省エネ運転曲線作成アルゴリズム

駅間の所要時間と利用できるブレーキノッチを指定すると、その駅間で省エネルギーとなる運転曲線を作成するアルゴリズムです。

1.研究の背景と概要

列車ダイヤにおける駅間の所要時間は、駅間を最速で走行する運転曲線の走行時間を元にして定められますが、ダイヤの時間と最速走行時間には、余裕時間と呼ばれる差があります。そこで、余裕時間の範囲内で、惰行運転を増加させることとブレーキノッチを変更することにより、省エネルギーとなる運転曲線を提案するアルゴリズムを開発しました。

2.アルゴリズムの特徴

こう配や速度制限などの駅間の線路データと、引張力やブレーキ力などの車両のデータを準備し、駅間の所要時間と使用可能なブレーキノッチを指定すると、省エネ運転曲線を提案することができます(図1)。このアルゴリズムでは、運転曲線作成システム(SPEEDY)と汎用ハイブリッド車両用走行シミュレータの運転曲線編集機能やエネルギー計算機能を活用し、最速の運転曲線をベースに、回生エネルギーを考慮してブレーキノッチを変更します。また、惰行を増やす箇所と量を数理最適化理論に基づいて決定します。

任意の運転方法で指定した地点に指定した速度で到達するように運転曲線を変更できる、逆引き運転指定機能も活用しています。この機能は、通常の運転曲線作成でも利用できます。

図1 省エネ運転曲線作成アルゴリズムの計算例

3.アルゴリズムの用途

アルゴリズムが提案する運転曲線図を運転士への運転方法の指導に用いることで、省エネ運転の検討に活用できます。また、ATOの運転パターンの検討にも応用できます。

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参考文献

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