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WO2021095260A1 - 列車制御システム - Google Patents

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WO2021095260A1
WO2021095260A1 PCT/JP2019/044957 JP2019044957W WO2021095260A1 WO 2021095260 A1 WO2021095260 A1 WO 2021095260A1 JP 2019044957 W JP2019044957 W JP 2019044957W WO 2021095260 A1 WO2021095260 A1 WO 2021095260A1
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WO
WIPO (PCT)
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current collector
train
control device
air section
train control
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2019/044957
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English (en)
French (fr)
Inventor
英俊 北中
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Priority to DE112019007893.3T priority patent/DE112019007893B4/de
Priority to PCT/JP2019/044957 priority patent/WO2021095260A1/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/04—Cutting off the power supply under fault conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L9/00—Electric propulsion with power supply external to the vehicle

Definitions

  • the present invention relates to a train control system that controls a train in which one or a plurality of railway vehicles are connected.
  • the overhead line of the railway is equipped with a facility called an air section that uses air as an insulator to insulate the feeder lines from different power systems.
  • This air section allows trains to receive power from different power grids and maintain their running.
  • In the air section there are two overhead wires connected to different feeders. Even if the nominal voltage of the two overhead wires is the same, there is actually a slight potential difference. Therefore, if the train stops in the air section and resumes running with the current collector raised due to an unforeseen situation, a large current may flow between the two overhead lines. Examples of unforeseen circumstances include when the emergency brake is activated, when something goes wrong on the route, or when something goes wrong with another train. If a large current flows between the two overhead lines, the current collector may be damaged, the overhead lines may be blown, or the substation may be stopped.
  • Patent Document 1 discloses a technique for detecting the position of the current collector on the ground equipment side when the train stops in the air section. If the position information of the current collector detected on the ground equipment side is transmitted to the train, the driver can determine whether or not the position of the current collector of the stopped train is within the air section when the train stops. It is possible to notify.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a train control system capable of reliably suppressing a malfunction event that may occur when a running train enters the air section. ..
  • the present invention provides a train in which one or a plurality of railway vehicles traveling by receiving electric power supplied from an overhead wire via a current collector is connected. It is a train control system that controls.
  • the train control system controls the start and stop of a propulsion control device that controls a traction motor that applies propulsive force to a train, an auxiliary power supply device that supplies electric power to equipment other than the main motor, and a propulsion control device and an auxiliary power supply device. It is equipped with a train control device.
  • the train control device grasps the position of the current collector based on the position information of the train, and the position of at least one current collector among the plurality of current collectors is at least in the air section of the overhead wire, and the said When the operation of the current collector corresponds to the first condition, control is performed to stop the operation of the propulsion control device connected to the current collector corresponding to the first condition.
  • FIG. 1 shows the configuration example of the railroad system including the train control system which concerns on this embodiment.
  • Flow chart used to explain the operation of the train control system according to this embodiment A block diagram showing an example of a hardware configuration that realizes the function of the train control device in the present embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a railway system 100 including a train control system 50 according to the present embodiment.
  • the substation 10 overhead lines 1a, 1b, railway vehicles (hereinafter, simply abbreviated as “vehicles”) 9a, 9b, 9c and rails 11 constituting the train 80 are components of the railway system 100. It is shown as.
  • Vehicles 9a and 9b are motor vehicles, and vehicle 9c is an accompanying vehicle.
  • Current collectors 2a and 2b are provided on the upper portions of the vehicles 9a and 9b, respectively.
  • FIG. 1 shows an example in which the train 80 is a 3-car train, but the present invention is not limited to this.
  • the train 80 may be composed of two or less cars or four or more cars.
  • the vehicle 9a is provided with four traction motors 14a1, 14a2, 14a3, 14a4 for driving the train 80.
  • the vehicle 9b is provided with four traction motors 14b1, 14b2, 14b3, 14b4.
  • traction motor 14 When each of the traction motors 14a1 to 14a4 and 14b1 to 14b4 is not individually distinguished, it is described as "traction motor 14" without a subscript. The same description shall be applied to other components.
  • the substation 10 installed on the ground uses the electric power received from a power system (not shown) to generate a voltage of DC600 to 3000V, and different power supply lines 12a, 12b is used to power the overhead wires 1a and 1b.
  • the air section 13 the overhead wires 1a and 1b are arranged in parallel with each other separated by several tens of centimeters. That is, the air section 13 insulates the two overhead wires 1a and 1b using air as an insulator. As a result, the air section 13 is configured so as not to interfere with the normal traveling of the current collectors 2a and 2b.
  • the potentials of the two overhead wires 1a and 1b are the same.
  • the load condition of the train 80 traveling under the overhead line 1a and the load condition of the train 80 traveling under the overhead line 1b are usually different. Therefore, the voltage drop varies between the two overhead wires 1a and 1b, and a voltage difference of about 10% usually occurs.
  • the current collector 2 When the current collector 2 passes through such an air section 13, it may be in contact with one of the two overhead wires 1a and 1b, or may be in contact with both overhead wires.
  • the current collector 2 When the current collector 2 is in contact with the overhead wire on one side, if the voltage of the other overhead wire that is not in contact is higher, an arc may be generated from the overhead wire that is not in contact to the current collector 2.
  • Such an arc can occur when the train 80 enters the air section 13 at an extremely low speed of several km / h or less, when the train 80 stops at the air section 13, and the like. The arc heat generated by the arc raises the temperature of the contact portion.
  • a supply current to another train may flow from one overhead wire to the other overhead wire via the current collector 2.
  • a larger current than usual flows to the contact point between the overhead wire and the current collector 2, so that a large Joule heat is generated.
  • the train control system 50 is provided with a function capable of reliably suppressing the above-mentioned malfunction event that may occur when the running train 80 enters the air section 13. There is.
  • this function may be referred to as a "overhead line protection control function”.
  • the train control system 50 includes a train control device 4, propulsion control devices 7a and 7b, auxiliary power supply devices 8a and 8b, and a current collector rise prohibition logic unit 6.
  • the current collector rise prohibition logic unit 6 is a configuration unit provided corresponding to the current collector rise switch 5.
  • the propulsion control device 7a and the auxiliary power supply device 8a are mounted on the vehicle 9a, and the propulsion control device 7b and the auxiliary power supply device 8b are mounted on the vehicle 9b.
  • the propulsion control device 7a is a control device that controls the traction motors 14a1 to 14a4 that apply propulsive force to the train 80.
  • the propulsion control device 7b is a control device that controls the traction motors 14b1 to 14b4 that apply propulsive force to the train 80.
  • the auxiliary power supply devices 8a and 8b are power supply devices that supply electric power to auxiliary devices that are devices other than the traction motors 14a1 to 14a4 and 14b1 to 14b4. Examples of auxiliary equipment are in-vehicle lighting devices, door opening / closing devices, air conditioners, security devices, and compressors that generate air sources for vehicle brakes.
  • the train control device 4 is a control device that controls the start and stop of the propulsion control device 7 and the auxiliary power supply device 8.
  • the train control device 4 generates a main circuit operation command based on the point information which is the position information of the train 80.
  • the main circuit operation command is output to the propulsion control device 7 and the auxiliary power supply device 8.
  • the main circuit referred to here means a circuit unit that contributes to power conversion provided in each of the propulsion control device 7 and the auxiliary power supply device 8.
  • the propulsion control device 7 and the auxiliary power supply device 8 are controlled to start and stop by the main circuit operation command.
  • the main circuit operation command may include control commands other than start and stop.
  • the current collector 2 is configured to be able to move up and down.
  • the current collector 2 is raised and lowered by spring force or air pressure.
  • the current collector operation circuit 3 is a circuit for controlling the ascent and descent of the current collector 2.
  • the vehicle 9a is provided with a current collector operating circuit 3a
  • the vehicle 9b is provided with a current collector operating circuit 3b.
  • a current collector lowering command is input from the train control device 4 to the current collector operation circuit 3.
  • a current collector ascending command from the train control device 4 and the current collector ascending switch 5 is input to the current collector operating circuit 3 via the current collector ascending prohibition logic unit 6.
  • the current collector rise switch 5 and the current collector rise prohibition logic unit 6 are provided in the vehicle 9b, but the present invention is not limited to this configuration.
  • the current collector rise switch 5 and the current collector rise prohibition logic unit 6 may be provided in the vehicle 9a.
  • the current collector ascending prohibition logic unit 6 is configured to receive a current collecting device descending command from the train control device 4.
  • the current collector ascending prohibition logic unit 6 is configured to cut the current collector ascending command to the current collector operating circuit 3 when the current collecting device descending command is valid. That is, when the current collector ascending command is output from the train control device 4, the current collector ascending command is not output from the current collector ascending prohibition logic unit 6 even if the current collecting device ascending switch 5 is operated. ..
  • the driver accidentally operates the current collector raising switch 5 while the current collector 2 is in the lowered state, it is possible to prevent the current collector 2 from rising.
  • the train control device 4 recognizes the current position of the train 80 and the position of the air section 13 based on the point information.
  • the train control device 4 also knows the formation of the train 80. Therefore, the train control device 4 can also recognize the current positions of the current collectors 2a and 2b based on the current position of the train 80. Further, the train control device 4 can also recognize the positional relationship between the positions of the current collectors 2a and 2b and the position of the air section 13.
  • the train control device 4 calculates the estimated position of the current collector 2 after an arbitrary lapse of time. Thereby, the estimated positional relationship between the estimated position and the position of the air section 13 can also be recognized. For example, when the brake is applied in front of the air section 13, the train control device 4 determines the stopping distance, which is the distance until the train 80 stops, based on the speed and deceleration information of the train 80 at that time. Calculate. Since the air section 13 has a width in the distance direction, the train control device 4 has a position of the current collector 2 when the brake is applied and a position in front of the air section 13 in the traveling direction. Calculate the positional relationship between and.
  • the train control device 4 calculates the positional relationship between the position of the current collector 2 when the brake is applied and the position at the back of the air section 13 in the traveling direction.
  • the train control device 4 can determine whether or not the current collector 2 may stop in the air section 13 when the train 80 stops, based on the positional relationship between the two and the stop distance. ..
  • FIG. 2 is a flowchart used for explaining the operation of the train control system 50 according to the present embodiment. According to the flowchart of FIG. 2, the overhead wire protection control function according to the present embodiment is realized.
  • FIG. 2 shows four processes including ⁇ process 1>, ⁇ process 2>, ⁇ process 3>, and ⁇ process 4>. These four processes are executed in parallel under the control of the train control device 4.
  • the train control device 4 determines whether or not the current collector 2 is expected to travel at a speed equal to or lower than the first speed within the first range including the air section 13 and the sections before and after the air section 13 (step). S1).
  • the current collector 2 referred to here means an individual of a plurality of current collectors 2 in the train 80. In the example of FIG. 1, it refers to each of the current collectors 2a and 2b.
  • the first range including the air section 13 and the sections before and after the air section 13 is the first distance set on the front side with the position in front of the air section 13 as the base point in the traveling direction of the train 80.
  • the concept includes a first section of the range and a second section of the second distance range set to the back side with the position at the back of the air section 13 in the traveling direction as a base point. That is, the first range including the air section 13 is the sum of the first section and the second section before and after the air section 13.
  • step S1 and No When it is determined that the current collector 2 is not expected to travel below the first speed within the first range including the air section 13 and the sections before and after the air section 13 (steps S1 and No), the process is performed. Returning to the beginning, the processing flow of FIG. 2 is repeated.
  • step S1 when it is determined that the current collector 2 is expected to travel within the first range including the air section 13 and the sections before and after the air section 13 at the first speed or lower (steps S1, Yes).
  • the train control device 4 outputs a stop command to the propulsion control device 7 and the auxiliary power supply device 8 connected to the current collector 2 (step S2).
  • the propulsion control device 7 stops the power running operation or the regenerative operation of the traction motor 14.
  • the auxiliary power supply device 8 stops operating.
  • the current flowing through the current collector 2 is reduced.
  • the current flowing during the operation of the auxiliary power supply device 8 is smaller than the current flowing during the operation of the propulsion control device 7. Therefore, the influence on the overhead wire 1 and the current collector 2 is smaller than that of the propulsion control device 7. Therefore, it may be determined that the operation of the auxiliary power supply device 8 is continued without being stopped. However, when the load of the auxiliary power supply device 8 becomes large in summer or the like, it is preferable to stop the operation of the auxiliary power supply device 8. That is, it may be determined whether to stop the auxiliary power supply device 8 or continue the operation of the auxiliary power supply device 8 according to the magnitude of the load of the auxiliary power supply device 8.
  • the first and second distance ranges are assumed to be a range of several meters or a dozen meters. Actually, the first and second distance ranges may be set according to the recognition accuracy of the train control device 4 that recognizes the positional relationship between the position of the current collector 2 and the position of the air section 13. Further, the above-mentioned first speed is assumed to be an extremely low speed of several kilometers per hour or less. The higher the speed, the faster the locations where arc heat and Joule heat are generated move, so it is possible to avoid concentrating heat in one location and avoid damage to the overhead wire 1 or the current collector 2. It becomes possible to do. Therefore, it may be determined whether to stop the auxiliary power supply device 8 or continue the operation of the auxiliary power supply device 8 based on the speed of the vehicle 9.
  • the train control device 4 determines whether or not the current collector 2 is expected to stop at a position in the air section 13 (step S3). When it is determined that the current collector 2 is not expected to stop at a position in the air section 13 (steps S3 and No), the process returns to the beginning of the process and the process flow of FIG. 2 is repeated.
  • the train control device 4 is a propulsion control device 7 connected to the current collector 2. And output a stop command to the auxiliary power supply device 8 (step S4).
  • the propulsion control device 7 stops the power running operation or the regenerative operation of the traction motor 14.
  • the auxiliary power supply device 8 stops operating. As a result, the current flowing through the current collector 2 is reduced.
  • step S5 the train control device 4 outputs a current collector lowering command for lowering the current collector 2 (step S5). As a result, the current collector 2 is lowered.
  • step S5 the process returns to the beginning of the process and the process flow of FIG. 2 is repeated.
  • the current collector 2 When the current collector 2 is stopped in the air section 13, the place where arc heat or Joule heat is generated is fixed, and these heats are concentrated in one place. In this case, the overhead wire 1 or the current collector 2 may be damaged. On the other hand, if the current collector 2 is lowered, heat concentration can be avoided. Therefore, by controlling the current collector 2 to be lowered, it is possible to reliably suppress a malfunction event that may occur when a running train enters the air section.
  • the current collector 2 is expected to stop in the air section 13 is determined between the stop distance, which is the distance until the train 80 stops, and the current collector 2 and the air section 13, as described above. It can be judged by the positional relationship of.
  • the propulsion control device 7 and the auxiliary power supply device 8 can be stopped before the current collector 2 is lowered.
  • the current flowing through the propulsion control device 7 and the auxiliary power supply device 8 can be reduced to zero. Therefore, when the current collector 2 is lowered and the current collector 2 is separated from the overhead wire 1, the current cutoff in the current collector 2 can be avoided.
  • damage to the overhead wire 1 or the current collector 2 can be reliably suppressed.
  • the current collector 2 can be lowered before the current collector 2 enters the air section 13. As a result, it is possible to reliably suppress a malfunction event that may occur when a running train enters the air section.
  • the train control device 4 determines whether or not the current collector 2 is stopped at a position in the air section 13 (step S6). When it is determined that the current collector 2 is not stopped at the position in the air section 13 (steps S6 and No), the process returns to the beginning of the process and the process flow of FIG. 2 is repeated.
  • step S6 When the current collector 2 is stopped at a position in the air section 13 (steps S6, Yes), a stop command is issued to the propulsion control device 7 and the auxiliary power supply device 8 connected to the current collector 2. Output (step S7). As a result, the propulsion control device 7 stops the power running operation or the regenerative operation of the traction motor 14. Further, the auxiliary power supply device 8 stops operating. As a result, the current flowing through the current collector 2 is reduced.
  • step S8 the train control device 4 outputs a current collector lowering command for lowering the current collector 2 (step S8). If the current collector lowering command has already been output, the current collector lowering command output is continued. As a result, the current collector 2 maintains the lowered state.
  • step S8 the process returns to the beginning of the process and the process flow of FIG. 2 is repeated.
  • the train control device 4 determines whether or not the current collector 2 that has entered the air section 13 has left the air section 13 (step S9). When it is determined that the current collector 2 that has entered the air section 13 has not separated from the air section 13 (steps S9 and No), the process returns to the beginning of the process and the process flow of FIG. 2 is repeated.
  • the train control device 4 determines whether or not the current collector 2 is lowered. (Step S10). When the current collector 2 is not lowered, that is, when the current collector 2 is raised (steps S10 and No), the process proceeds to step S12.
  • step S10 When the current collector 2 is descending (step S10, Yes), the train control device 4 outputs an ascending command to the current collector 2 (step S11). As a result, the current collector 2 rises. When the current collector 2 rises and comes into contact with the overhead wire 1, the train control device 4 releases the stop command to the propulsion control device 7 and the auxiliary power supply device 8 connected to the current collector 2 (step). S12). As a result, the propulsion control device 7 connected to the current collector 2 is in a state where the power running operation or the regenerative operation with respect to the traction motor 14 can be started. Further, the auxiliary power supply device 8 connected to the current collector 2 is in a state where power can be supplied to the auxiliary equipment. When the process of step S12 is completed, the process returns to the beginning of the process and the process flow of FIG. 2 is repeated.
  • the vehicle 9 of the current collector 2 separated from the air section 13 can recover the normal function.
  • the train control device grasps the position of the current collector based on the position information of the train, and the current collector of at least one of the plurality of current collectors.
  • the operation of the propulsion control device connected to the current collector corresponding to the first condition is performed. Control to stop.
  • at least one of the plurality of current collectors is in the first range including the air section and the section before and after the air section at a speed equal to or lower than the first speed. If you are moving. As a result, it is possible to reliably suppress a malfunction event that may occur when a running train enters the air section.
  • the stop of the running train is predicted, and at least one of the plurality of current collectors has an air section. This is the case when it is predicted to stop at the position.
  • the current collector after controlling to stop the propulsion control device connected to the current collector, or to stop the operation of both the propulsion control device and the auxiliary power supply device connected to the current collector. It is preferable to control the current collector to be lowered after the above. With such control, the current collector can be lowered before it enters the air section. As a result, it is possible to reliably suppress a malfunction event that may occur when a running train enters the air section.
  • the third example of the first condition is the case where at least one of the plurality of current collectors is stopped at a position in the air section.
  • a current collector lowering command for lowering the current collector 2 is output, or the output is continued. If such control is performed, the current collector 2 maintains the lowered state.
  • ascending prohibition for turning off the ascending command signal output from the current collector ascending switch to the current collector. It may have a logic part. It is assumed that the driver accidentally operates the current collector up switch when the current collector is in the lowered state. Even in such a case, the rise prohibition logic unit can prevent the current collector from rising. As a result, it is possible to prevent the occurrence of a malfunction event due to an operation error.
  • the train control device when the current collector that has entered the air section is separated from the air section, the train control device raises the current collector and is connected to the raised current collector to stop the current collector. Restart the propulsion control device that was on, or the propulsion control device and auxiliary power supply that were stopped. As a result, the propulsion control device connected to the current collector is in a state where it can start power running operation or regenerative operation with respect to the traction motor. Further, the auxiliary power supply device connected to the current collector is in a state where power can be supplied to the auxiliary machine.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an example of a hardware configuration that realizes the function of the train control device 4 according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a block diagram showing another example of a hardware configuration that realizes the function of the train control device 4 according to the present embodiment.
  • the processor 300 that performs the calculation
  • the memory 302 that stores the program read by the processor 300
  • the configuration may include an interface 304 for input / output.
  • the processor 300 may be a computing means such as an arithmetic unit, a microprocessor, a microcomputer, a CPU (Central Processing Unit), or a DSP (Digital Signal Processor).
  • the memory 302 includes a non-volatile or volatile semiconductor memory such as a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a flash memory, an EPROM (Erasable Program ROM), or an EEPROM (registered trademark) (Electrically EPROM). Examples thereof include magnetic disks, flexible disks, optical disks, compact disks, mini disks, and DVDs (Digital Versaille Discs).
  • the memory 302 stores a program that executes a protection control function for overhead lines and the like in the train control device 4.
  • the processor 300 sends and receives necessary information via the interface 304, and the processor 300 executes a program stored in the memory 302. It is possible to control the propulsion control device 7 and the auxiliary power supply device 8.
  • the processor 300 and the memory 302 shown in FIG. 3 may be replaced with the processing circuit 303 as shown in FIG.
  • the processing circuit 303 corresponds to a single circuit, a composite circuit, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field-Programmable Gate Array), or a combination thereof.
  • the train control device 4 is mounted on the vehicle 9, but the configuration is not limited to this.
  • the train control device 4 can be arranged at a required place as needed, as long as information can be exchanged. For example, it can be placed on the ground as a component of the system on the ground side.
  • the function of the train control device 4 described in the present embodiment can be configured as a part of the function of the propulsion control device 7 or the auxiliary power supply device 8.
  • 1,1a, 1b overhead line 2,2a, 2b current collector, 3,3a, 3b current collector operation circuit, 4 train control device, 5 current collector rise switch, 6 current collector rise prohibition logic unit, 7, 7a, 7b propulsion control device, 8,8a, 8b auxiliary power supply device, 9,9a, 9b, 9c vehicle, 10 substation, 11 rail, 12a, 12b power supply line, 13 air section, 14, 14a1, 14a2, 14a3 14a4, 14b1, 14b2, 14b3, 14b4 main motor, 50 train control system, 80 train, 100 rail system, 300 processor, 302 memory, 303 processing circuit, 304 interface.

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Abstract

列車制御システム（５０）は、列車（８０）に推進力を付与する主電動機（１４）を制御する推進制御装置（７）と、主電動機（１４）以外の機器に電力を供給する補助電源装置（８）と、推進制御装置（７）及び補助電源装置（８）の起動及び停止を制御する列車制御装置（４）と、を備える。列車制御装置（４）は、列車（８０）の位置情報に基づいて集電装置（２）の位置を把握し、複数の集電装置（２）のうちの少なくとも１つの集電装置（２）の位置が、少なくとも架線（１）のエアセクション（１３）にあり、且つ、当該集電装置（２）の動作が第１の条件に該当する場合、当該第１の条件に該当する集電装置（２）に接続された推進制御装置（７）の動作を停止させる制御を行う。

Description

列車制御システム
　本発明は、１両又は複数両の鉄道車両が連結された列車を制御する列車制御システムに関する。
　鉄道の架線には、空気を絶縁体として異なる電力系統からの給電線を絶縁するエアセクションと呼ばれる設備が設けられている。列車は、このエアセクションによって、異なる電力系統から電力の供給を受けて走行を維持することができる。エアセクションには、異なる給電線に接続された２本の架線が存在する。２本の架線は、公称電圧が同じであっても実際には多少の電位差が生じている。このため、不測の事態によって、列車がエアセクション内に停車し、集電装置を上げた状態で走行を再開した場合には、２本の架線間に大電流が流れることがある。不測の事態の例としては、非常ブレーキが作動した場合、路線上に何らかの異常が発生した場合、他の列車に異常が生じた場合などが挙げられる。２本の架線間に大電流が流れた場合、集電装置の損傷、架線の溶断、又は変電所の停止などを生起させるおそれがある。
　下記特許文献１には、列車がエアセクション内に停車したときに集電装置の位置を地上設備側で検出する技術が開示されている。地上設備側で検出された集電装置の位置情報を列車に送信するようにすれば、列車が停車した際に停車した列車の集電装置の位置がエアセクション内であるか否かを運転士に通知することは可能である。
特開２００７－２６１４０１号公報
　しかしながら、上記特許文献１の技術では、列車が停車した際に停車した列車の集電装置の位置がエアセクション内であるか否かは判断できるが、走行中の列車の複数の集電装置のうちの特定の１つがエアセクション内に停止する可能性があることを個別に予測することは困難である。従って、特許文献１の技術を活用する場合には、列車が停車した後の事後の制御とならざるを得ない。そのため、特許文献１の技術では、走行中の列車がエアセクション内に進入する際に起こり得る、集電装置の損傷、架線の溶断、又は変電所の停止といった不具合事象の生起を抑止できないおそれがある。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、走行中の列車がエアセクション内に進入する際に起こり得る不具合事象を確実に抑止することができる列車制御システムを得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、集電装置を介して架線から供給される電力を受電して走行する鉄道車両の１両又は複数両が連結された列車を制御する列車制御システムである。列車制御システムは、列車に推進力を付与する主電動機を制御する推進制御装置と、主電動機以外の機器に電力を供給する補助電源装置と、推進制御装置及び補助電源装置の起動及び停止を制御する列車制御装置と、を備える。列車制御装置は、列車の位置情報に基づいて集電装置の位置を把握し、複数の集電装置のうちの少なくとも１つの集電装置の位置が、少なくとも架線のエアセクションにあり、且つ、当該集電装置の動作が第１の条件に該当する場合、当該第１の条件に該当する集電装置に接続された推進制御装置の動作を停止させる制御を行う。
　本発明に係る列車制御システムによれば、走行中の列車がエアセクション内に進入する際に起こり得る不具合事象を確実に抑止することができるという効果を奏する。
本実施の形態に係る列車制御システムを含む鉄道システムの構成例を示す図 本実施の形態に係る列車制御システムの動作説明に使用するフローチャート 本実施の形態における列車制御装置の機能を実現するハードウェア構成の一例を示すブロック図 本実施の形態における列車制御装置の機能を実現するハードウェア構成の他の例を示すブロック図
　以下に添付図面を参照し、本発明の実施の形態に係る列車制御システムについて詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により、本発明が限定されるものではない。また、添付図面においては、各部の縮尺比が、各部間で異なる場合がある。
実施の形態．
　図１は、本実施の形態に係る列車制御システム５０を含む鉄道システム１００の構成例を示す図である。図１では、変電所１０と、架線１ａ，１ｂと、列車８０を構成する鉄道車両（以下、単に「車両」と略す）９ａ，９ｂ，９ｃと、レール１１とが、鉄道システム１００の構成要素として示されている。車両９ａ，９ｂは動力車であり、車両９ｃは付随車である。車両９ａ，９ｂのそれぞれの上部には、集電装置２ａ，２ｂが設けられている。なお、図１では、列車８０が３両編成の例を示しているが、これに限定されない。列車８０の編成は、２両以下でもよいし、４両以上でもよい。
　また、車両９ａには、列車８０を駆動するための４台の主電動機１４ａ１，１４ａ２，１４ａ３，１４ａ４が設けられている。車両９ｂにも同様に、４台の主電動機１４ｂ１，１４ｂ２，１４ｂ３，１４ｂ４が設けられている。なお、主電動機１４ａ１～１４ａ４，１４ｂ１～１４ｂ４のそれぞれを個々に区別しない場合、添字を付さずに「主電動機１４」と記載する。他の構成部についても、同様の記載とする。
　鉄道システム１００が直流電化の鉄道システムである場合、地上に設置された変電所１０は、図示しない電力系統から受電した電力を使用して、ＤＣ６００～３０００Ｖの電圧を生成し、異なる給電線１２ａ，１２ｂを使用して、架線１ａ，１ｂに電力を供給する。エアセクション１３において、架線１ａ，１ｂは、それぞれが数十センチ離されて並列される。即ち、エアセクション１３は、空気を絶縁体として２本の架線１ａ，１ｂを絶縁している。これにより、エアセクション１３は、集電装置２ａ，２ｂの通常走行には支障がないように構成されている。
　エアセクション１３において、２本の架線１ａ，１ｂの電位は同一であることが好ましい。しかしながら、実際には、架線１ａ下で走行する列車８０による負荷状況と、架線１ｂ下で走行する列車８０による負荷状況とが異なることが通常である。このため、２本の架線１ａ，１ｂ間には、電圧降下にばらつきが生じ、１０％程度の電圧差が発生することが通常である。
　このようなエアセクション１３を集電装置２が通過する場合、２本の架線１ａ，１ｂのうち、片側の架線に接触している場合と、両方の架線に接触している場合とがある。集電装置２が片側の架線に接触している場合において、接触していないもう一方の架線の電圧のほうが高い場合、接触していない架線から集電装置２へアークが発生する場合がある。このようなアークは、列車８０が数ｋｍ／ｈ以下の極低速でエアセクション１３に進入する場合、列車８０がエアセクション１３で停止した場合などに起こり得る。アークによって発生するアーク熱は、当該接触部位の温度を上昇させる。また、集電装置２が両方の架線に接触している場合、片側の架線からもう一方の架線に対し、集電装置２を介して、他の列車への供給電流が流れる場合がある。この場合、通常より大きな電流が、架線と集電装置２との接触点に流れることになるので、大きなジュール熱が発生する。
　何れの場合でも、集電装置２と架線１とが接触している箇所を中心に高温状態となる。この状態が継続すると、架線１が溶融して切断されるおそれがある。或いは、集電装置２が溶損してしまうおそれがある。或いは、変電所１０が停止してしまうおそれがある。
　本実施の形態に係る列車制御システム５０には、走行中の列車８０がエアセクション１３内に進入する際に起こり得る、上記のような不具合事象を確実に抑止することができる機能が付与されている。以下、この機能を「架線等保護制御機能」と呼ぶ場合がある。
　次に、列車制御システム５０の構成及び機能について説明する。列車制御システム５０は、列車制御装置４と、推進制御装置７ａ，７ｂと、補助電源装置８ａ，８ｂと、集電装置上昇禁止論理部６とを備える。集電装置上昇禁止論理部６は、集電装置上昇スイッチ５に対応して設けられる構成部である。
　図１の例では、推進制御装置７ａ及び補助電源装置８ａは車両９ａに搭載され、推進制御装置７ｂ及び補助電源装置８ｂは車両９ｂに搭載されている。推進制御装置７ａは、列車８０に推進力を付与する主電動機１４ａ１～１４ａ４を制御する制御装置である。推進制御装置７ｂは、列車８０に推進力を付与する主電動機１４ｂ１～１４ｂ４を制御する制御装置である。補助電源装置８ａ，８ｂは、主電動機１４ａ１～１４ａ４，１４ｂ１～１４ｂ４以外の機器である補機に電力を供給する電源装置である。補機の例は、車内照明装置、ドア開閉装置、空調装置、保安機器、車両ブレーキの空気源を生成するコンプレッサである。
　列車制御装置４は、推進制御装置７及び補助電源装置８の起動及び停止を制御する制御装置である。列車制御装置４は、列車８０の位置情報である地点情報に基づいて主回路動作指令を生成する。主回路動作指令は、推進制御装置７及び補助電源装置８に出力される。ここで言う主回路は、推進制御装置７及び補助電源装置８のそれぞれに具備されている電力変換に寄与する回路部を意味している。推進制御装置７及び補助電源装置８は、主回路動作指令によって、起動及び停止が制御される。なお、主回路動作指令には、起動及び停止以外の制御指令が含まれていてもよい。
　集電装置２は、昇降が可能なように構成されている。集電装置２の昇降は、ばね力又は空気圧により行われる。集電装置動作回路３は、集電装置２の昇降を制御するための回路である。図１において、車両９ａには集電装置動作回路３ａが設けられ、車両９ｂには集電装置動作回路３ｂが設けられている。集電装置動作回路３には、列車制御装置４から集電装置下降指令が入力される。また、集電装置動作回路３には、集電装置上昇禁止論理部６を介して列車制御装置４及び集電装置上昇スイッチ５からの集電装置上昇指令が入力される。なお、図１の例では、車両９ｂに集電装置上昇スイッチ５及び集電装置上昇禁止論理部６が設けられているが、この構成に限定されない。集電装置上昇スイッチ５及び集電装置上昇禁止論理部６は、車両９ａに設けられていてもよい。
　車両９を起動又は再起動する際、運転士は、集電装置上昇スイッチ５を操作する。この操作により、集電装置動作回路３ａ，３ｂを動作させ、集電装置２ａ，２ｂを上昇させることができる。前述したように、集電装置上昇禁止論理部６には、列車制御装置４から集電装置下降指令が入力される構成となっている。集電装置上昇禁止論理部６は、集電装置下降指令が有効な状態においては、集電装置動作回路３に対する集電装置上昇指令をカットする構成となっている。即ち、列車制御装置４から集電装置下降指令が出力されている場合、集電装置上昇スイッチ５が操作されていても、集電装置上昇禁止論理部６からは集電装置上昇指令が出力されない。これにより、集電装置２が下降状態にあるときに誤って運転士が集電装置上昇スイッチ５を操作した場合でも、集電装置２が上昇するのを防止することができる。
　列車制御装置４は、地点情報に基づいて、列車８０の現在位置及びエアセクション１３の位置を認識している。また、列車制御装置４は、列車８０の編成も把握している。このため、列車制御装置４は、列車８０の現在位置に基づいて、集電装置２ａ，２ｂの現在位置も認識可能である。更に、列車制御装置４は、集電装置２ａ，２ｂの各位置とエアセクション１３の位置との間の位置関係も認識可能である。
　また、列車制御装置４は、任意の時間経過後の集電装置２の推定位置を演算する。これにより、当該推定位置とエアセクション１３の位置との間の推定位置関係も認識可能である。例えば、列車制御装置４は、エアセクション１３の手前でブレーキが掛けられた場合、そのときの列車８０の速度及び減速度の情報に基づいて、列車８０が停止するまでの距離である停止距離を演算する。そして、エアセクション１３は距離方向に幅を有しているので、列車制御装置４は、ブレーキが掛けられたときの集電装置２の位置と、進行方向に向かってエアセクション１３の手前の位置との間の位置関係を演算する。また、列車制御装置４は、ブレーキが掛けられたときの集電装置２の位置と、進行方向に向かってエアセクション１３の奥の位置との間の位置関係を演算する。列車制御装置４は、これら２つの位置関係と、停止距離とによって、列車８０が停車したときに、集電装置２がエアセクション１３内で停止するおそれがあるか否かを判断することができる。
　次に、本実施の形態に係る列車制御システム５０の動作について説明する。図２は、本実施の形態に係る列車制御システム５０の動作説明に使用するフローチャートである。図２のフローチャートによって、本実施の形態における架線等保護制御機能が実現される。
　図２には、＜処理１＞、＜処理２＞、＜処理３＞及び＜処理４＞からなる４つの処理が示されている。これらの４つの処理は、列車制御装置４の制御下において、同時並行的に実行される。
＜処理１＞
　列車制御装置４は、集電装置２がエアセクション１３とエアセクション１３の前後の区間とを含む第１の範囲内を第１の速度以下で進行する見込みであるか否かを判断する（ステップＳ１）。ここで言う集電装置２は、列車８０における複数の集電装置２の個々を意味する。図１の例で言えば、集電装置２ａ，２ｂのそれぞれを指している。また、エアセクション１３とエアセクション１３の前後の区間とを含む第１の範囲とは、列車８０の進行方向に向かってエアセクション１３の手前の位置を基点として手前側に設定した第１の距離範囲の第１の区間と、進行方向に向かってエアセクション１３の奥の位置を基点として奥側に設定した第２の距離範囲の第２の区間とを含む概念である。即ち、エアセクション１３を含む第１の範囲は、エアセクション１３の前後に、第１の区間と、第２の区間とを加えたものである。
　集電装置２がエアセクション１３とエアセクション１３の前後の区間とを含む第１の範囲内を第１の速度以下で進行する見込みではないと判断された場合（ステップＳ１，Ｎｏ）、処理の先頭に戻って図２の処理フローを繰り返す。
　また、集電装置２がエアセクション１３とエアセクション１３の前後の区間とを含む第１の範囲内を第１の速度以下で進行する見込みであると判断される場合（ステップＳ１，Ｙｅｓ）、列車制御装置４は、当該集電装置２に接続された推進制御装置７及び補助電源装置８に対して停止指令を出力する（ステップＳ２）。これにより、推進制御装置７は、主電動機１４の力行運転又は回生運転を停止する。また、補助電源装置８は、動作を停止する。これにより、集電装置２に流れる電流が低減される。ステップＳ２の処理を終えると、処理の先頭に戻って図２の処理フローを繰り返す。
　なお、補助電源装置８の動作時に流れる電流は、推進制御装置７の動作時に流れる電流に比べて小さい。従って、架線１及び集電装置２に与える影響は、推進制御装置７に比べて小さい。このため、補助電源装置８の運転は停止せずに継続させるとの判断をしてもよい。但し、夏季などにおいて、補助電源装置８の負荷が大きくなる場合には、補助電源装置８の運転を停止させることが好ましい。即ち、補助電源装置８の負荷の大小に応じて、補助電源装置８を停止させるか、補助電源装置８の運転を継続するかを判断してもよい。
　上記の第１及び第２の距離範囲、第１の速度について補足する。第１及び第２の距離範囲は、数メートル又は十数メートル程度の範囲が想定される。実際には、第１及び第２の距離範囲は、集電装置２の位置とエアセクション１３の位置との間の位置関係を認識する列車制御装置４の認識精度によって、設定すればよい。また、上記の第１の速度は、時速数キロメートル以下の極低速が想定される。この速度が高いほど、アーク熱及びジュール熱の発生箇所が速く移動することになるので、一か所に熱が集中することを回避することができ、架線１又は集電装置２の損傷を回避することが可能となる。従って、車両９の速度に基づいて、補助電源装置８を停止させるか、補助電源装置８の運転を継続するかを判断してもよい。
＜処理２＞
　列車制御装置４は、集電装置２がエアセクション１３内の位置で停止する見込みであるか否かを判断する（ステップＳ３）。集電装置２がエアセクション１３内の位置で停止する見込みではないと判断された場合（ステップＳ３，Ｎｏ）、処理の先頭に戻って図２の処理フローを繰り返す。
　また、集電装置２がエアセクション１３内の位置で停止する見込みであると判断された場合（ステップＳ３，Ｙｅｓ）、列車制御装置４は、当該集電装置２に接続された推進制御装置７及び補助電源装置８に対して停止指令を出力する（ステップＳ４）。これにより、推進制御装置７は、主電動機１４の力行運転又は回生運転を停止する。また、補助電源装置８は、動作を停止する。これにより、集電装置２に流れる電流が低減される。
　更に、列車制御装置４は、当該集電装置２を下降させる集電装置下降指令を出力する（ステップＳ５）。これにより集電装置２は、下降する。ステップＳ５の処理を終えると、処理の先頭に戻って図２の処理フローを繰り返す。
　エアセクション１３内に集電装置２が停止した場合、アーク熱又はジュール熱の発生箇所が固定されてしまい、これらの熱が一か所に集中する。この場合、架線１又は集電装置２が損傷するおそれがある。一方、集電装置２を下降すれば、熱の集中を回避することができる。従って、集電装置２を下降する制御を行うことで、走行中の列車がエアセクション内に進入した際に起こり得る不具合事象を確実に抑止することができる。
　集電装置２がエアセクション１３内に停止する見込みであるか否かは、前述したように、列車８０が停止するまでの距離である停止距離と、集電装置２とエアセクション１３との間の位置関係とによって判断することができる。この方法を用いれば、集電装置２を下降する前に推進制御装置７及び補助電源装置８を停止することができる。これにより、集電装置２の下降時には、推進制御装置７及び補助電源装置８に流れる電流をゼロにできる。このため、集電装置２の下降時において、集電装置２が架線１から離れる際に、集電装置２での電流遮断を回避できる。これにより、架線１又は集電装置２の損傷を、確実に抑止することができる。また、集電装置２がエアセクション１３内に侵入する前に、集電装置２の下降を済ませることができる。これにより、走行中の列車がエアセクション内に進入した際に起こり得る不具合事象を確実に抑止することができる。
＜処理３＞
　列車制御装置４は、集電装置２がエアセクション１３内の位置で停止中か否かを判断する（ステップＳ６）。集電装置２がエアセクション１３内の位置で停止中ではないと判断された場合（ステップＳ６，Ｎｏ）、処理の先頭に戻って図２の処理フローを繰り返す。
　また、集電装置２がエアセクション１３内の位置で停止中である場合（ステップＳ６，Ｙｅｓ）、当該集電装置２に接続された推進制御装置７及び補助電源装置８に対して停止指令を出力する（ステップＳ７）。これにより、推進制御装置７は、主電動機１４の力行運転又は回生運転を停止する。また、補助電源装置８は、動作を停止する。これにより、集電装置２に流れる電流が低減される。
　更に、列車制御装置４は、当該集電装置２を下降させる集電装置下降指令を出力する（ステップＳ８）。既に集電装置下降指令が出力されている場合には、集電装置下降指令の出力が継続される。これにより集電装置２は、下降した状態を維持する。ステップＳ８の処理を終えると、処理の先頭に戻って図２の処理フローを繰り返す。
　上記のように、集電装置２を下降する制御を行う又は継続することで、アーク熱又はジュール熱による熱の発生を回避することができる。これにより、走行中の列車がエアセクション内に進入した際に起こり得る不具合事象を確実に抑止することができる。
＜処理４＞
　列車制御装置４は、エアセクション１３に進入した集電装置２がエアセクション１３から離脱したか否かを判断する（ステップＳ９）。エアセクション１３に進入した集電装置２がエアセクション１３から離脱していないと判断された場合（ステップＳ９，Ｎｏ）、処理の先頭に戻って図２の処理フローを繰り返す。
　また、集電装置２がエアセクション１３内から離脱していると判断された場合（ステップＳ９，Ｙｅｓ）、更に、列車制御装置４は、当該集電装置２が下降しているか否かを判断する（ステップＳ１０）。当該集電装置２が下降していない場合、即ち当該集電装置２は上昇している場合（ステップＳ１０，Ｎｏ）、ステップＳ１２に移行する。
　当該集電装置２が下降している場合（ステップＳ１０，Ｙｅｓ）、列車制御装置４は、当該集電装置２に対して上昇指令を出力する（ステップＳ１１）。これにより当該集電装置２は、上昇する。当該集電装置２が上昇して架線１に接触した場合、列車制御装置４は、当該集電装置２に接続された推進制御装置７及び補助電源装置８に対して停止指令を解除する（ステップＳ１２）。これにより、当該集電装置２に接続された推進制御装置７は、主電動機１４に対する力行運転又は回生運転を開始できる状態となる。また、当該集電装置２に接続された補助電源装置８は、補機への電力供給が可能な状態となる。ステップＳ１２の処理を終えると、処理の先頭に戻って図２の処理フローを繰り返す。
　以上の処理により、エアセクション１３から離脱した集電装置２の車両９は、通常の機能を回復することができる。
　以上説明したように、本実施の形態によれば、列車制御装置は、列車の位置情報に基づいて集電装置の位置を把握し、複数の集電装置のうちの少なくとも１つの集電装置の位置が、少なくとも架線のエアセクションにあり、且つ、当該集電装置の動作が第１の条件に該当する場合、当該第１の条件に該当する集電装置に接続された推進制御装置の動作を停止させる制御を行う。第１の条件の第１の例は、複数の集電装置のうちの少なくとも１つの集電装置がエアセクションとエアセクションの前後の区間とを含む第１の範囲内を第１の速度以下で移動している場合である。これにより、走行中の列車がエアセクション内に進入する際に起こり得る不具合事象を確実に抑止することができる。
　また、本実施の形態において、上記第１の条件の第２の例は、走行中の列車の停止が予測され、且つ、複数の集電装置のうちの少なくとも１つの集電装置がエアセクションの位置で停止すると予測される場合である。この第２の例の場合、集電装置に接続された推進制御装置を停止させる制御を行った後、又は集電装置に接続された推進制御装置及び補助電源装置の双方の動作を停止させる制御を行った後に、集電装置を下降させる制御を行うことが好ましい。このような制御を行えば、集電装置がエアセクション内に侵入する前に、集電装置の下降を済ませることができる。これにより、走行中の列車がエアセクション内に進入した際に起こり得る不具合事象を確実に抑止することができる。
　また、本実施の形態において、上記第１の条件の第３の例は、複数の集電装置のうちの少なくとも１つの集電装置がエアセクション内の位置で停止している場合である。この第３の例の場合、当該集電装置２を下降させる集電装置下降指令を出力する、もしくはその出力を継続する。このような制御を行えば、集電装置２は下降した状態を維持する。これにより、アーク熱又はジュール熱による熱の発生を回避できるので、走行中の列車がエアセクション内に進入した際に起こり得る不具合事象を確実に抑止することができる。
　また、本実施の形態において、集電装置を手動で上昇させる集電装置上昇スイッチが設けられている場合、集電装置上昇スイッチから集電装置に出力される上昇指令信号をオフとする上昇禁止論理部を有していてもよい。集電装置が下降状態にあるときに、誤って運転士が集電装置上昇スイッチを操作してしまうことが想定される。このような場合でも、上昇禁止論理部によって、集電装置が上昇するのを防止することができる。これにより、操作ミスによる不具合事象の生起を未然に抑止することができる。
　また、本実施の形態において、エアセクションに進入した集電装置がエアセクションから離脱した場合、列車制御装置は、集電装置を上昇させ、且つ、上昇させた集電装置に接続され、停止させていた推進制御装置、又は停止させていた推進制御装置及び補助電源装置を再起動する。これにより、当該集電装置に接続された推進制御装置は、主電動機に対する力行運転又は回生運転を開始できる状態となる。また、当該集電装置に接続された補助電源装置は、補機への電力供給が可能な状態となる。
　次に、本実施の形態における列車制御装置４の機能を実現するためのハードウェア構成について、図３及び図４の図面を参照して説明する。図３は、本実施の形態における列車制御装置４の機能を実現するハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図４は、本実施の形態における列車制御装置４の機能を実現するハードウェア構成の他の例を示すブロック図である。
　上述した列車制御装置４における架線等保護制御機能を実現する場合には、図３に示されるように、演算を行うプロセッサ３００、プロセッサ３００によって読みとられるプログラムが保存されるメモリ３０２、及び信号の入出力を行うインタフェース３０４を含む構成とすることができる。
　プロセッサ３００は、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、又はＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）といった演算手段であってもよい。また、メモリ３０２には、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　ＥＰＲＯＭ）といった不揮発性又は揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｃ）を例示することができる。
　メモリ３０２には、列車制御装置４における架線等保護制御機能を実行するプログラムが格納されている。プロセッサ３００は、インタフェース３０４を介して必要な情報を授受し、メモリ３０２に格納されたプログラムをプロセッサ３００が実行することにより、上述した集電装置動作回路３、集電装置上昇禁止論理部６、推進制御装置７及び補助電源装置８に対する制御を行うことができる。
　また、図３に示すプロセッサ３００及びメモリ３０２は、図４のように処理回路３０３に置き換えてもよい。処理回路３０３は、単一回路、複合回路、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）、又は、これらを組み合わせたものが該当する。
　なお、以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
　例えば図１では、列車制御装置４を車両９に搭載しているが、この構成に限定されない。列車制御装置４は、情報のやり取りが可能な範囲であれば、必要に応じて、必要な場所に配置することができる。例えば地上側のシステムの構成要素として、地上に配置することも可能である。また、本実施の形態で説明した列車制御装置４の機能を、推進制御装置７又は補助電源装置８の機能の一部として、構成することも可能である。
　また、本明細書では、列車を制御する列車制御システムについて説明しているが、列車への適用のみに限定されるものではなく、種々の関連分野への適用が可能であることも言うまでもない。
　１，１ａ，１ｂ　架線、２，２ａ，２ｂ　集電装置、３，３ａ，３ｂ　集電装置動作回路、４　列車制御装置、５　集電装置上昇スイッチ、６　集電装置上昇禁止論理部、７，７ａ，７ｂ　推進制御装置、８，８ａ，８ｂ　補助電源装置、９，９ａ，９ｂ，９ｃ　車両、１０　変電所、１１　レール、１２ａ，１２ｂ　給電線、１３　エアセクション、１４，１４ａ１，１４ａ２，１４ａ３，１４ａ４，１４ｂ１，１４ｂ２，１４ｂ３，１４ｂ４　主電動機、５０　列車制御システム、８０　列車、１００　鉄道システム、３００　プロセッサ、３０２　メモリ、３０３　処理回路、３０４　インタフェース。

Claims (8)

  1. 　集電装置を介して架線から供給される電力を受電して走行する鉄道車両の１両又は複数両が連結された列車を制御する列車制御システムであって、
    　前記列車に推進力を付与する主電動機を制御する推進制御装置と、
    　前記主電動機以外の機器に電力を供給する補助電源装置と、
    　前記推進制御装置及び前記補助電源装置の起動及び停止を制御する列車制御装置と、
    　を備え、
    　前記列車制御装置は、前記列車の位置情報に基づいて前記集電装置の位置を把握し、複数の前記集電装置のうちの少なくとも１つの集電装置の位置が、少なくとも前記架線のエアセクションにあり、且つ、当該集電装置の動作が第１の条件に該当する場合、当該第１の条件に該当する集電装置に接続された推進制御装置の動作を停止させる制御を行う
    　ことを特徴とする列車制御システム。
  2. 　前記列車制御装置は、前記第１の条件に該当する集電装置に接続された推進制御装置及び補助電源装置の双方の動作を停止させる制御を行う
    　ことを特徴とする請求項１に記載の列車制御システム。
  3. 　前記第１の条件は、複数の前記集電装置のうちの少なくとも１つの集電装置が前記エアセクションと前記エアセクションの前後の区間とを含む第１の範囲内を第１の速度以下で移動している場合である
    　ことを特徴とする請求項１又は２に記載の列車制御システム。
  4. 　前記第１の条件は、走行中の前記列車の停止が予測され、且つ、複数の前記集電装置のうちの少なくとも１つの集電装置が前記エアセクションの位置で停止すると予測される場合である
    　ことを特徴とする請求項１又は２に記載の列車制御システム。
  5. 　前記列車制御装置は、前記集電装置に接続された前記推進制御装置を停止させる制御を行った後、又は前記集電装置に接続された前記推進制御装置及び前記補助電源装置の双方の動作を停止させる制御を行った後に、前記集電装置を下降させる制御を行う
    　ことを特徴とする請求項４に記載の列車制御システム。
  6. 　前記集電装置を手動で上昇させる集電装置上昇スイッチが設けられている場合、
    　前記集電装置を下降させる制御を行う際に前記列車制御装置から出力される下降指令に基づいて、前記集電装置上昇スイッチから前記集電装置に出力される上昇指令信号をオフとする上昇禁止論理部を有していることを特徴とする請求項５に記載の列車制御システム。
  7. 　前記第１の条件は、複数の前記集電装置のうちの少なくとも１つの集電装置が前記エアセクション内の位置で停止している場合である
    　ことを特徴とする請求項５又は６に記載の列車制御システム。
  8. 　前記エアセクションに進入した前記集電装置が前記エアセクションから離脱した場合、
    　前記列車制御装置は、前記集電装置を上昇させ、且つ、上昇させた前記集電装置に接続され、停止させていた前記推進制御装置、又は停止させていた前記推進制御装置及び前記補助電源装置を再起動する制御を行う
    　ことを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の列車制御システム。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003200765A (ja) * 2001-12-28 2003-07-15 Mitsubishi Electric Corp 列車のセクションオーバー防止装置
JP4896279B1 (ja) * 2011-06-23 2012-03-14 三菱電機株式会社 列車情報管理装置および列車情報管理方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4777110B2 (ja) 2006-03-28 2011-09-21 曙ブレーキ工業株式会社 パンタグラフ位置検出装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003200765A (ja) * 2001-12-28 2003-07-15 Mitsubishi Electric Corp 列車のセクションオーバー防止装置
JP4896279B1 (ja) * 2011-06-23 2012-03-14 三菱電機株式会社 列車情報管理装置および列車情報管理方法

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