专利名称：列车控制系统以及铁路控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及为了进行变电站的消除峰值而调整列车的控制力的系统。
背景技术：
在大都市圈的近郊路线，通常1个变电站向4 5编制的列车供电。在这样的驾 驶状况下，通常一般是通过实施对站出发的加减速调整，从而调整列车的耗电，消除变电站 的供给电力的峰值。但是，在列车延迟的情况下，这样的调整非常困难，会因为多辆列车同 时加速等而使变电站发生显著的峰值。另一方面，在铁路公司与电力公司预先决定了签约 功率，超过该签约功率时不得不支付超额费用的情况下，抑制变电站的供给电力的峰值就 变得更加重要。作为用于解决该问题的技术，如专利文献1所示，记载了如下的方法具有 监视变电站的输出的输出监视单元和调整变电站的输出指令的控制指令单元，通过输出监 视单元预测出变电站的输出超过预先决定的规定值时或者要超过时，控制变电站的输出， 并且存在于同一变电站供电的区间内的全部列车相互通信当前位置、延迟状况，由此各个 列车收集同一变电站供电的区间内的全部列车信息，各个列车决定驱动力。专利文献1特开平5-24539号公报但是，在这些方法中列车彼此相互通信，未收集全部列车的信息时不能决定控制 指令，所以直到控制决定为止花费时间。此外，虽然记载了从延迟信息最小的列车开始依次 降低控制力，但是因为该延迟信息根据与基准驾驶模式的匹配来进行判定，所以难以适用 于延迟发生时那样地进行与基准驾驶模式明显偏移的驾驶的情况。此外，根据上述理由，还 可考虑选择与本来要涉及的控制对象不同的列车，实施控制的情况，在该情况下，进一步使 其发生多余的延迟，并且对其后续行驶的列车也产生影响。另外，因为没有考虑列车彼此的 间隔，并且没有考虑通过各个列车使后续列车发生的信号模式的影响，所以有可能进一步 使后续列车发生多余的减速。因此，需要考虑使后续列车发生的信号模式的影响的同时，实 施本列车的驾驶控制，消除变电站的峰值。
发明内容
本发明鉴于上述课题而研究，通过下述的单元来解决。在具备测量本列车的位置的位置测量单元、测量速度的速度测量单元、测量本列 车的受电弓上的电压的电压测量单元、取得对本列车的信号信息的信号信息取得单元、存 储变电站的绝对位置的变电站数据库、决定驾驶指令的驾驶指令决定单元的列车控制系统 中，所述驾驶指令决定单元具有根据从所述信号信息取得单元获得的信号的变化时刻估计 到先行列车的位置的先行列车位置估计单元、根据从所述先行列车位置估计单元获得的先 行列车估计位置和从速度测量单元获得的本列车的速度估计到达先行列车位置的时间的 到达时间估计单元、根据本列车的位置预测受电弓上的电压的受电弓点电压预测单元，根 据从所述到达时间估计单元获得的到达先行列车位置的时间、从所述受电弓点电压预测单 元获得的受电弓上的电压预测值、从所述电压测量单元获得的实际本列车的受电弓上的电压，决定驾驶指令，由此实现。优选决定驾驶指令的方法，通过到达先行列车位置的时间与从受电弓点电压预测 值减去受电弓点电压所得的值的比来进行判定。此外，优选变电站中通过判定变电站的输出界限的输出判定装置和使变电站与列 车相互通信，从而向列车通知来自所述输出判定装置的判定结果，由此列车判断是否进行 驾驶控制。此外，在由对搭载了列车控制系统的列车供给电力的架线、对所述架线供给电力 的变电站、时常掌握所述列车的位置并通过与列车的相互通信而通知所存储的各列车的状 态的运行管理系统构成的铁路系统中，所述列车控制系统具有测量本列车的位置的位置测 量单元、测量速度的速度测量单元、测量自列车的受电弓上的电压的电压测量单元、存储变 电站的绝对位置的变电站数据库、决定驾驶指令的驾驶控制单元，所述列车中所搭载的列 车控制系统中的所述驾驶指令决定单元具有根据本列车的位置预测受电弓上的电压的受 电弓点电压预测单元，基于从所述受电弓点电压预测单元获得的受电弓上的电压预测值、 从所述电压测量单元获得的实际本列车的受电弓上的电压以及来自所述运行管理系统的 各列车的状态，决定驾驶指令，据此也能够实现。(发明效果)根据上述方法，各列车能够仅根据本列车的状态决定控制指令。此外，因为可以考 虑到达先行列车位置的时间的同时决定控制指令，所以能够实现调整了与先行列车的间隔 的控制，所以能够进行没有由信号模式引起的减速、也不对其后续行驶的列车带来影响的 行驶。而且，根据第3方法，若在变电站判断为发生峰值时实现，则能够实现更可靠的变 电站的消除峰值控制和列车彼此的间隔控制。而且，根据第4方法，通过从运行管理系统通知先行列车以及在其周边行驶的列 车的状态，通过组合该信息，能够实现变电站的消除峰值控制和列车彼此的间隔控制。
图1是用于实现本发明的列车的一例。图2是铁路系统的一个构成例。图3是本发明的列车控制系统内的先行列车位置估计单元的算法1。图4是本发明的列车控制系统内的先行列车位置估计单元的算法2。图5是本发明的列车控制系统内的到达时间估计单元的算法。图6是本发明的列车控制系统内的受电弓(〃 > 夕)点电压预测单元的算法。图7是本发明的列车控制系统内的驾驶指令决定单元所需的数据。图8是本发明的列车控制系统内的驾驶指令决定单元的思路1。图9是本发明的列车控制系统内的驾驶指令决定单元的思路2。图10是本发明的列车控制系统内的驾驶指令决定单元的思路3。图11是本发明的列车控制系统内的驾驶指令决定单元的算法。图12是用于实现第2实施例的变电站系统的一例。图13是用于实现第2实施例的列车的一例。
图14是实现第2实施例时的驾驶指令决定单元的算法。图15是用于实现第3实施例的铁路系统的构成例。图16是用于实现第3实施例的列车的一例。图17是实现第3实施例时的驾驶指令决定单元的算法。符号说明100、100a、IOObUOOc 列车101位置测量单元102速度测量单元103电压测量单元104信号信息取得单元105数据库106驾驶控制单元107列车位置108列车速度109本列车的受电弓点电压110信号信息111本列车性能112变电站位置113时间间隔设定值114驾驶控制指令115先行列车位置估计单元116到达时间估计单元117受电弓点电压预测单元118驾驶指令决定单元(第1实施例)119先行列车估计位置120先行列车位置到达时间1211周期前的驾驶控制指令122预测受电弓点电压20la、20Ib 变电站202 架线203a、203b、203c 受电弓1201变电站电流供给部1202从变电站向列车的消除峰值指令信息1203变电站电流监视单元1204变电站信息发送部1301驾驶指令决定单元(第2实施例)1302车上侧发送接收部(第2实施例)1501运行管理系统1502列车状态信息
1503 时间比 Ht/Qt1601驾驶指令决定单元(第3实施例)1602车上侧发送接收部(第3实施例)
具体实施例方式分为各实施例来说明本发明的实施方式。实施例1图1是搭载了用于实现本发明的列车控制系统的列车的一例。用于实现本発明的 列车控制系统在列车100中由测量本列车的位置的位置测量单元101、测量本列车的速度 的速度测量单102、测量本列车的受电弓上的电压(以下称为受电弓点电压)的电压测量单 103、取得对本列车所给予的信号信息的信号信息取得单元104、存储列车的性能、变电站的 位置、用于进行控制的与先行列车的时间间隔的数据库105、驾驶控制单元106构成。此外， 所述驾驶控制单元106将从所述位置测量单101获得的列车位置107、从所述速度测量单元 102获得的列车速度108、从所述电压测量单元103获得的本列车的受电弓点电压109、从所 述信号信息取得单元104获得的信号信息110、从所述数据库105获得的本列车性能111、 变电站位置112以及时间间隔设定值113作为输入来决定驾驶制御指令114。此外，所述驾 驶控制单元106由估计先行列车的位置的先行列车位置估计单115、预测本列车到达先行 列车的位置所需的时间的到达时间估计单元116、预测本列车的受电弓点电压的受电弓点 电压预测单元117、决定所述驾驶控制指令114的驾驶指令决定单元118构成。对于这些控 制单元的输入输出的关系简单地进行说明。所述先行列车位置估计单元115根据信号信息 110算出先行列车估计位置119。此外，所述到达时间估计单元116将所述列车位置107、 所述列车速度108以及所述先行列车估计位置119作为输入，算出先行列车位置到达时间 120。然后，所述受电弓点电压预测单元117将所述列车位置107、所述列车速度108、所述 本列车性能111、所述变电站位置112以及1个周期前的驾驶控制指令121作为输入，算出 本列车的预测受电弓点电压122。最后，所述驾驶指令决定单元118构成为将所述本列车的 受电弓点电压109、时间间隔设定值113、所述先行列车位置到达时间120、所述预测受电弓 点电压122作为输入，决定所述驾驶控制指令114。另外，作为所述时间间隔设定值113，考 虑由时刻表决定的与先行列车的时间间隔。此外，在大幅延迟的情况下，也可以使用考虑了 最佳进站时点的时间间隔。另外，电压测量单元103替换为根据本列车的驱动装置的电压进行估计的单元也 不妨碍本发明。下面，利用图2来说明要实施本发明的状态。图2示出在变电站201a、201b之间存在列车100a、100b、IOOc这3辆列车，通过架 线202来对各个列车100a、100b、IOOc的受电弓203a、203b、203c供给电力。此外，与变电 站201a、201b的电力公司的签约中的最大供给电力等效于列车100a、100b、IOOc中的2辆 列车最大加速时的电力。另外，在该图中，前进方向为箭头的朝向。在通常状态下，可以考 虑变电站的负载，编排时刻表，所以不会超过变电站的最大供给电力。但是，在列车IOOc延 迟时，情况发生较大变化。即，对后续行驶的列车IOObUOOa的行驶给予较大地影响，根据 状况，还会有列车100a、100b、IOOc同时加速的情况。此时，超过变电站201a、201b的最大供给电力，所以在这样的状态持续的情况下，超过变电站的输出，发生铁路公司向电力公司 支付的超额费用。在这样的情况下适用本发明。下面，利用图3来说明图1所示的先行列车位置估计单元115的处理。在步骤301中，检测输入的信号信息是否改变，若发生了变化则进入步骤302，若 没有发生变化则进入步骤303。接着在步骤302中，因为信号信息发生了变化，所以能够判 断先行列车通过了某闭塞。由此，登记该通过了闭塞的边界位置作为先行列车的估计位置， 并进入步骤304。另一方面，在步骤303中，因为信号信息没有变化所以不更新先行列车的 位置。接着进入步骤304。接着，在步骤304中输出已经登记的先行列车的估计位置，之后结束。另外，也可以改变图3的处理而利用由图4说明的处理。图4导入了步骤401来代替图3的步骤303。除此之外的处理与图3所示的步骤 301、302、304相同。对步骤401进行说明。步骤401对当前已登记的先行列车估计位置Sp利用本列车速度Vx和从登记列车 估计位置开始的经过时间Tx来计算新的先行列车估计位置&c。该计算方法能够如下地计 算Sx = Sp+VxXTx。由此，更新先行列车的估计位置。下面，利用图5来说明图1所示的到达时间估计单元116的处理。在步骤501中，根据先行列车估计位置Xl和本列车位置XO算出距先行列车的距 离X2，并算出以本列车的当前速度VO行驶该距离X2时所花费的时间TO。即，TO = (Xl-XO) / VO。从而结束。下面，利用图6来说明图1所示的受电弓点电压预测单元117的处理。在步骤601中，取得从本列车位置XO的两端在各个方向上最近的变电站位置)(tl、 Xt20然后进入步骤602。在步骤602中，根据变电站位置)(tl、Xt2以及本列车位置X0，计算各个距变电站 的距离Xt3、)(t4，考虑各个区间的架线电阻，计算从各个变电站供电时的架线电阻值Rtl、 Rt2。接着进入步骤603。在步骤603中，根据本列车的档、””操作考虑列车性能来算出所需要的电 流量I。接着进入步骤604。在步骤604中，根据由步骤602算出的架线电阻值Rtl、Rt2以及由步骤603算出 的所需要的电流量I、以及各个变电站的输出电压0V1、0V2，计算从各个变电站供给的电流 II、12。另外，该计算方法由以下联立方程式来计算。OVl-Rtl · Il = 0V2-Rt2 · 1211+12 = I接着进入步骤605。在步骤605中，根据由步骤604计算出的Il或者12以及各个变电站的输出电压 0V1、0V2，计算列车的预测受电弓点电压PV。该计算方法如下PV = OVl-Rtl · Il或者
PV = 0V2-Rt2 · 12。结束。下面，利用图7 图11对图1所示的驾驶指令决定单元118所需的值以及所需的 处理进行说明。图7示出在变电站201a、201b之间存在列车100a、100c，通过架线202，对各个列 车IOOaUOOc的受电弓203a、203c供给电力的情况。此外，设在列车IOOa和IOOc中列车 IOOc为先行列车、列车IOOa为后续列车，列车IOOa行驶到列车IOOc的估计位置所需的时 间Ht已知。此时，列车IOOa已知从本列车的位置到本列车接受供电的变电站的距离。而 且，根据列车IOOa的驾驶方式能够计算列车IOOa的预测受电弓点电压PV。此外，还能够 测量列车IOOa实际的受电弓点电压PeV。驾驶指令决定单元118利用以上所述的参数(1) 行驶到先行列车的估计位置所需的时间Ht、(2)预测受电弓点电压PV、(3)实际的受电弓点 电压PeV。下面，利用图8 图10来说明由0V、PV以及PeV的关系知道的信息。图8 图10都示出在变电站201a,201b之间存在列车100a、100b、100c，通过架 线202，对各个列车100a、100b、IOOc的受电弓203a、203b、203c供给电力。此外，变电站 201a-201b间为2km、各列车间或变电站与列车间的距离为0. 5km。设变电站的输出电压为 1500V、架线电阻为0. 2 Ω/km。图8是列车IOOb使用2000A的最大的电流的情况、列车100a、100c使用1000A的 电流的情况。此时，计算各个列车100a、100b、IOOc的预测受电弓点电压PV。预测受电弓 点电压通过假设在相应变电区域内仅存在本列车来进行计算。因此，设想如下情况列车 IOOa根据距变电站201a以及201b的距离以3 1的比例被供给电流，所以从变电站201a 供给750A，从变电站201b供给250A。以此算出预测受电弓点电压PV_100a时，成为PV_100a = 1500-750 * 0. 5 * 0. 2 = 1425 [V]。利用同样的方法，算出列车100b、IOOc各自的预测受电弓点电压PV_100b、 PV_100c时，成为PV_100b = 1500-1000 * 1. O * 0. 2 = 1300 [V]PV_100c = 1500-750 * 0. 5 * 0. 2 = 1425 [V]。此外，为了计算实际的受电弓点电压PeV，根据电路方程式计算从各变电站流过的 电流时，从变电站201a流过的电流成为2000A，从变电站201b流过的电流也成为2000A，列 车 100a、100b、100c 各自的受电弓点电压 PeV_100a、PeV_100b、PeV_100c 为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]。若设输出电压OV和预测受电弓点电压PV的差为bl、预测受电弓点电压PV和实际 受电弓点电压PeV的差为al，计算电压比al/bl，则可知最多使用电流的列车IOOb成为最 小的值。其次，图9是列车IOOa使用3000A的最大的电流的情况、列车IOOb使用2000A、 IOOc使用1000A的情况。此时，与由图8说明的方法相同，计算列车100a、100b、IOOc的预 测受电弓点电压PV_100a、PV_100b、PV_100c时，成为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]。此外，在该条件下，为了计算实际的受电弓点电压PeV，根据电路方程式计算从各 变电站流过的电流时，从变电站201a流过的电流为3500A、从变电站201b流过的电流为 2500A，列车 100a、100b、100c 各自的受电弓点电压 PeV_100a、PeV_100b、PeV_100c 成为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]。此时，计算al/bl时，可知最多使用电流的列车IOOa成为最小的值。而且，图10是列车100a、100b、100c全部使用相同的电流2000A的情况。此时， 与由图8说明的方法同样地，算出列车100a、100b、IOOc的预测受电弓点电压PV_100a、 PV_100b,PV_100c 时，成为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]。此外，在该条件下，为了计算实际的受电弓点电压PeV，根据电路方程式计算从各 变电站流过的电流时，从变电站201a流过的电流成为3000A，从变电站201b流过的电流也 成为 3000A，列车 100a、100b、100c 各自的受电弓点电压 PeV_100a、PeV_100b、PeV_100c 成 为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]。此时，计算al/bl时，对于全部列车100a、IOObUOOc成为相同的值。根据以上的情 况，可以说al/bl越小消耗电流越多的列车。此外，在al/bl为1的情况下，可以说全部列 车使用相同的电流。另外，在列车再生时，预测受电弓点电压PV变得比输出电压OV大，实 际的受电弓点电压PeV受其他列车的影响，所以只要不是相应区域内的全部列车都再生， 则必定比预测受电弓点电压PV小，所以al/bl <0。从消除峰值的观点出发，再生列车不需 要限制电力，所以al/bl <0的列车不需要实施控制。另一方面，相应区域内的全部列车都 再生时，有可能再生失效，所以需要进行控制。此时，成为al/bl彡0而不是al/bl <0，所 以由此al/bl彡0也成为条件。而且，可以说al/bl比1小的列车比其他列车更使用电流。 如上所述，根据⑵预测受电弓点电压PV、(3)实际的受电弓点电压PeV，可知控制哪个列 车对消除峰值贡献大。因此，在进行单纯的消除峰值控制时，在al/bl >0且al/bl < 1的 情况下，放缓档成为最简单的方法。此外，通过在判断中加入由(1)根据行驶到先行列车的 估计位置所需的时间Ht和设定时间间隔值Qt所求出的时间比Ht/Qt，从而能够对难以对列 车彼此的举动带来影响的列车施加控制，与此同时，能够消除变电站的峰值。另外，所述难 以对列车彼此的举动带来影响的列车，是指例如可以认为是与先行列车的间隔过近而与后 续列车的间隔较大的列车等。此外，可知时间比Ht/Qt比1越大，与先行列车的间隔越大， 比1越小越靠近。因此al/bl彡0且al/bl * Ht/Qt 1比1越小，可以说与先行列车的间隔 越靠近且使用电流越多的列车。如上所述，通过放缓al/bl彡0且al/bl * Ht/Qt < 1以下的列车的档，能够实现有效的控制。图11是汇集了以上内容的驾驶指令决定单元118的处理流程。步骤1101，根据本列车的实际的受电弓点电压PeV、预测受电弓点电压PV、变电站 的输出电压0V，设输出电压OV和预测受电弓点电压PV的差为b 1、预测受电弓点电压PV和 实际受电弓点电压PeV的差为al，计算电压比al/b 1。接着进入步骤1102。步骤1102，根据先行列车位置到达时间Ht和设定时间间隔值Qt，算出时间比Ht/ Qt。接着进入步骤1103。在步骤1103中，计算由步骤1101求出的al/bl和由步骤1102求出的Ht/Qt的乘 积即控制判定值W。接着进入步骤1104。在步骤1104中，判断由步骤1103求出的控制判定值W是否为1以下，并判断由步 骤1101求出的al/bl是否为0以上，若成立，则放缓档。否则，优先当前的档。从而结束。根据以上的方法，能够根据在本列车的信号的变化时刻所获得的先行列车的位置 状况和本列车使用的电流量，独立地判断档控制。此外，因为根据设为al/bl >0且al/ blXHt/Qt < 1以下的列车，来圈定先行列车的间隔过小且电流使用量多的列车，所以与先 行列车的间隔扩大、渐渐返回通常驾驶。据此，能够考虑与先行列车的间隔的同时消除变电 站的峰值。实施例2下面，利用图12 图14对基于来自变电站的消除峰值指令信息实施控制的第2 实施例进行说明。图12是第2实施例的情况的变电站的例。该变电站由以下部件构成变电站电 流供给部1201，对架线供给电流；变电站电流监视单元1203，监视所述变电站电流供给部 1201的电流，并判断供给负载是否超过了规定的值，在超过了规定的值时，输出从变电站向 列车的消除峰值指令信息1202 ；变电站信息发送部1204，将从所述变电站向列车的消除峰 值指令信息1202发送给相应区域内的全部列车。图13是第2实施例的情况的列车的例。仅说明与作为第1实施例的列车的图1 的不同点。所述列车搭载了车上侧发送接收部1302，其接收从所述变电站向列车的消除峰 值指令信息1202，并发送给本车的驾驶指令决定单元1301。此外，搭载的列车控制系统中， 所述驾驶指令决定单1301除了所述本列车的受电弓点电压109、时间间隔设定值113、所述 先行列车位置到达时间120、所述预测受电弓点电压122之外还将从变电站向列车的消除 峰值指令信息1202作为输入，决定所述驾驶控制指令114。除此之外的系统与图1相同，所 以省略说明。图14是用于说明图13所示的驾驶指令决定单1301的图。步骤1401，判断是否 有从变电站向列车的消除峰值指令信息1202，若有则进入步骤1101。若没有则结束。步骤 1101以后到步骤1104的处理与图11相同，所以省略说明。根据以上的功能，能够实现利用 了从变电站向列车的消除峰值指令信息的控制。另外，在采用了本实施例的情况下也能够 获得与实施例1大致相同的效果。实施例3下面，利用图15 图17来说明基于掌握了各列车的状态的运行管理系统的信息 实施控制的第3实施例。
图15是基于掌握了各列车的状态的运行管理系统的信息而由各列车实施控制的 铁路系统。另外，设列车100a、IOOb行驶，IOOb为先行列车。该情况下，示出掌握了列车状 态的运行管理系统1501根据先行列车IOOb的列车状态信息1502和未图示的时刻表信息， 计算先行列车IOOb与后续列车IOOa的时间比Ht/Qt 1503，传达给后续列车100a，由此由 后续列车IOOa进行控制。此外，虽然未进行图示，但是在后续列车IOOa之后存在其他列车 (例如100c)时，通过由IOOa实施所述先行列车IOOb的处理，由IOOc实施所述后续列车 IOOa的处理，从而本系统成立。其次，图16是用于实现第3实施例的列车的例。仅说明与作为第1实施例的图 1的不同点。所述列车搭载了车上侧发送接收部1602，其接收与先行列车的时间比Ht/Qt 1503，并将其对本车的驾驶指令决定单元1601进行收发。而且，所述车上侧发送接收部 1602还具有向未图示的运行管理系统发送列车位置107以及列车速度108的信息作为列车 状态信息1502的功能。此外，与先行列车的时间比由运行管理系统发送过来，所以不需要 图1中图示的信号信息取得单元104、先行列车估计位置单元115、到达时间估计单元116。 此外，除此之外的系统与图1相同，所以省略说明。另外，在本图中，从列车发送位置、速度 等状态信息，但是也可以如下实施从处于地上的轨道电路取得位置信息，对于速度信息， 根据位置变更的履历算出平均速度。图17是第3实施例的情况的驾驶控制算法，图16所示的步骤1101、步骤1103以 及步骤1104是与图11相同的处理，不同的是步骤1101之后进入步骤1701，从步骤1701进 入步骤1103。另外，步骤1701的处理，从运行管理系统取得时间比Ht/Qt。即使使用以上 所述的图15 图17的处理，也能够获得与实施例1大致相同的效果。另外，已经叙述过的第1实施例 第3实施例，以大都市圈的普通车那样列车间隔 短的情况为主体进行了考虑，但是在将本方式应用于列车间隔长的路线时，通过将时间比 Ht/Qt设定为没有影响的值(例如1)，能够原样应用本方式。此外，此时没有仅用于计算时 间比Ht/Qt的设备(例如图1中曾图示过的信号信息取得单元104、先行列车位置估计单元 115、到达时间估计单元116)也可以，即使在该情况下，本发明也可充分发挥效果。
权利要求
1.一种列车控制系统，具有位置测量单元，其测量本列车的位置；速度测量单元，其测量本列车的速度；电压测量单元，其测量本列车的受电弓上的电压；变电站数据库，其存储有变电站的绝对位置；信号信息取得单元，其取得对本列车的信号信息；和驾驶指令决定单元，其决定驾驶指令，该列车控制系统的特征在于，所述驾驶控制单元具有先行列车位置估计单元，其根据从所述信号信息取得单元获得的信号的变化时刻，对 到先行列车的位置进行估计；到达时间估计单元，其根据从所述先行列车位置估计单元获得的先行列车估计位置和 从速度测量单元获得的本列车的速度，估计到达先行列车位置的时间；和 受电弓点电压预测单元，其根据本列车的位置，预测受电弓上的电压， 根据从所述到达时间估计单元获得的到达先行列车位置的时间、从所述受电弓点电压 预测单元获得的受电弓上的电压预测值、和从所述电压测量单元获得的实际的本列车的受 电弓上的电压，来决定驾驶控制指令。
2.根据权利要求1所述的列车控制系统，其特征在于，所述驾驶指令决定单元具备运算由从到达时间估计单元获得的到达先行列车位置的 时间、和由数据库获得的时间间隔设定值而得到的第1比的单元；和运算由所述受电弓点电压预测单元获得的受电弓上的电压预测值、和从所述电压预测 值减去所述电压测量单元获得的实际的本列车的受电弓上的电压所得到的值而得到的第2 比的单元，基于所述第1比和所述第2比的累计值，决定所述驾驶指令。
3.一种铁路控制系统，包括具有权利要求1或2所述的列车控制系统的列车、对所述列 车供给电力的架线、对所述架线供给电力的变电站、和控制所述列车不相互接触的信号系 统，该铁路控制系统的特征在于，所述变电站具有变电站电流监视单元，其判定变电站的输出是否超过了规定值；和 发送接收器，其将由所述变电站电流监视单元判定的结果向所述列车进行通信。
4.一种铁路控制系统，具备多辆列车，其搭载了列车制御系统，所述列车制御系统具有测量本列车的位置的位 置测量单元、测量本列车的速度的速度测量单元、测量本列车的受电弓上的电压的电压测 量单元、存储有变电站的绝对位置的变电站数据库、以及决定驾驶指令的驾驶指令决定单 元；架线，其对所述多辆列车供给电力； 变电站，其对所述架线供给电力；和运行管理系统，其掌握所述多辆列车的位置，通过与所述多辆列车的相互通信，向所述 列车通知所存储的各列车的状态， 该铁路控制系统的特征在于，所述列车所搭载的列车控制系统中的所述驾驶指令决定单元，具有根据本列车的位 置来预测受电弓上的电压的受电弓点电压预测单元，且基于从所述受电弓点电压预测单元 获得的受电弓上的电压预测值、从所述电压测量单元获得的实际的本列车的受电弓上的电 压、和来自所述运行管理系统的各列车的状态，来决定驾驶控制指令。
5.根据权利要求4所述的铁路控制系统，其特征在于，所述驾驶指令决定单元具备运算由从到达时间估计单元获得的到达先行列车位置的 时间、和由数据库获得的时间间隔设定值而得到的第1比的单元；和运算由所述受电弓点电压预测单元获得的受电弓上的电压预测值、和从所述电压预测 值减去所述电压测量单元获得的实际的本列车的受电弓上的电压所得到的值而得到的第2 比的单元，基于所述第1比和所述第2比的累计值，决定所述驾驶指令。
6.根据权利要求4或5所述的铁路控制系统，其特征在于，所述变电站具有变电站电流监视单元，其判定变电站的输出是否超过了规定值；和发送接收器，其将由所述变电站电流监视单元判定的结果对所述列车进行通信。
全文摘要
本发明提供一种列车控制系统，驾驶控制单元具有根据从信号信息取得单元获得的信号的变化时刻估计到先行列车的位置的先行列车位置估计单元、根据从所述先行列车位置估计单元获得的先行列车估计位置和从速度测量单元获得的本列车的速度估计到达先行列车位置的时间的到达时间估计单元、根据本列车的位置预测受电弓点电压的受电弓点电压预测单元，根据从所述到达时间估计单元获得的到达先行列车位置的时间、从所述受电弓点电压预测单元获得的受电弓点电压预测值、从电压测量单元获得的实际的本列车的受电弓点电压，决定驾驶控制指令。据此，实现考虑使后续列车发生的信号模式的影响的同时，实施本列车的驾驶控制，消除变电站的峰值。
文档编号B60M3/02GK102085814SQ20101058334
公开日2011年6月8日 申请日期2010年12月3日 优先权日2009年12月8日
发明者佐藤裕, 出纳和也, 宫内努, 铃木基也 申请人:株式会社日立制作所