| 【発明の名称】 |
自動列車運転装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】田中 龍治
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| 【要約】 |
【課題】車両が上り勾配のきつい地点にあっても、所定の加速度で起動可能な自動列車運転装置を提供することにある。
【解決手段】地上からの地点情報および車上の線路条件記憶データから自己の運転する線路の状況を常時監視する自動列車運転装置１において、線路条件である勾配データ２および車両の荷重データ３により車両の後退力を計算する後退力検知手段４と、勾配起動する際に、通常起動時の引張力に後退力を加算し、後退力による加速力の減少分を補う車両の引張力を出力するように加速度指令を調整する引張力・ブレーキ緩解指令調整手段５を具備し、車両の引張力が後退力を上回ったとき、ブレーキを緩解する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 地上からの地点情報および車上の線路条件記憶データから自己の運転する線路の状況を常時監視する自動列車運転装置において、線路条件である勾配データおよび車両の荷重データにより車両の後退力を計算する手段と、勾配起動する際に、前記後退力による加速力の減少分を補う車両の引張力を出力するように加速度指令を調整する手段を具備することを特徴とする自動列車運転装置。
【請求項２】 地上からの地点情報および車上の線路条件記憶データから自己の運転する線路の状況を常時監視する自動列車運転装置において、線路条件である勾配データおよび車両の荷重データにより車両の後退力を計算する手段と、勾配起動する際に、通常起動時の引張力に前記後退力を加算し、前記後退力による加速力の減少分を補う車両の引張力を出力するように加速度指令を調整する手段を具備することを特徴とする自動列車運転装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、地上からの地点情報や車上の線路条件記憶データ等から自己の運転する線路の状況を常時監視する自動列車運転装置に係り、特に、勾配起動の技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、上り勾配上に停止している車両を後退させずに起動する方法として、ブレーキをかけたまま電動機等の駆動装置を加速状態とし、その後ブレーキを緩解する、という勾配起動方法がある。この勾配起動方法を自動列車運転装置に使用した例として、特開昭５１−９５３０６号公報「列車自動運転装置における車両の勾配起動方法」があり、この公報には、車上の線路条件記憶装置からの勾配データを用いて車両の後退力を算出し、後退力を上回った時点でブレーキを緩解する方法が記述されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、駆動装置の引張力が後退力を上回った時点でブレーキを緩解するので、車両が後退することはないが、上り勾配のきつい地点のとき、加速度が小さく所定の速度まで到達するまでに多大な時間がかかる。このため、運転士に車両が故障しているのではないか、との不安感を与えたり、車両によっては力行不能検知により、制御装置の保護動作が働く恐れがある。
【０００４】本発明の課題は、車両が上り勾配のきつい地点にあっても、所定の加速度で起動可能な自動列車運転装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題は、線路条件である勾配データおよび車両の荷重データにより車両の後退力を計算する手段と、勾配起動する際に、後退力による加速力の減少分を補う車両の引張力を出力するように加速度指令を調整する手段を具備することによって、解決される。また、線路条件である勾配データおよび車両の荷重データにより車両の後退力を計算する手段と、勾配起動する際に、通常起動時の引張力に後退力を加算し、後退力による加速力の減少分を補う車両の引張力を出力するように加速度指令を調整する手段を具備することによって、解決される。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面により説明する。図１は、本発明の一実施形態による自動列車運転装置を示す。図１において、自動列車運転装置１は、線路条件記憶装置２、車両荷重データ発生装置３、後退力検知装置４、引張力・ブレーキ緩解指令調整装置５、駆動装置６、ブレーキ装置７を備える。自動列車運転装置１は、地上からの地点情報等により現在の走行位置を常時監視している。自動列車運転装置１が走行位置と勾配の関係を記憶した線路条件記憶装置２の勾配データを参照し、上り勾配上に車両が停止していると判断した場合は、後退力検知装置４に対して勾配データを送信し、引張力・ブレーキ緩解指令調整装置５に対して勾配起動指令を送信する。一方、車両荷重データ発生装置３に対しては現在の車両荷重データを後退力検知装置４に送信するよう指令する。なお、車両荷重データとしては、公知の応荷重装置から得られる値または予め測定された車両荷重データを使用する。後退力検知装置４では、勾配データおよび車両荷重データを使用して、上り勾配上における車両の後退力を算出する。車両の後退力は、車両の後退力＝（勾配データ）×（車両荷重データ）により算出する。
【０００７】ここで、引張力・ブレーキ緩解指令調整装置５の機能を説明する前に、図２を用いて車両の後退力Ｆ（Ａ）と通常起動時の引張力Ｆ（Ｂ）の関係を説明する。通常起動時の引張力Ｆ（Ｂ）は、平坦な地点より起動するときの引張力を示す。図３（ａ）に示すように車両Ｔが上り勾配に停止している状態にあり、この状態のとき、出発指令が発せられると、力行（加速）指令により通常起動時の引張力Ｆ（Ｂ）が徐々に大きくなり、この通常起動時の引張力Ｆ（Ｂ）が車両の後退力Ｆ（Ａ）を上回った時点Ｐつまり（通常起動時の引張力Ｆ（Ｂ））＞（後退力Ｆ（Ａ））でブレーキを緩解し、車両を起動する。この場合、（車両の加速力）∝（通常起動時の引張力Ｆ（Ｂ））−（後退力Ｆ（Ａ））＞０で表わされ、この後退力Ｆ（Ａ）による加速力によって車両の加速力が減少する。このため、上り勾配のきつい区間において勾配起動する場合、ＡＴＣ信号等で定められた所定の速度に到達するまでに、多大な時間がかかるため、駆動装置等に異常があるので、なかなか加速しないのではないかと、運転士に不安感を与えたり、また、所定の速度までの到達時間が長いため、車両によっては駆動装置が力行不能検知による保護動作で走行を停止することがある。なお、引張力は、電車の場合、駆動装置の電動機にかかる電圧値および電動機に流れる電流から算出できる。
【０００８】この問題を解決するため、本実施形態の引張力・ブレーキ緩解指令調整装置５は、通常起動時の引張力Ｆ（Ｂ）に後退力Ｆ（Ａ）を加え、次式に示す見かけ上の引張力Ｆ（Ａ＋Ｂ）を算出する。
（見かけ上の引張力Ｆ（Ａ＋Ｂ））＝（通常起動時の引張力Ｆ（Ｂ））＋（後退力Ｆ（Ａ））
この見かけ上の引張力Ｆ（Ａ＋Ｂ）は、後退力Ｆ（Ａ）による加速力の減少分を補う引張力となる。そこで、引張力・ブレーキ緩解指令調整装置５は、前述した勾配起動指令を受信した状態で、自動列車運転装置１から出発指令が送られると、見かけ上の引張力Ｆ（Ａ＋Ｂ）を出力するように駆動装置６に加速度指令を発し、駆動装置６の電動機への電圧値および電流値を調整する。図３（ｂ）は、車両Ｔが上り勾配のきつい区間に停止している状態にあることを示し、この上り勾配のきつい区間において勾配起動する場合、図２のように、出発指令が発せられると、力行（加速）指令により見かけ上の引張力Ｆ（Ａ＋Ｂ）が徐々に大きくなり、この引張力Ｆ（Ａ＋Ｂ）が車両の後退力Ｆ（Ａ）を上回った時点Ｑつまり（見かけ上の引張力Ｆ（Ａ＋Ｂ））＞（後退力Ｆ（Ａ））でブレーキを緩解し、車両を起動する。この場合、（車両の加速力）∝（通常起動時の引張力Ｆ（Ｂ））＋（後退力Ｆ（Ａ））となり、後退力Ｆ（Ａ）による加速力の減少分を補うことになる。本実施形態では、車両の後退力を算出し、この後退力による加速力の減少分を補う引張力を出力するように加速度指令を調整するので、勾配の大きさによらず、所定の加速度で起動することができ、所定の速度までの到達時間を速くすることができる。
【０００９】なお、車両の性能や走行する線路条件によっては、前式に示した見かけ上の引張力Ｆ（Ａ＋Ｂ）を出力することが困難な場合があるが、この場合は車両性能上、許される最大の引張力を出力できるように駆動装置６を調整することとする。また、駆動装置６の電動機への電圧値、電流値を直接的に調整することにより、所定の加速度を確保する方法について述べたが、加速度または加速度に対応する符号により車両の加速度を複数段設定できる場合は、この加速度または加速度に対応する符号を調整することもできる。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、車上の線路条件である勾配データおよび車両の荷重データをもとに車両の後退力を算出し、この後退力による加速力の減少分を補う引張力を出力するように駆動装置への加速度指令を調整するので、勾配の大きさによらず、所定の加速度で起動することができ、所定の速度までの到達時間を速くすることができる。これにより、車両の走行時分が大幅に遅延することはなく、また、乗務員に対して起動できないかという不安感を与えないようにすることができ、また、所定の速度までの到達時間が長いことによって発生する力行不能検知による保護動作つまり走行の停止を解消することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５１０８
【氏名又は名称】株式会社日立製作所
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| 【出願日】 |
平成１１年３月３１日（１９９９．３．３１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９９３０２
【弁理士】
【氏名又は名称】笹岡 茂 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２８７３１２（Ｐ２０００−２８７３１２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１０月１３日（２０００．１０．１３） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−９１９２９ |
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