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CN106458239A - 信息处理装置以及运行曲线制作方法 - Google Patents

信息处理装置以及运行曲线制作方法 Download PDF

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CN106458239A
CN106458239A CN201580031166.2A CN201580031166A CN106458239A CN 106458239 A CN106458239 A CN 106458239A CN 201580031166 A CN201580031166 A CN 201580031166A CN 106458239 A CN106458239 A CN 106458239A
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Abstract

实施方式的信息处理装置具备存储部与运行曲线生成部。存储部存储有包含每个规定的地点间的梯度以及转弯的线形数据、以及包含加减速特性的列车数据。运行曲线生成部的特征在于，根据存储在存储部的规定的地点间信息设定多个减速区间候补，对于该多个减速区间候补，分别使用预先设定的运行曲线、线形数据以及列车数据求出减速规定速度时的耗能的变化率，从多个减速区间候补中选择求出的耗能的变化率中变化率最大的区间，利用该选择的减速区间以及规定速度更新所设定的运行曲线。

Description

信息处理装置以及运行曲线制作方法
技术领域
本发明的实施方式涉及信息处理装置以及运行曲线制作方法。
背景技术
以往，存在在车站间的列车的行驶时间有富余(以下称为富余时间)的情况下，通过改变车站间的规定的运行曲线(例如，能够以最短的时间在车站间行驶的运行曲线等)来实现节能的技术。具体而言，在现有技术中，通过延长将车站间分割的多个区间中使列车惯性运行的区间，生成了向列车的行驶时间分配富余时间的运行曲线。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第3881302号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，对使列车惯性运行的区间进行延长的运行曲线并不一定能够实现充分的节能。
用于解决技术问题的方案
实施方式的信息处理装置具备存储部与运行曲线生成部。存储部存储有包含每个规定的地点间的梯度以及转弯的线形数据、以及包含加减速特性的列车数据。运行曲线生成部的特征在于，根据存储在存储部的规定的地点间信息设定多个减速区间候补，对于该多个减速区间候补，分别使用预先设定的运行曲线、线形数据以及列车数据求出减速规定速度时的耗能的变化率，从多个减速区间候补中选择求出的耗能的变化率中变化率最大的区间，利用该选择的减速区间以及规定速度更新所设定的运行曲线。
附图说明
图1是示出具有第一实施方式所涉及的运行曲线生成装置的运行曲线生成系统的结构的框图。
图2是示出由第一实施方式所涉及的运行曲线生成装置进行节能运行曲线的生成处理的流程的概略的流程图。
图3是示出由第一实施方式所涉及的最快运行曲线生成装置生成的最快运行曲线的一例的图。
图4是示出由第一实施方式所涉及的运行曲线生成装置进行减速节能范围的检测处理的流程的流程图。
图5A是用于说明由第一实施方式所涉及的运行曲线生成装置进行的节能运行曲线的生成处理的图。
图5B是用于说明由第一实施方式所涉及的运行曲线生成装置进行的节能运行曲线的生成处理的图。
图6是示出由第二实施方式所涉及的运行曲线生成装置进行减速节能范围的检测处理的流程的流程图。
图7A是用于说明由第二实施方式所涉及的运行曲线生成装置进行的节能运行曲线的生成处理的图。
图7B是用于说明由第二实施方式所涉及的运行曲线生成装置进行的节能运行曲线的生成处理的图。
图8是示出由第二实施方式所涉及的运行曲线生成装置生成的节能运行曲线的一例的图。
图9A是用于说明由第三实施方式所涉及的运行曲线生成装置进行的节能运行曲线的生成处理的图。
图9B是用于说明由第三实施方式所涉及的运行曲线生成装置进行的节能运行曲线的生成处理的图。
图10是示出由第四实施方式所涉及的运行曲线生成装置进行减速节能范围的检测处理的流程的流程图。
图11A是示出由第四实施方式所涉及的运行曲线生成装置求出的第二节能灵敏度与列车的行驶距离之间的关系的图。
图11B是示出由第四实施方式所涉及的运行曲线生成装置求出的第二节能灵敏度与列车的行驶距离之间的关系的图。
图12是示出具有第五实施方式所涉及的运行曲线生成装置的运行曲线生成系统的结构的框图。
图13是示出由第五实施方式所涉及的运行曲线生成装置进行节能运行曲线的生成处理的流程的概略的流程图。
图14是示出由第五实施方式所涉及的运行曲线生成装置所具有的解候补计算部进行求出解候补的处理的流程的流程图。
图15是示出由第五实施方式所涉及的运行曲线生成装置所具有的解候补选择部进行解候补的选择处理的流程的流程图。
图16A是示出由第五实施方式所涉及的运行曲线生成装置所具有的解候补计算部求出的各边界的区间边界速度的一例的图。
图16B是示出由第五实施方式所涉及的运行曲线生成装置所具有的解候补计算部求出的各边界的区间边界速度的一例的图。
具体实施方式
下面，使用附图，对应用了本实施方式所涉及的信息处理装置以及运行曲线制作方法的运行曲线生成装置进行说明。
(第一实施方式)
图1是示出具有第一实施方式所涉及的运行曲线生成装置的运行曲线生成系统的结构的框图。如图1所示，本实施方式所涉及的运行曲线生成系统具有第一数据库10、最快运行曲线生成装置11、运行曲线生成装置12、第二数据库13以及显示装置14。
第一数据库10(存储部的一例)存储有作为列车在车站间(例如地点间)的行驶所容许的规定的最长的行驶时间的最大全行驶时间(规定的最长容许行驶时间的一例)、每个车站间的线形数据(例如，梯度、转弯等)、以及包含与对行驶于车站间的列车进行编成的车辆相关的车辆数据的列车数据(例如，行驶时的阻力、加减速特性等)。
最快运行曲线生成装置11根据存储在第一数据库10中的线形数据以及列车数据，生成列车能够以最快速度在车站间行驶、换言之就是以最短的时间在车站间行驶的运行曲线(以下称为最快运行曲线)。
第二数据库13存储有由后述的运行曲线生成装置12生成的运行曲线(以下称为节能运行曲线)。显示装置14能够显示由后述的运行曲线生成装置12生成的节能运行曲线。
运行曲线生成装置12(信息处理装置的一例)使用存储在第一数据库10中的最大全行驶时间、线形数据及列车数据、以及作为预先设定的运行曲线的一例的规定的运行曲线(例如最快运行曲线)，生成实现了在车站间行驶的列车的耗能的节能化的节能运行曲线。在本实施方式中，如图1所示，运行曲线生成装置12具有减速节能范围检测部120、重复执行部121以及运行曲线更新部122。在本实施方式中，虽然在运行曲线生成装置12的外部设置有第一数据库10(存储部的一例)以及最快运行曲线生成装置11，但是运行曲线生成装置12也可以具有第一数据库10以及最快运行曲线生成装置11。
接下来，使用图1至图3，对由本实施方式所涉及的运行曲线生成装置12进行节能运行曲线的生成处理的概略的流程进行说明。图2是示出由第一实施方式所涉及的运行曲线生成装置进行节能运行曲线的生成处理的流程的概略的流程图。图3是示出由第一实施方式所涉及的最快运行曲线生成装置生成的最快运行曲线的一例的图。具体而言，在图3中纵轴表示列车的速度，在图3中横轴表示列车在车站间的行驶距离。而且，图3所示的最快运行曲线表示在车站间行驶的列车的行驶距离与速度之间的关系。
当指示生成节能运行曲线时，重复执行部121从第一数据库10取得最大全行驶时间、线形数据以及列车数据。进一步，重复执行部121取得在车站间行驶的列车的规定的运行曲线。在本实施方式中，在指示生成节能运行曲线后，重复执行部121第一次生成节能运行曲线时，取得由最快运行曲线生成装置11生成的最快运行曲线(参照图3)，以作为规定的运行曲线。在此，如图3所示，最快运行曲线是列车能够以小于等于预先设定的限制速度的速度最快地在车站间行驶的运行曲线。
然后，重复执行部121将取得的线形数据、列车数据以及最快运行曲线输入到减速节能范围检测部120。由此，重复执行部121对减速节能范围检测部120以及运行曲线更新部122指示生成节能运行曲线。
当指示生成节能运行曲线时，减速节能范围检测部120根据所输入的线形数据以及列车数据，对于作为多个减速区间候补的多个减速对象范围(在本实施方式中，将车站间分割的多个区间中的一个或者连续的多个区间)，分别以最快运行曲线为基准求出使列车减速规定速度时的耗能(即、使用作为规定的运行曲线的一例的最快运行曲线、线形数据以及列车数据，使减速规定速度时的耗能)的变化率即节能灵敏度(第一变化率的一例)。然后，减速节能范围检测部120检测(选择)在多个减速对象范围中该求出的节能灵敏度最高的减速对象范围，以作为减速节能范围(减速区间的一例)(步骤S201)。在本实施方式中，虽然根据在运行曲线生成装置12所具备的减速节能范围检测部120中求出的各减速对象范围的节能灵敏度选择了减速节能范围，但是并不限于此，例如也可以根据在外部机器中求出的各减速对象范围的节能灵敏度选择减速节能范围。另外，在本实施方式中，虽然将在车站间进行分割的多个区间中一个或者连续的多个区间作为减速对象范围，但是并不限于此，例如也可以将用户通过未图示的操作部设定的车站间的多个区间分别作为减速对象范围，还可以将由外部机器设定的车站间的多个区间分别作为减速对象范围。
运行曲线更新部122在由减速节能范围检测部120检测出的减速节能范围中，以最快运行曲线为基准生成使列车减速规定速度的运行曲线即节能运行曲线(步骤S202)。换言之，运行曲线更新部122利用选择的减速区间以及规定速度更新规定的运行曲线。然后，运行曲线更新部122根据生成的节能运行曲线更新存储在第二数据库13中的节能运行曲线，并且使生成的节能运行曲线显示在显示装置14上。此外，在生成节能运行曲线时，如减速规定速度量，则如超过富余时间的情况那样无法直接使用规定速度生成节能运行曲线，此时例如也可以使用修正成规定速度的1/2的值，而不直接使用该规定速度。
每当由运行曲线更新部122生成节能运行曲线时，重复执行部121便计算根据该生成的节能运行曲线的、列车在车站间的行驶时间(以下称为全行驶时间)。然后，重复执行部121在计算出的全行驶时间小于等于最大全行驶时间的情况下，将最后生成的节能运行曲线用作规定的运行曲线，使减速节能范围检测部120以及运行曲线更新部122的节能运行曲线的生成(更新)处理重复执行，直至该计算出的全行驶时间达到最大全行驶时间为止。在本实施方式中，减速节能范围检测部120、重复执行部121以及运行曲线更新部122作为执行节能运行曲线的生成处理的生成部的一例发挥功能。
由此，由于以最快运行曲线为基准，直至列车在车站间的全行驶时间达到最大全行驶时间为止重复节能运行曲线的生成，因此能够得到最能实现节能化的节能运行曲线。
接下来，使用图4、图5A以及图5B，对由本实施方式所涉及的运行曲线生成装置12进行的减速节能范围的检测处理(图2的步骤S201)进行说明。图4是示出由第一实施方式所涉及的运行曲线生成装置进行减速节能范围的检测处理的流程的流程图。图5A以及图5B是用于说明由第一实施方式所涉及的运行曲线生成装置进行的节能运行曲线的生成处理的图。具体而言，在图5A以及图5B中纵轴表示列车的速度，在图5A以及图5B中横轴分别表示列车在车站间的行驶距离。而且，图5A以及图5B所示的最快运行曲线表示在车站间行驶的列车的行驶距离与速度之间的关系。
如图5A所示，减速节能范围检测部120将车站间分割成间隔为规定距离(例如10m等)的多个区间(例如区间1～10)(步骤S401)。或者如图5B所示，减速节能范围检测部120将车站间分割成列车以规定的运行曲线行驶时的每个规定时间(以下称为规定行驶时间，例如1秒等)的行驶区间即多个区间(例如区间1～13)(步骤S401)。
接下来，减速节能范围检测部120将在车站间进行分割的多个区间中的一个或者连续的多个区间作为求出节能灵敏度的减速对象范围(步骤S402)。即、减速节能范围检测部120根据以车站间为单位存储在第一数据库10中的线形数据(地点间信息的一例)，设定多个减速对象范围。然后，减速节能范围检测部120求出在以规定的运行曲线为基准将减速对象范围中的列车的速度减速了规定速度(例如0.1km/h等)时的节能灵敏度(步骤S403)。
具体而言，减速节能范围检测部120按照下面的公式(1)计算节能灵敏度。
节能灵敏度＝能量变化量(J)/行驶时间变化量(秒)……(1)
在此，能量变化量是按照规定的运行曲线在减速对象范围行驶时的耗能与以规定的运行曲线为基准减速规定速度后在减速对象范围行驶时的耗能之间的差分。另外，行驶时间变化量是按照规定的运行曲线在减速对象范围行驶时的行驶时间与以规定的运行曲线为基准减速规定速度后在减速对象范围行驶时的行驶时间之间的差分。
在本实施方式中，虽然减速节能范围检测部120求出了以规定的运行曲线为基准将减速对象范围中的列车的速度减速了一个规定速度(例如0.1km/h)时的节能灵敏度，但是，也可以对于多个规定速度(例如0.1km/h、0.2km/h、0.5km/h等)，分别求出以规定的运行曲线为基准将减速对象范围中的列车的速度减速了规定速度时的节能灵敏度，从而将对于多个规定速度分别求出的节能灵敏度中最高的节能灵敏度作为减速对象范围的节能灵敏度。
减速节能范围检测部120对于全部的多个减速对象范围重复进行节能灵敏度的计算。然后，减速节能范围检测部120将多个减速对象范围中计算出的节能灵敏度最高的减速对象范围确定为减速节能范围。例如，在图5A所示的例子中，减速节能范围检测部120将包含按规定距离在车站间进行分割的多个区间1～10中连续的两个区间8、9的减速对象范围确定为减速节能范围。另外，在图5B所示的例子中，减速节能范围检测部120将包含列车以最快运行曲线行驶时的每个规定行驶时间的行驶区间即多个区间1～13中连续的两个区间10、11的减速对象范围确定为减速节能范围。
这样，根据第一实施方式所涉及的运行曲线生成装置12，能够通过使列车在车站间节能灵敏度高的区间减速来削减耗能，因此能够实现充分的节能化。
(第二实施方式)
本实施方式是仅对于多个减速对象范围中规定的减速对象范围求出节能灵敏度的例子。在下面的说明中，省略对与第一实施方式相同之处进行说明。
在本实施方式中，减速节能范围检测部120仅对于多个减速对象范围中规定的减速对象范围(规定的减速区间候补的一例)求出节能灵敏度。由此，不需要对于多个减速对象范围中规定的减速对象范围以外的减速对象范围求出节能灵敏度，因此能够减轻求出节能灵敏度的处理所导致的运行曲线生成装置12的处理负荷。
另外，在本实施方式中，减速节能范围检测部120以规定的运行曲线(例如最快运行曲线)为基准，求出执行使列车的速度从减速对象范围的起始端(例如、图7的标记701所示的最快运行曲线中的区间6的起始端)开始逐渐减小的第一处理以及使列车的速度朝向减速对象范围的终端(例如、图7的标记702所示的最快运行曲线中的区间7、8的终端)逐渐恢复的第二处理时的节能灵敏度。由此，能够求出与实际的列车的减速以及速度的恢复相符的减速对象范围中的节能灵敏度。
接下来，使用图6至图8，对由本实施方式所涉及的运行曲线生成装置12进行的节能运行曲线的生成处理进行说明。图6是示出由第二实施方式所涉及的运行曲线生成装置进行减速节能范围的检测处理的流程的流程图。图7A以及图7B是用于说明由第二实施方式所涉及的运行曲线生成装置进行的节能运行曲线的生成处理的图。图8是示出由第二实施方式所涉及的运行曲线生成装置生成的节能运行曲线的一例的图。具体而言，图7A、图7B以及图8中纵轴表示列车的速度，图7A、图7B以及图8中横轴表示在车站间行驶的列车的行驶距离。而且，图7A、图7B以及图8所示的最快运行曲线表示在车站间行驶的列车的行驶距离与速度之间的关系。
在本实施方式中，减速节能范围检测部120将多个减速对象范围中通过第二处理未增加列车的耗能的减速对象范围、以及通过第一处理产生的列车的耗能的减少量与通过第二处理产生的列车的耗能的增加量相等的减速对象范围作为求出节能灵敏度的规定的减速对象范围(步骤S601)。
在此，规定的减速对象范围是以规定的运行曲线为基准通过第二处理未增加列车的耗能的减速对象范围，换言之，就是以规定的运行曲线为基准的、通过第二处理产生的列车的耗能的增加量ΔE2小于等于“0”的减速对象范围。例如，如图7A所示，减速节能范围检测部120将包含按规定距离在车站间进行分割的区间1～10中的区间8、9的减速对象范围(增加量ΔE2为“0”的减速对象范围)作为规定的减速对象范围，求出包含区间8、9的减速对象范围的节能灵敏度。另外，如图7B所示，减速节能范围检测部120将包含列车以最快运行曲线在车站间行驶时的每个规定行驶时间的行驶区间即多个区间1～13中的区间10、11的减速对象范围(增加量ΔE2为“0”的减速对象范围)作为规定的减速对象范围，求出包含区间10、11的减速对象范围的节能灵敏度。此外，通过第二处理产生的列车的耗能的增加量ΔE2小于等于“0”指的是，例如能够通过利用下行梯度进行加速而实现。
另外，规定的减速对象范围是以规定的运行曲线为基准的、通过第二处理产生的列车的耗能的增加量ΔE2小于等于通过第一处理产生的列车的耗能的减少量ΔE1的减速对象范围。例如，如图7A所示，减速节能范围检测部120不将包含区间6、7的减速对象范围(增加量ΔE2通过减少量ΔE1未被抵消的减速对象范围)作为规定的减速对象范围。而且，减速节能范围检测部120将包含区间6、7的减速对象范围以外的减速对象范围作为规定的减速对象范围，求出节能灵敏度。
这样，将以规定的运行曲线为基准的、通过第二处理产生的列车的耗能的增加量ΔE2小于等于“0”的减速对象范围、以及以规定的运行曲线为基准的、通过第二处理产生的列车的耗能的增加量ΔE2小于等于通过第一处理产生的列车的耗能的减少量ΔE1的减速对象范围作为规定的减速对象范围。换言之，将各减速对象范围中相对于规定的运行曲线所增加的减速量所导致的耗能的减少量大于所增加的加速量所导致的耗能的增加量的区间作为规定的减速对象范围。由此，能够在使列车的速度朝向减速对象范围的终端进行恢复时，将不需要列车的减速所削减的耗能以上的能量的减速对象范围(换言之，节能灵敏度容易变高的减速对象范围)作为规定的减速对象范围。
而且，减速节能范围检测部120对于作为规定的减速对象范围的全部减速对象范围重复进行节能灵敏度的计算。而且，减速节能范围检测部120将作为规定的减速对象范围的减速对象范围中计算出的节能灵敏度最高的减速对象范围确定为减速节能范围。之后，运行曲线更新部122在确定了的节能范围(例如，包含图7A所示的区间3、4的减速对象范围、包含图7A所示的区间8、9的减速对象范围)中，以最快运行曲线为基准，生成使列车减速规定速度的节能运行曲线(参照图8)。
这样根据第二实施方式所涉及的运行曲线生成装置12，不需要对于多个减速对象范围中规定的减速对象范围以外的减速对象范围求出节能灵敏度，因此能够减轻求出节能灵敏度的处理所导致的运行曲线生成装置12的处理负荷。
(第三实施方式)
本实施方式是将规定速度设定为以规定的运行曲线为基准使列车进行减速时所发生的再生能量被外部负荷消耗的速度的例子。在下面的说明中，省略对与第一实施方式相同之处进行说明。
图9A以及图9B是用于说明由第三实施方式所涉及的运行曲线生成装置进行的节能运行曲线的生成处理的图。具体而言，图9A以及图9中纵轴表示列车的速度，横轴分别表示在车站间行驶的列车的行驶距离。而且，图9A以及图9B所示的最快运行曲线表示在车站间行驶的列车的行驶距离与速度之间的关系。在本实施方式中，如图9A所示，使减速节能范围检测部120与第一实施方式相同，将按规定距离在车站间进行分割的多个区间1～10中连续的多个区间(例如区间8、9等)作为减速对象范围。或者如图9B所示，减速节能范围检测部120将列车以规定的运行曲线在车站间行驶时的每个规定行驶时间的行驶区间即多个区间1～13中连续的多个区间(例如区间10、11等)作为减速对象范围。
而且，减速节能范围检测部120按照减速对象范围确定规定速度，以使在该减速对象范围中以规定的运行曲线为基准使列车进行减速时所发生的再生能量被外部负荷(例如信号机等)消耗。而且，减速节能范围检测部120使用在各个减速对象范围中所确定的规定速度，求出以规定的运行曲线为基准使减速对象范围中的列车的速度减小时的节能灵敏度。换言之，减速节能范围检测部120考虑到由列车的减速发生的再生能量而求出节能灵敏度。此外，外部负荷也可以是零。
这样，根据第三实施方式所涉及的运行曲线生成装置12，规定速度是以使由列车的减速发生的再生能量得以有效利用的方式确定的，因此能够节省由列车的减速发生的再生能量的浪费。
(第四实施方式)
本实施方式是在以规定的运行曲线为基准减速规定速度的情况下，将基于线形数据以及列车数据的区间的列车的耗能的变化率即第二节能灵敏度(第二变化率的一例)小于等于规定的节能灵敏度(规定的变化率的一例)的区间以外的区间作为减速对象范围的例子。
在下面的说明中，省略对与第一实施方式相同之处进行说明。
图10是示出由第四实施方式所涉及的运行曲线生成装置进行减速节能范围的检测处理的流程的流程图。图11A以及图11B是示出由第四实施方式所涉及的运行曲线生成装置求出的第二节能灵敏度的曲线的图。具体而言，在图11A以及图11B中纵轴表示各个区间的第二节能灵敏度，横轴分别表示列车的行驶距离。而且，图11A以及图11B所示的图表是表示车站间的各区间的列车的第二节能灵敏度与列车的行驶距离之间的关系的曲线(第二节能灵敏度的曲线)。在本实施方式中，减速节能范围检测部120根据线形数据以及列车数据，对于将车站间分割的多个区间，分别求出以规定的运行曲线为基准将各区间中的列车的速度减速了规定速度时的耗能的变化率即第二节能灵敏度(第二变化率的一例)(步骤S1001)。
具体而言，减速节能范围检测部120按照下面的公式(2)，对于多个区间分别计算出第二节能灵敏度。例如，如图11A所示，减速节能范围检测部120对于按规定距离将车站间分割的多个区间1～10分别计算出第二节能灵敏度。或者如图11B所示，减速节能范围检测部120对于列车以规定的运行曲线在车站间行驶时的每个规定行驶时间的行驶区间即多个区间1～13分别计算出第二节能灵敏度。
第二节能灵敏度＝第二能量变化量(J)/第二行驶时间变化量(秒)……(2)
在此，第二能量变化量是按照规定的运行曲线在区间行驶时的耗能与以规定的运行曲线为基准减速规定速度后在区间行驶时的耗能之间的差分。第二行驶时间变化量是按照规定的运行曲线在区间行驶时的行驶时间与以规定的运行曲线为基准减速规定速度后在区间行驶时的行驶时间之间的差分。
然后，减速节能范围检测部120判断在多个区间中是否存在第二节能灵敏度高于规定的节能灵敏度(规定的变化率的一例)的区间(步骤S1002)。在此，规定的节能灵敏度是预先设定的节能灵敏度，在本实施方式中，是多个区间分别的第二节能灵敏度的平均值。
减速节能范围检测部120在多个区间中存在第二节能灵敏度高于规定的节能灵敏度的区间的情况下(步骤S1002的判断为“是”)，将第二节能灵敏度高于规定的节能灵敏度的区间中的一个或者连续的多个区间作为减速对象范围(步骤S1003)。即、减速节能范围检测部120将第二节能灵敏度小于等于规定的节能灵敏度的区间以外的区间作为减速对象范围。
这样根据第四实施方式所涉及的运行曲线生成装置12，不需要对于节能灵敏度变低的可能性大的减速对象范围进行节能灵敏度的计算，因此能够防止进行无谓的运算。
(第五实施方式)
本实施方式是相对于从出发站(第一地点的一例)到终到站(第二地点的一例)为止的多个边界(通过地点的一例)，按照列车的通过顺序，对于列车能够通过边界的通过速度与到该边界之前的边界为止的通过速度的各组合，执行求出解候补的处理，该解候补包含按照基于该组合的列车的运行曲线候补的列车的行驶时间，以及按照运行曲线候补使列车行驶时的、基于线形数据以及列车数据的列车的耗能，并将基于对于最后的边界求出的各解候补中、与耗能最少的解候补相对应的组合的列车的运行曲线候补生成为节能运行曲线的例子。
换言之，本实施方式是对于以最快速度在车站间行驶时、以容许的最大行驶时间在车站间行驶时、以及处于最快速度与最大行驶时间之间且基于列车数据时的各条件,分别求出多个减速对象范围的各边界处的通过速度，并根据求出的通过速度，求出第一边界与在该第一边界的下一个通过的第二边界处的通过速度的组合，并且存在多个第二边界的通过速度以及到该第二边界为止的行驶时间相同的组合时，选择耗能最少的一个组合，利用求出以及选择的各边界处的多个通过速度的组合，选择使用线形数据以及列车数据求出的车站间的耗能最小的组合，并根据该选择的组合生成节能运行曲线的例子。在下面的说明中，省略对与第一实施方式相同之处进行说明。
首先，使用图12以及图13，对由本实施方式所涉及的运行曲线生成装置90进行节能运行曲线的生成处理的概略的流程进行说明。图12是示出具有第五实施方式所涉及的运行曲线生成装置的运行曲线生成系统的结构的框图。图13是示出由第五实施方式所涉及的运行曲线生成装置进行节能运行曲线的生成处理的流程的概略的流程图。
在本实施方式中，如图12所示，运行曲线生成装置90具有运行曲线分割部91、最低速度计算部92、解候补计算部93、解候补选择部94以及最小能量解确定部95。当指示生成节能运行曲线时，运行曲线分割部91从第一数据库10取得最大全行驶时间、线形数据以及列车数据。进一步，运行曲线分割部91取得由最快运行曲线生成装置11生成的最快运行曲线。
接下来，运行曲线分割部91将车站间分割成多个区间(步骤S1301)。在本实施方式中，运行曲线分割部91与第一实施方式相同，将车站间分割成间隔为规定距离的多个区间。或者，运行曲线分割部91与第一实施方式相同，也可以将车站间分割成列车以最快运行曲线行驶时的每个规定行驶时间的行驶区间即多个区间。
最低速度计算部92计算列车以最大全行驶时间在车站间行驶时的、多个区间的各边界(通过地点的一例)的列车的速度即最低速度(步骤S1302)。在本实施方式中，虽然将多个区间的边界作为通过地点，但是只要是从出发站(第一地点的一例)到终到站(第二地点的一例)为止的通过地点，也可以不限定于此，而是例如将从出发站到终到站为止的预先设定的地点作为通过地点。
解候补计算部93以及解候补选择部94按照从出发站到终到站为止的多个边界中列车的通过顺序进行下面的处理(步骤S1303、步骤S1304)。解候补计算部93(处理部的一例)首先计算列车按照最快运行曲线行驶时的第一个边界的列车速度即最高速度(步骤S1303)。另外，解候补计算部93对于第一个边界求出能够从出发站到第一个边界为止加速的列车的通过速度即区间边界速度(步骤S1303)。在本实施方式中，解候补计算部93求出第一个边界的最高速度以下并且最低速度以上的多个区间边界速度。
进一步，解候补计算部93按照求出的区间边界速度分别求出使列车的速度从出发站到第一个边界为止改变至区间边界速度时的从出发站到第一个边界为止的运行曲线的候补即运行曲线候补。接下来，解候补计算部93根据线形数据以及列车数据，按照求出的运行曲线候补求出使列车从出发站行驶到第一个边界为止时的列车的耗能(以下称为累计能量)以及行驶时间(步骤S1303)。然后，解候补计算部93执行求出解候补的处理，所述解候补按照第一个边界的区间边界速度分别包含对于该区间边界速度所求出的累计能量与行驶时间(步骤S1303)。在本实施方式中，解候补计算部93使按照第一个边界的区间边界速度分别求出的各解候补包含与该各解候补相对应的区间边界速度。
然后，解候补选择部94将对于第一个边界所求出的多个解候补的全部作为用于生成节能运行曲线的解候补(以下称为上次解候补)(步骤S1304)。
接下来，解候补计算部93对于以出发站为基准的下一个边界(此处为第二个边界)，求出能够从前一个边界(此处为第一个边界)的各上次解候补的区间边界速度到第二个边界为止发生改变的列车的速度、即第二个边界的最高速度以下并且最低速度以上的多个区间边界速度(步骤S1303)。
进一步，解候补计算部93对于各上次解候补所含的区间边界速度与第二个边界的区间边界速度的各组合，求出从基于该组合的出发站到第二个边界为止的运行曲线候补。然后，解候补计算部93根据线形数据以及列车数据，按照求出的运行曲线候补求出使列车从出发站行驶到第二个边界时的列车的累计能量以及行驶时间(步骤S1303)。然后，解候补计算部93执行求出多个解候补的处理，所述多个解候补按照各上次解候补所含的区间边界速度与第二个边界的区间边界速度的组合包含累计能量与行驶时间(步骤S1303)。在本实施方式中，解候补计算部93使对于第二个边界求出的各解候补包含与该各解候补相对应的组合(此处是指上次解候补所含的区间边界速度与第二个边界的区间边界速度的组合)。
然后，解候补选择部94(选择部的一例)在对于下一个边界进行求出解候补的处理之前，将对于第二个边界(即、最后执行了求出解候补的处理的边界)所求出的多个解候补作为用于生成节能运行曲线的上次解候补(步骤S1304)。此时，解候补选择部94在求出有多个对应于第二个边界(最后执行了该处理的边界)处的区间边界速度相同的组合并且包含相同的行驶时间的解候补的情况下，仅将该多个解候补中包含最少累计能量的解候补作为上次解候补。
即、解候补选择部94在对于下一个边界进行求出解候补的处理之前，在求出有多个对应于最后执行了求出解候补的处理的边界处的区间边界速度相同的组合并且包含相同的行驶时间的解候补的情况下，从对于下一个边界之后的边界求出解候补的处理的执行对象中，除去与包含最少累计能量的解候补相对应的组合以外的组合。由此，能够减少成为对于下一个边界求出解候补的处理的执行对象的组合数，因此，能够减轻求出解候补的处理导致的运行曲线生成装置90的处理负荷。
解候补计算部93以及解候补选择部94重复步骤S1303以及步骤S1304所示的处理，直至以出发站为基准对于最后的边界求出解候补为止。
而且，最小能量解确定部95(生成部的一例)在对于最后的边界所求出的多个解候补中，选择按照与累计能量最少的解候补相对应的区间边界速度的组合的运行曲线候补(步骤S1305)。然后，最小能量解确定部95将选择的运行曲线候补生成为节能运行曲线(运行曲线的一例)。
接下来，使用图14，对由本实施方式所涉及的运行曲线生成装置90所具有的解候补计算部93求出解候补的处理进行说明。图14是示出由第五实施方式所涉及的运行曲线生成装置所具有的解候补计算部求出解候补的处理的流程的流程图。
解候补计算部93在求出解候补的边界(以下称为当前的边界)是从出发站起的第一个边界的情况下，取得列车在出发站的速度。另一方面，解候补计算部93在当前的边界是从出发站起的第二个之后的边界的情况下，取得上次解候补。
接下来，解候补计算部93在当前的边界是从出发站起的第一个边界的情况下，求出对于第一个边界求出的最高速度以下并且最低速度以上的速度、即从列车在出发站的速度到第一个边界为止能够达到的最高速度以及最低速度(步骤S1401)。另一方面，解候补计算部93在当前的边界是从出发站起第二个之后的边界的情况下，求出对于第二个边界求出的最高速度以下并且最低速度以上的速度、即从上次解候补所含的前一个边界的区间边界速度到当前的边界为止能够达到的最高速度以及最低速度。
解候补计算部93求出所求出的最高速度与最低速度之间的区间边界速度(步骤S1402)。进一步，解候补计算部93按照上次解候补所含的区间边界速度的组合与该求出的区间边界速度的组合求出基于该组合的、从出发站到当前的边界为止的列车的运行曲线候补。然后，解候补计算部93求出列车按照求出的运行曲线候补从出发站到当前的边界为止的行驶时间(步骤S1402)。
解候补计算部93在求出的行驶时间小于等于最大全行驶时间的情况下(步骤S1403的判断是“否”)，根据线形数据以及列车数据，按照运行曲线候补求出使列车从出发站行驶到当前的边界为止时的列车的累计能量(步骤S1404)。由此，解候补计算部93求出包含上次解候补所含的区间边界速度的组合与当前的边界的区间边界速度的组合、行驶时间以及累积能量的解候补。
另一方面，解候补计算部93在求出的行驶时间超过了最大全运行时间的情况下(步骤S1403的判断为“是”)，废弃求出的区间边界速度，返回至步骤S1402，求出与废弃的区间边界速度不同的区间边界速度。解候补计算部93对于当前的边界重复进行规定次数的步骤S1402至步骤S1404的处理。
解候补计算部93对于车站间其他的边界也执行步骤S1401至步骤S1404所示的处理。
接下来，使用图15、图16A以及图16B，对由本实施方式所涉及的运行曲线生成装置90所具有的解候补选择部94进行的解候补的选择处理进行说明。图15是示出由第五实施方式所涉及的运行曲线生成装置所具有的解候补选择部进行解候补的选择处理的流程的流程图。图16A以及图16B是示出由第五实施方式所涉及的运行曲线生成装置所具有的解候补计算部求出的各边界的区间边界速度的一例的图。
图16A是示出最大全行驶时间T内的每个规定行驶时间(各边界)的区间边界速度的一例的图。图16B是示出按规定距离在车站间进行分割的多个区间边界的区间边界速度的一例的图。而且，在图16A以及图16B中，以标记C1、C2、C3所示的运行曲线(最快运行曲线)中的各边界的区间边界速度是各边界处的最高速度。另外，在图16A以及图16B中，以标记C4、C5所示的运行曲线中的各边界的区间边界速度是列车以最大全行驶时间在车站间行驶时的最低速度。
解候补选择部94在求出了包含上次解候补包含的区间边界速度(例如第一个边界的区间边界速度V1、V2)与当前的边界(例如第二个边界的区间边界速度V3～V6)的组合的多个解候补后，取得该多个解候补中的任意一个(例如包含区间边界速度V1与区间边界速度V5的组合的解候补)。接下来，解候补选择部94将取得的解候补与对于当前的边界求出的其他的解候补进行比较(步骤S1501)。
然后，解候补选择部94在包含取得的解候补所包含的组合中的当前的边界的区间边界速度V5相同的组合并且包含与该取得的解候补所包含的行驶时间相同的行驶时间的其他的解候补(例如包含区间边界速度V2与区间边界速度V5的组合的解候补)存在的情况下(步骤S1501的判断为“是”)，删除该其他解候补以及取得的解候补中累计能量大的解候补(例如该其他解候补)(步骤S1502)。
解候补选择部94重复步骤S1501以及步骤S1502所示的处理，直至在对于当前的边界所求出的多个解候补中不存在对于当前的边界所求出的区间边界速度相同并且包含相同行驶时间的解候补为止。由此，解候补选择部94在对于下一个边界进行求出解候补的处理之前，在求出有包含在当前的边界处的区间边界速度相同的组合并且包含相同的行驶时间的多个解候补的情况下，从对于下一个边界之后的边界求出解候补的处理的执行对象中除去与包含最少累计能量的解候补相对应的组合以外的组合。
之后，在对于全部的边界求出了解候补后，最小能量解确定部95将基于对于最后的边界所求出的多个解候补中累计能量最小的解候补所包含的组合(区间边界速度V1、V3、V7、V8、V9、V10、V11、V12)的列车的运行曲线候补生成为节能运行曲线C6。或者，在对于全部的边界求出了解候补后，最小能量解确定部95将基于对于最后的边界所求出的多个解候补中累计能量最小的解候补所包含的组合(区间边界速度V1、V3、V7、V8、V9、V10)的列车的运行曲线候补生成为节能运行曲线C7。
这样根据第五实施方式所涉及的运行曲线生成装置90，在求出各边界的解候补的处理的过程中，由于能够减少成为对于下一个边界求出解候补的处理的执行对象的区间边界速度的组合数，因此能够减轻求出解候补的处理所导致的运行曲线生成装置90的处理负荷。
如以上说明，根据第一至第四实施方式，能够通过使列车在车站间节能灵敏度高的区间减速从而削减耗能，因此能够实现充分的节能化。另外，根据第五实施方式，能够减轻求出解候补的处理所导致的运行曲线生成装置90的处理负荷。
本实施方式的运行曲线生成装置12、90所执行的程序以预先编入到ROM(ReadOnly Memory)等中的方式提供。本实施方式的运行曲线生成装置12、90所执行的程序也可以构成为，以可安装的形式或者可执行的形式的文件记录在CD-ROM、软盘(FD)、CD-R、DVD(Digital Versatile Disk)等能够用计算机读取的存储介质中提供。
进一步，也可以将本实施方式的运行曲线生成装置12、90所执行的程序构成为，存储在连接到互联网等的网络的计算机上，通过经由网络下载的方式提供。另外，也可以将本实施方式的运行曲线生成装置12、90所执行的程序构成为经由互联网等网络提供或者分配。
本实施方式的运行曲线生成装置12、90所执行的程序为包含上述各部(减速节能范围检测部120、重复执行部121以及运行曲线更新部122)的模块结构，作为实际的硬件，通过CPU(Central Processing Unit)从上述ROM读取程序并执行，从而使上述各部上传到主存储装置上，使减速节能范围检测部120、重复执行部121以及运行曲线更新部122生成在主存储装置上。
以上，虽然对本发明的几个实施方式进行了说明，但是这些实施方式是作为例子提出的，并非旨在限定发明的保护范围。这些新颖的实施方式能够以其他各种方式实施，在不偏离发明宗旨的范围内，可以进行各种省略、替换、变更。这些实施方式或其变形包含在发明的保护范围或宗旨中，并且，包含在权利要求书所记载的发明和其等同的保护范围内。

Claims (7)

1.一种信息处理装置，其特征在于，
具有：存储部，存储有包含每个规定的地点间的梯度以及转弯的线形数据、以及包含加减速特性的列车数据；以及运行曲线生成部；
所述运行曲线生成部根据存储在所述存储部的规定的地点间信息，设定多个减速区间候补，
对于该多个减速区间候补，分别使用预先设定的运行曲线、所述线形数据以及列车数据求出减速规定速度时的耗能的变化率，
从所述多个减速区间候补中选择求出的所述耗能的变化率中变化率最大的区间，
利用该选择的减速区间以及所述规定速度更新所述设定的运行曲线。
2.根据权利要求1所述的信息处理装置，其特征在于，
所述运行曲线生成部根据所述更新后的运行曲线计算出所述规定的地点间的行驶时间，
在该计算出的行驶时间处于预定的最大行驶时间内的情况下，使用存储在所述存储部的减速区间候补、线形数据、列车数据、以及所述更新后的运行曲线，求出减速所述规定速度时的耗能的变化率，
从所述多个减速区间候补中选择求出的所述耗能的变化率中变化率最大的区间，
利用该选择的减速区间以及所述规定速度更新所述设定的运行曲线。
3.根据权利要求1所述的信息处理装置，其特征在于，
所述减速区间候补为，在将所述规定的地点间分割成多个的各区间中，相对于所述预先设定的运行曲线，增加的减速量导致的耗能的减少量大于增加的加速量导致的耗能的增加量的区间。
4.根据权利要求1所述的信息处理装置，其特征在于，
在通过减速而增加的再生能量被外部负荷消耗的范围内设定所述规定速度。
5.一种信息处理装置，其特征在于，
具有：存储部，存储有包含每个规定的地点间的梯度以及转弯的线形数据、以及包含加减速特性的列车数据；以及运行曲线生成部；
所述运行曲线生成部根据存储在所述存储部的规定的地点间信息，设定将该地点间分割的多个区间，
对于以最快速度在所述规定的地点间行驶时、以容许的最大行驶时间在所述规定的地点间行驶时、以及处于所述最快速度与所述最大行驶时间之间且基于所述列车数据时的各条件，分别求出所述多个区间的各边界处的通过速度，
根据求出的所述通过速度，求出第一边界与在该第一边界的下一个通过的第二边界处的通过速度的组合，并且存在多个所述第二边界的通过速度以及到该第二边界为止的行驶时间相同的组合时，选择耗能最少的一个组合，
利用所述求出以及选择的各边界处的多个通过速度的组合，选择使用所述线形数据以及列车数据求出的所述规定的地点间的耗能最小的组合，
根据该选择的组合生成运行曲线。
6.一种运行曲线制作方法，其特征在于，
在所述运行曲线制作方法中，使用存储在存储部中的包含每个规定的地点间的梯度以及转弯的线形数据、以及包含加减速特性的列车数据，
在存储于所述存储部的规定的地点间设定多个减速区间候补，
对于该多个减速区间候补，分别使用预先设定的运行曲线、所述线形数据以及列车数据求出减速规定速度时的耗能的变化率，
从所述多个减速区间候补中选择求出的所述耗能的变化率中变化率最大的区间，
利用该选择的减速区间以及所述规定速度更新所述设定的运行曲线。
7.一种运行曲线制作方法，其特征在于，
在所述运行曲线制作方法中，使用存储在存储部中的包含每个规定的地点间的梯度以及转弯的线形数据、以及包含加减速特性的列车数据，
设定将存储在所述存储部的规定的地点间分割的多个区间，
对于以最快速度在所述规定的地点间行驶时、以容许的最大行驶时间在所述规定的地点间行驶时、以及处于所述最快速度与所述最大行驶时间之间且基于所述列车数据时的各条件，分别求出所述多个区间的各边界处的通过速度，
根据求出的所述通过速度，求出第一边界与在该第一边界的下一个通过的第二边界处的通过速度的组合，并且存在多个所述第二边界的通过速度以及到该第二边界为止的行驶时间相同的组合时，选择耗能最少的一个组合，
利用所述求出以及选择的各边界处的多个通过速度的组合，选择使用所述线形数据以及列车数据求出的所述规定的地点间的耗能最小的组合，
根据该选择的组合生成运行曲线。
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