汎用ハイブリッド車両用走行シミュレータ

蓄電装置を含む様々な車種に対応した車両エネルギーシミュレータを開発しました。

1.様々な車種に対応した車両モデル

汎用ハイブリッド車両用走行シミュレータは、ディーゼルハイブリッド車両やバッテリー電車など蓄電装置を有した様々な車両の走行シミュレーションを行います。本シミュレータは、走行シミュレーションを行うことにより、それら様々な方式の車両について、消費電力量、燃料消費量、二酸化炭素排出量等の環境性能を表す指標を計算することができます。

本シミュレータではユーザが機器の組み合わせを選択して駆動システムを定義したり、各機器の特性を定義したりすることができます。そのため、車両の設計段階で、様々な駆動システムについて、運転時分や消費エネルギーを比較評価することができます。シリーズ方式のディーゼルハイブリッド車両、各種パラレル方式のディーゼルハイブリッド車両、バッテリー電車などに対応しています。また、通常の電車・気動車についてもシミュレーションできます(図1)。

図1 対応する車種

2.エネルギー評価用運転曲線の作成機能

本シミュレータは、省エネ技術(蓄電装置・高効率電動機・軽量化等)の消費エネルギー低減効果を予測するためのエネルギー評価用運転曲線作成機能を有しています。最速運転曲線に対して、惰行を挿入し指定走行時分に合わせます(図2)。

図2 エネルギー評価用運転曲線作成の概念図

3.省エネ運転曲線の作成機能

本シミュレータは、消費エネルギーの少ない運転曲線を提案する省エネ運転曲線作成機能を有しています。最速運転曲線に対して、力行から惰行への変更及びブレーキノッチの変更により消費エネルギーの少ない運転曲線(省エネ運転曲線)を探索します(図3および図4)。

図3 省エネ運転曲線作成の概念図
図4 シミュレーション結果の例
動画1 走行シミュレータの動作例
画面の左側に向かって走行する状態を模擬しています。

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参考文献

  1. 小川知行・近藤稔・熊澤一将・今村洋一・美濃部晋吾・川村淳也・島田直人・添田正・杉山義一:「汎用鉄道車両走行エネルギーシミュレータの開発」、電気学会リニアドライブ/交通・電気鉄道合同研究会、電気学会、LD-14-067/TER-14-030 (2014)、Tomoyuki Ogawa, Minoru Kondo, Kazumasa Kumazawa, Yoichi Imamura, Shingo Minobe, Junya Kawamura, Naoto Shimada, Tadashi Soeda, and Yoshikazu Sugiyama: "Development of a Multipurpose Energy Simulator for a Running Train", Joint Technical Meeting on "Linear Drives" and "Transportation and Electric Railway", I.E.E. Japan, LD-14-067 / TER-14-030 (2014) (in Japanese)
  2. 小川知行・佐藤圭介・今村洋一・美濃部晋吾・川村淳也・影山真佐富・島田直人:「鉄道車両走行シミュレータのエネルギー評価用運転曲線の開発」、電気学会論文誌D、電気学会、Vol. 135、No. 5 (2015)、Tomoyuki Ogawa, Keisuke Sato, Yoichi Imamura, Shingo Minobe, Junya Kawamura, Masahisa Kageyama, and Naoto Shimada: “Speed Profile Generator for Energy Estimation of a Train Running Simulator”, IEEJ Transactions on Industry Applications, I.E.E. Japan, Vol. 135, No. 5 (2015) (in Japanese)
  3. 熊澤一将・佐藤圭介・小川知行:「局所的な省エネ運転操作を組み合わせた省エネ運転支援システムの開発」、電気学会論文誌D、電気学会、Vol. 135、No. 4 (2015)、Kazumasa Kumazawa, Keisuke Sato, and Tomoyuki Ogawa: “Energy-Efficient Train Speed Profile Generator by Combining Partial Energy-Oriented Driving Approaches”, IEEJ Transactions on Industry Applications, I.E.E. Japan, Vol. 135, No. 4 (2015) (in Japanese)
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