(57)【要約】【課題】各種の条件変化に応じた定時運転を効率的に実現する。【解決手段】本発明の一態様に係る運転管理装置７において、演算部７ａは、移動体１の現在位置から減速開始位置までの距離と、現在時間から減速開始位置の到達予定時間までの時間とから目標平均速度を求める。演算部７ｂは、移動体１が一定トルクで走行した場合の位置と速度を表す一定トルク運転データ６ａに基づき、現在位置から減速開始位置まで移動体１が一定トルクで走行した場合の平均速度である一定トルク平均速度を求める。演算部７ｃは、一定トルク平均速度と目標平均速度との平均差を求める。決定手段７ｅは、一定トルク平均速度が目標平均速度より大きい場合、一定トルク運転データ６ａにおける現在位置の速度から平均差を引いて目標速度とし、一定トルク平均速度が目標平均速度よりも小さい場合、一定トルク運転データ６ａにおける現在位置の速度に平均差を足して目標速度とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の現在位置から前記移動体の先の減速開始位置までの距離と、現在時間から前記移動体が前記減速開始位置に到達する予定時間までの時間とに基づいて、目標平均速度を演算する第１演算手段と、
前記移動体が一定トルクで走行した場合の位置と速度との関係を表す一定トルク運転データに基づいて、前記現在位置から前記減速開始位置まで前記移動体が前記一定トルクで走行した場合の平均速度である一定トルク平均速度を演算する第２演算手段と、
前記一定トルク平均速度と前記目標平均速度との差を求める差演算手段と、
前記一定トルク平均速度が前記目標平均速度よりも大きい場合に、前記一定トルク運転データにおける前記現在位置に対応する速度から前記差を引いた値を目標速度とし、前記一定トルク平均速度が前記目標平均速度よりも小さい場合に、前記一定トルク運転データにおける前記現在位置に対応する速度に前記差を足した値を目標速度として決定する決定手段と
を具備する運転管理装置。
【請求項２】
請求項１記載の運転管理装置において、
前記一定トルクは、前記移動体で指定可能な最大トルクであり、
前記決定手段は、前記一定トルク運転データにおける前記現在位置に対応する速度から前記差を引いた値を目標速度として決定する
ことを特徴とする運転管理装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の運転管理装置において、
前記第１演算手段は、前記移動体が前記減速開始位置に到着するまでに複数回前記目標平均速度を演算し、
前記第２演算手段は、前記第１演算手段と同じタイミングで、複数回前記一定トルク平均速度を演算し、
前記差演算手段は、前記目標平均速度と前記一定トルク平均速度とが演算される度に、前記差を演算し、
前記決定手段は、前記差が演算される度に、前記目標速度を決定する
ことを特徴とする運転管理装置。
【請求項４】
請求項３記載の運転管理装置において、
前記第１演算手段は、所定周期毎に、前記目標平均速度を演算することを特徴とする運転管理装置。
【請求項５】
移動体の現在位置から前記移動体の先の減速開始位置までの距離と、現在時間から前記移動体が前記減速開始位置に到達する予定時間までの時間とに基づいて、目標平均速度を演算する第１演算手段と、
前記移動体が一定トルクで走行した場合の位置と速度との関係を表す一定トルク運転データに基づいて、前記現在位置から前記減速開始位置まで前記移動体が前記一定トルクで走行した場合の平均速度である一定トルク平均速度を演算する第２演算手段と、
前記一定トルク平均速度と前記目標平均速度との差を求める差演算手段と、
前記差に前記現在位置に応じた重み係数をかけた重み値を求める重み付け手段と、
前記一定トルク平均速度が前記目標平均速度よりも大きい場合に、前記一定トルク運転データにおける前記現在位置に対応する速度から前記重み値を引いた値を目標速度とし、前記一定トルク平均速度が前記目標平均速度よりも小さい場合に、前記一定トルク運転データにおける前記現在位置に対応する速度に前記重み値を足した値を目標速度として決定する決定手段と
を具備する運転管理装置。
【請求項６】
請求項５記載の運転管理装置において、
前記一定トルクは、前記移動体で指定可能な最大トルクであり、
前記決定手段は、前記一定トルク運転データにおける前記現在位置に対応する速度から前記重み値を引いた値を目標速度として決定する
ことを特徴とする運転管理装置。
【請求項７】
請求項５又は請求項６記載の運転管理装置において、
前記重み係数は、前記移動体の走行にしたがって０から１の範囲で増加する方向に変化することを特徴とする運転管理装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の運転管理装置において、
前記移動体の走行路の各位置における勾配抵抗と走行抵抗とを表すデータと前記目標速度とに基づいて、前記目標速度を実現する前記移動体のトルクを選択する手段をさらに具備することを特徴とする運転管理装置。
【請求項９】
移動体の現在位置から前記移動体の先の減速開始位置までの距離と、現在時間から前記移動体が前記減速開始位置に到達する予定時間までの時間とに基づいて、目標平均速度を演算するとともに、前記移動体が一定トルクで走行した場合の位置と速度との関係を表す一定トルク運転データに基づいて、前記現在位置から前記減速開始位置まで前記移動体が前記一定トルクで走行した場合の平均速度である一定トルク平均速度を演算し、
前記一定トルク平均速度と前記目標平均速度との差を求め、
前記一定トルク平均速度が前記目標平均速度よりも大きい場合に、前記一定トルク運転データにおける前記現在位置に対応する速度から前記差を引いた値を目標速度とし、前記一定トルク平均速度が前記目標平均速度よりも小さい場合に、前記一定トルク運転データにおける前記現在位置に対応する速度に前記差を足した値を目標速度として決定する
ことを特徴とする運転管理方法。
【請求項１０】
移動体の現在位置から前記移動体の先の減速開始位置までの距離と、現在時間から前記移動体が前記減速開始位置に到達する予定時間までの時間とに基づいて、目標平均速度を演算するとともに、前記移動体が一定トルクで走行した場合の位置と速度との関係を表す一定トルク運転データに基づいて、前記現在位置から前記減速開始位置まで前記移動体が前記一定トルクで走行した場合の平均速度である一定トルク平均速度を演算し、
前記一定トルク平均速度と前記目標平均速度との差を求め、
前記差に前記現在位置に応じた重み係数をかけた重み値を求め、
前記一定トルク平均速度が前記目標平均速度よりも大きい場合に、前記一定トルク運転データにおける前記現在位置に対応する速度から前記重み値を引いた値を目標速度とし、前記一定トルク平均速度が前記目標平均速度よりも小さい場合に、前記一定トルク運転データにおける前記現在位置に対応する速度に前記重み値を足した値を目標速度として決定する
ことを特徴とする運転管理方法。
【請求項１１】
コンピュータを、
移動体の現在位置から前記移動体の先の減速開始位置までの距離と、現在時間から前記移動体が前記減速開始位置に到達する予定時間までの時間とに基づいて、目標平均速度を演算する第１演算手段、
前記移動体が一定トルクで走行した場合の位置と速度との関係を表す一定トルク運転データに基づいて、前記現在位置から前記減速開始位置まで前記移動体が前記一定トルクで走行した場合の平均速度である一定トルク平均速度を演算する第２演算手段、
前記一定トルク平均速度と前記目標平均速度との差を求める差演算手段、
前記一定トルク平均速度が前記目標平均速度よりも大きい場合に、前記一定トルク運転データにおける前記現在位置に対応する速度から前記差を引いた値を目標速度とし、前記一定トルク平均速度が前記目標平均速度よりも小さい場合に、前記一定トルク運転データにおける前記現在位置に対応する速度に前記差を足した値を目標速度として決定する決定手段
として機能させるためのプログラム。
【請求項１２】
コンピュータを、
移動体の現在位置から前記移動体の先の減速開始位置までの距離と、現在時間から前記移動体が前記減速開始位置に到達する予定時間までの時間とに基づいて、目標平均速度を演算する第１演算手段、
前記移動体が一定トルクで走行した場合の位置と速度との関係を表す一定トルク運転データに基づいて、前記現在位置から前記減速開始位置まで前記移動体が前記一定トルクで走行した場合の平均速度である一定トルク平均速度を演算する第２演算手段、
前記一定トルク平均速度と前記目標平均速度との差を求める差演算手段、
前記差に前記現在位置に応じた重み係数をかけた重み値を求める重み付け手段と、
前記一定トルク平均速度が前記目標平均速度よりも大きい場合に、前記一定トルク運転データにおける前記現在位置に対応する速度から前記重み値を引いた値を目標速度とし、前記一定トルク平均速度が前記目標平均速度よりも小さい場合に、前記一定トルク運転データにおける前記現在位置に対応する速度に前記重み値を足した値を目標速度として決定する決定手段
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば列車などの移動体の走行を目標走行パターンに追従させるために使用される運転管理装置及び方法並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
定時運転制御装置は、列車の走行を目標走行パターンに追従させるために列車の駆動／制動装置を自動で制御し、列車の定時運転を実現する。
【０００３】
また、定時運転支援装置は、目標走行パターンにそった列車の走行を実現させるために、現時点でどの程度の速度で走行すべきかなどの運転情報を運転士に提供する。
【０００４】
一般的に、目標走行パターンとしては、路線上の各位置に対する列車の目標速度を示す位置速度パターンが利用される。
【０００５】
定時運転制御又は定時運転支援において、定時運転のための目標走行パターンは、予め作成され保持されるか、または運行ダイヤ上の走行時間に応じて出発時又は走行中に作成される。
【０００６】
目標走行パターンは、路線上の勾配や速度制限に基づいて、運行ダイヤ上の走行時間に応じて走行速度を上下させて作成する。
【特許文献１】特開平７−２４５８１４号公報
【特許文献２】特開平８−９５１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来において、目標走行パターンは、路線上の勾配や速度制限に基づいて微分方程式を数値的に解いて作成される。このような微分方程式の演算は、演算負荷が高くなる傾向がある。
【０００８】
そこで、予め何通りかの走行時間に対する候補パターンを想定し、この各候補パターンを一定時間毎又は一定距離毎のデータとして記憶し、この記憶されている候補パターンの中から走行時間に応じていずれかの候補パターンを検索し、この検索された候補パターンを目標走行パターンとして用いることが現実的である。
【０００９】
しかしながら、この場合、走行時間、走行距離が長くなる程、候補パターンのデータ量が大きくなる。したがって、想定される全てのケースから候補パターンを作成し、全ての候補パターンを記憶すると、膨大な記憶容量が必要となる。
【００１０】
また、目標走行パターンの決定方法として、最速運転時間に対する余裕時間を路線全体に渡って平均的に消費する方法、前半は最速の目標走行パターンにしたがって移動体を走行させて遅延回復余力を確保し、後半で移動体の速度を落として時間調整を行う方法などがある。このように、余裕時間の配分まで考慮して目標走行パターンを決定する場合、候補データのデータ容量はさらに大きくなる。
【００１１】
一方、簡易に定時運転を実現する方法として、現在位置から減速開始点までの残り距離と残り時間とに基づいて、目標平均速度を演算し、この平均目標速度を維持するように制御を行う方法がある。
【００１２】
この簡易な方法では、多くの候補パターンを予め記憶しておく必要がなく、各時点の状況に基づいて逐次平均目標速度が再演算され、定時制の確保が図られる。
【００１３】
しかしながら、局所的な勾配の状況や局所的な速度制限が存在し、実現困難な平均目標速度が演算される場合がある。この場合、移動体の走行において定時性の確保が困難となる。
【００１４】
本発明は、以上のような実情に鑑みてなされたもので、各種の条件変化に対応し、定時運転を効率的に実現させる運転管理装置及び方法並びにプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明を実現するにあたって講じた具体的手段について以下に説明する。
【００１６】
本発明の第１実施例に係る運転管理装置は、移動体の現在位置から移動体の先の減速開始位置までの距離と、現在時間から移動体が減速開始位置に到達する予定時間までの時間とに基づいて、目標平均速度を演算する第１演算手段と、移動体が一定トルクで走行した場合の位置と速度との関係を表す一定トルク運転データに基づいて、現在位置から減速開始位置まで移動体が一定トルクで走行した場合の平均速度である一定トルク平均速度を演算する第２演算手段と、一定トルク平均速度と目標平均速度との差を求める差演算手段と、一定トルク平均速度が目標平均速度よりも大きい場合に、一定トルク運転データにおける現在位置に対応する速度から差を引いた値を目標速度とし、一定トルク平均速度が目標平均速度よりも小さい場合に、一定トルク運転データにおける現在位置に対応する速度に差を足した値を目標速度として決定する決定手段とを具備する。
【００１７】
本発明の第２実施例に係る運転管理装置は、移動体の現在位置から移動体の先の減速開始位置までの距離と、現在時間から移動体が減速開始位置に到達する予定時間までの時間とに基づいて、目標平均速度を演算する第１演算手段と、移動体が一定トルクで走行した場合の位置と速度との関係を表す一定トルク運転データに基づいて、現在位置から減速開始位置まで移動体が一定トルクで走行した場合の平均速度である一定トルク平均速度を演算する第２演算手段と、一定トルク平均速度と目標平均速度との差を求める差演算手段と、差に現在位置に応じた重み係数をかけた重み値を求める重み付け手段と、一定トルク平均速度が目標平均速度よりも大きい場合に、一定トルク運転データにおける現在位置に対応する速度から重み値を引いた値を目標速度とし、一定トルク平均速度が目標平均速度よりも小さい場合に、一定トルク運転データにおける現在位置に対応する速度に重み値を足した値を目標速度として決定する決定手段とを具備する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明においては、各種の条件変化に応じた定時運転を効率的に実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００２０】
本実施の形態においては、一定のトルクで走行した場合の速度を補正して移動体の位置に応じた目標速度を決定する移動体の運転管理装置について説明する。なお、本実施の形態においては、移動体が列車の場合を例に説明するが、自動車、船、飛行機など他の移動体の場合でも同様に適用可能である。
【００２１】
図１は、本実施の形態に係る運転管理装置の一例を示すブロック図である。
【００２２】
列車１は、駆動／制動装置２、地上子検出部３、速度位置演算部４、計時部５、記憶部６、運転管理装置７、表示装置８を具備する。
【００２３】
さらに、運転管理装置７は、第１演算部（平均目標速度演算部）７ａ、第２演算部（一定トルク平均速度演算部）７ｂ、差演算部７ｃ、重み付け部７ｄ、決定部７ｅ、制御指令演算部７ｆ、トルク選択部７ｇを具備する。
【００２４】
列車１は、駆動／制動装置２によって走行する。
【００２５】
地上子検出部３は、路線の位置を示す信号を発する地上子３ａからの位置信号に基づいて、位置補正に用いられる位置補正データを作成し、速度位置演算部４に提供する。
【００２６】
速度位置演算部４は、移動体１の走行によって発生する速度パルスに基づいて、移動体１の現在速度を表す現在速度データと、移動体１の現在位置を表す現在位置データとを作成する。
【００２７】
速度位置演算部４は、位置補正データに基づいて、現在位置データの表す現在位置を補正する。
【００２８】
そして、速度位置検算部４は、第１演算部７ａ、第２演算部７ｂ、決定部７ｅ、重み付け部７ｄ、決定部７ｅ、トルク選択部７ｇに現在位置データを提供し、制御指令演算部７ｆに現在速度データを提供する。
【００２９】
計時部５は、現在時間を表す現在時間データを第１演算部７ａに提供する。
【００３０】
記憶部６は、一定トルク運転データ６ａと走行予定時間データ６ｂと重み係数データ６ｃを記憶する。なお、記憶部６に代えて、例えば一定トルク運転データ６ａ、走行予定時間データ６ｂ、重み係数データ６ｃなどの各種データを管理するデータベースを用いてもよい。
【００３１】
一定トルク運転データ６ａは、列車１がある一定のトルクで走行した場合の位置と速度との関係を表す。
【００３２】
なお、本実施の形態において、一定トルク運転データ６ａは、減速開始位置まで、列車１で指定可能な最大トルクで列車１が走行する場合の各位置と列車１の速度との関係を表すとする。この場合、この一定トルク運転データ６ａは、列車１が路線を走行する最速の速度パターンを表すことになる。
【００３３】
また、一定トルク運転データ６ａは、列車１が走行する場合の各位置と、例えば勾配／走行抵抗、制限速度との関係を表す。
【００３４】
最大トルクで列車１が走行したとしても、路線の勾配／走行抵抗の影響を受けて列車１の速度は変化する。
【００３５】
走行予定時間データ６ｂは、路線の各位置を列車１が走行する予定時間を表す。
【００３６】
重み係数データ６ｃは、０から１の範囲で、列車１の位置に応じて定められている重み係数を表す。例えば、重み係数は、列車１が出発点から到着点まで移動するにつれて、滑らかに０から１に変化するように設定される。
【００３７】
第１演算部７ａは、現在位置データと現在時間データとを受け付け、記憶部６から一定トルク運転データ６ａと走行予定時間データを読み出す。
【００３８】
第１演算部７ａは、一定トルク運転データ６ａに基づいて減速開始位置を求め、さらに走行予定時間データと減速開始位置とに基づいて列車１が減速を開始する予定時間である減速開始予定時間を求める。
【００３９】
第１演算部７ａは、（１）式に基づいて、現在位置から減速開始位置までの距離である残り距離を求める。
【００４０】
残り距離＝減速開始位置−現在位置  …（１）
第１演算部７ａは、（２）式に基づいて、現在時間から列車１が減速開始予定時間までの時間である残り時間を求める。
【００４１】
残り時間＝減速開始予定時間−現在時間  …（２）
第１演算部７ａは、（３）式に基づいて、平均目標速度を演算する。平均目標速度は、減速開始予定時間までに減速開始位置に到着するための現在位置から減速開始位置に到着するまでの平均速度を表す。
【００４２】
平均目標速度＝残り距離／残り時間  …（３）
そして、第１演算部７ａは、平均目標速度を表す平均目標速度データを差演算部７ｃに提供する。
【００４３】
第２演算部７ｂは、現在位置データを受け付けるとともに記憶部６から一定トルク運転データ６ａを読み出し、一定トルク運転データ６ａに基づいて減速開始位置を求め、現在位置と減速開始位置と一定トルク運転データ６ａとに基づいて、一定トルク平均速度を演算する。
【００４４】
一定トルク平均速度とは、現在位置から減速開始位置まで一定トルクで移動体１が走行した場合の平均速度である。本実施の形態では、一定トルクを列車１で指定可能な最大トルクとしているため、一定トルク平均速度は、現在位置から減速開始位置まで最速で運転した場合の最速平均速度を表す。
【００４５】
一定トルク平均速度は、一定トルク運転データ６ａにおける現在位置と減速開始位置との間の速度に基づいて容易に演算可能である。
【００４６】
なお、第２演算部７ｂは、（４）式、残り距離、現在時間、列車１が一定トルクで走行した場合に減速開始位置に到達する時間とに基づいて、一定トルク平均速度を演算するとしてもよい。
【００４７】
一定トルク平均速度＝残り距離／（一定トルクで走行した場合に減速開始位置に到達する時間−現在時間）  …（４）
そして、第２演算部７ｂは、一定トルク平均速度を表す一定トルク平均速度データを差演算部７ｃに提供する。
【００４８】
この（４）式では、現在位置から減速開始位置までの残り距離が、一定トルク運転データにしたがって一定トルクで走行した場合に減速開始位置に到達する時間から現在時間を引いた値で割られる。
【００４９】
差演算部７ｃは、平均目標速度データ、一定トルク平均速度データ、（５）に基づいて、平均速度差を演算する。
【００５０】
平均速度差＝一定トルク平均速度−平均目標速度  …（５）
この（５）式では、平均速度差が、一定トルク平均速度から平均目標速度を引いて求められる。
【００５１】
そして、差演算部７ｃは、平均速度差を表す平均速度差データを重み付け部７ｅに提供する。
【００５２】
重み付け部７ｅは、現在位置データ、平均速度差データを受け付けるとともに記憶部６から重み係数データ６ｃを読み出し、現在位置に対応する重み係数を求める。
【００５３】
また、重み付け部７ｅは、平均速度差データ、現在位置に対応する重み係数、（６）式に基づいて、重み付け平均速度差（重み値）を演算する。
【００５４】
重み付け平均速度差＝平均速度差×重み係数  …（６）
この（６）式では、重み付け平均速度差が、平均速度差と重み係数との積により求められる。
【００５５】
そして、重み付け部７ｅは、重み付け平均速度差を表す重み付け平均速度差データを決定部７ｅに提供する。
【００５６】
決定部７ｅは、現在位置データ、重み付け平均速度差データを受け付けるとともに記憶部６から一定トルク運転データ６ａを読み出す。
【００５７】
また、決定部７ｅは、一定トルク運転データの表す列車１が一定トルク（本実施の形態では最大トルク）で走行した場合の各位置毎の速度（本実施の形態では最速速度パターン）を、重み付け平均速度差の値だけマイナス側に移動させ、各位置毎の目標速度（目標速度パターン）を求める。
【００５８】
そして、決定部７ｅは、目標速度パターンと現在位置とに基づいて、現在位置における目標速度を表す目標速度データを求め、目標速度データを制御指令演算部７ｆ、トルク選択部、表示装置に提供する。
【００５９】
ここで、決定部７ｅは、列車１が速度制限区間（速度制限位置）を走行している場合、目標速度を速度制限区間における制限速度以下とする。
【００６０】
なお、本実施の形態では、一定トルク運転データ６ａは最大トルクで列車１が走行した場合の最速速度パターンを表すため、平均速度差及び重み付け平均速度差は常にプラスの値となり、一定トルク運転データにおける各位置毎の速度は、常に、重み付け平均速度差の値だけマイナス側に移動する。
【００６１】
しかしながら、一定トルク運転データ６ａが最大トルクではない他のトルクで列車１が走行した場合の速度パターンを表す場合、平均速度差及び重み付け平均速度差がマイナスの値となる場合がある。この場合、一定トルク運転データにおける各位置毎の速度は、重み付け平均速度差の絶対値分だけプラス側に移動する。
【００６２】
図２は、一定トルク（最大トルク）による列車１の速度パターン（最速速度パターン）と決定部７ｅによって決定された目標速度パターンとの関係の一例を示す図である。この図２では、重み係数が１の場合を例に示している。
【００６３】
最速速度パターンは、現在位置における重み付け平均速度差の分だけ、速度軸のマイナス方向に平行移動される。目標速度パターンは、平行移動後の最速速度パターンである。
【００６４】
平均速度差の重み付けは、余裕時間の消費配分の調整のために行われる。重み係数が０の場合、平均速度差の値に関係なく最速速度パターンと目標速度パターンとは一致する。重み係数が１の場合、目標速度パターンは、最速速度パターンが平均速度差の分だけ平行移動したパターンとなる。
【００６５】
列車１の走行に応じて重み係数を０から１に変化させることで、最速速度パターンから定時運転用の速度パターンに徐々に移行可能である。
【００６６】
例えば、路線上の前半部分の重み係数を０とし、後半部分を１とする場合、前半部分では最速速度パターンにそって最速の走行となり、遅延回復余力が保持される。その後、後半部分で速度が落ち、時間が調整される。
【００６７】
制御指令演算部７ｆは、現在速度データと目標速度データとに基づいて、現在速度よりも目標速度が大きい場合に減速指令を駆動／制動装置２に提供し、現在速度よりも目標速度が小さい場合に加速指令を駆動／制動装置２に提供する。
【００６８】
なお、制御指令演算部７ｆは、現在速度と目標速度とに基づいて、ノッチ指令又はトルク指令を演算し、駆動／制動装置２に提供し、列車１の速度が目標速度に追従するように制御を行うとしてもよい。
【００６９】
トルク選択部７ｇは、現在位置データ、目標速度データを受け付けるとともに記憶部６から一定トルク運転データ６ａを読み出す。
【００７０】
そして、トルク選択部７ｇは、現在位置データと一定トルク運転データ６ａとに基づいて、列車１の現在位置における勾配抵抗と走行抵抗を求め、現在位置における勾配抵抗及び走行抵抗の下で、目標速度を実現する列車１のトルクを選択し、選択したトルクを示すトルク選択データを表示装置８に提供する。
【００７１】
表示装置８は、目標速度データの表す目標速度、トルク選択データの表すトルク、その他の各種情報を表示する。
【００７２】
図３は、本実施の形態に係る運転管理装置７の処理の一例を示すフローチャートである。なお、この図３の処理は、周期的に実行されるとしてもよく、列車１が路線上の所定位置を通過した時点で実行されるとしてもよい。
【００７３】
ステップＳ１ａにおいて、第１演算部７ａは、平均目標速度を演算する。
【００７４】
ステップＳ１ｂにおいて、第２演算部７ｂは、一定トルク平均速度を演算する。
【００７５】
なお、ステップＳ１ａとステップＳ１ｂとの処理順序は、ステップＳ１ａの後にステップＳ１ｂを実行してもよく、その逆でもよく、ステップＳ１ａとステップＳ１ｂとを並行に実行してもよい。
【００７６】
ステップＳ２において、差演算部７ｃは、一定トルク平均速度から平均目標速度を引いて平均速度差を求める。
【００７７】
ステップＳ３において、重み付け部７ｄは、列車１の現在位置に対応する重み係数と平均速度差との積である重み付け平均速度差を演算する。
【００７８】
ステップＳ４において、決定部７ｅは、例えば最大トルクなど一定トルクで走行した場合の各位置に対応する速度パターンを、重み付け平均速度差の分だけマイナス方向に平行移動し、目標速度パターンを演算する。
【００７９】
なお、例えば一定トルクが最大トルクではないトルクであり重み付け平均速度差が負の値の場合には、この一定トルクで走行した場合の各位置に対応する速度パターンを、重み付け平均速度差の絶対値に応じてプラス方向に平行移動することになる。
【００８０】
ステップＳ５において、決定部７ｅは、目標速度パターンに基づいて現在位置に対応する目標速度を求める。
【００８１】
ステップＳ６ａにおいて、制御指令演算部７ｆは、目標速度に追従した走行を実現するための指令を作成し、駆動／制動装置２に提供する。
【００８２】
ステップＳ６ｂにおいて、トルク選択部７ｇは、現在位置の勾配抵抗及び走行抵抗と目標速度とに基づいて、列車１が目標速度で走行するためのトルクを選択する。
【００８３】
以上説明した本実施の形態において、予め記憶しておくべき候補パターンは、一定トルク運転データ６ａのみでよい。したがって、予め多数の候補パターンを記憶しておく必要がなく、データの記憶容量を低減できる。
【００８４】
また、本実施の形態では、目標速度を求めるために微分方程式を数値的に解く必要がなく、単純な計算により目標速度を得ることができる。これにより、演算負荷を低減できる。
【００８５】
また、本実施の形態では、一定トルクによる速度パターンを平行移動して目標速度パターンを求める。この一定トルクによる速度パターンを平行移動するレベルは、位置に応じて重み付けされる。これにより、列車１の走行時間などの各種条件の変化に柔軟に対応することができ、列車１が定時に到着するための余裕時間配分を柔軟に調整することができ、列車１の定時運転が実現される。
【００８６】
なお、本実施の形態に係る運転管理装置７によって求められた目標速度は、運転士に示され、この運転士が目標速度を参考にして列車１を運転するとしてもよい。また、目標速度に基づいて、列車１が自動で運転されるとしてもよい。
【００８７】
ここで、本実施の形態では、目標速度パターンは、一定のトルクで運転された場合の速度パターンを平行移動して求められる。
【００８８】
したがって、目標速度パターンにそって運転する場合も、トルクを変化する機会は減少すると考えられる。このため、熟練した運転士でなくても容易に目標速度にそった運転を行うことができ、自動運転の制御も容易になる。運転士は、トルク選択部７ｇによって選択されたトルクを参考に運転を行うことができ、運転士の労力は軽減される。
【００８９】
本実施の形態において、各構成要素は、同様の動作を実現可能であれば自由に変形可能であり、配置を変更させてもよく、自由に組み合わせることが可能であり、分割することも可能である。
【００９０】
例えば、本実施の形態において、第１演算部７ａ及び第２演算部７ｂは、一定トルク運転データ６ａから減速開始位置を求めるとしているが、一定トルク運転データ６ａと別に、減速開始位置を示す減速開始位置データが記憶部６に記憶されており、運転管理装置７は、減速開始位置データを読み出して減速開始位置を認識するとしてもよい。
【００９１】
また、例えば、減速開始位置を求める処理、残り距離を算出する処理などのような第１演算部７ａと第２演算部７ｂとの間で共通する処理は、いずれか一方で実行され、結果を他方に提供するとしてもよく、重複する処理を実行する独立の処理部を設けて結果を第１演算部７ａと第２演算部７ｂに提供するとしてもよい。
【００９２】
また、本実施の形態において、一定トルク運転データ６ａは、一定トルクによる位置と速度の関係に加えて、位置と勾配／走行抵抗との関係、位置と制限速度との関係も表すとしている。しかしながら、一定トルク運転データ６ａと別に、位置と勾配／走行抵抗との関係を表す勾配／走行抵抗データ、位置と制限速度との関係とを表す制限速度データが独立に記憶部６に記憶されており、トルク選択部７ｇは、勾配／走行抵抗データ、制限速度データに基づいて、位置毎の勾配／走行抵抗、位置毎の制限速度を認識するとしてもよい。
【００９３】
また、本実施の形態において、決定部７ｅは、目標速度データに代えて、目標速度パターンを示す目標速度パターンデータを制御指令演算部７ｆ、トルク演算部７ｇ、表示装置８に提供するとしてもよい。この場合、制御指令演算部７ｆは目標速度パターンデータに基づいて駆動／制動装置２に指令を提供し、トルク選択部７ｇは目標速度パターンデータに基づいて列車１で指定可能なトルクの選択を行い、表示装置８は目標速度パターンデータに基づいて目標速度パターンを表示する。
【００９４】
上記各実施の形態における運転管理装置７としての機能は、プログラムを読み込んだコンピュータにより実現されるとしてもよい。
【００９５】
この場合、プログラムは、それぞれ例えば磁気ディスク（フレキシブルディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）、半導体メモリなどの記録媒体に書き込んで、コンピュータに適用可能である。
【００９６】
また、このプログラムを通信媒体により伝送し、コンピュータに適用することも可能である。コンピュータは、プログラムを読み込み、プログラムによって動作が制御されることにより、運転管理装置７としての機能を実現する。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明は、移動体の定時運転を実現する分野に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の実施の形態に係る運転管理装置の一例を示すブロック図。
【図２】一定トルクによる列車の速度パターンと決定部によって決定された目標速度パターンとの関係の一例を示す図。
【図３】同実施の形態に係る運転管理装置の処理の一例を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００９９】
１…列車、２…駆動／制動装置、３…地上子検出部、３ａ…地上子、４…速度位置演算部、５…計時部、６…記憶部、６ａ…一定トルク運転データ、６ｂ…走行予定時間データ、６ｃ…重み係数データ、７…運転管理装置、７ａ…第１演算部、７ｂ…第２演算部、７ｃ…差演算部、７ｄ…重み付け部、７ｅ…決定部、７ｆ…制御指令演算部、７ｇ…トルク選択部、８…表示装置
【図１】
2005348464.tif 000003
【図２】
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【図３】
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