率Θ (O)0并且，车辆状态预测部44通过电力传感器来检测时刻t = O的动力运行/再生电力P(t)、即动力运行/再生电力P(O)。
[0185]若t>()，则车辆状态预测部44对车辆状态进行预测。具体而言，车辆状态预测部44基于从车辆100所属的列车的行驶计划数据库52得到的行驶计划及储备于过去乘车率数据库51中的过去的乘车率，来对时刻t下的车辆100的位置(x(t)、y(t.)、z(t))、时刻t下的乘车率Θ (t)、时刻t下的车辆100的加速度a(t) [km/h/s]、速度v (t) [km/h]及坡度S(t)[%]进行预测。
[0186]在步骤s36中，若t = 0，则热负载预测部45计算时刻t = O的车内的热负载。具体而言，热负载预测部45与第一实施方式中的热负载计算部26同样,根据车内温度Tin (O) [°C ]、车内湿度 Hin (O) [% ]、车外温度 Tout (O) [°C ]、车外湿度 Hout (O) [% ]、乘车率Θ (O)、车内温度设定值Tset.(O) [°C ]、车内湿度设定值Hset(O) [% ]及目标调整时间tc(0) [s]，来计算车内的热负载Q(O) [W] ο
[0187]若t>0，则热负载预测部45对时刻t下的车内的热负载进行预测。具体而言，热负载预测部45根据时刻t下的车内温度Tin(t)[°C ]、车内湿度Hin(t)[!% ]、车外温度Tout(t) [°C ]、车外湿度Hout (t) [% ]、乘车率0⑴、车内温度设定值Tset (t.) [°C ]、车内湿度设定值Hset (t) [ % ]及目标调整时间tc (t) [s]，来对时刻t下的车内的热负载Q (t)[W]进行预测。
[0188]时刻t下的车内的热负载Q(t) [W]可以通过以下所示的式(11)求出。在式(11)中，将为了实现车内温度设定值及车内湿度设定值而应从时刻t下的车内温度及车内湿度去除的车内热量Qin[Ws]在目标调整时间tc (t) [s]这样的时间内去除。另外，将来自车外的热传递量设为Qtrans (t) [W]，将开车门引起的热流入量设为Qex (t) [W]，将来自乘客的发热量设为Qpas (t) [W]。
[0189]Q(t) = Qin (t) /tc (t) +Qtrans (t)
[0190]+Qex (t) +Qpas (t)…(11)
[0191]式(11)中使用的车内热量Qin (t) [Ws]可以使用车内比焓Ein (t) [J/kg]、目标比^ Eset (t) [J/kg]、车内的容积Vin [tn3]及空气密度P (t) [kg/m3]，通过以下所示的式(1.2)来求出。在此,车内比；)；含Ein(t.) [J/kg]根据车内温度Tin (t.) [°C ]及车内湿度Hin (t) [% ]来算出。目标比；)；含Eset(t.) [J/kg]根据车内温度设定值Tset (t)及车内湿度设定值Hset.(t)来算出。
[0192]Qin (t) = Vin X P (t) X (Ein (t.) —Eset (t.))…(12)
[0193]
[0194]将车身的热传递系数设为a [ff/m2.K]，将车身的传热面积设为A[m2]，则式(11)中使用的来自车外的热传递量Qtrans(t) [ff]可以通过以下所示的式(13)求出。
[0195]Qtrans (t) =AXaX (Tout (t) -Tin (t))…(1.3)
[0196]
[0197]将每单位时间的车内与车外的空气的交换量设为Vex(t) [m3/s]，则式(11)中使用的开车门引起的热流入量Qex(t) [ff]可以通过以下所示的式(14)求出。
[0198]Qex (t) = Vex ⑴ X P (t)
[0199]X (Eout (t) -Ein (t))…(14)
[0200]将每单位时间的每一个乘客的发热量设为Oman [W/人]，将车辆100的定员设为Mmax[人]，则式(11)中使用的来自乘客的发热量Qpas (t) [I]可以通过以下所示的式(15)求出。
[0201]Qpas (t) = Θ (t) XMmax X Qman...(15)
[0202]在步骤s36中，热负载预测部45如以上那样计算或预测车内的热负载Q⑴，并且基于车内温度Tin (t) [°C]、车内湿度ffin(t) [%]、车内温度设定值Tset(t) [°C ]及车内湿度设定值Hset(t) [%]，来判断为了保持车内舒适性而是否需要车内的除湿。
[0203]热负载预测部45在判断为不需要除湿的情况下，将使空调器模型49以制冷模式进行运行的指令与计算或预测出的热负载Q(t) [I] 一并向空调输出计划部48提供。另外，热负载预测部45在判断为需要除湿的情况下，将使空调器模型49以除湿模式进行运行的指令与计算或预测出的热负载Q(t) [W] 一并向空调输出计划部48提供。
[0204]在步骤s37中，动力运行/再生电力预测部46对t>0时的动力运行/再生电力进行预测。具体而言，动力运行/再生电力预测部46根据时刻t下的车辆100的加速度a(t)[km/h/s]、速度V (t) [km/h]、坡度s (t) [% ]及乘车率Θ⑴，来对时刻t下的动力运行/再生电力P(t) [kW]进行预测。
[0205]更具体而言，动力运行/再生电力预测部46通过例如以下所示的式(16)，来对时刻t下的动力运行/再生电力P(t)[kW]进行预测。在式(16)中，g是对动力运行/再生电力进行预测的函数。
[0206]P (t) = g(a(t)、v(t')、s(t)、Θ (t))…(16)
[0207]在式(16)中，根据时刻t.下的车辆100的加速度a (t)、速度v⑴、坡度s⑴及乘车率Θ (t)这4个值，来对时刻t下的动力运行/再生电力P(t) [kff]进行预测。不限于此，还可以通过进一步考虑空气阻力等而详细地公式化了的式子，来对时刻t下的动力运行/再生电力P (t) [kW]进行预测。
[0208]在步骤s38?s40中，空调输出计划部48基于时刻t下的车辆100的位置(x (t)、y(t)、z(t))、车内的热负载Q(t) [W]、动力运行/再生电力P(t) [kW]、车内温度下限值Train(t) [ C ]及车内温度上限值Tinax(t) [ C ]、以及时刻t以后、例如比时刻t罪后的时刻ta下的乘车率Θ (ta)及动力运行/再生电力P(t.a) [kff](其中，ta>t.)，来决定时刻t下的用于空调器模型49的输出指令值Qs (t) [W]。
[0209]首先，在步骤s38中，空调输出计划部48将时刻t下的用于空调器模型49的输出指令值Qs (t) [ff]计划为Qs (t) = h (Q (t))，并使空调器模型49的运行模式依照在步骤s36中决定的运行模式、具体而言依照制冷模式或除湿模式。在此，h是计算时刻t下的用于空调器模型49的输出指令值Qs (t)的函数，例如，以成为Qs(t) [ff] =Q(t)的方式定义函数
ho
[0210]接着，空调输出计划部48在以下的步骤s39?步骤s40中，对在步骤s38中计划出的时刻t下的用于空调器模型49的输出指令值Qs(t)[W]进行修正。在步骤s39中，空调输出计划部48基于时刻t下的动力运行/再生电力P(t) [kff]，来对时刻t下的用于空调器模型49的输出指令值Qs (t) [W]进行修正。在本实施方式中，空调输出计划部48在动力运行时，进行以减弱空调器模型49的输出的方式修正时刻t下的输出指令值Qs (t) [W]的处理，而在再生时，进行以增强空调器模型49的输出的方式修正时刻t下的输出指令值Qs (t) [W]的处理。
[0211]在车内温度Tin(t) [°C ]收敛于预先确定的允许范围的状况下，具体而言，收敛于车内温度下限值Tmin (t) [°C ]以上且车内温度上限值Tmax (t) [°C ]以下的范围的状况下，例如，在动力运行/再生电力P(t) [kff]表现为表示动力运行的正值的情况下，空调输出计划部48将时刻t下的用于空调器模型49的输出指令值Qs (t) [W]修正为Qs (t) Xhl(P (t))。hi如前述的图4中虚线所示，为以O为下限的表示单调减少的函数。
[0212]另夕卜，例如，在时刻t.下的动力运行/再生电力P(t) [kW]表现为表示再生的负值的情况下，将时刻t下的用于空调器模型49的输出指令值Qs(t) [ff]修正为Qs(t) Xh2(P(t))。h2如前述的图4中实线所示，为表示单调减少的函数。
[0213]在此，在时刻t下的用于空调器模型49的输出指令值Qs (t) [W]超过空调器6的最大输出Qsmax [W]的情况下，使时刻t下的用于空调器6的输出指令值Qs (t) [W]最大，即为空调器6的最大输出Qsmax0
[0214]并且，空调输出计划部48基于时刻t以后的时刻ta下的动力运行/再生电力P(ta) [kff](其中，ta>t)，来对用于空调器模型49的输出指令值Qs (t) [W]进行修正。在本实施方式中，空调输出计划部48在预测时刻t以后为动力运行的情况下，进行以增强空调器模型49的输出的方式修正输出指令值Qs (t) [W]的处理，在预测时刻t以后为再生的情况下，进行以减弱空调器模型49的输出的方式修正输出指令值Qs(t) [ff]的处理。
[0215]空调输出计划部48例如在列车不产生动力运行/再生电力的惯性行驶时及停止时，几乎不进行前述的基于动力运行/再生电力P(t) [kff]的用于空调器模型49的输出指令值Qs[W]的修正，但在预测时刻t以后为动力运行或再生的情况下，进行以下的处理。
[0216]当时刻t以后的时刻ta下的动力运行/再生电力P (ta) [kff]在片刻、例如从时刻t之后至60秒后为止的时间中的30秒以上表现为表示动力运行的正值时，空调输出计划部48将用于空调器模型49的输出指令值Qs (t) [W]修正为h3 (Σ P (ta)) XQs(t)。h3如前述的图5中虚线所示，为以I为下限的表示单调增加的函数。
[0217]另外，例如，当时刻t以后的时刻ta下的动力运行/再生电力P(ta) [kff]在片刻、例如从时刻t之后至60秒后为止的时间中的30秒以上表现为表示再生的负值时，将用于空调器模型49的输出指令值Qs (t) [W]修正为h4(ZP(ta)) XQs(t)。h4如前述的图5中实线所示，为以I为上限的表示单调增加的函数。
[0218]在此，在用于空调器模型49的输出指令值Qs⑴[W]超过空调器6的最大输出Qsmax[W]的情况下，使用于空调器模型49的输出指令值Qs(t) [W]最大、即为空调器6的最大输出Qsmax [W]。
[0219]在步骤s39中，叙述了基于乘法运算的时刻t下的用于空调器模型49的输出指令值Qs⑴[W]的修正，但修正的方法没有限定于此。例如，在动力运行时,可以进行以O为下限而增大动力运行电力，且从时刻t下的用于空调器6的输出指令值Qs (t) [W]进行减法运算的处理，而在再生时，可以进行增大再生电力，且与时刻t下的用于空调器模型49的输出指令值Qs(t) [ff]相加的处理。需要说明的是，若车内温度Tin(t) [Γ ]未收敛于车内温度下限值Tmin[°C]以上且车内温度上限值Tmax[°C]以下的范围，则在步骤s39中不进行用于空调器模型49的输出指令值Qs (t) [W]的修正。
[0220]通过步骤s39的处理，在时刻t.以后动力运行继续片刻的情况下，例如继续上坡的情况下，通过在惯性行驶时及停车时预先制冷，能够实现动力运行时的电力峰值时的省电。另外，在时刻t以后再生继续片刻的情况下，例如继续下坡的情况下，即便在惯性行驶时及停车时也不强制地制冷，由此在再生时更多地回收再生电力，能够实现节能化。
[0221]在步骤s40中，空调输出计划部48基于时刻t以后的时刻ta下的乘车率Θ (ta)，来对时刻t下的用于空调器模型49的输出指令值Qs (t) [W]进行修正。例如，在车内温度Tin(t)[°C ]收敛于预先确定的允许范围的状况下，具体而言，收敛于车内温度下限值Tmin(t)rC]以上且车内温度上限值TmaX(t)[°C]以下的范围的状况下，空调输出计划部48基于时刻t下的车辆100的位置(x(t)、y(t)、z (t.))，来算出到达下一车站而乘客的上下车完成为止的上下车完成时间tr[s],在上下车完成时间tr[s]比预先确定的设定值t.rmax [s]、例如60秒小的情况下，进行以下的处理。
[0222]在此，在ta = t+tr且时刻ta下的乘车率Θ (ta)比时刻t下的乘车率Θ (t)小的情况下，通过以下所示的式(17)来求出时刻t下的用于空调器模型49的输出指令值Qs (t)[W]，使空调器模型49的输出减弱。在式(17)中，Gmax表示车辆100的乘车率的最大值。
[0223]Qs (t) = Qs (t) X {1-( Θ (t.) - Θ (ta)) / Θ max}…(17)
[0224]另外，在时刻ta下的乘车率Θ (ta)比时刻t下的乘车率Θ⑴大的情况下，通过以下所示的式(18)来求出时刻t下的用于空调器模型49的输出指令值Qs(t) [W]，使空调器模型49的输出增强。
[0225]Qs (t) = Qs (t) X {1 +( Θ (ta) — Θ (t)) / Θ maxj…(18)
[0226]在步骤s31中，如前述那样，基于时刻t.a下的乘车率Θ (ta)，来对时刻t下的用于空调器模型49的输出指令值Qs (t) [W]进行修正，由此能够提高下一车站到达时的车内舒适性。
[0227]在步骤s41中，空调控制部50对空调器模型49进行控制。空调控制部50基于例如时刻t下的用于空调器模型49的输出指令值Qs (t) [W]和在步骤s36中决定的运行模式，来对空调器模型49进行控制，作为结果，输出时刻t下的空调消耗的消耗电力Pout⑴[kW]和空调负载Qout (t) [W] ο
[0228]在步骤s42中，空调控制部50判断时刻t是否经过预先设定的结束时刻tmax [s]。在空调控制部50判断为时刻t经过了设定的结束时刻tmax [s] (t ^ tmax)的情况下，结束全部的处理过程，在判断为时刻t未经过设定的结束时刻tmax[s] (t〈tmax)的情况下，向步骤s43转移。
[0229]在步骤s43中，空调输出计划部48将时刻t设为t+1 (t = t+1)。在步骤s43的处理结束之后，返回步骤s33。
[0230]通过进行以上的图10所示的流程图的各处理，从而得到例如图11所示的曲线图。图11是表示作为本发明的第三实施方式的空调控制装置IB中的空调输出计划部48的计划结果的曲线图。图11 (a)的曲线图的纵轴表示时刻t下的车辆100的速度v(t) [km/h]。图11(b)的曲线图的纵轴表示时刻t下的乘车率Θ (t)。图11 (c)的曲线图的纵轴表示时刻t下的空调负载Qout (t) [W]。图11(d)的曲线图的纵轴表示将时刻t下的动力运行/再生电力p(t) [kff]及动力运行/再生电力P(t) [kff]和空调消耗的消耗电力Poirta) [kW]相加后的消耗电力PtOtal (t) [kW]。图11 (e)的曲线图的纵轴表示时刻t下的车内温度Tin(t)[°C ]。图11(a)?图11(e)的曲线图的横轴表示时刻t。
[0231 ] 在时刻t满足O ( t〈tI的区间，车内温度Tin[°C ]处于车内温度设定值Tset [ V ]附近，但为了防备车站A处的停车时间Tl (t2?t3)的开车门和乘车率Θ (t)的上升引起的车内温度Tin[°C ]的上升，在车站A处的乘客的上下车完成为止的上下车完成时间tr[s]比设定值trmax[s]小的时刻，考虑舒适性而提高空调负载Qout [W]。
[0232]在时刻t满足11彡t<t2的区间，产生基于车辆100的减速的再生电力，为了更多地回收再生电力，考虑节能化而提尚S调负载Qout [W]。
[0233]在时刻t满足t.2彡t〈t3的区间，到达车站A且车辆100的减速结束，再生电力的产生停止，因此使空调负载Qout [W]暂时下降。即使在车站A停车时，在时刻t.2a打开车门而直至乘客的上下车完成为止，也对空调负载Qout[ff]进行调整，以免车内温度Tin[°C ]低于车内温度下限值Tmin[°C ]。在乘客的上下车完成之后，考虑舒适性而调整空调负载Qout [W]，以使车内温度Tin[°C ]接近车内温度设定值Tset[°C ]。
[0234]在时刻t满足t3 S: t〈t4的区间，通过车辆100的加速而较大地产生动力运行电力，为了考虑省电而抑制消耗电力Ptotal (t) [kW]，使空调负载Qout[W]下降。
[0235]在时刻t满足t4 5Ξ t〈t5的区间，考虑舒适性而提高空调负载Qout [W]，以使车内温度Tin [°C ]接近车内温度设定值Tset [°C ]。
[0236]在时刻t满足t.5 ( t<t.6的区间，产生基于车辆100的减速的再生电力，为了较多地回收再生电力，考虑节能化而提尚S调负载Qout [W] ο
[0237]在时刻t满足t6 ( t〈t7的区间，车内温度Tin [°C ]处于车内温度设定值Tset[°C ]附近，为了防备车站B处的停车时间T2(t8?t9)的开车门引起的车内温度Tin[°C ]的上升和乘车率Θ的减少引起的车内温度Tin[°C ]的下降，在车站B处的乘客的上下车完成为止的上下车完成时间tr[s]比设定值trmax[S]小的时刻，考虑舒适性而调整空调负载Qout [W]。在此，车内温度Tin[°C ]的上升与下降相抵，成为维持原来的空调负载Qout [W]的结果。
[0238]在满足时刻t7彡t<t.8的区间，产生基于车辆100的减速的再生电力，为了较多地回收再生电力，考虑节能而提尚S调负载Qout [W] ο
[0239]在时刻t满足t8 S= t〈t9的区间，到达车站B且车辆100的减速结束，再生电力的产生停止，因此使空调负载Qout[W]暂时下降。即使在车站B停车时，在时刻t8a打开车门直至乘客的上下车完成为止，也对空调负载Qout[W]进行调整，以免车内温度Tin[°C ]低于车内温度下限值Tmin[°C ]。在乘客的上下车完成之后，考虑舒适性而调整空调负载Qout [W]，以使车内温度Tin[°C ]接近车内温度设定值Tset [°C ]。
[0240]在时刻t满足t9 sS t〈tlO的区间，通过车辆100的加速而较大地产生动力运行电力，为了考虑省电而抑制消耗电力Ptotal (t) [kW]，使空调负载Qout[W]下降而成为O。
[0241]在时刻t满足t彡UO的区间，考虑舒适性而提高空调负载Qout[ff]，以使车内温度Tin [°C ]接近车内温度设定值Tset.[°C ]。
[0242]在图11的说明中，省略了时刻t以后的时刻ta下的基于动力运行/再生电力P(ta) [kw]的空调输出修正的说明，但与时刻t下的基于动力运行/再生电力的空调输出修正及基于预测时刻以后的乘车率的空调输出修正同样地进行。
[0243]另外，也可以根据临时计划出的结果即图11的曲线图，考虑车内舒适性及消耗电力，对空调输出施加修正并重新进行计划。并且，在本实施方式中，示出了逐次地拟定计划的例子，但也可以一次计划多个时刻。
[0244]如以上那样，根据本实施方式，空调输出计划部48在步骤s38?步骤s40中，基于时刻t下的车内的热负载Q(t.) [W]、动力运行/再生电力P(t) [kW]、车辆100的位置(x(t)、y(t.)、