列车控制装置、方法以及程序制造方法及图纸

实施方式的列车控制装置的列车速度位置检测部检测具有用于控制驱动及制动的驱动/制动控制装置的列车的速度以及列车的位置。控制指令计算部根据列车速度位置检测部的检测结果，根据作为预定时间后的所述列车的速度预测值的列车速度预测值、作为预定时间后的列车的位置预测值的列车位置预测值以及为了使列车停止到预定位置而预先决定的目标减速模式，计算列车的位置偏差，根据计算出的位置偏差，选择向驱动/制动控制装置的控制指令，所以能够抑制固定位置停止控制中的换挡操作的紊乱所致的乘坐舒适性的恶化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】列车控制装置、方法以及程序
本专利技术的实施方式涉及列车控制装置、方法以及程序。
技术介绍
近年来，自动列车驾驶装置、在自动列车驾驶装置的功能中导入仅进行向车站的固定位置停止控制的固定位置停止控制装置得到发展。其目的在于，减轻驾驶员的负担，通过单人驾驶化削减人工费用，以及通过不依赖于驾驶员的技能而使列车稳定地对到站台门位置并停止来防止由于停止位置修正而发生延迟等，使列车运行稳定化。作为使列车自动停止到车站的预定位置的方法之一，已知使列车速度追随以预定的减速度制作出的目标减速模式的例子。在此，为了高精度地停止到预定位置，例如，考虑在比例控制的情况下提高比例增益或者设为比例积分控制等，从而提高向速度模式的追随性，但存在增益高的控制系易于变得不稳定，停止精度、乘坐舒适性反而恶化的担心。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-205738号公报专利文献2：日本特开平06-209503号公报专利文献3：日本特开平11-212650号公报
技术实现思路
因此，考虑在速度追随控制中如果速度充分降低，则从向目标减速模式的追随控制，切换到以使停止位置成为停止目标位置的方式针对每个控制周期调整刹车档的停止对位控制的方法，但存在伴随控制方式的切换而换挡操作混乱，使换挡无用地上下而乘坐舒适性恶化的忧虑。因此，本专利技术的目的在于提供一种能够抑制固定位置停止控制中的换挡操作的紊乱所致的乘坐舒适性的恶化的列车控制装置、方法以及程序。实施方式的列车控制装置的列车速度位置检测部检测具有用于控制驱动以及制动的驱动/制动控制装置的列车的速度以及列车的位置。控制指令计算部根据列车速度位置检测部的检测结果，根据作为预定时间后的所述列车的速度预测值的列车速度预测值、作为预定时间后的列车的位置预测值的列车位置预测值、以及为了使列车停止到预定位置而预先决定的目标减速模式，计算列车的位置偏差，根据计算出的位置偏差，选择向驱动/制动控制装置的控制指令。附图说明图1是实施方式的列车控制系统的概要结构框图。图2是目标减速模式和固定位置停止控制的关系说明图。图3是第1实施方式的处理流程图。图4是位置偏差容许值的设定例的说明图。图5是刹车指令选择处理的处理流程图。图6是刹车指令候补的选择例的说明图。图7是第2实施方式的处理流程图。图8是第2实施方式的刹车指令选择处理的处理流程图。具体实施方式接下来，参照附图，说明实施方式的列车控制系统。[1]第1实施方式图1是实施方式的列车控制系统的概要结构框图。列车控制系统SYS具备一对轨道10、ATC地上装置20、以及列车30。在轨道10之间，设置有地上信标11。地上信标11存储地点信息，能够对设置于列车30的车上机151发送信号。ATC地上装置20经由轨道(轨道电路)10探测在各闭塞区间列车是否在线，将与在线状况对应的信号显示从轨道10经由受电器152发送到ATC车上装置140。在列车30中，设置有速度发电机(TG)150、马达161、气动刹车装置160、受电器152以及车上机151。列车30通过马达161和气动刹车装置160对车轮进行驱动/制动而在轨道10上行驶。另外，马达161能够作为再生刹车进行制动。在列车30内，设置有列车控制装置100、速度位置检测部120、ATC车上装置140、以及驱动/制动控制装置130。列车控制装置100具备存储部101、车辆特性模型存储部102、特性参数存储部103、控制指令计算部104、减速度比率计算部105、特性参数调整部106以及刹车判定部107。列车控制装置100使用上述结构，计算用于使列车30停止到车站的预定位置(停止目标位置)的刹车指令，输出到驱动/制动控制装置130。进而，列车控制装置100也可以计算用于在遵守限制速度的同时在车站之间行驶的动力运行指令/刹车指令。存储部101存储路线信息和运行信息。路线信息包括路线的坡度、曲线(曲率半径)、各闭塞区间的限制速度信息并且闭塞长(闭塞区间的距离)以及线性信息(闭塞区间的排列)。运行信息包括各车站的停止目标位置以及每个驾驶类别的停车车站与各车站之间的预定行驶时间。车辆特性模型存储部102存储有车辆信息。在车辆信息中，包括列车30的列车长、列车30的重量、与动力运行指令/刹车指令对应的加速度/减速度的特性(加速特性模型和减速特性模型)、空气阻力信息、坡度阻力信息、曲线阻力信息以及电动气动切换开始速度/结束速度。减速特性模型MD包括与各刹车指令(换挡)对应的规定的减速度、无用时间、时间常数，针对刹车的每个种类存储。在本实施方式中，作为减速特性模型MD，存储有在施加再生刹车的情况下使用的第1减速特性模型MD1、和在施加气动刹车的情况下使用的第2减速特性模型MD2。第1减速特性模型MD1通过与后述第1特性参数PR1组合，能够依照刹车指令，导出考虑了用马达161施加再生刹车的情况下的应答延迟的列车30的减速度。另外，第2减速特性模型MD2通过与后述第2特性参数PR2组合，能够依照刹车指令，导出考虑了用气动刹车装置160施加气动刹车的情况下的应答延迟的列车30的减速度。空气阻力信息为表示基于列车30的速度的空气阻力所产生的减速度的信息，坡度阻力信息为表示基于坡度的坡度阻力所产生的减速度的信息，曲线阻力为表示基于曲率的曲线阻力所产生的减速度的信息。特性参数存储部103关于再生刹车以及气动刹车的各个，存储特性参数PR。特性参数PR是用于以接近列车30的实际的减速特性的方式校正存储于车辆特性模型存储部102的减速特性模型而利用的参数。另外，在本实施方式中，作为特性参数PR，存储有再生刹车用的第1特性参数PR1和气动刹车用的第2特性参数PR2。在本实施方式中，说明将组合特性参数PR和减速特性模型MD而成的信息用作表示施加刹车的情况下的列车的减速度的减速信息(＝减速模式)的例子。然而，并非将减速信息限制为组合特性参数PR和减速特性模型MD的情况。例如，也可以从车辆特性模型存储部102向特性参数存储部103拷贝减速特性模型MD，特性参数调整部106代替调整特性参数PR，而直接调整拷贝的减速特性模型MD仅利用调整后的减速特性模型MD，求出列车的减速度。控制指令计算部104根据由速度位置检测部120检测出的列车30的速度和位置、从存储部101读出的路线信息及运行信息、从车辆特性模型存储部102读出的车辆信息以及从特性参数存储部103读出的特性参数，计算用于使列车30停止到停止目标位置的刹车指令。另外，使用第1减速特性模型MD1以及第1特性参数PR1的组合或者第2减速特性模型MD2以及第2特性参数PR2的组合中的哪一个组合是基于刹车判定部107的判定结果的。这样，本实施方式的控制指令计算部104根据当前的列车30的速度及位置、减速特性模型MD以及特性参数PR，以使列车30停止到基于路线信息以及运行信息的停止目标位置的方式计算列车30的刹车指令。减速度比率计算部105计算依照刹车指令施加刹车的情况下的、表示实际的刹车所产生的减速度与根据减速特性模型计算的减速度的差异的减速度比。本实施方式的减速度比率计算部105根据施加气动刹车以及再生刹车中的哪一个，用不同的手法计算减速度比。此外，在本实施方式中，考虑列车30的坡度、曲线以及空气阻力来计算减速度比，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种列车控制装置，具备：列车速度位置检测部，检测具有用于控制驱动及制动的驱动/制动控制装置的列车的速度及所述列车的位置；以及控制指令计算部，根据所述列车速度位置检测部的检测结果，根据作为预定时间后的所述列车的速度预测值的列车速度预测值、作为所述预定时间后的所述列车的位置预测值的列车位置预测值以及为了使所述列车停止到预定位置而预先决定的目标减速模式，计算所述列车的位置偏差，根据计算出的所述位置偏差，选择向所述驱动/制动控制装置的控制指令。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.05 JP 2016-1335241.一种列车控制装置，具备：列车速度位置检测部，检测具有用于控制驱动及制动的驱动/制动控制装置的列车的速度及所述列车的位置；以及控制指令计算部，根据所述列车速度位置检测部的检测结果，根据作为预定时间后的所述列车的速度预测值的列车速度预测值、作为所述预定时间后的所述列车的位置预测值的列车位置预测值以及为了使所述列车停止到预定位置而预先决定的目标减速模式，计算所述列车的位置偏差，根据计算出的所述位置偏差，选择向所述驱动/制动控制装置的控制指令。2.根据权利要求1所述的列车控制装置，其中，所述位置偏差是与所述预定时间后的列车速度预测值对应的所述目标减速模式上的列车位置和所述列车位置预测值的偏差。3.根据权利要求1所述的列车控制装置，其中，所述控制指令计算部以使所述位置偏差成为预定的容许范围内的方式选择所述控制指令。4.根据权利要求3所述的列车控制装置，其中，所述控制指令计算部在所述位置偏差未成为所述容许范围内的情况下，选择如下控制指令：相比于与所述预定时间后的列车速度预测值对应的所述目标减速模式上的列车位置，所述列车位置预测值相对所述预定位置更靠近跟前侧的所述控制指令中的、驱动力最强或者制动力最弱的控制指令。5.根据权利要求3所述的列车控制装置，其中，在所述控制指令计算部中，所述目标减速模式中的速度越低，将所述容许范围设定得越窄。6.根据权利要求1所述的列车控制装置，其中，控制指令计算部根据与所述目标减速模式的时间偏差，选择所述控制指令。7.根据权利要求6所述的列车控制装置，其中，所述时间偏差是从与所述预定时间后的列车位置预测值对应的所述减速模式上的列车位置至到达停止目标位置的与所述减速模式对应的所需时间和所述预定时间后的剩余时间预测值的偏差。8.根据权利要求6所述的列车控制装置，其中，所述控制指令计算部以使所述位置偏差以及所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本纯子，射场智，服部阳平，宫岛康行，
申请(专利权)人：株式会社东芝，东芝基础设施系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP