JPS6311187B2 - - Google Patents
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- JPS6311187B2 JPS6311187B2 JP52131803A JP13180377A JPS6311187B2 JP S6311187 B2 JPS6311187 B2 JP S6311187B2 JP 52131803 A JP52131803 A JP 52131803A JP 13180377 A JP13180377 A JP 13180377A JP S6311187 B2 JPS6311187 B2 JP S6311187B2
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
- B60W2552/15—Road slope, i.e. the inclination of a road segment in the longitudinal direction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Hydraulic Control Valves For Brake Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、距離−速度パターンに従つて走行距
離に対応した指令速度を与えながら自動運転する
車上自動運転装置を備えた電気軌道車の定位置停
止制御方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a fixed position stop control method for an electric rail vehicle equipped with an on-board automatic driving device that automatically operates while giving a command speed corresponding to the distance traveled according to a distance-speed pattern. It is.
一定の路面軌道を設け、この軌道に沿つて電気
軌道車を自動運転する新交通システムが最近提案
されているが、この種の電気自動車の自動運転に
おいては、その加減速時に力行及び制動等の動作
がモータ、ブレーキ装置等の能力範囲内におさま
るようにしつつ、所定距離の走行後に所定の速度
を得ることに加え、乗心地対策として、在来の鉄
道敷設路線にはなかつた数十‰と云うような急勾
配を走行路に持つことを考慮し、乗客の体感加減
速度を一定かつ小さくするように車輛の加減速制
御を行なうことが重要である。更に定位置停止制
御については、上記勾配条件が速度制御における
外乱として働くことを考慮してなお200m前後の
距離走行後に±30cm程度の停止精度を確保する必
要がある。 Recently, a new transportation system has been proposed in which a fixed road surface track is provided and electric railcars are operated automatically along this track.In the automatic operation of this type of electric vehicle, powering and braking are required during acceleration and deceleration. In addition to ensuring that the movement is within the capabilities of the motor, brake system, etc., and achieving a specified speed after traveling a specified distance, we have introduced dozens of features that were not present on conventional railway lines to improve riding comfort. Considering that the road has such a steep slope, it is important to control the acceleration/deceleration of the vehicle so that the acceleration/deceleration perceived by passengers is constant and small. Furthermore, regarding fixed position stop control, it is necessary to ensure a stopping accuracy of approximately ±30 cm after traveling a distance of approximately 200 m, taking into consideration that the above gradient condition acts as a disturbance in speed control.
従来は、このために軌道側で横方向加減速及び
ジヤーク対策としてカントの摺付けを行なつた
り、客室の懸架装置にエアサスペンシヨンを採用
する策を講じているが、これらは何れも乗心地対
策と云う観点からだけ判断しても、車輛進行方向
に存在する軌道勾配に対する対策にはなり得な
い。そこで、速度制御における誤差吸収の目的も
あつて、定速走行区間を何段階も長距離にわたつ
て取ることが考えられるが、この方法は車輛の表
定速度を下げることになり好ましくない。 Conventionally, measures have been taken to prevent this from happening, such as installing cant on the track side as a countermeasure against lateral acceleration/deceleration and jerking, or using air suspension in the passenger cabin suspension system, but these measures all have a negative impact on ride comfort. Even if it is judged only from the viewpoint of countermeasures, it cannot be a countermeasure against the track gradient that exists in the direction of vehicle movement. Therefore, for the purpose of absorbing errors in speed control, it is conceivable to have multiple constant speed driving sections over long distances, but this method is undesirable because it lowers the nominal speed of the vehicle.
次に上記の目的を達成するために、軌道の勾配
条件を加味して加減速度を変えた距離−速度パタ
ーンを車上自動運転装置内に予め何種類も用意し
ておき、車輛が勾配区間に進入した場合、その勾
配区間に対応した距離−速度パターンを選び出
し、それに従つて加減速を行なう方法が考えられ
る。しかしながら、車上距離−速度パターンに従
つて制御される路線区間の勾配条件を全て含んだ
何種類もの距離−速度パターンを持つことは効率
的とは云えない。また車輛進入速度の変更、加減
速動作開始位置の変更、加減速動作終了位置の変
更、駅の新設、路線の延長等に対して適応性、柔
軟性を有しているとは云い難い。 Next, in order to achieve the above objective, we prepare several types of distance-speed patterns in advance in the on-vehicle automatic driving device, in which the acceleration/deceleration is changed taking into consideration the gradient conditions of the track, and when the vehicle is on a gradient section. When the vehicle enters the vehicle, a method may be considered in which a distance-velocity pattern corresponding to the slope section is selected and acceleration/deceleration is performed accordingly. However, it cannot be said that it is efficient to have multiple types of distance-speed patterns that include all the slope conditions of route sections that are controlled according to the on-vehicle distance-speed patterns. Furthermore, it is difficult to say that the system has adaptability and flexibility to changes in vehicle approach speed, change in acceleration/deceleration start position, change in acceleration/deceleration start position, change in acceleration/deceleration end position, construction of new stations, extension of routes, etc.
本発明は、斯かる従来の問題点を解決するもの
であつて、車上自動運転装置には、標準軌道で良
好な乗心地となる基準加減速度の基準距離−速度
パターンを1本備えておき、軌道の勾配区間中の
定位置停止動作開始点から減速して軌道車を定位
置停止点で停止させるに際し、軌道の勾配条件を
加味して前記パターンを修正し、乗客の体感減速
度を略一定かつ小さく保ちながら停止精度の向上
を図ることを目的としたものである。 The present invention solves such conventional problems, and the on-vehicle automatic driving system is equipped with one reference distance-speed pattern of reference acceleration/deceleration that provides good ride comfort on standard tracks. , when decelerating from the starting point of fixed-position stopping operation in the slope section of the track and stopping the rail car at the fixed-position stopping point, the above-mentioned pattern is modified taking into consideration the track gradient condition, and the perceived deceleration of the passengers is roughly calculated. The purpose of this is to improve stopping accuracy while keeping it constant and small.
以下、図示の実施例について本発明方法を詳述
する。 The method of the invention will now be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
第1図は本発明の基本原理説明図であつて、縦
軸は速度v、横軸は距離xを夫々示し、イは加速
度α1、ロは加速度α2、ハは減速度α3、ニは減速度
α4の夫々x−v平面上の点(x0、v0)を通る曲線
である。曲線イについて点(x0、v0)より点
(x1、v1)まで増速する時の加速度α1、速度v0及
びv1、距離x0及びx1、時間t1の関係は次式の通り
である。 FIG. 1 is an explanatory diagram of the basic principle of the present invention, where the vertical axis shows velocity v, the horizontal axis shows distance x, A is acceleration α 1 , B is acceleration α 2 , C is deceleration α 3 , and Ni is the acceleration α 1 , B is the acceleration α 2 , C is the deceleration α 3 , are curves passing through the points (x 0 , v 0 ) on the x-v plane of the deceleration α 4 . Regarding curve A, the relationship among acceleration α 1 , velocities v 0 and v 1 , distances x 0 and x 1 , and time t 1 when increasing speed from point (x 0 , v 0 ) to point (x 1 , v 1 ) is It is as follows.
v1=v0+α1t1
x1=x0+v0t1+1/2α1t2 1
式よりt1=v1−v0/α1
式を式に代入して
x1−x0=(v1−v0)2+2v0(v1−v0)/2α1
曲線ロについて点(x0、v0)より点(x2、v2)
まで増速する時の関係は次式となる。v 1 = v 0 + α 1 t 1 x 1 = x 0 + v 0 t 1 + 1/2α 1 t 2 From equation 1 , t 1 = v 1 −v 0 / α Substituting equation 1 into equation x 1 − x 0 =(v 1 −v 0 ) 2 +2v 0 (v 1 −v 0 )/2α 1 For curve B, point (x 2 , v 2 ) from point (x 0 , v 0 )
The relationship when speeding up to
v1=v0+α2t2
x2=x0+v0t2+1/2α2t2 2
式よりt2=v1−v0/α2
式を式に代入して
x2−x0=(v1−v0)2+2v0(v1−v0)/2α2
加速度α1により速度v0からv1まで増速した時の
進行距離をX1、加速度α2により速度v0からv1ま
で増速した時の進行距離をX2とすると、式と
式により次式を得る。v 1 = v 0 + α 2 t 2 x 2 = x 0 + v 0 t 2 +1/2α 2 t 2 From formula 2 , t 2 = v 1 −v 0 /α Substituting formula 2 into the formula, x 2 −x 0 = (v 1 - v 0 ) 2 + 2v 0 (v 1 - v 0 ) / 2α 2The traveling distance when the speed increases from v 0 to v 1 with acceleration α 1 is X 1 , and the speed v 0 with acceleration α 2 If the distance traveled when increasing speed from v 1 to x 2 is given, then the following equation is obtained using the equations and equations.
X1/X2=x1−x0/x2−x0=α2/α1
上述と全く同様の関係が曲線ハ,ニについても
成立するので、減速度α3により速度v0からv2まで
減速した時の進行距離をX3、減速度α4により速
度v0からv2まで減速した時の進行距離をX4とす
ると、X3とX4の間に次式が成立する。 X 1 /X 2 = x 1 - x 0 / x 2 - x 0 = α 2 / α 1 Since the exact same relationship as above holds true for curves C and D, the deceleration α 3 changes the speed from v 0 to v If the traveling distance when decelerating to 2 is X 3 and the traveling distance when decelerating from speed v 0 to v 2 by deceleration α 4 is X 4 , then the following equation holds between X 3 and X 4 .
X3/X4=x3−x0/x4−x0=α4/α3
式より明らかなように加減速度と進行距離
との間には反比例の関係が成立しており、このこ
とから、加速度の定まつた1本の曲線から任意の
異なつた加速度を持つ曲線を、また減速度の定ま
つた1本の曲線から任意の異なつた減速度を持つ
曲線を作図することができる。 X 3 /X 4 =x 3 −x 0 /x 4 −x 0 =α 4 /α As is clear from equation 3 , there is an inversely proportional relationship between acceleration/deceleration and traveling distance. From this, it is possible to draw curves with arbitrary different accelerations from a single curve with a fixed acceleration, and to draw curves with arbitrary different decelerations from a single curve with a fixed deceleration.
例えば加速度がα1と定まつた曲線イがあり、曲
線ロに相当する加速度α2の値だけが判つている時
に曲線ロを作図する方法について述べる。x軸上
に任意の距離xn2を取り、距離xn1を次式より求
める。 For example, when there is a curve A whose acceleration is fixed as α 1 and only the value of acceleration α 2 corresponding to curve B is known, a method for drawing curve B will be described. Take an arbitrary distance xn 2 on the x-axis and find the distance xn 1 using the following formula.
(xn1−x0)=(xn2−x0)×α2/α1
距離xn1なる点よりx軸にたてた垂線と曲線イ
との交点の速度をvnとする。v軸上の速度vnな
る点よりv軸にたてた垂線と、x軸上の距離xn2
なる点よりx軸にたてた垂線との交点をAnとす
る。この操作を連続的に行なうことによつて距離
−速度平面上に加速度α2の曲線ロが描かれる。 (xn 1 −x 0 )=(xn 2 −x 0 )×α 2 /α 1 Let vn be the velocity at the intersection of the perpendicular line drawn to the x-axis from the point with distance xn 1 and curve A. A perpendicular line drawn from the point of velocity vn on the v-axis to the v-axis and the distance xn 2 on the x-axis
Let An be the point of intersection with the perpendicular line drawn from the point to the x-axis. By continuously performing this operation, a curve B of acceleration α 2 is drawn on the distance-velocity plane.
以下に、定位置停止制御を行なうために本発明
を応用した実施例について説明する。 An embodiment in which the present invention is applied to perform fixed position stop control will be described below.
第2図は本発明に係かる方法の一実施例として
の定位置停止制御装置のブロツク回路図である。
第2図において、1は軌道側に設けられた定位置
停止動作開始点を示す地点信号発生装置からの信
号を受信する定位置停止信号受信器、2は軌道の
勾配を検知する勾配情報検知器で、その検知方法
には車輛側自体で検知する方法と、軌道側に設け
られた勾配情報信号発生装置からの信号で以つて
検知する方法とがある。3は車輛の走行速度に応
じた電圧若しくはパルスを発生する車輛速度検出
器で、モータ4の出力軸、車軸或いは誘導操向輪
等の何れかに取付けられたタコジエネレータ或い
はシヤフトエンコーダと、波形整形されたパルス
を発生する回路等を含む。5は速度パルスを積算
して走行距離を計算する積算距離計、6は勾配情
報検知器2からの信号で以つて積算距離を読み替
える積算距離変換器、7は定位置停止動作開始点
からの車輛の進行距離に応じた指令速度を発生す
るための定位置停止距離−速度パターン発生器、
8は指令速度と車輛速度との差、即ち速度偏差に
応じた演算を行なう比例演算回路、9は速度偏差
についての積分演算を行なう積算演算回路、10
は比例演算回路8の出力と積分演算回路9の出力
の和に基いて力行或いはブレーキノツチを選択す
るノツチ選択回路、11はノツチ選択回路10の
出力を例えばリレー接点信号の形で出力する出力
変換回路である。12はモータ4の界磁及び電機
子電流のオンオフや電流値制御を行なうモータ制
御回路であつて、サイリスタレオナード装置やリ
レー回路等を含んで構成される。13はブレーキ
制御回路で回生ブレーキについてのサイリスタレ
オナード装置の界磁の正負切換論理回路や摩擦ブ
レーキの適用の段階を決定するための空気弁、油
圧弁の制御を行なうものである。14は車輪を摩
擦力で以つて停止させるためのブレーキ装置、1
5はパルス列を電圧に変換するf−v変換回路で
ある。なお、図中の点線で囲まれる各要素は車上
自動運転装置16の定位置停止にかかわる部分を
構成している。 FIG. 2 is a block circuit diagram of a fixed position stop control device as an embodiment of the method according to the present invention.
In Fig. 2, 1 is a fixed position stop signal receiver that receives a signal from a point signal generator provided on the track side indicating the starting point of fixed position stopping operation, and 2 is a gradient information detector that detects the gradient of the track. There are two ways to detect this: one is to detect it on the vehicle itself, and the other is to use a signal from a slope information signal generator installed on the track. 3 is a vehicle speed detector that generates a voltage or pulse according to the running speed of the vehicle, and is connected to a tachometer generator or shaft encoder attached to either the output shaft of the motor 4, the axle, or the induction steering wheel, and the waveform is shaped. This includes circuits that generate pulses. Reference numeral 5 indicates a distance meter that calculates the travel distance by integrating speed pulses; 6 indicates a total distance converter that converts the cumulative distance based on the signal from the slope information detector 2; and 7 indicates the vehicle from the start point of stopping at a fixed position. a fixed position stopping distance-speed pattern generator for generating a command speed according to the traveling distance;
8 is a proportional calculation circuit that performs calculations according to the difference between the command speed and the vehicle speed, that is, speed deviation; 9 is an integration calculation circuit that performs integral calculations regarding the speed deviation; 10
11 is a notch selection circuit that selects power running or brake notch based on the sum of the output of the proportional calculation circuit 8 and the output of the integral calculation circuit 9; and 11 is an output conversion circuit that outputs the output of the notch selection circuit 10 in the form of a relay contact signal, for example. It is a circuit. Reference numeral 12 denotes a motor control circuit that turns on/off the field and armature current of the motor 4 and controls the current value, and includes a thyristor Leonard device, a relay circuit, and the like. Reference numeral 13 denotes a brake control circuit which controls a logic circuit for switching between positive and negative fields of the thyristor Leonard device for regenerative braking, and air and hydraulic valves for determining the stage of application of the friction brake. 14 is a brake device for stopping the wheels using frictional force, 1
5 is an f-v conversion circuit that converts the pulse train into voltage. Note that each element surrounded by a dotted line in the figure constitutes a part related to stopping the on-vehicle automatic driving device 16 in a fixed position.
次に上記構成の動作を第4図に示す動作原理説
明図を参照しながら説明する。第4図において、
縦軸は速度v、横軸は距離xを示し、曲線
B′0B′1B′2B′3B′4S′は車上自動運転装置16内の
定
位置停止−速度パターン発生器7の発生する一定
減速度2.5Km/H/Sの基準距離−速度パターン
である。なおこの値は或るシステムの設計値とし
て与えられたものである。第4図の下部には、定
位置停止動作区間内に登り勾配区間と平坦区間と
を持つような軌道断面を例示している。 Next, the operation of the above structure will be explained with reference to the diagram illustrating the principle of operation shown in FIG. In Figure 4,
The vertical axis shows speed v, the horizontal axis shows distance x, and the curve
B′ 0 B′ 1 B′ 2 B′ 3 B′ 4 S′ is the reference distance between fixed position stop in the on-vehicle automatic driving device 16 and constant deceleration of 2.5 Km/H/S generated by the speed pattern generator 7 - Speed pattern. Note that this value is given as a design value for a certain system. The lower part of FIG. 4 shows an example of a track cross section that has an uphill slope section and a flat section within the fixed position stop operation section.
さて勾配区間に存在する車輛の乗客は、重力加
速度g(9.8m/S2)の勾配面と平行方向の加速度
成分gθと、車輛の減速による減速度αの合成さ
れたものを体感加速度として感じているので、平
坦区間での車輛の基準減速度を2.5Km/H/S(例
えば乗客の体感減速度)とすれば、その力の向き
まで考慮して、勾配区間も含め次式で決まる減速
度で以つて車輛が制御されるのが乗心地上良好で
ある。即ち、減速度を、登り勾配減速時には標準
減速度より大きく、下り勾配減速時には標準減速
度より小さく、また加速度を、登り勾配加速時に
は標準加速度より小さく、下り勾配加速時には標
準加速度より大きくすることにより良好な乗心地
を保ちつつ、且つモータ4、ブレーキ装置14に
対する能力要求仕要を小さくすることができる。 Now, a passenger in a vehicle on a slope section feels the sum of the acceleration component gθ of the gravitational acceleration g (9.8 m/S 2 ) in the direction parallel to the slope surface and the deceleration α caused by the deceleration of the vehicle as perceived acceleration. Therefore, if the standard deceleration of a vehicle on a flat section is 2.5 Km/H/S (for example, the perceived deceleration of a passenger), the deceleration including the slope section is determined by the following formula, taking into consideration the direction of the force. Controlling the vehicle based on speed provides good riding comfort. That is, by making the deceleration larger than the standard deceleration when decelerating uphill and smaller than the standard deceleration when decelerating downhill, and by making the acceleration smaller than the standard acceleration when accelerating uphill and larger than the standard acceleration when accelerating downhill. While maintaining good riding comfort, the capacity requirements for the motor 4 and the brake device 14 can be reduced.
パターンの持つべき減速度=2.5+0.03528G
(Km/H/S)
但し、Gは軌道勾配を‰で表わしたもので、登
り勾配を正とする。0.03528(Km/H/S)は、重
力の加速度1g=9.8(m/S2)=35.28(Km/H/S)
を1000で割つた値である。 Deceleration that the pattern should have = 2.5 + 0.03528G
(Km/H/S) However, G is the trajectory gradient expressed in ‰, and the climbing gradient is assumed to be positive. 0.03528 (Km/H/S) is the acceleration of gravity 1g = 9.8 (m/S 2 ) = 35.28 (Km/H/S)
is divided by 1000.
さてこの走行車輛が一定速度v0で以つて勾配区
間を走行してA0地点に到達すると、軌道側に設
けられた定位置停止動作開始点を示す地点信号発
生装置からの信号を定位置停止信号受信器1が受
信して出力を出す。A0地点は軌道建設時に勾配
を考慮した式で決まる減速度で車輛が初速度v0
で走行して定位置停止点Sへ停止するように駅位
置等により決まるSより逆算して決定する点であ
る。積算距離計5は定位置停止信号受信器1から
の出力を受信すると、車輛速度検出器3からの出
力パルスをカウントし始め、その積算値を出力す
る。車輛速度検出器3からの出力パルスは、車輛
の走行速度に比例しているので、それを積分した
ものとなる積算距離計5の出力カウント数は、車
輛の走行距離に比例したものとなる。一方、車輛
の走行部の軌道勾配Gが勾配情報検出器2にて検
出され、積算距離変換器6に入力される。積算距
離変換器6は積算距離計5からの出力カウント数
である定位置停止動作開始点A0からの車輛の実
走行距離XAと勾配情報検出器2からの勾配情報
Gとにより次式のような演算を行なつて、車上で
の作成走行距離XBに変換して出力する。 Now, when this traveling vehicle travels on the slope section at a constant speed v 0 and reaches point A 0 , a signal from a point signal generator provided on the track side indicating the start point of the fixed position stopping operation is emitted. A signal receiver 1 receives the signal and outputs it. A 0 point is the deceleration determined by a formula that takes into account the slope during track construction, and the vehicle has an initial speed v 0
This point is determined by calculating backwards from S, which is determined by the station location, so that the vehicle travels at a fixed position and stops at a fixed position stop point S. When the cumulative distance meter 5 receives the output from the fixed position stop signal receiver 1, it starts counting the output pulses from the vehicle speed detector 3 and outputs the integrated value. Since the output pulse from the vehicle speed detector 3 is proportional to the traveling speed of the vehicle, the output count number of the odometer 5, which is an integral of the output pulse, is proportional to the traveling distance of the vehicle. On the other hand, the track gradient G of the running section of the vehicle is detected by the gradient information detector 2 and input to the cumulative distance converter 6. The cumulative distance converter 6 calculates the following equation based on the vehicle's actual traveling distance XA from the fixed position stop operation starting point A0 , which is the count output from the cumulative distance meter 5, and the slope information G from the slope information detector 2. Perform the following calculations, convert it to the created travel distance on the vehicle, X B , and output it.
XBn−XBn-1=(XAn−XAn-1)
×(1+0.03528/2.5G)
但し、
XAn:n回目の演算時における実走行距離
XBn:n回目の演算結果として得られる作成走
行距離
初期条件はn=0にてXA0=XB0=0
即ち、式は式においてα1=2.5、α2=2.5+
0.03528Gとした場合に相当するものであり、基
準パターンの基準減速度2.5Km/H/Sと、勾配
区間でのパターンの持つべき所定減速度2.5+
0.03528G Km/H/Sが分かれば、第1図の説
明からも明らかなように実走行距離XAに対する
作成走行距離XB、つまり実走行距離XAに勾配条
件を加味した見掛上の距離を求めることができ
る。 X B n-X B n -1 = (X A n-X A n -1 ) × (1 + 0.03528/2.5G) However, X A n: Actual travel distance at the nth calculation X B n: n Created travel distance obtained as the result of the first calculation Initial condition is n = 0 and X A0 = X B0 = 0 In other words, the formula is α 1 = 2.5, α 2 = 2.5 +
This corresponds to the case of 0.03528G, and the standard deceleration of the standard pattern is 2.5Km/H/S and the predetermined deceleration that the pattern should have in the slope section is 2.5+
0.03528G If Km/H/S is known, as is clear from the explanation of Figure 1, the created travel distance X B for the actual travel distance X A , that is, the apparent travel distance You can find the distance.
なおこの演算は上記ハードウエア回路によつて
行ない得るだけでなく、例えばマイクロコンピユ
ータ等を利用してソフトウエア的にも処理できる
ことは云うまでもない。 It goes without saying that this calculation can be performed not only by the above-mentioned hardware circuit, but also by software using, for example, a microcomputer.
また第2図に示す一点鎖線内の定位置停止信号
受信器1、勾配情報検出器2、積算距離計5、積
算距離変換器6が第3図の如く構成された場合に
ついても上述と同様に勾配情報でもつて車輛の実
走行距離を車上での作成走行距離に変換できる。
即ち、第3図において、車輛の走行部の軌道勾配
Gが勾配情報検出器2にて検知され、積算距離変
換器6に入力される。積算距離変換器6は車輛速
度検出器3からの出力パルス数PAと勾配情報検
出器2からの勾配情報Gとにより次式のように変
換してPBなるパルス数を出力する。 Furthermore, the same applies to the case where the fixed position stop signal receiver 1, slope information detector 2, cumulative distance meter 5, and cumulative distance converter 6 shown in the dashed line shown in FIG. 2 are configured as shown in FIG. 3. Even with slope information, the actual mileage of the vehicle can be converted to the distance created on the vehicle.
That is, in FIG. 3, the track gradient G of the running section of the vehicle is detected by the gradient information detector 2 and input to the cumulative distance converter 6. The cumulative distance converter 6 converts the number of output pulses P A from the vehicle speed detector 3 and the slope information G from the slope information detector 2 as shown in the following equation, and outputs the number of pulses P B .
PB=PA×(1+0.03528/2.5G)
XB=〓PB
積算距離計5は定位置停止信号受信器1からの
出力を受信すると、積算距離変換器6からの出力
パルスをカウントし始め、その積算値を出力す
る。定位置停止信号受信器1からの出力を受けて
からのパルス数PAの積算値ΣPAは、定位置停止動
作開始点A0からの車輛の実走行距離XAとなるが、
演算距離変換器6からの出力パルス数PBの積算
値ΣPBは、勾配情報を加味した車上での作成走行
距離XBとなる。即ち式に示した通りである。
なおこの演算も、前述同様にマイクロプロセツサ
等を使つてソフトウエア的に行なうことができ
る。 P B = P A × ( 1 + 0.03528/2.5G) and outputs the integrated value. The integrated value ΣP A of the number of pulses P A after receiving the output from the fixed position stop signal receiver 1 is the actual travel distance X A of the vehicle from the fixed position stop operation starting point A 0 .
The integrated value ΣP B of the number of output pulses P B from the calculation distance converter 6 becomes the travel distance X B created on the vehicle with gradient information taken into account. That is, as shown in the formula.
Note that this calculation can also be performed by software using a microprocessor or the like as described above.
第2,3図に示される何れの回路においても、
定位置停止距離−速度パターン発生器7に対する
走行距離情報としては、勾配情報を加味した車上
での作成走行距離XBである。なお平坦部では何
れの場合も変換係数が1となることは明らかであ
る。定位置停止距離−速度パターン発生器7は、
定位置停止信号受信器1より積算距離計5に対し
て出力されると同じ定位置停止動作開始点に車輛
が到達したことを示す情報で以つて、該発生器7
内に持つている基準減速度2.5Km/H/Sの基準
パターンを発生し始める。即ち、定位置停止信号
受信器1からの出力が入つた瞬間に、それまで阻
止されていた出力が出始め、その瞬間の出力電圧
値は、停止点Sより加速度2.5Km/H/Sで距離
Lだけ走行した車輛が有する速度v0に対応してい
る。また同時に作成走行距離XBを照査するため
のゲート回路が定位置停止信号受信器1からの出
力で開かれ、以後は作成走行距離XBの値により
一義的に決まる指令速度を連続的に出力する。即
ち第4図において、定位置停止動作開始点A0は
車上では停止位置S′からの距離がLであるような
地点B0であると変換される。この点での指令速
度vはv0であるから、実際には距離軸上A0″の点
にいる車輛に対しての指冷速度がv0ということで
あり、距離−速度平面上にA0″なる点が定まる。
車輛が勾配区間を走行して地点A1に来たとする
と、実走行距離0 1=0′1′=0″1″は、車
上
では0 1なる作成走行距離に変換され、この地
点での指冷速度がv1であるから、実際には距離軸
上A1″の点にいる車輛に対しての指令速度がv1と
云うことであり、距離−速度平面上にA1なる
点が定まる。以下同様にしてA2、A3、A4
なる点が求まり、これらの点を接続した曲線A0
A1A2A3A4が結果として距離−速度平
面上に描かれ、実際の車輛はこの曲線に沿つて後
述の如くフイードバツク制御されることにより走
行し、勾配G=0となる点で2.5Km/H/Sの曲
線に乗り移ることになる。曲線A0A1A2A3
A4S′なる減速度が式に示したものと一致
することは今迄述べて来たことから明らかであ
り、2.5Km/H/Sと云う1本の基準パターンか
ら勾配条件を考慮した車輛走行距離の変換を行な
うことにより、式で示されるパターンを発生し
たことになる。車輛の定位置停止動作区間内への
進入速度がv0でなく、例えばv2であつても、v2の
値が車上での2.5Km/H/Sの基準パターンによ
り与えられる指令速度より低位である間は、即ち
車上での作成走行距離でB0より0 2なる距離だ
け進む間は、速度v2による走行を優先することに
よつて、単に車輛が実際の定位置停止動作を開始
する点が軌道断面上のA0点からA2点へ即ち距離
軸上のA0″点よりA2″点へ移動したと云うだけで
あつて、その点以後の実際の減速制御を曲線A2
A3A4S′に従つて行なうと云うことは、本
発明方法によつて次の変更を加えることで容易に
実現できる。つまりその変更は、進入速度v2が車
上でのパターンにより与えられる指令速度と等し
くなるまでは、定位置停止距離−速度パターン発
生器7から外部への出力をさせないように出力部
に設けたゲートを閉じ、或いは該発生器7からの
出力を受取る部分に設けたゲートを閉じるように
するだけで良い。また重力加速度の勾配と平行な
成分のみを考慮したものである式を、車輛の走
行抵抗、慣性、モータ、ブレーキ装置の能力等を
も加味して次式のように変更しても、軌道上の加
減速開始点の位置を対応して移設するだけで本発
明の内容は容易に実現できる。 In both the circuits shown in Figures 2 and 3,
The traveling distance information for the fixed position stopping distance-speed pattern generator 7 is the traveling distance X B created on the vehicle with gradient information taken into consideration. It is clear that the conversion coefficient is 1 in any case in a flat area. The fixed position stopping distance-speed pattern generator 7 is
The generator 7 receives information indicating that the vehicle has reached the same fixed position stop operation starting point as output from the fixed position stop signal receiver 1 to the cumulative distance meter 5.
It starts generating the standard pattern of standard deceleration 2.5Km/H/S that it has inside. That is, the moment the output from the fixed position stop signal receiver 1 is received, the output that was blocked until then starts to appear, and the output voltage value at that moment is at an acceleration of 2.5 Km/H/S from the stopping point S. It corresponds to the speed v 0 of the vehicle that has traveled L. At the same time, the gate circuit for checking the created travel distance do. That is, in FIG. 4, the starting point A 0 of the stopping operation at a fixed position is converted to a point B 0 at a distance L from the stopping position S' on the vehicle. Since the commanded speed v at this point is v 0 , the actual cooling speed for the vehicle at point A 0 '' on the distance axis is v 0 , and A The point 0 ″ is determined.
Assuming that the vehicle travels on a slope section and arrives at point A 1 , the actual travel distance 0 1 = 0 ′ 1 ′ = 0 ″ 1 ″ will be converted to a created travel distance of 0 1 on the vehicle, and the actual travel distance at this point will be Since the finger cooling speed is v 1 , the command speed for the vehicle at point A 1 ″ on the distance axis is actually v 1 , and the point A 1 on the distance-velocity plane is Similarly, A 2 , A 3 , A 4
Find the points where A 0 is the curve connecting these points.
A 1 A 2 A 3 A 4 is drawn on the distance-velocity plane as a result, and the actual vehicle travels along this curve under feedback control as described below, and at the point where the gradient G = 0, it is 2.5 It will shift to the Km/H/S curve. Curve A 0 A 1 A 2 A 3
It is clear from what has been said so far that the deceleration of A 4 S' matches that shown in the formula, and it is clear that the deceleration of the vehicle considering the slope condition from a single standard pattern of 2.5 Km/H/S By converting the mileage, the pattern shown by the formula is generated. Even if the speed at which the vehicle enters the fixed position stop operation zone is not v 0 but, for example, v 2 , the value of v 2 is lower than the command speed given by the standard pattern of 2.5 Km/H/S on the vehicle. While at a low position, i.e. while traveling by a distance of 0 2 from B 0 in terms of the created travel distance on the vehicle, the vehicle simply performs the actual stopping motion by prioritizing traveling at the speed v 2 . It only means that the starting point has moved from point A0 on the track cross section to point A2 , that is, from point A0 '' to point A2 '' on the distance axis, and the actual deceleration control from that point onwards is expressed as a curve. A 2
A 3 A 4 S' can be easily achieved by adding the following changes according to the method of the present invention. In other words, the change was made by providing an output part in such a way that the fixed position stopping distance/speed pattern generator 7 would not output to the outside until the approach speed v 2 became equal to the command speed given by the pattern on the vehicle. It is only necessary to close the gate or close the gate provided at the portion receiving the output from the generator 7. Furthermore, even if you change the equation that takes into account only the component parallel to the gradient of gravitational acceleration into the following equation by taking into consideration the vehicle's running resistance, inertia, motor, braking system capacity, etc., The content of the present invention can be easily realized by simply relocating the acceleration/deceleration start point position of the vehicle.
パターンの持つべき減速度=2.5+0.03528kG
(Km/H/S)
但し、kは車輛特性を考慮した補正係数であ
る。 Deceleration that the pattern should have = 2.5 + 0.03528kG
(Km/H/S) However, k is a correction coefficient that takes vehicle characteristics into consideration.
定位置停止距離−速度パターン発生器7の指令
速度に対応する出力電圧からf−v変換回路15
の車輛実速度に対応する出力電圧の差、即ち速度
偏差に対応した電圧は、比例演算回路8及び積分
演算回路9に入力される。積分演算回路9は系の
応答性を良くしかつ定常偏差をなくするために設
けられたものであつて、速度制御精度が厳しくな
いような応用の場合には省略することもできる。
ノツチ選択回路10は比例演算回路8及び積分演
算回路9の出力を加算したΔv+a∫Δvdt(aは定
数)なる入力に対応して力行ノツチ指令、或いは
ブレーキノツチ指令を出力する。ノツチ選択回路
10の出力は出力変換回路11を経由してモータ
制御回路12或いはブレーキ制御回路13に入力
され、該モータ制御回路12或いはブレーキ制御
回路13によりモータ4の界磁及び電機子電流の
オンオフや電流値制御の信号、或いは界磁の正負
切換や、ブレーキ装置14を制御するための信号
が出力され、これによつてモータ4の回転数、即
ち車輛実速度が指令速度と一致するように連続的
にフイードバツク制御が行なわれる。 Fixed position stopping distance - fv conversion circuit 15 from the output voltage corresponding to the command speed of the speed pattern generator 7
The difference between the output voltages corresponding to the actual speed of the vehicle, that is, the voltage corresponding to the speed deviation, is input to the proportional calculation circuit 8 and the integral calculation circuit 9. The integral calculation circuit 9 is provided to improve the responsiveness of the system and eliminate steady-state deviation, and may be omitted in applications where speed control accuracy is not critical.
The notch selection circuit 10 outputs a power running notch command or a brake notch command in response to an input of Δv+a∫Δvdt (a is a constant), which is the sum of the outputs of the proportional calculation circuit 8 and the integral calculation circuit 9. The output of the notch selection circuit 10 is inputted to a motor control circuit 12 or brake control circuit 13 via an output conversion circuit 11, and the field and armature current of the motor 4 are turned on and off by the motor control circuit 12 or brake control circuit 13. , a signal for current value control, a signal for switching between positive and negative of the field, and a signal for controlling the brake device 14, so that the rotation speed of the motor 4, that is, the actual vehicle speed, matches the command speed. Feedback control is performed continuously.
以上実施例に詳述したように本発明は、標準軌
道で良好な乗心地となる基準加減速度を持つ基準
距離−速度パターンに従つて、走行距離に対応し
た指令速度を与えながら軌道上を自動運転する電
気軌道車において、軌道の勾配区間中に設定され
た定位置停止動作開始点まで車輌が所定速度で走
行した後、該開始点から減速して車輌を定位置停
止点で停止させるに際し、該開始点から車輌が走
行する実走行距離を順次求めると共に、軌道の勾
配に応じて前記基準距離−速度パターンの持つ基
準減速度に比べて登り勾配では大、下り勾配では
小となるように定められた所定減速度を前記基準
減速度で除した値と、前記実走行距離とを乗じて
車輌の実走行距離毎の作成走行距離を順次求め、
この作成走行距離によつて前記基準距離−速度パ
ターンから該作成走行距離に対応する各実走行距
離での指令速度を得て、この指令速度で車輌を減
速運転するものである。 As described in detail in the embodiments above, the present invention automatically moves on a track while giving a command speed corresponding to the travel distance according to a reference distance-speed pattern having a reference acceleration/deceleration that provides good riding comfort on a standard track. In an electric rail car being operated, after the vehicle travels at a predetermined speed to a fixed position stopping operation start point set during a slope section of the track, when decelerating from the starting point and stopping the vehicle at the fixed position stopping point, The actual travel distance traveled by the vehicle from the starting point is sequentially determined, and the deceleration is determined according to the gradient of the track so that the deceleration is larger on an uphill slope and smaller on a downhill slope compared to the reference deceleration of the reference distance-speed pattern. Sequentially determine the created travel distance for each actual travel distance of the vehicle by multiplying the value obtained by dividing the predetermined deceleration by the reference deceleration and the actual travel distance,
Based on the created travel distance, a command speed at each actual travel distance corresponding to the created travel distance is obtained from the reference distance-speed pattern, and the vehicle is decelerated at this command speed.
従つて、このような本発明によれば、定位置停
止動作すべき区間中に軌道の勾配があるにも拘ら
ず、乗客の体感加速度を略一定かつ小さく保ちな
がら車輌を定位置に精度良く停止させることがで
きる。また本来持つている基準距離−速度パター
ンに勾配条件を織込んで修正しながら指令速度を
得ているため、各停止位置毎に軌道の勾配、勾配
区間が異なる場合であつても、その停止位置毎に
別々の距離−速度パターンを備えておく必要がな
く、ハードウエア的にもソフトウエア的にも極め
て簡単であり、経済的に実施できるのである。 Therefore, according to the present invention, the vehicle can be accurately stopped at a fixed position while keeping the perceived acceleration of the passengers substantially constant and small, even though there is a gradient of the track in the section where the fixed position stopping operation is to be performed. can be done. In addition, because the command speed is obtained by modifying the original standard distance-speed pattern by incorporating the slope conditions, even if the slope and slope section of the trajectory are different for each stop position, the stop position There is no need to provide separate distance-velocity patterns for each, and the hardware and software are extremely simple and can be implemented economically.
第1図は本発明方法の基本原理説明図、第2図
は本発明方法の一実施例を示すブロツク回路図、
第3図は本発明方法の他の実施例を示すブロツク
回路図、第4図は第2図における動作原理の説明
図である。
1……定位置停止信号受信器、2……勾配情報
検出器、3……車輛速度検出器、4……モータ、
5……積算距離計、6……積算距離変換器、7…
…定位置停止距離−速度パターン発生器、16…
…車上自動運転装置。
FIG. 1 is a diagram explaining the basic principle of the method of the present invention, and FIG. 2 is a block circuit diagram showing an embodiment of the method of the present invention.
FIG. 3 is a block circuit diagram showing another embodiment of the method of the present invention, and FIG. 4 is an explanatory diagram of the operating principle in FIG. 2. 1...Fixed position stop signal receiver, 2...Gradient information detector, 3...Vehicle speed detector, 4...Motor,
5... Total distance meter, 6... Total distance converter, 7...
...Fixed position stopping distance-speed pattern generator, 16...
...In-vehicle automatic driving device.
Claims (1)
を持つ基準距離−速度パターンに従つて、走行距
離に対応した指令速度を与えながら軌道上を自動
運転する電気軌道車において、軌道の勾配区間中
に設定された定位置停止動作開始点まで車輌が所
定速度で走行した後、該開始点から減速して車輌
を定位置停止点で停止させるに際し、該開始点か
ら車輌が走行する実走行距離を順次求めると共
に、軌道の勾配に応じて前記基準距離−速度パタ
ーンの持つ基準減速度に比べて登り勾配では大、
下り勾配では小となるように定められた所定減速
度を前記基準減速度で除した値と、前記実走行距
離とを乗じて車輌の実走行距離毎の作成走行距離
を順次求め、この作成走行距離によつて前記基準
距離−速度パターンから該作成走行距離に対応す
る各実走行距離での指令速度を得て、この指令速
度で車輌を減速運転することを特徴とする電気軌
道車の定位置停止制御方法。1 In an electric rail vehicle that automatically operates on a track while giving a command speed corresponding to the travel distance according to a standard distance-speed pattern with a reference acceleration/deceleration that provides a good ride on standard tracks, during a gradient section of the track. After the vehicle travels at a predetermined speed to the fixed position stop operation start point set in , when the vehicle decelerates from the starting point and stops at the fixed position stopping point, calculate the actual distance traveled by the vehicle from the starting point. In addition to sequentially determining the deceleration, the deceleration is larger on an uphill slope than the standard deceleration of the standard distance-velocity pattern according to the slope of the trajectory.
A value obtained by dividing a predetermined deceleration, which is determined to be small on a downhill slope, by the reference deceleration, and the actual traveling distance are sequentially obtained to obtain a created traveling distance for each actual traveling distance of the vehicle, and this created traveling distance is A fixed position of an electric rail car, characterized in that a command speed at each actual travel distance corresponding to the created travel distance is obtained from the reference distance-speed pattern according to the distance, and the vehicle is decelerated at this command speed. Stop control method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13180377A JPS5464317A (en) | 1977-10-31 | 1977-10-31 | Method of controlling acceleration and deceleration of electric motor driven vehicle in automatic operation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13180377A JPS5464317A (en) | 1977-10-31 | 1977-10-31 | Method of controlling acceleration and deceleration of electric motor driven vehicle in automatic operation |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61078865A Division JPS627308A (en) | 1986-04-05 | 1986-04-05 | Acceleration/deceleration controlling method in automatic operation of electric vehicle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5464317A JPS5464317A (en) | 1979-05-24 |
| JPS6311187B2 true JPS6311187B2 (en) | 1988-03-11 |
Family
ID=15066466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13180377A Granted JPS5464317A (en) | 1977-10-31 | 1977-10-31 | Method of controlling acceleration and deceleration of electric motor driven vehicle in automatic operation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5464317A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57208805A (en) * | 1981-06-15 | 1982-12-22 | Japanese National Railways<Jnr> | Controlling system of brake of train |
| JP2512975B2 (en) * | 1987-12-28 | 1996-07-03 | 株式会社豊田自動織機製作所 | Travel control device for automatic guided vehicles |
| JP6484828B2 (en) * | 2015-12-21 | 2019-03-20 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Speed control device for electric vehicle |
-
1977
- 1977-10-31 JP JP13180377A patent/JPS5464317A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5464317A (en) | 1979-05-24 |
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