにくい列車に対して制御をかけることが可能となり、それとともに、変電所のピークをカットすることが可能となる。なお、前記列車同士の挙動に影響を与えにくい列車とは、たとえば、先行列車との間隔が詰まりすぎていて、後続列車との間隔が開いている列車などが考えられる。また、時間比Ht/Qtが1よりも大きければ大きいほど、先行列車との間隔が開いていることになり、1よりも小さいほど詰まっているということがわかる。従ってa1/b1≧0かつa1/b1*Ht/Qt1が1より小さければ小さいほど、先行列車との間隔が詰まっていてかつ電流を多く使っている列車といえる。以上のことから、a1/b1≧0かつa1/b1*Ht/Qt<1以下の列車のノッチを緩めることで、効果的な制御が実現できるといえる。
101 位置計測手段
102 速度計測手段
103 電圧計測手段
104 信号情報入手手段
105 データベース
106 運転制御手段
107 列車位置
108 列車速度
109 自列車のパンタ点電圧
110 信号情報
111 自列車性能
112 変電所位置
113 時隔設定値
114 運転制御指令
115 先行列車位置推定手段
116 到達時間推定手段
117 パンタ点電圧予測手段
118 運転指令決定手段(第1の実施例)
119 先行列車推定位置
120 先行列車位置到達時間
121 1周期前の運転制御指令
122 予測パンタ点電圧
201a,201b 変電所
202 架線
203a,203b,203c パンタ
1201 変電所電流供給部
1202 変電所から列車へのピークカット指令情報
1203 変電所電流監視手段
1204 変電所情報送信部
1301 運転指令決定手段(第2の実施例)
1302 車上側送受信部(第2の実施例)
1501 運行管理システム
1502 列車状態情報
1503 時間比Ht/Qt
1601 運転指令決定手段(第3の実施例)
1602 車上側送受信部(第3の実施例)
Claims (6)
- 自列車の位置を計測する位置計測手段と、
自列車の速度を計測する速度計測手段と、
自列車のパンタグラフにおける電圧を計測する電圧計測手段と、
変電所の絶対位置を記憶している変電所データベースと、
自列車に対する信号情報を入手する信号情報入手手段と、
運転制御指令を決定する運転制御手段を有する列車制御システムにおいて、
前記運転制御手段は前記信号情報入手手段から得られる信号の変化タイミングから先行列車までの位置を推定する先行列車位置推定手段と、
前記先行列車位置推定手段から得られる先行列車推定位置と速度計測手段から得られる自列車の速度とから先行列車位置までに到達する時間を推定する到達時間推定手段と、
自列車の位置からパンタグラフにおける電圧を予測するパンタ点電圧予測手段と、を有し、
前記到達時間推定手段から得られる先行列車位置までに到達する時間と、前記パンタ点電圧予測手段から得られるパンタグラフにおける電圧予測値と、前記電圧計測手段から得られる実際の自列車のパンタグラフにおける電圧と、から運転制御指令を決定する運転指令決定手段を有することを特徴とする列車制御システム。 - 請求項1の列車制御システムにおいて、
前記運転指令決定手段は、到達時間推定手段から得られる先行列車位置までに到達する時間とデータベースより得られる時隔設定値から得られる第1の比を演算する手段と、
前記パンタ点電圧予測手段より得られるパンタグラフにおける電圧予測値と、前記電圧予測値から前記電圧計測手段より得られる実際の自列車のパンタグラフにおける電圧を引いた値と、から得られる第2の比を演算する手段と、を備え、
前記第1の比と前記第2の比との乗算値に基づき前記運転制御指令を決定することを特徴とする列車制御システム。 - 請求項1または請求項2記載の列車制御システムを有する列車と、前記列車に電力を供給する架線と、前記架線に電力を供給する変電所と、前記列車が互いに接触しないように制御する信号システムと、を備える鉄道制御システムにおいて、
前記変電所は、変電所の出力が所定値を超えたか否かを判定する変電所電流監視手段と、前記変電所電流監視手段で判定した結果を前記列車に通信する送受信器を有することを特徴とする鉄道制御システム。 - 自列車の位置を計測する位置計測手段と、
自列車の速度を計測する速度計測手段と、
自列車のパンタグラフにおける電圧を計測する電圧計測手段と、
変電所の絶対位置を記憶している変電所データベースと、
運転制御指令を決定する運転制御手段と、を有する列車制御システムを搭載した複数の列車と、
前記複数の列車に電力を供給する架線と、
前記架線に電力を供給する変電所と、
前記複数の列車の位置を把握し、前記複数の列車との相互通信により記憶されている各列車の状態を前記列車に知らせる運行管理システムと、を備える鉄道システムにおいて、
前記列車に搭載された列車制御システムにおける前記運転制御手段は、自列車の位置からパンタグラフにおける電圧を予測するパンタ点電圧予測手段を有し、
前記パンタ点電圧予測手段から得られるパンタグラフにおける電圧予測値と、前記電圧計測手段から得られる実際の自列車のパンタグラフにおける電圧と、前記運行管理システムからの各列車の状態と、を基に運転制御指令を決定する運転指令決定手段を有することを特徴とする鉄道システム。 - 請求項4の鉄道システムにおいて、
前記運転指令決定手段は、到達時間推定手段から得られる先行列車位置までに到達する時間とデータベースより得られる時隔設定値から得られる第1の比を演算する手段と、
前記パンタ点電圧予測手段より得られるパンタグラフにおける電圧予測値と、前記電圧予測値から前記電圧計測手段より得られる実際の自列車のパンタグラフにおける電圧を引いた値と、から得られる第2の比を演算する手段と、を備え、
前記第1の比と前記第2の比の乗算値に基づき前記運転制御指令を決定することを特徴とする鉄道システム。 - 請求項4または請求項5記載の鉄道システムにおいて、
前記変電所は、変電所の出力が所定値を超えたか否かを判定する変電所電流監視手段と、前記変電所電流監視手段で判定した結果を前記列車に通信する送受信器を有することを特徴とする鉄道システム。
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