WO2019187643A1 - 列車制御システムおよび列車制御方法 - Google Patents

列車制御システムおよび列車制御方法 Download PDF

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光彦 田中
友彦 中邨
直也 家重
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Definitions

  • the present invention relates to a train control system and a train control method, and is suitable for application to, for example, a train control system and a train control method for performing stop control of a train based on the number of brake notches.
  • the brake notch is set so that the train speed follows the target speed pattern.
  • a technique for selecting and stopping a train at a target stop point is disclosed (see Patent Document 1). While the train is decelerating (during decelerating), the train can be stopped at a position close to the target stop point by repeating the above control according to a predetermined control cycle.
  • the present invention has been made in consideration of the above points, and intends to propose a train control system and a train control method capable of accurately stopping a train at a stop target position.
  • a train control system that performs stop control of the train based on the number of brake notches for braking the train, and a speed detection unit that detects the current speed of the train
  • a position detection unit that detects a current position of the train, target speed information that defines a relationship between a distance to a target stop point indicating a target point at which the train is stopped and the speed of the train
  • the train A calculation unit that calculates a speed difference indicating a difference between a speed specified based on a current position of the train and a current speed of the train, and a speed between the speed specified from the target speed information and the speed of the train Brake notch information defining the relationship between the difference and the number of brake notches, the speed specified from the target speed information, the current speed of the train, and the speed difference calculated by the calculation unit
  • determining whether the number of brake notches to be output is determined, the deceleration in the target speed information, and the deceleration of the train are within a predetermined
  • a train control method which performs stop control of the said train based on the number of brake notches for braking a train, Comprising: A speed detection part detects the present speed of the said train 1st A step, a second step in which the position detection unit detects the current position of the train, and a calculation unit between the distance to the target stop point indicating the target point at which the train is stopped and the speed of the train A third step of calculating a speed difference indicating a difference between target speed information defining a relationship and a speed specified based on a current position of the train and a current speed of the train; Brake notch information in which the relationship between the speed specified by the target speed information and the speed difference between the train and the number of brake notches is defined, the speed specified from the target speed information, and the current train Speed of And a fourth step of determining the number of brake notches to be output based on the speed difference calculated by the calculation unit, and a correction unit comprising: a deceleration in the target
  • the train can be accurately stopped at the stop target position.
  • the fixed position stop control can be performed according to the vehicle characteristics.
  • FIG. 1 shows the train control system by 1st Embodiment as a whole.
  • control fixed position stop control
  • the train control system 1 control (fixed position stop control) is performed for stopping the train 100 at a target stop point indicating a target point where the train 100 is stopped.
  • the train 100 includes a speed detection unit 101 that can detect the current speed of the train 100, a position detection unit 102 that can detect the current position of the train 100, and the speed and position of the train 100 detected by the speed detection unit 101.
  • the control unit 103 that calculates the number of brake notches for braking the train 100 from the information on the position of the train 100 detected by the detection unit 102, and the brake of the train 100 based on the number of brake notches output from the control unit 103
  • the brake output unit 104 (which performs stop control of the train 100).
  • the control unit 103 includes a computer (computer), and includes a CPU that performs processing, a memory that stores information, and the like.
  • the functions (calculation unit, determination unit, correction unit, etc.) of the control unit 103 may be realized by, for example, a CPU reading a program into a memory and executing it (software), or by hardware such as a dedicated circuit. It may be realized, or may be realized by combining software and hardware. Also, some of the functions of the control unit 103 may be realized by another computer that can communicate with the control unit 103.
  • the control unit 103 calculates, for example, a target speed pattern (an example of target speed information) that defines the relationship between the distance to the target stop point and the speed of the train 100 using the deceleration of a predetermined number of brake notches.
  • a target speed pattern an example of target speed information
  • control unit 103 determines a relationship between the difference between the speed specified from the target speed pattern and the speed of the train 100 (speed difference) and the number of brake notches to be output (an example of brake notch information). ) Etc. (stored in memory).
  • one brake notch pattern (predetermined brake notch pattern) defined based on the predetermined number of brake notches may be provided, or each brake notch pattern may be provided in addition to the predetermined brake notch pattern.
  • Each brake notch pattern (each brake notch pattern for correction) defined based on the number of notches may be provided.
  • the control unit 103 determines the actual vehicle characteristics of the train 100 (operation section, distance between stations, gradient (gradient of the section of the route), train speed, and train type. Train type, boarding rate, etc.), the deceleration operation is controlled based on the measured vehicle characteristics, and the train 100 is accurately stopped at the stop target position.
  • control unit 103 may change the speed change rate per unit time of the target speed pattern (deceleration of the design value of the brake notch) and the speed change rate of the train 100 speed per unit time (reduction of the train 100).
  • Speed and the brake notch pattern used to determine the number of brake notches is corrected so as to correspond to the actual deceleration of the train 100.
  • the control unit 103 corrects the brake notch pattern so that the braking force of the train 100 is increased.
  • the control unit 103 corrects the brake notch pattern so that the braking force of the train 100 is reduced. According to this correction, the train 100 can be accurately stopped at the stop target position.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a flowchart according to the fixed position stop control process executed by the control unit 103.
  • the control unit 103 determines whether or not to start the fixed position stop control (step S11). More specifically, the control unit 103 determines whether or not the vehicle has passed a ground unit indicating a position (control start position) at which the fixed position stop control is started. When it is determined that the fixed position stop control is started, the control unit 103 moves the process to step S12, and when it is determined that the fixed position stop control is not started, the control unit 103 performs the process of step S11 again.
  • step S12 the control unit 103 calculates a target speed pattern for deceleration of a predetermined number of brake notches based on the control start position and the target stop point.
  • step S ⁇ b> 13 the control unit 103 determines the difference between the current speed of the train 100 detected by the speed detection unit 101 and the speed in the target speed pattern corresponding to the current position of the train 100 detected by the position detection unit 102.
  • (Speed difference) is calculated.
  • the speed difference can be calculated by subtracting the speed of the target speed pattern from the current speed of the train 100.
  • step S14 the control unit 103 performs a brake process. More specifically, the control unit 103 determines the number of brake notches to be output based on the brake notch pattern, the speed specified from the target speed pattern, the current speed of the train 100, and the calculated speed difference. To do. When determining the number of brake notches, the control unit 103 outputs the determined number of brake notches to the brake output unit 104. The brake output unit 104 controls the brake of the train 100 based on the number of brake notches output from the control unit 103.
  • step S15 the control unit 103 determines whether the number of brake notches is output from the brake notch pattern (whether the number of brake notches is output to the brake output unit 104). If it is determined that the number of brake notches is output to the brake output unit 104, the control unit 103 proceeds to step S16, and if it is determined that the number of brake notches is not output to the brake output unit 104, the control unit 103 performs processing to step S19. Move.
  • step S16 the control unit 103 calculates the current deceleration of the train 100 based on the current speed of the train 100 detected by the speed detection unit 101.
  • step S17 the control unit 103 determines whether or not the current deceleration of the train 100 and the deceleration of the target speed pattern are within a predetermined allowable value range (whether or not they match). If the control unit 103 determines that they match, the control unit 103 moves the process to step S18. If the control unit 103 determines that they do not match, the control unit 103 moves the process to step S19.
  • step S17 and step S18 are not restricted to the above-mentioned content.
  • the control unit 103 determines whether or not the deceleration of the train 100 has an extreme value (maximum value or minimum value), and determines that it has an extreme value.
  • the number of brake notches for deceleration of the train 100 closest to the deceleration of the brake notch pattern may be specified, and the brake notch pattern may be changed based on the specified number of brake notches. According to such processing, for example, even when it is determined that there is no matching deceleration, the train 100 is appropriately stopped at the target stop point based on the optimal deceleration among the variable decelerations. Will be able to.
  • step S19 the control unit 103 determines whether or not to stop the fixed position stop control. More specifically, the control unit 103 determines whether or not the train 100 has stopped. When it is determined that the fixed position stop control is to be ended, the control unit 103 ends the fixed position stop control, and when it is determined that the fixed position stop control is not to be ended, the process proceeds to step S13.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship (an example) between the speed of the train 100 on which the fixed position stop control is performed and the distance to the target stop point 301.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of correction of the brake notch pattern 401.
  • Condition (A) It is assumed that the number of brake notches of the train 100 is from “1” to “7” notches.
  • Condition (B) It is assumed that the target speed pattern 302 is calculated by using the deceleration of the number of brake notches “4” as the deceleration of the predetermined number of brake notches.
  • Condition (C) The deceleration of the train 100 depends on the state of the overhead load voltage, the state of the load-receiving device depending on the state of boarding efficiency, and the like.
  • the deceleration due to the predetermined number of brake notches of the train 100 is the rated deceleration (deceleration due to the predetermined number of brake notches at design (design value). It is assumed that the deceleration is lower than
  • Control start point 303 When the train 100 passes through the ground element 304 provided at the control start point 303 indicating the position at which the fixed position stop control is started, the position detection unit 102 of the train 100 transmits position information to the control unit 103.
  • the control unit 103 determines to start the fixed position stop control from the received position information (step S11), and calculates a target speed pattern 302 for stopping at the target stop point 301 based on the position information (step S12).
  • control unit 103 compares the speed of the train 100 (train speed 305) at the control start point 303 with the speed of the target speed pattern 302 to calculate a speed difference (step S13). Subsequently, the control unit 103 performs a brake process (step S14).
  • the speed difference calculated by the control unit 103 is smaller than the speed difference of the target speed pattern 302> the speed of the train 100 and the brake notch number “1”. Is determined (selected), it is determined that the number of brake notches is not output (step S15), and the process proceeds to step S19. Then, although the control part 103 determines whether the train 100 has stopped (step S19), since the train 100 has not stopped, a process is moved to step S13.
  • Second point 306 It is assumed that the control unit 103 performs the same process and the train 100 has traveled to the first point 306. At the first point 306, the control unit 103 determines that the speed of the target speed pattern 302> the speed of the train 100, and the calculated speed difference is within the range of the speed difference between the number of brake notches “1” to the number of brake notches “3”. The number of brake notches corresponding to the calculated speed difference (any one of the brake notches “1” to “3”) is determined from the brake notch pattern 401 (step S14), and the determined number of brake notches Is output (step S15).
  • the control unit 103 calculates the current deceleration of the train 100 (step S16), and compares the deceleration of the target speed pattern 302 with the deceleration of the train 100 (step S17).
  • the target speed pattern 302 is calculated using the deceleration of the brake notch number “4” (condition (B)), and any one of the brake notch numbers “1” to “3” is output, and Since the deceleration of the train 100 is lower than the deceleration of the design value (condition (C)), the decelerations of the two do not match and the process moves to step S19.
  • the control part 103 determines whether the train 100 has stopped (step S19), since the train 100 has not stopped, a process is moved to step S13.
  • Step S17 it is assumed that the control unit 103 performs the same process and the train 100 has traveled to the second point 307.
  • the control unit 103 determines that the speed difference is “0” and the brake notch number 401 is “4” from the brake notch pattern 401.
  • Step S14 it is determined that the determined number of brake notches “4” is output (Step S15).
  • the control unit 103 calculates the current deceleration of the train 100 (step S16).
  • the target speed pattern 302 is calculated using the deceleration of the number of brake notches “4”, when the number of brake notches “4” is output, the target speed pattern 302 decelerates along the target speed pattern 302.
  • the number of brake notches “4” of the train 100 is set to a value lower than the deceleration of the designed number of brake notches “4” (condition (C)), so that sufficient deceleration force cannot be obtained.
  • the speed of the train 100 exceeds the speed of the target speed pattern 302.
  • step S17 the control part 103 determines with the calculated deceleration and the deceleration of the target speed pattern 302 not matching (step S17), and goes to step S19 Move processing. Then, although the control part 103 determines whether the train 100 has stopped (step S19), since the train 100 has not stopped, a process is moved to step S13.
  • the control unit 103 calculates the current deceleration of the train 100 (step S16).
  • the control unit 103 determines that the calculated deceleration matches the deceleration of the target speed pattern 302 (step S17), and moves the process to step S18.
  • the brake notch pattern 401 is a predetermined function having a predetermined number of brake notches (“4” in this example) as an intercept when there is no speed difference.
  • step S14 after correction, the control unit 103 determines the number of brake notches using the brake notch pattern 402. With this correction, the corrected speed 310 of the train 100 follows (follows) the target speed pattern 302.
  • control unit 103 determines whether or not the train 100 is stopped (step S19). However, since the train 100 is not stopped, the process proceeds to step S13.
  • the actual deceleration corresponding to the number of output brake notches is measured, and the brake notch pattern is corrected based on the actual deceleration, thereby improving the accuracy of the fixed position stop control. Can be improved. Furthermore, since the speed of the train 100 can be controlled along the target speed pattern, it is possible to avoid a situation in which the riding comfort of the train 100 is reduced.
  • control unit 103 performs a process of correcting the brake notch pattern based on the speed of the train 100 detected by the speed detection unit 101 until the train 100 stops even after correcting the brake notch pattern. By repeating, it can respond to changes such as rain, strong winds, changes in track shape, etc. (corresponding to changes in vehicle characteristics in real time), and avoid deterioration in accuracy of fixed position stop control due to changes in vehicle characteristics Can do.
  • the fixed position stop control can be performed according to the vehicle characteristics.
  • the brake notch pattern is a linear function.
  • the present invention is not limited to this, and the brake notch pattern is not limited to this, but other functions such as a quadratic function, a step function, and an exponential function. It may be.
  • the brake notch pattern when the number of brake notches is output from the brake notch pattern, the case where the brake notch pattern is corrected by comparing the deceleration of the train 100 with the deceleration of the target speed pattern has been described.
  • the present invention is not limited to this, and in addition to or instead of this, the brake notch pattern may be corrected periodically by comparing the deceleration of the train 100 with the deceleration of the target speed pattern.
  • information such as programs, tables, and files for realizing each function is stored in a memory, a hard disk, a storage device such as an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD. Can be put in.
  • SSD Solid State Drive
  • the method by which the speed detection unit 101 detects the speed of the train 100 is not limited. For example, a method of measuring a voltage, frequency, etc. generated by attaching a small speed generator to an axle may be used, a method of counting gears of a driving device by magnetic induction, or other methods It may be.
  • the method by which the position detection unit 102 detects the position of the train 100 is not limited.
  • the train 100 when the train 100 enters the section in which the signal current is flowing in the rail, it may be a method of detecting that both rails are short-circuited by the axle and the signal current does not flow to the relay.
  • GPS Global Positioning System

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Abstract

列車の現在の速度を検出する速度検出部と、列車の現在の位置を検出する位置検出部と、列車を停止させる目標の地点を示す目標停止点までの距離と列車の速度との関係を規定する目標速度情報、および列車の現在の位置に基づいて特定される速度と、列車の現在の速度との差を示す速度差を算出する算出部と、目標速度情報から特定される速度と列車の速度との速度差とブレーキノッチ数との関係が規定されたブレーキノッチ情報と、目標速度情報から特定される速度と、列車の現在の速度と、算出部により算出された速度差とに基づいて、出力するブレーキノッチ数を決定する決定部と、目標速度情報における減速度と、列車の減速度とが所定の許容値の範囲内にあるか否かを判定し、範囲内にあると判定した場合、列車の減速度に対応するようにブレーキノッチ情報を補正する補正部と、を設けるようにした。

Description

列車制御システムおよび列車制御方法
　本発明は列車制御システムおよび列車制御方法に関し、例えばブレーキノッチ数に基づいて列車の停止制御を行う列車制御システムおよび列車制御方法に適用して好適なものである。
　従来、目標とした停止点（目標停止点）に列車を停止させるために、列車の車両特性を示す車両特性データを利用して列車を目標停止点に停止させる制御（定位置停止制御）が行われる。
　近年、車両特性データに基づいて算出された列車の速度と目標停止点までの距離との関係を示すパターン（目標速度パターン）を用いて、目標速度パターンに列車の速度が沿うようにブレーキノッチを選択し、目標停止点に列車を停止させる技術が開示されている（特許文献１参照）。列車が減速して走行している間（減速走行中）、上記制御を所定の制御サイクルに従って繰り返すことにより、列車は目標停止点に近い位置に停止することができる。
特開２００７－５３８４５号公報
　特許文献１に記載の技術では、車両特性データに基づいて算出された目標速度パターンに従って定位置停止制御が行われるので、車両特性データとして設定された特性と実際の車両特性との間の誤差が大きいと、車両特性データによる予測の精度が悪化し、停止制御の性能が悪化してしまう。例えば、応加重装置の限界を超えるような一時的な乗車率の上昇があると、実際の減速度が車両特性データによる減速度よりも小さい値となり、停止制御の精度が悪化してしまうという問題がある。
　本発明は以上の点を考慮してなされたもので、停止目標位置に列車を精度よく停止することができる列車制御システムおよび列車制御方法を提案しようとするものである。
　かかる課題を解決するため本発明においては、列車を制動するためのブレーキノッチ数に基づいて、前記列車の停止制御を行う列車制御システムであって、前記列車の現在の速度を検出する速度検出部と、前記列車の現在の位置を検出する位置検出部と、前記列車を停止させる目標の地点を示す目標停止点までの距離と前記列車の速度との関係を規定する目標速度情報、および前記列車の現在の位置に基づいて特定される速度と、前記列車の現在の速度との差を示す速度差を算出する算出部と、前記目標速度情報から特定される速度と前記列車の速度との速度差と前記ブレーキノッチ数との関係が規定されたブレーキノッチ情報と、前記目標速度情報から特定される速度と、前記列車の現在の速度と、前記算出部により算出された速度差とに基づいて、出力するブレーキノッチ数を決定する決定部と、前記目標速度情報における減速度と、前記列車の減速度とが所定の許容値の範囲内にあるか否かを判定し、範囲内にあると判定した場合、前記列車の減速度に対応するように前記ブレーキノッチ情報を補正する補正部と、を設けるようにした。
　また本発明においては、列車を制動するためのブレーキノッチ数に基づいて、前記列車の停止制御を行う列車制御方法であって、速度検出部が、前記列車の現在の速度を検出する第１のステップと、位置検出部が、前記列車の現在の位置を検出する第２のステップと、算出部が、前記列車を停止させる目標の地点を示す目標停止点までの距離と前記列車の速度との関係を規定する目標速度情報、および前記列車の現在の位置に基づいて特定される速度と、前記列車の現在の速度との差を示す速度差を算出する第３のステップと、決定部が、前記目標速度情報から特定される速度と前記列車の速度との速度差と前記ブレーキノッチ数との関係が規定されたブレーキノッチ情報と、前記目標速度情報から特定される速度と、前記列車の現在の速度と、前記算出部により算出された速度差とに基づいて、出力するブレーキノッチ数を決定する第４のステップと、補正部が、前記目標速度情報における減速度と、前記列車の減速度とが所定の許容値の範囲内にあるか否かを判定し、範囲内にあると判定した場合、前記列車の減速度に対応するように前記ブレーキノッチ情報を補正する第５のステップと、を設けるようにした。
　上記構成によれば、例えば、列車の実際の減速度に対応するようにブレーキノッチ情報が補正されるので、停止目標位置に列車を精度よく停止することができる。
　本発明によれば、車両特性に応じて定位置停止制御を行うことができる。
第１の実施の形態による列車制御システムに係る構成の一例を示す図である。 第１の実施の形態による定位置停止制御処理に係るフローチャートの一例を示す図である。 第１の実施の形態による定位置停止制御が行われた列車の速度と目標停止点までの距離との関係を示す図である。 第１の実施の形態によるブレーキノッチパターンの補正の一例を示す図である。
　以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
（１）第１の実施の形態
　図１において、１は全体として第１の実施の形態による列車制御システムを示す。列車制御システム１では、列車１００を停止させる目標の地点を示す目標停止点に列車１００を停止させるための制御（定位置停止制御）が行われる。
　列車１００は、列車１００の現在の速度を検出可能な速度検出部１０１と、列車１００の現在の位置を検出可能な位置検出部１０２と、速度検出部１０１により検出された列車１００の速度および位置検出部１０２により検出された列車１００の位置の情報から列車１００を制動するためのブレーキノッチ数を算出する制御部１０３と、制御部１０３から出力されるブレーキノッチ数に基づいて、列車１００のブレーキを操作する（列車１００の停止制御を行う）ブレーキ出力部１０４と含んで構成される。
　制御部１０３は、計算機（コンピュータ）を含んで構成され、処理を行うＣＰＵ、情報を記憶するメモリ等を備える。制御部１０３の機能（算出部、決定部、補正部など）は、例えば、ＣＰＵがプログラムをメモリに読み出して実行すること（ソフトウェア）により実現されてもよいし、専用の回路などのハードウェアにより実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアとが組み合わされて実現されてもよい。また、制御部１０３の機能の一部は、制御部１０３と通信可能な他のコンピュータにより実現されてもよい。
　制御部１０３は、例えば、目標停止点までの距離と列車１００の速度との関係を規定する目標速度パターン（目標速度情報の一例）を所定のブレーキノッチ数の減速度を用いて算出する。
　また、制御部１０３は、目標速度パターンから特定される速度と列車１００の速度との差（速度差）と、出力するブレーキノッチ数との関係が規定されたブレーキノッチパターン（ブレーキノッチ情報の一例）等を有する（メモリに記憶されている）。
　なお、ブレーキノッチパターンについては、所定のブレーキノッチ数に基づいて規定されたブレーキノッチパターン（所定のブレーキノッチパターン）が１つ設けられていてもよいし、所定のブレーキノッチパターンに加え、各ブレーキノッチ数に基づいて規定された各ブレーキノッチパターン（補正用の各ブレーキノッチパターン）が設けられていてもよい。
　制御部１０３は、列車１００が減速して走行しているときに列車１００の実際の車両特性（運転区間、駅間の距離、勾配（その路線の区間の勾配）、列車の速度、列車の種別、列車の型式、乗車率など）を計測し、計測した車両特性に基づいて減速動作を制御し、列車１００を停止目標位置に精度よく停止させる。
　例えば、制御部１０３は、目標速度パターンの速度の単位時間当りの速度の変化率（ブレーキノッチの設計値の減速度）と列車１００の速度の単位時間当りの速度の変化率（列車１００の減速度）とを比較し、所定の許容値の範囲内にあると判定した場合、ブレーキノッチ数の決定に用いるブレーキノッチパターンを列車１００の実際の減速度に対応するように補正する。例えば、制御部１０３は、列車１００の減速度が目標速度パターンの減速度よりも小さい場合、列車１００の制動力が大きくなるように、ブレーキノッチパターンを補正する。また、例えば、制御部１０３は、列車１００の減速度が目標速度パターンの減速度よりも大きい場合、列車１００の制動力が小さくなるように、ブレーキノッチパターンを補正する。かかる補正によれば、列車１００を停止目標位置に精度よく停止させることができる。
　図２は、制御部１０３が実行する定位置停止制御処理に係るフローチャートの一例を示す図である。
　制御部１０３は、定位置停止制御を開始するか否かを判定する（ステップＳ１１）。より具体的には、制御部１０３は、定位置停止制御を開始する位置（制御開始位置）を示す地上子を通過したか否かを判定する。制御部１０３は、定位置停止制御を開始すると判定した場合、ステップＳ１２に処理を移し、定位置停止制御を開始しないと判定した場合、再びステップＳ１１の処理を行う。
　ステップＳ１２では、制御部１０３は、制御開始位置と目標停止点とに基づいて所定のブレーキノッチ数の減速度における目標速度パターンを算出する。
　ステップＳ１３では、制御部１０３は、速度検出部１０１に検出された列車１００の現在の速度と、位置検出部１０２により検出された列車１００の現在の位置に対応する目標速度パターンにおける速度との差（速度差）を算出する。例えば、速度差については、列車１００の現在の速度から目標速度パターンの速度を減算することにより算出することができる。
　ステップＳ１４では、制御部１０３は、ブレーキ処理を行う。より具体的には、制御部１０３は、ブレーキノッチパターンと、目標速度パターンから特定される速度と、列車１００の現在の速度と、算出した速度差とに基づいて、出力するブレーキノッチ数を決定する。制御部１０３は、ブレーキノッチ数を決定した場合、決定したブレーキノッチ数をブレーキ出力部１０４に出力する。なお、ブレーキ出力部１０４は、制御部１０３から出力されるブレーキノッチ数に基づいて、列車１００のブレーキを制御する。
　ステップＳ１５では、制御部１０３は、ブレーキノッチパターンよりブレーキノッチ数を出力したか否か（ブレーキノッチ数をブレーキ出力部１０４に出力したか否か）を判定する。制御部１０３は、ブレーキノッチ数をブレーキ出力部１０４に出力したと判定した場合、ステップＳ１６に処理を移し、ブレーキノッチ数をブレーキ出力部１０４に出力していないと判定した場合、ステップＳ１９に処理を移す。
　ステップＳ１６では、制御部１０３は、速度検出部１０１により検出された列車１００の現在の速度に基づいて、列車１００の現在の減速度を算出する。
　ステップＳ１７では、制御部１０３は、列車１００の現在の減速度と、目標速度パターンの減速度とが所定の許容値の範囲内であるか否か（一致しているか否か）を判定する。制御部１０３は、一致していると判定した場合、ステップＳ１８に処理を移し、一致していないと判定した場合、ステップＳ１９に処理を移す。
　ステップＳ１８では、制御部１０３は、出力したブレーキノッチ数に基づいて、ブレーキノッチパターンを変更する。例えば、制御部１０３は、出力したブレーキノッチ数をブレーキノッチパターンにおけるΔＶ＝０のブレーキノッチ数として補正する（ベースブレーキノッチパターンを平行移動する）。また、例えば、制御部１０３は、出力したブレーキノッチ数に対応して設けられた補正用のブレーキノッチパターンを用いるようにする。
　なお、ステップＳ１７およびステップＳ１８は、上述の内容に限られるものではない。例えば、ステップＳ１７およびステップＳ１８に加えてまたは替えて、制御部１０３は、列車１００の減速度が極値（極大値または極小値）を有するか否かを判定し、極値を有すると判定した場合、ステップＳ１８では、ブレーキノッチパターンの減速度に最も近い列車１００の減速度のブレーキノッチ数を特定し、特定したブレーキノッチ数に基づいてブレーキノッチパターンを変更するようにしてもよい。かかる処理によれば、例えば、一致する減速度がないと判定した場合であっても、変更可能な減速度のうち最適な減速度に基づいて、目標停止点に列車１００を適切に停止させることができるようになる。
　ステップＳ１９では、制御部１０３は、定位置停止制御を終了するか否かを判定する。より具体的には、制御部１０３は、列車１００が停止したか否かを判定する。制御部１０３は、定位置停止制御を終了すると判定した場合、定位置停止制御を終了し、定位置停止制御を終了しないと判定した場合、ステップＳ１３に処理を移す。
（定位置停止制御の例）
　図２～図４を用いて定位置停止制御の具体的態様について説明する。図３は、定位置停止制御が行われた列車１００の速度と目標停止点３０１までの距離との関係（一例）を示す図である。図４は、ブレーキノッチパターン４０１の補正の一例を示す図である。
　ここでは、下記の条件（Ａ）～（Ｃ）としたケースを例に挙げて説明する。
条件（Ａ）
　列車１００のブレーキノッチ数は、「１」から「７」ノッチまであるものとする。
条件（Ｂ）
　目標速度パターン３０２は、所定のブレーキノッチ数の減速度としてブレーキノッチ数「４」の減速度を用いて算出したものとする。
条件（Ｃ）
　列車１００の減速度は、架線電圧の状況、乗車効率の状態による応荷重装置の状況などによって左右される。例えば、列車１００に多くのお客様が乗車している等の理由により、列車１００の所定のブレーキノッチ数による減速度が、定格の減速度（設計時の所定のブレーキノッチ数による減速度（設計値の減速度））よりも低くなっているものとする。
（制御開始地点３０３）
　定位置停止制御を開始する位置を示す制御開始地点３０３に設けられた地上子３０４を列車１００が通過すると、列車１００の位置検出部１０２が制御部１０３に位置情報を送信する。制御部１０３は、受信した位置情報から定位置停止制御を開始すると判定し（ステップＳ１１）、位置情報に基づいて目標停止点３０１に停止するための目標速度パターン３０２を演算する（ステップＳ１２）。
　続いて、制御部１０３は、制御開始地点３０３での列車１００の速度（列車速度３０５）と目標速度パターン３０２の速度とを比較して速度差を算出する（ステップＳ１３）。続いて、制御部１０３は、ブレーキ処理を行う（ステップＳ１４）。
　この際、制御部１０３は、制御開始地点３０３では、目標速度パターン３０２の速度＞列車１００の速度、かつ、ブレーキノッチ数「１」の速度差よりも算出した速度差が小さいので、ブレーキノッチ数を決定（選定）することなく、ブレーキノッチ数を出力しないと判定し（ステップＳ１５）、ステップＳ１９に処理を移す。続いて、制御部１０３は、列車１００が停止しているかを判定するが（ステップＳ１９）、列車１００は停止していないので、ステップＳ１３に処理を移す。
（第１の地点３０６）
　制御部１０３は、同様に処理を行い、列車１００が第１の地点３０６まで進んだとする。第１の地点３０６では、制御部１０３は、目標速度パターン３０２の速度＞列車１００の速度、かつ、算出した速度差が、ブレーキノッチ数「１」～ブレーキノッチ数「３」の速度差の範囲内になったので、ブレーキノッチパターン４０１より、算出した速度差に対応するブレーキノッチ数（ブレーキノッチ数「１」から「３」の何れか）を決定し（ステップＳ１４）、決定したブレーキノッチ数を出力すると判定する（ステップＳ１５）。
　続いて、制御部１０３は、列車１００の現在の減速度を算出し（ステップＳ１６）、目標速度パターン３０２の減速度と列車１００の減速度とを比較する（ステップＳ１７）。この際、目標速度パターン３０２は、ブレーキノッチ数「４」の減速度を用いて算出したものとし（条件（Ｂ））、ブレーキノッチ数「１」から「３」の何れかが出力され、かつ、列車１００の減速度は設計値の減速度より低いので（条件（Ｃ））、両者の減速度は一致せず、ステップＳ１９に処理を移す。続いて、制御部１０３は、列車１００が停止しているかを判定するが（ステップＳ１９）、列車１００は停止していないので、ステップＳ１３に処理を移す。
（第２の地点３０７）
　制御部１０３は、同様に処理を行い、列車１００が第２の地点３０７まで進んだとする。第２の地点３０７では、制御部１０３は、目標速度パターン３０２の速度＝列車１００の速度であるため、速度差は「０」となり、ブレーキノッチパターン４０１より、ブレーキノッチ数「４」を決定し（ステップＳ１４）、決定したブレーキノッチ数「４」を出力すると判定する（ステップＳ１５）。続いて、制御部１０３は、列車１００の現在の減速度を算出する（ステップＳ１６）。
　本来ならば、目標速度パターン３０２は、ブレーキノッチ数「４」の減速度を用いて算出したものとしているため、ブレーキノッチ数「４」を出力すると、目標速度パターン３０２に沿って減速するが、ここでは列車１００のブレーキノッチ数「４」は設計値のブレーキノッチ数「４」の減速度よりも低い値であることとしたため（条件（Ｃ））、十分な減速力が得られずに、列車１００の速度は、目標速度パターン３０２の速度を超えてしまう。
　制御部１０３は、列車１００が想定していた減速度を得ることができなかったため、算出した減速度と目標速度パターン３０２の減速度とが一致しなかったと判定し（ステップＳ１７）、ステップＳ１９に処理を移す。続いて、制御部１０３は、列車１００が停止しているかを判定するが（ステップＳ１９）、列車１００は停止していないので、ステップＳ１３に処理を移す。
（第３の地点３０８）
　制御部１０３は、同様に処理を行い、列車１００が第３の地点３０８まで進んだとする。第３の地点３０８では、制御部１０３は、目標速度パターン３０２の速度＜列車１００の速度、かつ、算出した速度差が、ブレーキノッチ数「５」～ブレーキノッチ数「７」の速度差の範囲内になったので、ブレーキノッチパターン４０１より、算出した速度差に対応するブレーキノッチ数（ブレーキノッチ数「５」から「７」の何れか）を決定し、決定したブレーキノッチ数を出力すると判定する（ステップＳ１５）。ここで、第３の地点３０８では、制御部１０３は、ブレーキノッチ数「５」を出力したものする。
　続いて、制御部１０３は、列車１００の現在の減速度を算出する（ステップＳ１６）。ここで、ブレーキノッチ数「５」を出力すると、設計値のブレーキノッチ数「４」の減速度と同じ値３０９（所定の許容値の範囲内）であったとする。この場合、制御部１０３は、算出した減速度と、目標速度パターン３０２の減速度とが一致したと判定し（ステップＳ１７）、ステップＳ１８に処理を移す。
　続いて、制御部１０３は、ブレーキノッチパターン４０１では、ΔＶ＝０のときのブレーキノッチ数は「４」であるが、目標速度パターン３０２の減速度と一致したブレーキノッチ数は、「５」であったため、図４に示すように、ブレーキノッチパターン４０１をブレーキノッチ数「５」に対応するブレーキノッチパターン４０２に補正する（ステップＳ１８）。換言するならば、ブレーキノッチパターン４０１は、所定のブレーキノッチ数（本例では、「４」）を、速度差がないときの切片とする所定の関数であり、制御部１０３は、列車１００の減速度と目標速度パターン３０２の減速度とが所定の許容値の範囲内にあると判定した場合、列車１００の制動力が大きくなるように、直近に決定したブレーキノッチ数（本例では、「５」）を切片として所定の関数を平行移動する。なお、補正後のステップＳ１４では、制御部１０３は、ブレーキノッチパターン４０２を用いてブレーキノッチ数を決定する。かかる補正により、補正後の列車１００の速度３１０は、目標速度パターン３０２に沿う（追従する）ようになる。
　続いて、制御部１０３は、列車１００が停止しているかを判定するが（ステップＳ１９）、列車１００は停止していないので、ステップＳ１３に処理を移す。
　本例では、列車１００が設計値の減速度よりも低い減速度を出力するものとしたケースについて説明したが、列車１００が設計値の減速度よりも高い減速度を出力するものとしたケースであっても、同様に定位置停止制御を行うことができる。
　このように、実際の列車運行において、出力したブレーキノッチ数に対応する実際の減速度を測定し、実際の減速度に基づいてブレーキノッチパターンの補正を行うことにより、定位置停止制御の精度を向上することができる。更には、目標速度パターンに沿って列車１００の速度を制御できるようになるで、列車１００の乗り心地の低下が発生する事態を回避できるようになる。
　また、制御部１０３は、ブレーキノッチパターンの補正を行った後も、列車１００が停止するまでの間、速度検出部１０１により検出される列車１００の速度に基づいてブレーキノッチパターンを補正する処理を繰り返すことにより、雨、強風、線路形状の変化などの変化に対応する（車両特性の変化にリアルタイムに対応する）ことができ、車両特性の変化による定位置停止制御の精度の悪化を回避することができる。
　本実施の形態によれば、車両特性に応じて定位置停止制御を行うことができる。
（２）他の実施の形態
　なお上述の実施の形態においては、本発明を列車制御システム１に適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の列車制御システム、列車制御方法に広く適用することができる。
　また上述の実施の形態においては、ブレーキノッチパターンが１次関数である場合について示したが、本発明はこれに限らず、ブレーキノッチパターンが２次関数、階段関数、指数関数などの他の関数であってもよい。
　また上述の実施の形態においては、ブレーキノッチパターンよりブレーキノッチ数を出力した場合に、列車１００の減速度と目標速度パターンの減速度を比較してブレーキノッチパターンを補正する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、これに加えてまたは替えて、定期的に、列車１００の減速度と目標速度パターンの減速度を比較してブレーキノッチパターンを補正するようにしてもよい。
　また、上記の説明において各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
　なお、速度検出部１０１が列車１００の速度を検出する方式については、限定されるものではない。例えば、車軸に小型の速度発電機を取付けて発生する電圧、周波数等を計測する方式であってもよいし、駆動装置の歯車を磁気誘導でカウントする方式であってもよいし、その他の方式であってもよい。
　また、位置検出部１０２が列車１００の位置を検出する方式については、限定されるものではない。例えば、レールに信号電流を流しておいた区間に列車１００が進入すると車軸によって両方のレールが短絡されて信号電流がリレーに流れなくなることを検知する方式であってもよいし、列車１００に特定の電波を発信する装置を設け、地上側でこれを検知する方式であってもよいし、ＧＰＳ（Global Positioning System）を用いる方式であってもよいし、その方式であってもよい。
　また上述した構成については、本発明の要旨を超えない範囲において、適宜に、変更したり、組み替えたり、組み合わせたり、省略したりしてもよい。
　１……列車制御システム、１００……列車、１０１……速度検出部、１０２……位置検出部、１０３……制御部、１０４……ブレーキ出力部。

Claims (7)

  1. 　列車を制動するためのブレーキノッチ数に基づいて、前記列車の停止制御を行う列車制御システムであって、
    　前記列車の現在の速度を検出する速度検出部と、
    　前記列車の現在の位置を検出する位置検出部と、
    　前記列車を停止させる目標の地点を示す目標停止点までの距離と前記列車の速度との関係を規定する目標速度情報、および前記列車の現在の位置に基づいて特定される速度と、前記列車の現在の速度との差を示す速度差を算出する算出部と、
    　前記目標速度情報から特定される速度と前記列車の速度との速度差と前記ブレーキノッチ数との関係が規定されたブレーキノッチ情報と、前記目標速度情報から特定される速度と、前記列車の現在の速度と、前記算出部により算出された速度差とに基づいて、出力するブレーキノッチ数を決定する決定部と、
    　前記目標速度情報における減速度と、前記列車の減速度とが所定の許容値の範囲内にあるか否かを判定し、範囲内にあると判定した場合、前記列車の減速度に対応するように前記ブレーキノッチ情報を補正する補正部と、
    　を備えることを特徴とする列車制御システム。
  2. 　前記補正部は、前記列車の減速度が前記目標速度情報の減速度よりも小さい場合、前記列車の制動力が大きくなるように、前記ブレーキノッチ情報を補正する、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の列車制御システム。
  3. 　前記補正部は、前記列車の減速度が前記目標速度情報の減速度よりも大きい場合、前記列車の制動力が小さくなるように、前記ブレーキノッチ情報を補正する、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の列車制御システム。
  4. 　前記ブレーキノッチ情報は、所定のブレーキノッチ数を、前記算出部により算出される速度差がないときの切片とする所定の関数であり、
    　前記補正部は、前記目標速度情報の減速度が前記所定の許容値の範囲内にあると判定した場合、前記決定部により直近に決定されたブレーキノッチ数を前記切片として前記所定の関数を平行移動し、
    　前記決定部は、前記補正部により平行移動された関数に基づいて、出力するブレーキノッチ数を決定する、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の列車制御システム。
  5. 　前記補正部は、前記列車の減速度と前記目標速度情報の減速度とが前記所定の許容値の範囲内にないと判定した場合、前記列車の減速度が極値を有するか否かを判定し、極値を有すると判定したとき、前記目標速度情報の減速度に最も近い減速度を示したブレーキノッチ数を特定し、特定したブレーキノッチ数を前記切片として前記所定の関数を平行移動する、
    　ことを特徴とする請求項４に記載の列車制御システム。
  6. 　前記補正部は、前記列車が停止するまでの間、前記速度検出部により検出される前記列車の速度に基づいて前記ブレーキノッチ情報を補正する、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の列車制御システム。
  7. 　列車を制動するためのブレーキノッチ数に基づいて、前記列車の停止制御を行う列車制御方法であって、
    　速度検出部が、前記列車の現在の速度を検出する第１のステップと、
    　位置検出部が、前記列車の現在の位置を検出する第２のステップと、
    　算出部が、前記列車を停止させる目標の地点を示す目標停止点までの距離と前記列車の速度との関係を規定する目標速度情報、および前記列車の現在の位置に基づいて特定される速度と、前記列車の現在の速度との差を示す速度差を算出する第３のステップと、
    　決定部が、前記目標速度情報から特定される速度と前記列車の速度との速度差と前記ブレーキノッチ数との関係が規定されたブレーキノッチ情報と、前記目標速度情報から特定される速度と、前記列車の現在の速度と、前記算出部により算出された速度差とに基づいて、出力するブレーキノッチ数を決定する第４のステップと、
    　補正部が、前記目標速度情報における減速度と、前記列車の減速度とが所定の許容値の範囲内にあるか否かを判定し、範囲内にあると判定した場合、前記列車の減速度に対応するように前記ブレーキノッチ情報を補正する第５のステップと、
    　を備えることを特徴とする列車制御方法。
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