信息處理裝置以及運行曲線制作方法與流程

本發(fā)明的實施方式涉及信息處理裝置以及運行曲線制作方法。

背景技術(shù)：

以往，存在在車站間的列車的行駛時間有富余(以下稱為富余時間)的情況下，通過改變車站間的規(guī)定的運行曲線(例如，能夠以最短的時間在車站間行駛的運行曲線等)來實現(xiàn)節(jié)能的技術(shù)。具體而言，在現(xiàn)有技術(shù)中，通過延長將車站間分割的多個區(qū)間中使列車慣性運行的區(qū)間，生成了向列車的行駛時間分配富余時間的運行曲線。

在先技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第3881302號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題

然而，對使列車慣性運行的區(qū)間進行延長的運行曲線并不一定能夠?qū)崿F(xiàn)充分的節(jié)能。

用于解決技術(shù)問題的方案

實施方式的信息處理裝置具備存儲部與運行曲線生成部。存儲部存儲有包含每個規(guī)定的地點間的梯度以及轉(zhuǎn)彎的線形數(shù)據(jù)、以及包含加減速特性的列車數(shù)據(jù)。運行曲線生成部的特征在于，根據(jù)存儲在存儲部的規(guī)定的地點間信息設(shè)定多個減速區(qū)間候補，對于該多個減速區(qū)間候補，分別使用預(yù)先設(shè)定的運行曲線、線形數(shù)據(jù)以及列車數(shù)據(jù)求出減速規(guī)定速度時的耗能的變化率，從多個減速區(qū)間候補中選擇求出的耗能的變化率中變化率最大的區(qū)間，利用該選擇的減速區(qū)間以及規(guī)定速度更新所設(shè)定的運行曲線。

附圖說明

圖1是示出具有第一實施方式所涉及的運行曲線生成裝置的運行曲線生成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖2是示出由第一實施方式所涉及的運行曲線生成裝置進行節(jié)能運行曲線的生成處理的流程的概略的流程圖。

圖3是示出由第一實施方式所涉及的最快運行曲線生成裝置生成的最快運行曲線的一例的圖。

圖4是示出由第一實施方式所涉及的運行曲線生成裝置進行減速節(jié)能范圍的檢測處理的流程的流程圖。

圖5A是用于說明由第一實施方式所涉及的運行曲線生成裝置進行的節(jié)能運行曲線的生成處理的圖。

圖5B是用于說明由第一實施方式所涉及的運行曲線生成裝置進行的節(jié)能運行曲線的生成處理的圖。

圖6是示出由第二實施方式所涉及的運行曲線生成裝置進行減速節(jié)能范圍的檢測處理的流程的流程圖。

圖7A是用于說明由第二實施方式所涉及的運行曲線生成裝置進行的節(jié)能運行曲線的生成處理的圖。

圖7B是用于說明由第二實施方式所涉及的運行曲線生成裝置進行的節(jié)能運行曲線的生成處理的圖。

圖8是示出由第二實施方式所涉及的運行曲線生成裝置生成的節(jié)能運行曲線的一例的圖。

圖9A是用于說明由第三實施方式所涉及的運行曲線生成裝置進行的節(jié)能運行曲線的生成處理的圖。

圖9B是用于說明由第三實施方式所涉及的運行曲線生成裝置進行的節(jié)能運行曲線的生成處理的圖。

圖10是示出由第四實施方式所涉及的運行曲線生成裝置進行減速節(jié)能范圍的檢測處理的流程的流程圖。

圖11A是示出由第四實施方式所涉及的運行曲線生成裝置求出的第二節(jié)能靈敏度與列車的行駛距離之間的關(guān)系的圖。

圖11B是示出由第四實施方式所涉及的運行曲線生成裝置求出的第二節(jié)能靈敏度與列車的行駛距離之間的關(guān)系的圖。

圖12是示出具有第五實施方式所涉及的運行曲線生成裝置的運行曲線生成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖13是示出由第五實施方式所涉及的運行曲線生成裝置進行節(jié)能運行曲線的生成處理的流程的概略的流程圖。

圖14是示出由第五實施方式所涉及的運行曲線生成裝置所具有的解候補計算部進行求出解候補的處理的流程的流程圖。

圖15是示出由第五實施方式所涉及的運行曲線生成裝置所具有的解候補選擇部進行解候補的選擇處理的流程的流程圖。

圖16A是示出由第五實施方式所涉及的運行曲線生成裝置所具有的解候補計算部求出的各邊界的區(qū)間邊界速度的一例的圖。

圖16B是示出由第五實施方式所涉及的運行曲線生成裝置所具有的解候補計算部求出的各邊界的區(qū)間邊界速度的一例的圖。

具體實施方式

下面，使用附圖，對應(yīng)用了本實施方式所涉及的信息處理裝置以及運行曲線制作方法的運行曲線生成裝置進行說明。

(第一實施方式)

圖1是示出具有第一實施方式所涉及的運行曲線生成裝置的運行曲線生成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。如圖1所示，本實施方式所涉及的運行曲線生成系統(tǒng)具有第一數(shù)據(jù)庫10、最快運行曲線生成裝置11、運行曲線生成裝置12、第二數(shù)據(jù)庫13以及顯示裝置14。

第一數(shù)據(jù)庫10(存儲部的一例)存儲有作為列車在車站間(例如地點間)的行駛所容許的規(guī)定的最長的行駛時間的最大全行駛時間(規(guī)定的最長容許行駛時間的一例)、每個車站間的線形數(shù)據(jù)(例如，梯度、轉(zhuǎn)彎等)、以及包含與對行駛于車站間的列車進行編成的車輛相關(guān)的車輛數(shù)據(jù)的列車數(shù)據(jù)(例如，行駛時的阻力、加減速特性等)。

最快運行曲線生成裝置11根據(jù)存儲在第一數(shù)據(jù)庫10中的線形數(shù)據(jù)以及列車數(shù)據(jù)，生成列車能夠以最快速度在車站間行駛、換言之就是以最短的時間在車站間行駛的運行曲線(以下稱為最快運行曲線)。

第二數(shù)據(jù)庫13存儲有由后述的運行曲線生成裝置12生成的運行曲線(以下稱為節(jié)能運行曲線)。顯示裝置14能夠顯示由后述的運行曲線生成裝置12生成的節(jié)能運行曲線。

運行曲線生成裝置12(信息處理裝置的一例)使用存儲在第一數(shù)據(jù)庫10中的最大全行駛時間、線形數(shù)據(jù)及列車數(shù)據(jù)、以及作為預(yù)先設(shè)定的運行曲線的一例的規(guī)定的運行曲線(例如最快運行曲線)，生成實現(xiàn)了在車站間行駛的列車的耗能的節(jié)能化的節(jié)能運行曲線。在本實施方式中，如圖1所示，運行曲線生成裝置12具有減速節(jié)能范圍檢測部120、重復(fù)執(zhí)行部121以及運行曲線更新部122。在本實施方式中，雖然在運行曲線生成裝置12的外部設(shè)置有第一數(shù)據(jù)庫10(存儲部的一例)以及最快運行曲線生成裝置11，但是運行曲線生成裝置12也可以具有第一數(shù)據(jù)庫10以及最快運行曲線生成裝置11。

接下來，使用圖1至圖3，對由本實施方式所涉及的運行曲線生成裝置12進行節(jié)能運行曲線的生成處理的概略的流程進行說明。圖2是示出由第一實施方式所涉及的運行曲線生成裝置進行節(jié)能運行曲線的生成處理的流程的概略的流程圖。圖3是示出由第一實施方式所涉及的最快運行曲線生成裝置生成的最快運行曲線的一例的圖。具體而言，在圖3中縱軸表示列車的速度，在圖3中橫軸表示列車在車站間的行駛距離。而且，圖3所示的最快運行曲線表示在車站間行駛的列車的行駛距離與速度之間的關(guān)系。

當指示生成節(jié)能運行曲線時，重復(fù)執(zhí)行部121從第一數(shù)據(jù)庫10取得最大全行駛時間、線形數(shù)據(jù)以及列車數(shù)據(jù)。進一步，重復(fù)執(zhí)行部121取得在車站間行駛的列車的規(guī)定的運行曲線。在本實施方式中，在指示生成節(jié)能運行曲線后，重復(fù)執(zhí)行部121第一次生成節(jié)能運行曲線時，取得由最快運行曲線生成裝置11生成的最快運行曲線(參照圖3)，以作為規(guī)定的運行曲線。在此，如圖3所示，最快運行曲線是列車能夠以小于等于預(yù)先設(shè)定的限制速度的速度最快地在車站間行駛的運行曲線。

然后，重復(fù)執(zhí)行部121將取得的線形數(shù)據(jù)、列車數(shù)據(jù)以及最快運行曲線輸入到減速節(jié)能范圍檢測部120。由此，重復(fù)執(zhí)行部121對減速節(jié)能范圍檢測部120以及運行曲線更新部122指示生成節(jié)能運行曲線。

當指示生成節(jié)能運行曲線時，減速節(jié)能范圍檢測部120根據(jù)所輸入的線形數(shù)據(jù)以及列車數(shù)據(jù)，對于作為多個減速區(qū)間候補的多個減速對象范圍(在本實施方式中，將車站間分割的多個區(qū)間中的一個或者連續(xù)的多個區(qū)間)，分別以最快運行曲線為基準求出使列車減速規(guī)定速度時的耗能(即、使用作為規(guī)定的運行曲線的一例的最快運行曲線、線形數(shù)據(jù)以及列車數(shù)據(jù)，使減速規(guī)定速度時的耗能)的變化率即節(jié)能靈敏度(第一變化率的一例)。然后，減速節(jié)能范圍檢測部120檢測(選擇)在多個減速對象范圍中該求出的節(jié)能靈敏度最高的減速對象范圍，以作為減速節(jié)能范圍(減速區(qū)間的一例)(步驟S201)。在本實施方式中，雖然根據(jù)在運行曲線生成裝置12所具備的減速節(jié)能范圍檢測部120中求出的各減速對象范圍的節(jié)能靈敏度選擇了減速節(jié)能范圍，但是并不限于此，例如也可以根據(jù)在外部機器中求出的各減速對象范圍的節(jié)能靈敏度選擇減速節(jié)能范圍。另外，在本實施方式中，雖然將在車站間進行分割的多個區(qū)間中一個或者連續(xù)的多個區(qū)間作為減速對象范圍，但是并不限于此，例如也可以將用戶通過未圖示的操作部設(shè)定的車站間的多個區(qū)間分別作為減速對象范圍，還可以將由外部機器設(shè)定的車站間的多個區(qū)間分別作為減速對象范圍。

運行曲線更新部122在由減速節(jié)能范圍檢測部120檢測出的減速節(jié)能范圍中，以最快運行曲線為基準生成使列車減速規(guī)定速度的運行曲線即節(jié)能運行曲線(步驟S202)。換言之，運行曲線更新部122利用選擇的減速區(qū)間以及規(guī)定速度更新規(guī)定的運行曲線。然后，運行曲線更新部122根據(jù)生成的節(jié)能運行曲線更新存儲在第二數(shù)據(jù)庫13中的節(jié)能運行曲線，并且使生成的節(jié)能運行曲線顯示在顯示裝置14上。此外，在生成節(jié)能運行曲線時，如減速規(guī)定速度量，則如超過富余時間的情況那樣無法直接使用規(guī)定速度生成節(jié)能運行曲線，此時例如也可以使用修正成規(guī)定速度的1/2的值，而不直接使用該規(guī)定速度。

每當由運行曲線更新部122生成節(jié)能運行曲線時，重復(fù)執(zhí)行部121便計算根據(jù)該生成的節(jié)能運行曲線的、列車在車站間的行駛時間(以下稱為全行駛時間)。然后，重復(fù)執(zhí)行部121在計算出的全行駛時間小于等于最大全行駛時間的情況下，將最后生成的節(jié)能運行曲線用作規(guī)定的運行曲線，使減速節(jié)能范圍檢測部120以及運行曲線更新部122的節(jié)能運行曲線的生成(更新)處理重復(fù)執(zhí)行，直至該計算出的全行駛時間達到最大全行駛時間為止。在本實施方式中，減速節(jié)能范圍檢測部120、重復(fù)執(zhí)行部121以及運行曲線更新部122作為執(zhí)行節(jié)能運行曲線的生成處理的生成部的一例發(fā)揮功能。

由此，由于以最快運行曲線為基準，直至列車在車站間的全行駛時間達到最大全行駛時間為止重復(fù)節(jié)能運行曲線的生成，因此能夠得到最能實現(xiàn)節(jié)能化的節(jié)能運行曲線。

接下來，使用圖4、圖5A以及圖5B，對由本實施方式所涉及的運行曲線生成裝置12進行的減速節(jié)能范圍的檢測處理(圖2的步驟S201)進行說明。圖4是示出由第一實施方式所涉及的運行曲線生成裝置進行減速節(jié)能范圍的檢測處理的流程的流程圖。圖5A以及圖5B是用于說明由第一實施方式所涉及的運行曲線生成裝置進行的節(jié)能運行曲線的生成處理的圖。具體而言，在圖5A以及圖5B中縱軸表示列車的速度，在圖5A以及圖5B中橫軸分別表示列車在車站間的行駛距離。而且，圖5A以及圖5B所示的最快運行曲線表示在車站間行駛的列車的行駛距離與速度之間的關(guān)系。

如圖5A所示，減速節(jié)能范圍檢測部120將車站間分割成間隔為規(guī)定距離(例如10m等)的多個區(qū)間(例如區(qū)間1～10)(步驟S401)?；蛘呷鐖D5B所示，減速節(jié)能范圍檢測部120將車站間分割成列車以規(guī)定的運行曲線行駛時的每個規(guī)定時間(以下稱為規(guī)定行駛時間，例如1秒等)的行駛區(qū)間即多個區(qū)間(例如區(qū)間1～13)(步驟S401)。

接下來，減速節(jié)能范圍檢測部120將在車站間進行分割的多個區(qū)間中的一個或者連續(xù)的多個區(qū)間作為求出節(jié)能靈敏度的減速對象范圍(步驟S402)。即、減速節(jié)能范圍檢測部120根據(jù)以車站間為單位存儲在第一數(shù)據(jù)庫10中的線形數(shù)據(jù)(地點間信息的一例)，設(shè)定多個減速對象范圍。然后，減速節(jié)能范圍檢測部120求出在以規(guī)定的運行曲線為基準將減速對象范圍中的列車的速度減速了規(guī)定速度(例如0.1km/h等)時的節(jié)能靈敏度(步驟S403)。

具體而言，減速節(jié)能范圍檢測部120按照下面的公式(1)計算節(jié)能靈敏度。

節(jié)能靈敏度＝能量變化量(J)/行駛時間變化量(秒)……(1)

在此，能量變化量是按照規(guī)定的運行曲線在減速對象范圍行駛時的耗能與以規(guī)定的運行曲線為基準減速規(guī)定速度后在減速對象范圍行駛時的耗能之間的差分。另外，行駛時間變化量是按照規(guī)定的運行曲線在減速對象范圍行駛時的行駛時間與以規(guī)定的運行曲線為基準減速規(guī)定速度后在減速對象范圍行駛時的行駛時間之間的差分。

在本實施方式中，雖然減速節(jié)能范圍檢測部120求出了以規(guī)定的運行曲線為基準將減速對象范圍中的列車的速度減速了一個規(guī)定速度(例如0.1km/h)時的節(jié)能靈敏度，但是，也可以對于多個規(guī)定速度(例如0.1km/h、0.2km/h、0.5km/h等)，分別求出以規(guī)定的運行曲線為基準將減速對象范圍中的列車的速度減速了規(guī)定速度時的節(jié)能靈敏度，從而將對于多個規(guī)定速度分別求出的節(jié)能靈敏度中最高的節(jié)能靈敏度作為減速對象范圍的節(jié)能靈敏度。

減速節(jié)能范圍檢測部120對于全部的多個減速對象范圍重復(fù)進行節(jié)能靈敏度的計算。然后，減速節(jié)能范圍檢測部120將多個減速對象范圍中計算出的節(jié)能靈敏度最高的減速對象范圍確定為減速節(jié)能范圍。例如，在圖5A所示的例子中，減速節(jié)能范圍檢測部120將包含按規(guī)定距離在車站間進行分割的多個區(qū)間1～10中連續(xù)的兩個區(qū)間8、9的減速對象范圍確定為減速節(jié)能范圍。另外，在圖5B所示的例子中，減速節(jié)能范圍檢測部120將包含列車以最快運行曲線行駛時的每個規(guī)定行駛時間的行駛區(qū)間即多個區(qū)間1～13中連續(xù)的兩個區(qū)間10、11的減速對象范圍確定為減速節(jié)能范圍。

這樣，根據(jù)第一實施方式所涉及的運行曲線生成裝置12，能夠通過使列車在車站間節(jié)能靈敏度高的區(qū)間減速來削減耗能，因此能夠?qū)崿F(xiàn)充分的節(jié)能化。

(第二實施方式)

本實施方式是僅對于多個減速對象范圍中規(guī)定的減速對象范圍求出節(jié)能靈敏度的例子。在下面的說明中，省略對與第一實施方式相同之處進行說明。

在本實施方式中，減速節(jié)能范圍檢測部120僅對于多個減速對象范圍中規(guī)定的減速對象范圍(規(guī)定的減速區(qū)間候補的一例)求出節(jié)能靈敏度。由此，不需要對于多個減速對象范圍中規(guī)定的減速對象范圍以外的減速對象范圍求出節(jié)能靈敏度，因此能夠減輕求出節(jié)能靈敏度的處理所導(dǎo)致的運行曲線生成裝置12的處理負荷。

另外，在本實施方式中，減速節(jié)能范圍檢測部120以規(guī)定的運行曲線(例如最快運行曲線)為基準，求出執(zhí)行使列車的速度從減速對象范圍的起始端(例如、圖7的標記701所示的最快運行曲線中的區(qū)間6的起始端)開始逐漸減小的第一處理以及使列車的速度朝向減速對象范圍的終端(例如、圖7的標記702所示的最快運行曲線中的區(qū)間7、8的終端)逐漸恢復(fù)的第二處理時的節(jié)能靈敏度。由此，能夠求出與實際的列車的減速以及速度的恢復(fù)相符的減速對象范圍中的節(jié)能靈敏度。

接下來，使用圖6至圖8，對由本實施方式所涉及的運行曲線生成裝置12進行的節(jié)能運行曲線的生成處理進行說明。圖6是示出由第二實施方式所涉及的運行曲線生成裝置進行減速節(jié)能范圍的檢測處理的流程的流程圖。圖7A以及圖7B是用于說明由第二實施方式所涉及的運行曲線生成裝置進行的節(jié)能運行曲線的生成處理的圖。圖8是示出由第二實施方式所涉及的運行曲線生成裝置生成的節(jié)能運行曲線的一例的圖。具體而言，圖7A、圖7B以及圖8中縱軸表示列車的速度，圖7A、圖7B以及圖8中橫軸表示在車站間行駛的列車的行駛距離。而且，圖7A、圖7B以及圖8所示的最快運行曲線表示在車站間行駛的列車的行駛距離與速度之間的關(guān)系。

在本實施方式中，減速節(jié)能范圍檢測部120將多個減速對象范圍中通過第二處理未增加列車的耗能的減速對象范圍、以及通過第一處理產(chǎn)生的列車的耗能的減少量與通過第二處理產(chǎn)生的列車的耗能的增加量相等的減速對象范圍作為求出節(jié)能靈敏度的規(guī)定的減速對象范圍(步驟S601)。

在此，規(guī)定的減速對象范圍是以規(guī)定的運行曲線為基準通過第二處理未增加列車的耗能的減速對象范圍，換言之，就是以規(guī)定的運行曲線為基準的、通過第二處理產(chǎn)生的列車的耗能的增加量ΔE₂小于等于“0”的減速對象范圍。例如，如圖7A所示，減速節(jié)能范圍檢測部120將包含按規(guī)定距離在車站間進行分割的區(qū)間1～10中的區(qū)間8、9的減速對象范圍(增加量ΔE₂為“0”的減速對象范圍)作為規(guī)定的減速對象范圍，求出包含區(qū)間8、9的減速對象范圍的節(jié)能靈敏度。另外，如圖7B所示，減速節(jié)能范圍檢測部120將包含列車以最快運行曲線在車站間行駛時的每個規(guī)定行駛時間的行駛區(qū)間即多個區(qū)間1～13中的區(qū)間10、11的減速對象范圍(增加量ΔE₂為“0”的減速對象范圍)作為規(guī)定的減速對象范圍，求出包含區(qū)間10、11的減速對象范圍的節(jié)能靈敏度。此外，通過第二處理產(chǎn)生的列車的耗能的增加量ΔE₂小于等于“0”指的是，例如能夠通過利用下行梯度進行加速而實現(xiàn)。

另外，規(guī)定的減速對象范圍是以規(guī)定的運行曲線為基準的、通過第二處理產(chǎn)生的列車的耗能的增加量ΔE₂小于等于通過第一處理產(chǎn)生的列車的耗能的減少量ΔE₁的減速對象范圍。例如，如圖7A所示，減速節(jié)能范圍檢測部120不將包含區(qū)間6、7的減速對象范圍(增加量ΔE₂通過減少量ΔE₁未被抵消的減速對象范圍)作為規(guī)定的減速對象范圍。而且，減速節(jié)能范圍檢測部120將包含區(qū)間6、7的減速對象范圍以外的減速對象范圍作為規(guī)定的減速對象范圍，求出節(jié)能靈敏度。

這樣，將以規(guī)定的運行曲線為基準的、通過第二處理產(chǎn)生的列車的耗能的增加量ΔE₂小于等于“0”的減速對象范圍、以及以規(guī)定的運行曲線為基準的、通過第二處理產(chǎn)生的列車的耗能的增加量ΔE₂小于等于通過第一處理產(chǎn)生的列車的耗能的減少量ΔE₁的減速對象范圍作為規(guī)定的減速對象范圍。換言之，將各減速對象范圍中相對于規(guī)定的運行曲線所增加的減速量所導(dǎo)致的耗能的減少量大于所增加的加速量所導(dǎo)致的耗能的增加量的區(qū)間作為規(guī)定的減速對象范圍。由此，能夠在使列車的速度朝向減速對象范圍的終端進行恢復(fù)時，將不需要列車的減速所削減的耗能以上的能量的減速對象范圍(換言之，節(jié)能靈敏度容易變高的減速對象范圍)作為規(guī)定的減速對象范圍。

而且，減速節(jié)能范圍檢測部120對于作為規(guī)定的減速對象范圍的全部減速對象范圍重復(fù)進行節(jié)能靈敏度的計算。而且，減速節(jié)能范圍檢測部120將作為規(guī)定的減速對象范圍的減速對象范圍中計算出的節(jié)能靈敏度最高的減速對象范圍確定為減速節(jié)能范圍。之后，運行曲線更新部122在確定了的節(jié)能范圍(例如，包含圖7A所示的區(qū)間3、4的減速對象范圍、包含圖7A所示的區(qū)間8、9的減速對象范圍)中，以最快運行曲線為基準，生成使列車減速規(guī)定速度的節(jié)能運行曲線(參照圖8)。

這樣根據(jù)第二實施方式所涉及的運行曲線生成裝置12，不需要對于多個減速對象范圍中規(guī)定的減速對象范圍以外的減速對象范圍求出節(jié)能靈敏度，因此能夠減輕求出節(jié)能靈敏度的處理所導(dǎo)致的運行曲線生成裝置12的處理負荷。

(第三實施方式)

本實施方式是將規(guī)定速度設(shè)定為以規(guī)定的運行曲線為基準使列車進行減速時所發(fā)生的再生能量被外部負荷消耗的速度的例子。在下面的說明中，省略對與第一實施方式相同之處進行說明。

圖9A以及圖9B是用于說明由第三實施方式所涉及的運行曲線生成裝置進行的節(jié)能運行曲線的生成處理的圖。具體而言，圖9A以及圖9中縱軸表示列車的速度，橫軸分別表示在車站間行駛的列車的行駛距離。而且，圖9A以及圖9B所示的最快運行曲線表示在車站間行駛的列車的行駛距離與速度之間的關(guān)系。在本實施方式中，如圖9A所示，使減速節(jié)能范圍檢測部120與第一實施方式相同，將按規(guī)定距離在車站間進行分割的多個區(qū)間1～10中連續(xù)的多個區(qū)間(例如區(qū)間8、9等)作為減速對象范圍。或者如圖9B所示，減速節(jié)能范圍檢測部120將列車以規(guī)定的運行曲線在車站間行駛時的每個規(guī)定行駛時間的行駛區(qū)間即多個區(qū)間1～13中連續(xù)的多個區(qū)間(例如區(qū)間10、11等)作為減速對象范圍。

而且，減速節(jié)能范圍檢測部120按照減速對象范圍確定規(guī)定速度，以使在該減速對象范圍中以規(guī)定的運行曲線為基準使列車進行減速時所發(fā)生的再生能量被外部負荷(例如信號機等)消耗。而且，減速節(jié)能范圍檢測部120使用在各個減速對象范圍中所確定的規(guī)定速度，求出以規(guī)定的運行曲線為基準使減速對象范圍中的列車的速度減小時的節(jié)能靈敏度。換言之，減速節(jié)能范圍檢測部120考慮到由列車的減速發(fā)生的再生能量而求出節(jié)能靈敏度。此外，外部負荷也可以是零。

這樣，根據(jù)第三實施方式所涉及的運行曲線生成裝置12，規(guī)定速度是以使由列車的減速發(fā)生的再生能量得以有效利用的方式確定的，因此能夠節(jié)省由列車的減速發(fā)生的再生能量的浪費。

(第四實施方式)

本實施方式是在以規(guī)定的運行曲線為基準減速規(guī)定速度的情況下，將基于線形數(shù)據(jù)以及列車數(shù)據(jù)的區(qū)間的列車的耗能的變化率即第二節(jié)能靈敏度(第二變化率的一例)小于等于規(guī)定的節(jié)能靈敏度(規(guī)定的變化率的一例)的區(qū)間以外的區(qū)間作為減速對象范圍的例子。

在下面的說明中，省略對與第一實施方式相同之處進行說明。

圖10是示出由第四實施方式所涉及的運行曲線生成裝置進行減速節(jié)能范圍的檢測處理的流程的流程圖。圖11A以及圖11B是示出由第四實施方式所涉及的運行曲線生成裝置求出的第二節(jié)能靈敏度的曲線的圖。具體而言，在圖11A以及圖11B中縱軸表示各個區(qū)間的第二節(jié)能靈敏度，橫軸分別表示列車的行駛距離。而且，圖11A以及圖11B所示的圖表是表示車站間的各區(qū)間的列車的第二節(jié)能靈敏度與列車的行駛距離之間的關(guān)系的曲線(第二節(jié)能靈敏度的曲線)。在本實施方式中，減速節(jié)能范圍檢測部120根據(jù)線形數(shù)據(jù)以及列車數(shù)據(jù)，對于將車站間分割的多個區(qū)間，分別求出以規(guī)定的運行曲線為基準將各區(qū)間中的列車的速度減速了規(guī)定速度時的耗能的變化率即第二節(jié)能靈敏度(第二變化率的一例)(步驟S1001)。

具體而言，減速節(jié)能范圍檢測部120按照下面的公式(2)，對于多個區(qū)間分別計算出第二節(jié)能靈敏度。例如，如圖11A所示，減速節(jié)能范圍檢測部120對于按規(guī)定距離將車站間分割的多個區(qū)間1～10分別計算出第二節(jié)能靈敏度?；蛘呷鐖D11B所示，減速節(jié)能范圍檢測部120對于列車以規(guī)定的運行曲線在車站間行駛時的每個規(guī)定行駛時間的行駛區(qū)間即多個區(qū)間1～13分別計算出第二節(jié)能靈敏度。

第二節(jié)能靈敏度＝第二能量變化量(J)/第二行駛時間變化量(秒)……(2)

在此，第二能量變化量是按照規(guī)定的運行曲線在區(qū)間行駛時的耗能與以規(guī)定的運行曲線為基準減速規(guī)定速度后在區(qū)間行駛時的耗能之間的差分。第二行駛時間變化量是按照規(guī)定的運行曲線在區(qū)間行駛時的行駛時間與以規(guī)定的運行曲線為基準減速規(guī)定速度后在區(qū)間行駛時的行駛時間之間的差分。

然后，減速節(jié)能范圍檢測部120判斷在多個區(qū)間中是否存在第二節(jié)能靈敏度高于規(guī)定的節(jié)能靈敏度(規(guī)定的變化率的一例)的區(qū)間(步驟S1002)。在此，規(guī)定的節(jié)能靈敏度是預(yù)先設(shè)定的節(jié)能靈敏度，在本實施方式中，是多個區(qū)間分別的第二節(jié)能靈敏度的平均值。

減速節(jié)能范圍檢測部120在多個區(qū)間中存在第二節(jié)能靈敏度高于規(guī)定的節(jié)能靈敏度的區(qū)間的情況下(步驟S1002的判斷為“是”)，將第二節(jié)能靈敏度高于規(guī)定的節(jié)能靈敏度的區(qū)間中的一個或者連續(xù)的多個區(qū)間作為減速對象范圍(步驟S1003)。即、減速節(jié)能范圍檢測部120將第二節(jié)能靈敏度小于等于規(guī)定的節(jié)能靈敏度的區(qū)間以外的區(qū)間作為減速對象范圍。

這樣根據(jù)第四實施方式所涉及的運行曲線生成裝置12，不需要對于節(jié)能靈敏度變低的可能性大的減速對象范圍進行節(jié)能靈敏度的計算，因此能夠防止進行無謂的運算。

(第五實施方式)

本實施方式是相對于從出發(fā)站(第一地點的一例)到終到站(第二地點的一例)為止的多個邊界(通過地點的一例)，按照列車的通過順序，對于列車能夠通過邊界的通過速度與到該邊界之前的邊界為止的通過速度的各組合，執(zhí)行求出解候補的處理，該解候補包含按照基于該組合的列車的運行曲線候補的列車的行駛時間，以及按照運行曲線候補使列車行駛時的、基于線形數(shù)據(jù)以及列車數(shù)據(jù)的列車的耗能，并將基于對于最后的邊界求出的各解候補中、與耗能最少的解候補相對應(yīng)的組合的列車的運行曲線候補生成為節(jié)能運行曲線的例子。

換言之，本實施方式是對于以最快速度在車站間行駛時、以容許的最大行駛時間在車站間行駛時、以及處于最快速度與最大行駛時間之間且基于列車數(shù)據(jù)時的各條件,分別求出多個減速對象范圍的各邊界處的通過速度，并根據(jù)求出的通過速度，求出第一邊界與在該第一邊界的下一個通過的第二邊界處的通過速度的組合，并且存在多個第二邊界的通過速度以及到該第二邊界為止的行駛時間相同的組合時，選擇耗能最少的一個組合，利用求出以及選擇的各邊界處的多個通過速度的組合，選擇使用線形數(shù)據(jù)以及列車數(shù)據(jù)求出的車站間的耗能最小的組合，并根據(jù)該選擇的組合生成節(jié)能運行曲線的例子。在下面的說明中，省略對與第一實施方式相同之處進行說明。

首先，使用圖12以及圖13，對由本實施方式所涉及的運行曲線生成裝置90進行節(jié)能運行曲線的生成處理的概略的流程進行說明。圖12是示出具有第五實施方式所涉及的運行曲線生成裝置的運行曲線生成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖13是示出由第五實施方式所涉及的運行曲線生成裝置進行節(jié)能運行曲線的生成處理的流程的概略的流程圖。

在本實施方式中，如圖12所示，運行曲線生成裝置90具有運行曲線分割部91、最低速度計算部92、解候補計算部93、解候補選擇部94以及最小能量解確定部95。當指示生成節(jié)能運行曲線時，運行曲線分割部91從第一數(shù)據(jù)庫10取得最大全行駛時間、線形數(shù)據(jù)以及列車數(shù)據(jù)。進一步，運行曲線分割部91取得由最快運行曲線生成裝置11生成的最快運行曲線。

接下來，運行曲線分割部91將車站間分割成多個區(qū)間(步驟S1301)。在本實施方式中，運行曲線分割部91與第一實施方式相同，將車站間分割成間隔為規(guī)定距離的多個區(qū)間?；蛘?，運行曲線分割部91與第一實施方式相同，也可以將車站間分割成列車以最快運行曲線行駛時的每個規(guī)定行駛時間的行駛區(qū)間即多個區(qū)間。

最低速度計算部92計算列車以最大全行駛時間在車站間行駛時的、多個區(qū)間的各邊界(通過地點的一例)的列車的速度即最低速度(步驟S1302)。在本實施方式中，雖然將多個區(qū)間的邊界作為通過地點，但是只要是從出發(fā)站(第一地點的一例)到終到站(第二地點的一例)為止的通過地點，也可以不限定于此，而是例如將從出發(fā)站到終到站為止的預(yù)先設(shè)定的地點作為通過地點。

解候補計算部93以及解候補選擇部94按照從出發(fā)站到終到站為止的多個邊界中列車的通過順序進行下面的處理(步驟S1303、步驟S1304)。解候補計算部93(處理部的一例)首先計算列車按照最快運行曲線行駛時的第一個邊界的列車速度即最高速度(步驟S1303)。另外，解候補計算部93對于第一個邊界求出能夠從出發(fā)站到第一個邊界為止加速的列車的通過速度即區(qū)間邊界速度(步驟S1303)。在本實施方式中，解候補計算部93求出第一個邊界的最高速度以下并且最低速度以上的多個區(qū)間邊界速度。

進一步，解候補計算部93按照求出的區(qū)間邊界速度分別求出使列車的速度從出發(fā)站到第一個邊界為止改變至區(qū)間邊界速度時的從出發(fā)站到第一個邊界為止的運行曲線的候補即運行曲線候補。接下來，解候補計算部93根據(jù)線形數(shù)據(jù)以及列車數(shù)據(jù)，按照求出的運行曲線候補求出使列車從出發(fā)站行駛到第一個邊界為止時的列車的耗能(以下稱為累計能量)以及行駛時間(步驟S1303)。然后，解候補計算部93執(zhí)行求出解候補的處理，所述解候補按照第一個邊界的區(qū)間邊界速度分別包含對于該區(qū)間邊界速度所求出的累計能量與行駛時間(步驟S1303)。在本實施方式中，解候補計算部93使按照第一個邊界的區(qū)間邊界速度分別求出的各解候補包含與該各解候補相對應(yīng)的區(qū)間邊界速度。

然后，解候補選擇部94將對于第一個邊界所求出的多個解候補的全部作為用于生成節(jié)能運行曲線的解候補(以下稱為上次解候補)(步驟S1304)。

接下來，解候補計算部93對于以出發(fā)站為基準的下一個邊界(此處為第二個邊界)，求出能夠從前一個邊界(此處為第一個邊界)的各上次解候補的區(qū)間邊界速度到第二個邊界為止發(fā)生改變的列車的速度、即第二個邊界的最高速度以下并且最低速度以上的多個區(qū)間邊界速度(步驟S1303)。

進一步，解候補計算部93對于各上次解候補所含的區(qū)間邊界速度與第二個邊界的區(qū)間邊界速度的各組合，求出從基于該組合的出發(fā)站到第二個邊界為止的運行曲線候補。然后，解候補計算部93根據(jù)線形數(shù)據(jù)以及列車數(shù)據(jù)，按照求出的運行曲線候補求出使列車從出發(fā)站行駛到第二個邊界時的列車的累計能量以及行駛時間(步驟S1303)。然后，解候補計算部93執(zhí)行求出多個解候補的處理，所述多個解候補按照各上次解候補所含的區(qū)間邊界速度與第二個邊界的區(qū)間邊界速度的組合包含累計能量與行駛時間(步驟S1303)。在本實施方式中，解候補計算部93使對于第二個邊界求出的各解候補包含與該各解候補相對應(yīng)的組合(此處是指上次解候補所含的區(qū)間邊界速度與第二個邊界的區(qū)間邊界速度的組合)。

然后，解候補選擇部94(選擇部的一例)在對于下一個邊界進行求出解候補的處理之前，將對于第二個邊界(即、最后執(zhí)行了求出解候補的處理的邊界)所求出的多個解候補作為用于生成節(jié)能運行曲線的上次解候補(步驟S1304)。此時，解候補選擇部94在求出有多個對應(yīng)于第二個邊界(最后執(zhí)行了該處理的邊界)處的區(qū)間邊界速度相同的組合并且包含相同的行駛時間的解候補的情況下，僅將該多個解候補中包含最少累計能量的解候補作為上次解候補。

即、解候補選擇部94在對于下一個邊界進行求出解候補的處理之前，在求出有多個對應(yīng)于最后執(zhí)行了求出解候補的處理的邊界處的區(qū)間邊界速度相同的組合并且包含相同的行駛時間的解候補的情況下，從對于下一個邊界之后的邊界求出解候補的處理的執(zhí)行對象中，除去與包含最少累計能量的解候補相對應(yīng)的組合以外的組合。由此，能夠減少成為對于下一個邊界求出解候補的處理的執(zhí)行對象的組合數(shù)，因此，能夠減輕求出解候補的處理導(dǎo)致的運行曲線生成裝置90的處理負荷。

解候補計算部93以及解候補選擇部94重復(fù)步驟S1303以及步驟S1304所示的處理，直至以出發(fā)站為基準對于最后的邊界求出解候補為止。

而且，最小能量解確定部95(生成部的一例)在對于最后的邊界所求出的多個解候補中，選擇按照與累計能量最少的解候補相對應(yīng)的區(qū)間邊界速度的組合的運行曲線候補(步驟S1305)。然后，最小能量解確定部95將選擇的運行曲線候補生成為節(jié)能運行曲線(運行曲線的一例)。

接下來，使用圖14，對由本實施方式所涉及的運行曲線生成裝置90所具有的解候補計算部93求出解候補的處理進行說明。圖14是示出由第五實施方式所涉及的運行曲線生成裝置所具有的解候補計算部求出解候補的處理的流程的流程圖。

解候補計算部93在求出解候補的邊界(以下稱為當前的邊界)是從出發(fā)站起的第一個邊界的情況下，取得列車在出發(fā)站的速度。另一方面，解候補計算部93在當前的邊界是從出發(fā)站起的第二個之后的邊界的情況下，取得上次解候補。

接下來，解候補計算部93在當前的邊界是從出發(fā)站起的第一個邊界的情況下，求出對于第一個邊界求出的最高速度以下并且最低速度以上的速度、即從列車在出發(fā)站的速度到第一個邊界為止能夠達到的最高速度以及最低速度(步驟S1401)。另一方面，解候補計算部93在當前的邊界是從出發(fā)站起第二個之后的邊界的情況下，求出對于第二個邊界求出的最高速度以下并且最低速度以上的速度、即從上次解候補所含的前一個邊界的區(qū)間邊界速度到當前的邊界為止能夠達到的最高速度以及最低速度。

解候補計算部93求出所求出的最高速度與最低速度之間的區(qū)間邊界速度(步驟S1402)。進一步，解候補計算部93按照上次解候補所含的區(qū)間邊界速度的組合與該求出的區(qū)間邊界速度的組合求出基于該組合的、從出發(fā)站到當前的邊界為止的列車的運行曲線候補。然后，解候補計算部93求出列車按照求出的運行曲線候補從出發(fā)站到當前的邊界為止的行駛時間(步驟S1402)。

解候補計算部93在求出的行駛時間小于等于最大全行駛時間的情況下(步驟S1403的判斷是“否”)，根據(jù)線形數(shù)據(jù)以及列車數(shù)據(jù)，按照運行曲線候補求出使列車從出發(fā)站行駛到當前的邊界為止時的列車的累計能量(步驟S1404)。由此，解候補計算部93求出包含上次解候補所含的區(qū)間邊界速度的組合與當前的邊界的區(qū)間邊界速度的組合、行駛時間以及累積能量的解候補。

另一方面，解候補計算部93在求出的行駛時間超過了最大全運行時間的情況下(步驟S1403的判斷為“是”)，廢棄求出的區(qū)間邊界速度，返回至步驟S1402，求出與廢棄的區(qū)間邊界速度不同的區(qū)間邊界速度。解候補計算部93對于當前的邊界重復(fù)進行規(guī)定次數(shù)的步驟S1402至步驟S1404的處理。

解候補計算部93對于車站間其他的邊界也執(zhí)行步驟S1401至步驟S1404所示的處理。

接下來，使用圖15、圖16A以及圖16B，對由本實施方式所涉及的運行曲線生成裝置90所具有的解候補選擇部94進行的解候補的選擇處理進行說明。圖15是示出由第五實施方式所涉及的運行曲線生成裝置所具有的解候補選擇部進行解候補的選擇處理的流程的流程圖。圖16A以及圖16B是示出由第五實施方式所涉及的運行曲線生成裝置所具有的解候補計算部求出的各邊界的區(qū)間邊界速度的一例的圖。

圖16A是示出最大全行駛時間T內(nèi)的每個規(guī)定行駛時間(各邊界)的區(qū)間邊界速度的一例的圖。圖16B是示出按規(guī)定距離在車站間進行分割的多個區(qū)間邊界的區(qū)間邊界速度的一例的圖。而且，在圖16A以及圖16B中，以標記C1、C2、C3所示的運行曲線(最快運行曲線)中的各邊界的區(qū)間邊界速度是各邊界處的最高速度。另外，在圖16A以及圖16B中，以標記C4、C5所示的運行曲線中的各邊界的區(qū)間邊界速度是列車以最大全行駛時間在車站間行駛時的最低速度。

解候補選擇部94在求出了包含上次解候補包含的區(qū)間邊界速度(例如第一個邊界的區(qū)間邊界速度V1、V2)與當前的邊界(例如第二個邊界的區(qū)間邊界速度V3～V6)的組合的多個解候補后，取得該多個解候補中的任意一個(例如包含區(qū)間邊界速度V1與區(qū)間邊界速度V5的組合的解候補)。接下來，解候補選擇部94將取得的解候補與對于當前的邊界求出的其他的解候補進行比較(步驟S1501)。

然后，解候補選擇部94在包含取得的解候補所包含的組合中的當前的邊界的區(qū)間邊界速度V5相同的組合并且包含與該取得的解候補所包含的行駛時間相同的行駛時間的其他的解候補(例如包含區(qū)間邊界速度V2與區(qū)間邊界速度V5的組合的解候補)存在的情況下(步驟S1501的判斷為“是”)，刪除該其他解候補以及取得的解候補中累計能量大的解候補(例如該其他解候補)(步驟S1502)。

解候補選擇部94重復(fù)步驟S1501以及步驟S1502所示的處理，直至在對于當前的邊界所求出的多個解候補中不存在對于當前的邊界所求出的區(qū)間邊界速度相同并且包含相同行駛時間的解候補為止。由此，解候補選擇部94在對于下一個邊界進行求出解候補的處理之前，在求出有包含在當前的邊界處的區(qū)間邊界速度相同的組合并且包含相同的行駛時間的多個解候補的情況下，從對于下一個邊界之后的邊界求出解候補的處理的執(zhí)行對象中除去與包含最少累計能量的解候補相對應(yīng)的組合以外的組合。

之后，在對于全部的邊界求出了解候補后，最小能量解確定部95將基于對于最后的邊界所求出的多個解候補中累計能量最小的解候補所包含的組合(區(qū)間邊界速度V1、V3、V7、V8、V9、V10、V11、V12)的列車的運行曲線候補生成為節(jié)能運行曲線C6。或者，在對于全部的邊界求出了解候補后，最小能量解確定部95將基于對于最后的邊界所求出的多個解候補中累計能量最小的解候補所包含的組合(區(qū)間邊界速度V1、V3、V7、V8、V9、V10)的列車的運行曲線候補生成為節(jié)能運行曲線C7。

這樣根據(jù)第五實施方式所涉及的運行曲線生成裝置90，在求出各邊界的解候補的處理的過程中，由于能夠減少成為對于下一個邊界求出解候補的處理的執(zhí)行對象的區(qū)間邊界速度的組合數(shù)，因此能夠減輕求出解候補的處理所導(dǎo)致的運行曲線生成裝置90的處理負荷。

如以上說明，根據(jù)第一至第四實施方式，能夠通過使列車在車站間節(jié)能靈敏度高的區(qū)間減速從而削減耗能，因此能夠?qū)崿F(xiàn)充分的節(jié)能化。另外，根據(jù)第五實施方式，能夠減輕求出解候補的處理所導(dǎo)致的運行曲線生成裝置90的處理負荷。

本實施方式的運行曲線生成裝置12、90所執(zhí)行的程序以預(yù)先編入到ROM(Read Only Memory)等中的方式提供。本實施方式的運行曲線生成裝置12、90所執(zhí)行的程序也可以構(gòu)成為，以可安裝的形式或者可執(zhí)行的形式的文件記錄在CD-ROM、軟盤(FD)、CD-R、DVD(Digital Versatile Disk)等能夠用計算機讀取的存儲介質(zhì)中提供。

進一步，也可以將本實施方式的運行曲線生成裝置12、90所執(zhí)行的程序構(gòu)成為，存儲在連接到互聯(lián)網(wǎng)等的網(wǎng)絡(luò)的計算機上，通過經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)下載的方式提供。另外，也可以將本實施方式的運行曲線生成裝置12、90所執(zhí)行的程序構(gòu)成為經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)提供或者分配。

本實施方式的運行曲線生成裝置12、90所執(zhí)行的程序為包含上述各部(減速節(jié)能范圍檢測部120、重復(fù)執(zhí)行部121以及運行曲線更新部122)的模塊結(jié)構(gòu)，作為實際的硬件，通過CPU(Central Processing Unit)從上述ROM讀取程序并執(zhí)行，從而使上述各部上傳到主存儲裝置上，使減速節(jié)能范圍檢測部120、重復(fù)執(zhí)行部121以及運行曲線更新部122生成在主存儲裝置上。

以上，雖然對本發(fā)明的幾個實施方式進行了說明，但是這些實施方式是作為例子提出的，并非旨在限定發(fā)明的保護范圍。這些新穎的實施方式能夠以其他各種方式實施，在不偏離發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)，可以進行各種省略、替換、變更。這些實施方式或其變形包含在發(fā)明的保護范圍或宗旨中，并且，包含在權(quán)利要求書所記載的發(fā)明和其等同的保護范圍內(nèi)。