运行管理系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种运行管理系统，能够事先防止发电站和/或变电站跳闸而停止对架线供给电力那样的事态发生。本发明涉及的运行管理系统对电驱动车辆的运行进行管理，上述电驱动车辆具有通过供给到架线的电力而行驶的电车模式、和通过发动机的输出而行驶的柴油车模式，并具有：供给富余量检测单元(25)，其检测当前的电力的供给富余量；行驶位置检测单元(23)，其检测当前的电驱动车辆的行驶位置；行驶模式检测单元(24)，其检测当前的电驱动车辆的行驶模式；行驶模式决定单元(26)，其根据供给富余量检测单元、行驶位置检测单元、以及行驶模式检测单元的检测结果来决定下一行驶模式；以及行驶模式指示单元(27)，其指示电驱动车辆所决定的行驶模式。
【专利说明】运行管理系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电驱动车辆的运行管理系统，该电驱动车辆能够在使用了从架线供给的电力的行驶和基于发动机输出的行驶之间进行切换。
【背景技术】
[0002]像以无轨电车为代表那样，提出了如下集电式的电驱动车辆:在有架线的区域内使用从架线供给的电力而行驶，在没有架线的区域内通过内燃机的驱动力而行驶(参照专利文献I)。
[0003]另一方面，对于在矿山运输挖掘机所挖掘的矿物的自卸卡车来说也采用这样的集电式自卸卡车。这种自卸卡车(电驱动车辆)通过在有架线的区域内使用从架线供给的电力来驱动电动机而行驶、在没有架线的区域内由发动机(例如，柴油发动机)来驱动发电机、使用该发电机发出的电力来驱动电动机而行驶。以下，将使用从架线供给的电力而行驶的模式称为电车模式，将由发动机驱动发电机且使用发电机发出的电力而行驶的模式称为柴油车模式。一般地，由于电车模式相比于柴油车模式供给到电动机的电力大，因此行驶速度高，能够增大运输量。另外，由于电车模式不需要发动机的输出，因此相比于柴油车模式降低燃料费用。在矿山行驶有多台对应于行驶区域来切换电车模式和柴油车模式这样的自卸卡车。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2010-254150号公报
【发明内容】
[0007]但是，在行驶有多台这样的自卸卡车的情况下，自卸卡车在有架线的区域内进出，使得与架线连接的自卸卡车的台数发生变化，由此架线所需的电力会大幅变动。如果，当较多数量的自卸卡车与架线连接并向架线请求架线的电力供给能力以上的电力时，向架线供给电力的发电站(Power Stat1n)和/或变电站(Substat1n)会产生跳闸等问题。另外，即使较少数量的自卸卡车与架线连接或不连接，发电站和/或变电站的电力供给能力因某种原因而降低时也会产生同样的问题。当产生这样的发电站以及变电站的跳闸时，自卸卡车的工作效率降低、矿物的运输量降低。由于当矿物的运输量降低时矿山的利益也降低，因此防止这样的自卸卡车的工作效率降低是重要的。
[0008]另一方面，为了增大矿物的运输量而希望尽量通过电车模式来行驶的方法。另外，从燃油的角度出发，也希望通过电车模式来行驶。但是，当以电车模式行驶的自卸卡车的台数变多时，发电站和/或变电站跳闸的风险就会变高。
[0009]本发明的第一目的在于事先防范发电站和/或变电站跳闸而停止向架线供给电力这样的事态。更进一步，本发明的第二目的在于抑制自卸卡车的工作效率降低，并且实现自卸卡车运输量的增大以及低耗油率。另外，本发明的第三目的在于尽可能多地设定以电车模式行驶的自卸卡车的台数。
[0010]为了达成上述目的，本发明涉及的运行管理系统对电驱动车辆的运行进行管理，所述电驱动车辆具有通过从发电站或变电站供给到架线的电力而行驶的电车模式、和通过发动机的输出而行驶的柴油车模式的两种行驶模式，其特征在于，所述运行管理系统具有:数据接收单元，其接收与从所述发电站和所述变电站的至少一方发送的电力的供给富余量相关的第一数据、与从所述电驱动车辆发送的行驶位置相关的第二数据、以及与从所述电驱动车辆发送的行驶模式相关的第三数据；供给富余量检测单元，其根据所述第一数据检测当前的所述供给富余量；行驶位置检测单元，其根据所述第二数据检测当前的所述电驱动车辆的行驶位置；行驶模式检测单元，其根据所述第三数据检测当前的所述电驱动车辆的行驶模式；行驶模式决定单元，其根据所述供给富余量检测单元、所述行驶位置检测单元、以及所述行驶模式检测单元检测的检测结果，来决定所述电驱动车辆的下一所述行驶模式；以及行驶模式指示单元，其对所述电驱动车辆指示所述行驶模式决定单元所决定的所述行驶模式。
[0011]根据本发明，由于根据电力的供给富余量、电驱动车辆的行驶位置以及行驶模式来管理电驱动车辆，因此不会超过发电站和/或变电站能够供给的电力地使电驱动车辆以电车模式运转。因此，不会发生如下不测的事态:发电站和变电站突然跳闸，不能向架线供给电力。另外，根据本发明，由于能够防止发电站和变电站的跳闸，所以电驱动车辆的工作效率不会急剧降低，还能够实现电驱动车辆的运输量的增大。更近一步，由于本发明是如下结构:通过电力的供给富余量、电驱动车辆的行驶位置以及行驶模式，来将电驱动车辆的下一行驶模式决定为电车模式或柴油车模式，因此能够实现电驱动车辆的低耗油率，能够尽可能多地设定通过电车模式行驶的电驱动车辆。
[0012]另外，优选本发明涉及的运行管理系统具有以下的结构。
[0013]在所述行驶位置检测单元检测出的所述电驱动车辆的行驶位置是所述架线的区域外的情况下，所述行驶模式决定单元将所述行驶位置处于所述架线的区域外的所述电驱动车辆的下一所述行驶模式决定为所述柴油车模式，且所述行驶模式指示单元针对该电驱动车辆指示将所述行驶模式设为所述柴油车模式。
[0014]在所述供给富余量检测单元检测出的所述供给富余量不足规定值时，且在所述行驶位置检测单元检测出的所述电驱动车辆的行驶位置是进入到所述架线的区域内的位置时，所述行驶模式决定单元将所述行驶位置处于进入到所述架线的区域内的位置的所述电驱动车辆的下一所述行驶模式决定为所述柴油车模式且所述行驶模式指示单元针对该电驱动车辆指示将所述行驶模式设为所述柴油车模式。若像这样，能够更可靠地防止发电站和变电站的跳闸。
[0015]在所述供给富余量检测单元检测出的所述供给富余量是规定值以上时，且在所述行驶位置检测单元检测出的所述电驱动车辆的行驶位置是所述架线的区域内，更近一步，对于所述行驶位置处于所述架线的区域内的所述电驱动车辆来说，所述行驶模式检测单元检测出的所述行驶模式是所述柴油车模式时，所述行驶模式决定单元将所述行驶位置是所述架线的区域内且所述行驶模式是所述柴油车模式的所述电驱动车辆的下一所述行驶模式决定为所述电车模式，且所述行驶模式指示单元针对该电驱动车辆指示将所述行驶模式切换为所述电车模式。若像这样，能够实现电驱动车辆的进一步的低耗油率，能够尽可能多地设定通过电车模式行驶的电驱动车辆的台数。
[0016]另外，在该情况下，优选构成为，在所述行驶位置是所述架线的区域内，且所述行驶模式是所述柴油车模式的所述电驱动车辆存在多台的情况下，所述行驶模式指示单元根据所述行驶位置检测单元检测出的所述行驶位置，在多台所述电驱动车辆中从在前头行驶的车辆按顺序指示将所述行驶模式切换为所述电车模式。由于电驱动车辆的通过电车模式行驶比通过柴油机行驶模式的速度快，因此若相比前头先将在后面行驶的电驱动车辆的行驶模式切换为电车模式时，在前头通过柴油车模式行驶的电驱动车辆会妨碍切换为电车模式之后的电驱动车辆的行驶。
[0017]在所述供给富余量检测单元检测出的所述供给富余量不足规定值时，且在所述行驶位置检测单元检测出的所述电驱动车辆的行驶位置是所述架线的区域内，更进一步，对于所述行驶位置处于所述架线的区域内的所述电驱动车辆来说，所述行驶模式检测单元检测出的所述行驶模式是所述电车模式的情况下，所述行驶模式决定单元将所述行驶位置是所述架线的区域内且所述行驶模式是所述电车模式的所述电驱动车辆的下一所述行驶模式决定为所述柴油车模式，且所述行驶模式指示单元针对该电驱动车辆指示将所述行驶模式切换为所述柴油车模式。如果像这样，能够更可靠地防止发电站和变电站的跳闸。
[0018]另外，在该情况下，优选构成为，在所述行驶位置是所述架线的区域内，且所述行驶模式是所述电车模式的所述电驱动车辆存在多台的情况下，所述行驶模式指示单元根据由所述行驶位置检测单元检测出的所述行驶位置，在多台所述电驱动车辆中从在最后位行驶的车辆按顺序指示将所述行驶模式切换为所述柴油车模式。若相比最后位先将在前面行驶的电驱动车辆的行驶模式切换为柴油车模式，则切换为柴油车模式后的电驱动车辆会妨碍通过电车模式行驶的后面的电驱动车辆的行驶。
[0019]另外，为了达成上述目的，本发明涉及的运行管理系统对电驱动车辆的运行进行管理，所述电驱动车辆具有通过从发电站或变电站供给到架线的电力驱动电动机而行驶的电车模式、和通过发动机的输出驱动所述电动机而行驶的柴油车模式的两种行驶模式，其特征在于，所述运行管理系统具有:数据接收单元，其接收与从所述发电站和所述变电站的至少一方发送的电力的供给富余量相关的第一数据、以及与从所述电驱动车辆发送的行驶位置相关的第二数据；供给富余量检测单元，其根据所述第一数据检测当前的所述供给富余量；行驶位置检测单元，其根据所述第二数据检测当前的所述电驱动车辆的行驶位置；行驶模式决定单元，其根据所述行驶位置检测单元检测的检测结果，来决定所述电驱动车辆的下一所述行驶模式；行驶模式指示单元，其对所述电驱动车辆指示所述行驶模式决定单元所决定的所述行驶模式；电动机输出决定单元，其根据所述供给富余量检测单元以及所述行驶位置检测单元检测的检测结果来决定对所述电动机的输出指令；以及电动机输出指示单元，其对所述电驱动车辆指示所述电动机输出决定单元所决定的输出指令。
[0020]根据本发明，由于根据电力的供给富余量、电驱动车辆的行驶位置来管理电驱动车辆的运行，因此不会超过发电站和/或变电站能够供给的电力地使电力驱动车辆以电车模式运转。因此，不会发生如下不测的事态:发电站和变电站突然跳闸，不能向架线供给电力。另外，根据本发明，由于能够防止发电站和变电站的跳闸，因此电驱动车辆的工作效率不会急剧降低。
[0021]发明效果
[0022]根据本发明，能够防止发电站和/或变电站的跳闸、抑制电驱动车辆的工作效率的降低，与此同时，能够尽可能多地设定通过电车模式行驶的电驱动车辆的台数。因此，能够实现电驱动车辆的运输量的增大以及低耗油率。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是应用了本发明的电驱动车辆的一例的自卸卡车的结构图。
[0024]图2是应用了本发明的矿山的整体结构图。
[0025]图3是本发明的第一实施例涉及的运行管理系统的结构图。
[0026]图4是表示实施例1涉及的运行管理系统执行的主要处理的步骤的流程图。
[0027]图5是表示图4所示的自卸卡车运行处理的步骤的流程图。
[0028]图6是通过第一实施例涉及的运行管理系统来管理自卸卡车的运行的情况的一例。
[0029]图7是本发明的第二实施例涉及的运行管理系统的结构图。
[0030]图8是表示第二实施例涉及的运行管理系统执行的自卸卡车运行处理的步骤的流程图。
[0031]图9是通过第二实施例涉及的运行管理系统来管理自卸卡车的运行的情况的一例。
【具体实施方式】
[0032]以下，一边参照附图一边对本发明涉及的运行管理系统的实施例进行说明。在本实施例中，对管理作为电驱动车辆的一例的自卸卡车的运行的系统进行说明。因此，首先使用图1来对自卸卡车的结构以及行驶动作进行说明。
[0033]图1是自卸卡车的结构图。在本实施例中应用的自卸卡车如图1所示具有:柴油发动机1、发电机2、整流器3、变换器4、5、电动机6、7、减速齿轮8、9、车辆10、11、断路器12、再生用电阻器13、受电弓(pantographa) 15、电磁接触器16、以及电抗器(reactor) 17。
[0034]该自卸卡车能够以柴油车模式和电车模式两种行驶模式行驶。因此，首先，对自卸卡车以柴油车模式行驶时的动作进行说明。在柴油车模式中，发动机I驱动发电机2、发电机2输出三相交流电。整流器3对发电机2输出的三相交流电进行整流而将其变换为直流电，并将直流电供给至变换器4以及变换器5。变换器4将从整流器3供给的直流电变换为可变频率的交流电并将其供给至电动机6，由此驱动电动机6。变换器5将从整流器3供给的直流电变换为可变频率的交流电并将其供给至电动机7，由此驱动电动机7。电动机6经减速齿轮8与车轮10连接，电动机6被变换器4驱动由此车轮10旋转。电动机7经减速齿轮9与车轮11连接，电动机7被变换器5驱动由此车轮11旋转。车轮10设置于自卸卡车的车体左侧，车轮11设置于自卸卡车的车体右侧，通过车轮10以及车轮11旋转由此自卸卡车加速。
[0035]另一方面，在自卸卡车减速时，电动机6以及电动机7作为发电机而动作，由此将自卸卡车的动能作为电能而在变换器4以及变换器5的直流电路中再生电力。为了处理此时产生的再生电力，在变换器4以及变换器5的直流电路中，经由断路器12而连接有再生用电阻器13。当变换器4以及变换器5的直流电路的直流电压超过规定值时通过使断路器12动作，而利用再生用电阻器13来消耗再生电力。
[0036]接下来，对通过电车模式而行驶时的动作进行说明。架线14经由受电弓15、电磁接触器16、电抗器17与变换器4以及变换器5的直流电路连接。通过接通电磁接触器16从架线14侧向变换器4以及变换器5供给直流电。变换器4通过将从架线14侧供给的直流电力变换为可变频率的交流电并将其供给至电动机6，由此驱动电动机6。变换器5通过将从架线14侧供给的直流电力变换为可变频率的交流电并将其供给至电动机7，由此驱动电动机7。与柴油车模式同样地，电动机6被变换器4驱动，电动机7被变换器5驱动，由此，车轮10以及车轮11旋转，自卸卡车加速。
[0037]另一方面，在自卸卡车减速时，与柴油车模式同样地，电动机6以及电动机7作为发电机而动作，由此将自卸卡车的动能作为电能而在变换器4以及变换器5的直流电路中再生电力。当变换器4以及变换器5的直流电路的直流电压超过规定值时通过使断路器12动作，而利用再生用电阻器13来消耗再生电力。
[0038]如上所述，在柴油车模式中通过柴油发动机I驱动发电机2、使用该发动机2发出的电力来驱动电动机6、7，由此自卸卡车行驶，在电车模式中通过使用从架线14供给的电力来驱动电动机6、7，由此自卸卡车行驶。
[0039]图2表示矿山整体的结构图。发电站20将交流电力供给至变电站31以及负载32。变电站31通过变压器来对供给的交流电力进行降压，通过整流器进行整流而将直流电力供给至架线14。进行矿山的运行管理的管理局18经无线等通信网络19与将交流电力供给至变电站31的发电站20、将直流电力供给至架线14的变电站31、以及自卸卡车21a、21b、21c、21d、21e进行通信。另外，这里将自卸卡车设为5台，但是几台都可以。发电站20以及变电站31分别对向架线14供给电力的富余量进行检测，并将其作为供给富余量而经验通信网络19传达给管理局18。这里，供给富余量是表示发电站20以及变电站31分别还能够供给多少电力的指标。
[0040]发电站20的供给富余量表示发电站20还能够向变电站31供给的电力相对于发电站20的额定输出的比例。当将发电站20的额定输出设为Wl，将发电站20的当前输出设为W2时，能够通过发电站20的供给富余量(％ ) = (I —W2/W1)X100来求出。例如，在发电站20输出额定输出的90%的电力时，供给富余量为10%。另外，在因某种原因发电站20进行额定运转变得困难例如只输出额定输出的50%的情况下，在发电站20输出了额定输出的40%时供给富余量也为10%.
[0041]变电站31的供给富余量表示变电站31还能够向架线14供给的电力相对于变电站31的额定输出的比例。当将变电站31的额定输出设为W3、将变电站31当前的输出设为W4时，能够通过变电站31的供给富余量(％) = (I —14/13)\100求出。例如，在变电站31输出了额定输出的90%的电力时，供给富余量为10%。或者，变电站31的供给富余量也可以是表示变电站31还能够供给多少电流的指标。该情况下，当将变电站31的额定电流设为13，将变电站31当前的电流设为14时，能够通过变电站31的供给富余量)=(1- 14/13) X 100来求出。例如，在变电站31输出了额定电流的90%的电流时，供给富余量为10%。
[0042]另外，也可以将表示变电站31还能够供给多少电力的指标与表示还能够供给多少电流的指标进行比较，将该值的小方作为变电站31的供给富余量。例如，在变电站31输出额定输出的90 %的电力、输出了额定电流的95 %的电流的情况下，供给富余量为5 %。另一方面，在变电站31输出额定输出的90 %的电力、输出了额定电流的85 %的电流的情况下，供给富余量为10%。
[0043]自卸卡车21a、21b、21c、21d、21e分别具有GPS接收器，计量各自卸卡车的行驶位置、将计量出的行驶位置经通信网络19传达给管理局18。另外，自卸卡车21a、21b、21c、21d、21e分别将各自卸卡车当前的行驶模式即当前是以柴油车模式行驶中还是以电车模式行驶中经通信网络19传达给管理局18。
[0044]管理局18从发电站20的供给富余量、变电站31的供给富余量、自卸卡车21a、21b、21c、21d、21e的行驶位置以及行驶模式，来决定各自卸卡车的下一行驶模式指令、并经通信网络19将行驶模式指令传达给自卸卡车2la、2Ib、2Ic、2Id、2Ie。在传达的行驶模式指令与当前的行驶模式指令不同时，自卸卡车21a、21b、21c、21d、21e按行驶模式指令来切换行驶模式。
[0045]图3表示第一实施例涉及的运行管理系统的结构。如图3所示，第一实施例涉及的运行管理系统具有:数据接收器(数据接收单元)22、车辆位置检测器(行驶位置检测单元)23、行驶模式检测器(行驶模式检测单元)24、供给富余量检测器(供给富余量检测单元)25、行驶模式指令运算器(行驶模式决定单元)26、以及数据发送器(行驶模式指示单元)27。该运行管理系统设置于管理局18，经通信网络19接收从发电站20、变电站31、自卸卡车21a?21e发送到管理局18的各种数据，并且根据上述接收数据来管理自卸卡车21a?21e的运行。以下，对管理局18怎样管理自卸卡车的运行进行详细说明。
[0046]数据接收器22经通信网络19接收与发电站20以及变电站31的供给富余量相关的第一数据、与各自卸卡车的行驶位置相关的第二数据以及与行驶模式相关的第三数据。车辆位置检测器23从第二数据中检测各自卸卡车的行驶位置。行驶模式检测器24从第三数据检测各自卸卡车的行驶模式。供给富余量检测器25从第一数据检测发电站20以及变电站31的供给富余量。行驶模式指令运算器26将车辆位置检测器23输出的各自卸卡车的行驶位置、行驶模式检测器24输出的各自卸卡车的行驶模式、供给富余量检测器25输出的发电站20以及变电站31的供给富余量作为输入，并输出对各自卸卡车的行驶模式指令。数据发送器27将行驶模式指令运算器26输出的行驶模式指令作为输入，并经通信网络19向各自卸卡车发送行驶模式指令。
[0047]接下来，对实施例1涉及的运行管理系统的处理步骤进行说明。图4是第一实施例涉及的运行管理系统的主要处理的流程图。如图4所示，当开始主要处理时，在S201中，进行定时器设定。通过S201设定的时间t例如是3分钟。另外，能够根据供给富余量的判定值A(后述)、自卸卡车的台数等适当地设定该时间t。接下来，在S202中，进行定时器减算处理。
[0048]接下来，在S203中，判断t是否是O。在通过S203判定为是的情况下，通过S204进行下述的自卸卡车的运行处理。然后，当进行了一次自卸卡车运行处理时，再次返回到S201该步骤，重复S201?S204的处理。另外，在通过S203判定为否时，返回到S202该步骤，重复定时器减算处理直到t = O。从该图4可以明确，按每三分钟一次的定时来定期地开始自卸卡车运行处理。
[0049]接下来，对自卸卡车运行的详细情况进行说明。图5是自卸卡车的运行处理的流程图。在S401中，数据接收器22接收与发电站20以及变电站31的供给富余量相关的第一数据、与各自卸卡车的行驶位置相关的第二数据以及与行驶模式相关的第三数据。在执行了 S401之后向S402转移。在S402中，车辆位置检测器23从第二数据检测各自卸卡车的行驶位置。在执行了 S402之后向S403转移。
[0050]在S403中，行驶模式检测器24从第三数据检测各自卸卡车的行驶模式。在执行了 S403之后向S404转移。在S404中，供给富余量检测器25从第一数据检测发电站20以及变电站31的供给富余量。在进行了 S404之后向S405转移。
[0051]在S405中，从各自卸卡车的行驶位置运算对各自卸卡车的行驶模式。即，针对处于架线区域的自卸卡车运算电车模式的行驶指令，针对处于非架线区域的自卸卡车运算柴油车模式的行驶指令。执行了 S405之后向S406转移。
[0052]在S406中，进行发电站20以及变电站31的供给富余量与判定值(规定值)A的比较，在某一供给富余量不足判定值A时向S407转移，除此以外的情况向S408转移。另外，也可以分别独立地设定与发电站20的供给富余量进行比较的判定值、和与变电站31的供给富余量进行比较的判定值。
[0053]在S407中，以使发电站20以及变电站31的供给富余量为判定值A以上的方式进行从正在以电车模式行驶的自卸卡车中选择向柴油车模式切换的自卸卡车的处理。这里，向柴油车模式切换的自卸卡车在正在以电车模式行驶的自卸卡车中从在最后位行驶的自卸卡车按顺序来选择。由于以电车模式行驶的自卸卡车比以柴油车模式行驶的自卸卡车为高速行驶，因此以柴油车模式行驶的自卸卡车不会妨碍以电车模式行驶的自卸卡车的行驶。执行了 S407之后向S409转移。
[0054]在S408中，在发电站20以及变电站31的供给富余量满足判定值A以上的范围，进行从正在由柴油车模式行驶的自卸卡车中选择向电车模式切换的自卸卡车的处理。这里，向电车模式切换的自卸卡车在正在以柴油车模式行驶于架线区域内的自卸卡车中从在前头行驶的自卸卡车按顺序选择。这是由于以电车模式行驶的自卸卡车比以柴油车模式行驶的自卸卡车为高速行驶，因此以柴油车模式行驶的自卸卡车不会妨碍以电车模式行驶的自卸卡车的行驶。执行了 S408之后向S409转移。
[0055]在S409中，以通过S405运算而得的向各自卸卡车的行驶模式指令为基准，进行变更行驶模式指令的运算，以使通过S407选择出的自卸卡车为柴油车模式的行驶模式指令，通过S408选择出的自卸卡车为电车模式的行驶模式指令。执行了 S409之后向S410转移。
[0056]在S410中，判定是否有新进入架线区域且从柴油车模式向电车模式切换之前的自卸卡车。如果有则向S411转移，没有则向S412转移。
[0057]在S411中，在若新进入架线区域的自卸卡车从柴油车模式向电车模式切换，则发电站20以及变电站31的供给富余量不足判定值A的情况下，不进行从柴油车模式向电车模式的切换以继续柴油车模式的方式来进行变更行驶模式指令的运算。执行了 S411之后向S412转移。
[0058]在S412中，数据发送器27发送对各自卸卡车的行驶模式指令。执行了 S412之后结束一系列的处理。
[0059]考虑发电站20的输出变动和负载32消耗的电力的变动来设定判定值A。例如，假设相对于发电站20的额定输出，发电站20的输出变动为±10%,负载32的消耗电力的变动为±10%，则存在当发电站20的输出过渡性地减少10%，负载32的消耗电力过渡性地增加10%时，供给到架线14的电力减少20%的可能性，因此判定值A例如设定为20%。通过以这样的方式来设定，架线14不会请求超过发电站20的供给能力的电力，能够防止发电站20跳闸。
[0060]通过设定为以上那样的流程，能够将发电站20以及变电站31的供给富余量保持为判定值A以上。其结果为，能够防止发电站20和/或变电站31跳闸，能够防止自卸卡车的工作效率降低。另外，在发电站20以及变电站31的供给富余量保持判定值A以上的范围，能够增加以电车模式行驶的自卸卡车的台数，因此能够实现矿物的运输量的增大以及低耗油率。
[0061]在图6中表示通过第一实施例涉及的运行管理系统来管理自卸卡车的运行时的运行管理的一例。自卸卡车在时刻Tl、时刻T2、时刻T3 —次一台地进入至架线区域并分别从柴油车模式切换为电车模式，由此发电站20的供给富余量阶段性地降低。另外，这里为了简化说明，省略与变电站31的供给富余量相关的说明。在时刻T4，另一台自卸卡车进入至架线区域内。但是，若将该自卸卡车从柴油车模式切换为电车模式，则供给富余量会低于判定值A，因此该自卸卡车保持柴油车模式在架线区域内行驶。
[0062]在时刻T5在架线区域内以电车模式行驶的自卸卡车脱离至架线区域外。于是，由于供给富余量变大，因此在架线区域内以柴油车模式行驶的自卸卡车在时刻T6切换为电车模式。假设在时刻T7因某种原因发电站20的供给能力降低，供给富余量低于判定值A。于是，在架线区域内以电车模式行驶的自卸卡车中的、在最后位行驶的自卸卡车在时刻T8向柴油车模式切换，使供给富余量高于判定值A。
[0063]如上所述，以如下方式进行调整:使发电站20的供给富余量高于判定值A，且尽可能增加以电车模式行驶的自卸卡车的台数。
[0064]接下来，对第二实施例涉及的运行管理系统进行说明。但是对于与第一实施例相同的结构来说，标注同一附图标记，并省略其说明。图7表示第二实施例涉及的运行管理系统的结构。如图7所示，第二实施例涉及的运行管理系统具有:数据接收器(数据接收单元)22、车辆位置检测器(行驶位置检测单元)23、供给富余量检测器(供给富余量检测单元)25、行驶模式指令运算器(行驶模式决定单元)30、电动机输出指令运算器(电动机输出决定单元)28、以及数据发送器(行驶模式指示单元以及电动机输出指示单元)27。该运行管理系统设置于管理局29，经通信网络19接收从发电站20、变电站31、自卸卡车21a?21e发送到管理局29的各种数据，并且根据上述接收数据来管理自卸卡车21a?21e的运行。以下，对管理局29怎样管理自卸卡车的运行进行详细说明。
[0065]数据接收器22经通信网络19接收与发电站20以及变电站31的供给富余量相关的第一数据、以及与各自卸卡车的行驶位置相关的第二数据。车辆位置检测器23从第二数据中检测各自卸卡车的行驶位置。供给富余量检测器25从第一数据中检测发电站20以及变电站31的供给富余量。行驶模式指令运算器30将车辆位置检测器23输出的各自卸卡车的行驶位置作为输入，并输出对各自卸卡车的行驶模式指令。电动机输出指令运算器28将车辆位置检测器23输出的各自卸卡车的行驶位置、供给富余量检测器25输出的发电站20以及变电站31的供给富余量作为输入，并输出对驱动各自卸卡车的车轮的电动机的电动机输出指令(输出指令)。数据发送器27将行驶模式指令运算器30输出的行驶模式指令、电动机输出指令运算器28输出的对各自卸卡车的电动机输出指令作为输入，并经通信网络19发送对各自卸卡车的行驶模式指令。
[0066]接下来，对第二实施例涉及的运行管理系统的处理步骤进行说明。另外，第二实施例涉及的运行管理系统也与第一实施例涉及的运行管理系统同样地，按每三分钟一次的定时定期地执行自卸卡车的运行管理处理(参照图4)。
[0067]接下来，对自卸卡车运行处理的详细情况进行说明。图8是自卸卡车的运行处理的流程图。在S601中，数据接收器22接收与发电站20以及变电站31的供给富余量相关的第一数据、和与各自卸卡车的行驶位置相关的第二数据。执行了 S601之后向S602转移。在S602中，车辆位置检测器23从第二数据中检测各自卸卡车的行驶位置。执行了 S602之后向S60转移。在S603中，供给富余量检测器25从第一数据中检测发电站20以及变电站31的供给富余量。执行了 S603之后向S604转移。
[0068]在S604中，从各自卸卡车的行驶位置运算对各自卸卡车的行驶模式指令。即，对处于架线区域的自卸卡车运算电车模式的行驶指令，对处于非架线区域的自卸卡车运算柴油车模式的行驶模式指令。执行了 S604之后向S605转移。
[0069]在S605中，进行发电站20以及变电站31的供给富余量与判定值A的比较，在某一供给富余量不足判定值A时向S606转移，除此以外的情况向S607转移。另外，也可以分别独立地设定与发电站20的供给富余量进行比较的判定值、和与变电站31的供给富余量进行比较的判定值。
[0070]在S606中，以使发电站20以及变电站31的供给富余量为判定值A以上的方式，针对正在以电车模式行驶的自卸卡车而进行变更对驱动车轮的电动机的电动机输出指令的运算。这里，以不使在后面行驶的自卸卡车的行驶速度比在前面行驶的自卸卡车高的方式运算电动机输出指令。这是为了防止若在后面行驶的自卸卡车的速度比在前面行驶的自卸卡车的速度高，则会追上在前面行驶的自卸卡车而发生堵塞。执行了 S606之后向S607转移。另外，也可以以一律降低正在以电车模式行驶的多台自卸卡车的全部的速度的方式运算电动机输出指令。该情况下，由于保持了行驶中的自卸卡车的前后间隔，因此存在即使不变更矿山的作业工序也能够完成的优点。
[0071]在S607中，数据发送机27发送对各自卸卡车的行驶模式指令以及电动机输出指令。执行了 S607之后结束一系列的处理。
[0072]考虑发电站20的输出变动和负载32消耗的电力的变动来设定判定值A。例如，假设相对于发电站20的额定输出，发电站20的输出变动为±10%,负载32的消耗电力的变动为±10%，则存在若发电站20的输出过渡性地减少10%，负载32的消耗电力过渡性地增加10%，则供给到架线14的电力减少20%的可能性，因此判定值A例如设定为20%。通过以这样的方式来设定，架线14不会请求超过发电站20的供给能力的电力，能够防止发电站20跳闸。
[0073]通过设定为以上那样的流程，能够将发电站20以及变电站31的供给富余量保持为判定值A以上。其结果为，能够防止发电站20和/或变电站31跳闸，能够防止自卸卡车的工作效率降低。另外，在发电站20以及变电站31的供给富余量保持判定值A以上的范围，能够增加以电车模式行驶的自卸卡车的台数，因此能够实现矿物的运输量的增大以及低耗油率。
[0074]在图9中表示通过第二实施例涉及的运行管理系统来管理自卸卡车的运行时的运行管理的一例。自卸卡车在时刻Tl、时刻T2、时刻T3 —次一台地进入至架线区域并分别从柴油车模式切换为电车模式，由此发电站20的供给富余量阶段性地降低。另外，这里为了简化说明，省略与变电站31的供给富余量相关的说明。因此在时刻T4另一台自卸卡车进入至架线区域内并从柴油车模式切换为电车模式，所以供给富余量低于判定值A。于是，通过降低在架线区域内以电车模式行驶的自卸卡车的对驱动车轮的电动机的电动机输出指令，而使供给富余量在时刻T5高于判定值A。
[0075]在时刻T6在架线区域内以电车模式行驶的自卸卡车脱离至架线区域外。于是，由于供给富余量变大，因此通过恢复在架线区域内以电车模式行驶的自卸卡车的对驱动车轮的电动机的电动机输出指令，而使供给富余量在时刻T7高出判定值A的范围变小。在时刻T8因某种原因发电站20的供给能力降低时，供给富余量低于判定值A。于是，通过降低在架线区域内以电车模式行驶的自卸卡车的对驱动车轮的电动机的电动机输出指令，而使供给富余量在时刻T9高于判定值A。
[0076]如上所述，以使发电站20的供给富余量高于判定值A的方式调整以电车模式行驶的自卸卡车的对驱动车轮的电动机的电动机输出指令，并以尽量增加以电车模式行驶的自卸卡车的台数的方式来进行调整。
[0077]另外，到此为止在各自卸卡车的行驶模式指令的运算和对驱动车轮的电动机的电动机输出指令的运算中，发电站20以及变电站31的供给富余量为判定值A以上。但是，由于流经架线14的电力和电流存在限制，因此，能够作为架线14的供给富余量而检测架线14还能够供给多少电力或电流，发电站20、变电站31、以及架线14的供给富余量也可以是规定的判定值A以上。另外，也可以分别独立地设定与发电站20的供给富余量比较的判定值、与变电站31的供给富余量比较的判定值、和与架线14的供给富余量比较的判定值。
[0078]附图标记说明
[0079]I..?柴油发动机(发动机)、2..?发电机、3..?整流器、4..?变换器、5...变换器、6...电动机、7...电动机、8...减速齿轮、9...减速齿轮、10..?车轮、11..?车轮、12..?断路器、13..?再生用电阻器、14..?架线、15..?受电弓、16..?电磁接触器、17..?电抗器、18..?管理局、19..?通信网络、20..?发电站、21a?21e...自卸卡车(电驱动车辆)、22...数据接收器(数据接收单元)、23...车辆位置检测器(行驶位置检测单元)、24...行驶模式检测器(行驶模式检测单元)、25..?电力供给富余量检测器(供给富余量检测单元)、26..?行驶模式指令运算器(行驶模式决定单元)、27..?数据发送器(行驶马达指令单元、电动机输出指示单元)、28..?电动机输出指令运算器(电动机输出决定单元)、29..?管理局、30..?行驶模式指令运算器(行驶模式决定单元)、31..?变电站、32..?负载
【权利要求】
1.一种运行管理系统，其对电驱动车辆的运行进行管理，所述电驱动车辆具有通过从发电站或变电站供给到架线的电力而行驶的电车模式、和通过发动机的输出而行驶的柴油车模式的两种行驶模式，其特征在于，所述运行管理系统具有: 数据接收单元，其接收与从所述发电站和所述变电站的至少一方发送的电力的供给富余量相关的第一数据、与从所述电驱动车辆发送的行驶位置相关的第二数据、以及与从所述电驱动车辆发送的行驶模式相关的第三数据； 供给富余量检测单元，其根据所述第一数据检测当前的所述供给富余量； 行驶位置检测单元，其根据所述第二数据检测当前的所述电驱动车辆的行驶位置； 行驶模式检测单元，其根据所述第三数据检测当前的所述电驱动车辆的行驶模式； 行驶模式决定单元，其根据所述供给富余量检测单元、所述行驶位置检测单元、以及所述行驶模式检测单元检测的检测结果，来决定所述电驱动车辆的下一所述行驶模式；以及 行驶模式指示单元，其对所述电驱动车辆指示所述行驶模式决定单元所决定的所述行驶模式。
2.根据权利要求1所述的运行管理系统，其特征在于， 在所述行驶位置检测单元检测出的所述电驱动车辆的行驶位置是所述架线的区域外的情况下，所述行驶模式决定单元将所述行驶位置处于所述架线的区域外的所述电驱动车辆的下一所述行驶模式决定为所述柴油车模式，所述行驶模式指示单元针对该电驱动车辆指示将所述行驶模式设为所述柴油车模式。
3.根据权利要求1所述的运行管理系统，其特征在于， 在所述供给富余量检测单元检测出的所述供给富余量不足规定值的情况下，在所述行驶位置检测单元检测出的所述电驱动车辆的行驶位置是进入到所述架线的区域内的位置时，所述行驶模式决定单元将所述行驶位置处于进入到所述架线的区域内的位置的所述电驱动车辆的下一所述行驶模式决定为所述柴油车模式，所述行驶模式指示单元针对该电驱动车辆指示将所述行驶模式设为所述柴油车模式。
4.根据权利要求1所述的运行管理系统，其特征在于， 在所述供给富余量检测单元检测出的所述供给富余量是规定值以上的情况下，在所述行驶位置检测单元检测出的所述电驱动车辆的行驶位置是所述架线的区域内，而且，对于所述行驶位置处于所述架线的区域内的所述电驱动车辆来说，所述行驶模式检测单元检测出的所述行驶模式是所述柴油车模式时，所述行驶模式决定单元将所述行驶位置是所述架线的区域内且所述行驶模式是所述柴油车模式的所述电驱动车辆的下一所述行驶模式决定为所述电车模式，所述行驶模式指示单元针对该电驱动车辆指示将所述行驶模式设为所述电车模式。
5.根据权利要求4所述的运行管理系统，其特征在于， 在所述行驶位置是所述架线的区域内，且所述行驶模式是所述柴油车模式的所述电驱动车辆存在多台的情况下，所述行驶模式指示单元根据所述行驶位置检测单元检测出的所述行驶位置，在多台所述电驱动车辆中从在前头行驶的车辆按顺序指示将所述行驶模式切换为所述电车模式。
6.根据权利要求1所述的运行管理系统，其特征在于， 在所述供给富余量检测单元检测出的所述供给富余量不足规定值的情况下，在所述行驶位置检测单元检测出的所述电驱动车辆的行驶位置是所述架线的区域内，而且，对于所述行驶位置处于所述架线的区域内的所述电驱动车辆来说，所述行驶模式检测单元检测出的所述行驶模式是所述电车模式的情况下，所述行驶模式决定单元将所述行驶位置是所述架线的区域内且所述行驶模式是所述电车模式的所述电驱动车辆的下一所述行驶模式决定为所述柴油车模式，所述行驶模式指示单元针对该电驱动车辆指示将所述行驶模式切换为所述柴油车模式。
7.根据权利要求6所述的运行管理系统，其特征在于， 在所述行驶位置是所述架线的区域内，且所述行驶模式是所述电车模式的所述电驱动车辆存在多台的情况下，所述行驶模式指示单元根据由所述行驶位置检测单元检测出的所述行驶位置，在多台所述电驱动车辆中从在最后位行驶的车辆按顺序指示将所述行驶模式切换为所述柴油车模式。
8.一种运行管理系统，其对电驱动车辆的运行进行管理，所述电驱动车辆具有通过从发电站或变电站供给到架线的电力驱动电动机而行驶的电车模式、和通过发动机的输出驱动电动机而行驶的柴油车模式的两种行驶模式，其特征在于，所述运行管理系统具有: 数据接收单元，其接收与从所述发电站和所述变电站的至少一方发送的电力的供给富余量相关的第一数据、以及与从所述电驱动车辆发送的行驶位置相关的第二数据； 供给富余量检测单元，其根据所述第一数据检测当前的所述供给富余量； 行驶位置检测单元，其根据所述第二数据检测当前的所述电驱动车辆的行驶位置；行驶模式决定单元，其根据所述行驶位置检测单元检测的检测结果，来决定所述电驱动车辆的下一所述行驶模式； 行驶模式指示单元，其对所述电驱动车辆指示所述行驶模式决定单元所决定的所述行驶模式； 电动机输出决定单元，其根据所述供给富余量检测单元以及所述行驶位置检测单元检测的检测结果来决定对所述电动机的输出指令；以及 电动机输出指示单元，其对所述电驱动车辆指示所述电动机输出决定单元所决定的输出指令。
【文档编号】B60W10/06GK104245407SQ201380021415
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年4月24日 优先权日:2012年4月26日
【发明者】菊池辉, 安田知彦, 佐藤隆之, 小林启之, 斋藤真二郎 申请人:日立建机株式会社