特許 6567090 鉄道システムの消費電力を削減するシステム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6567090

(24)【登録日】2019年8月9日

(45)【発行日】2019年8月28日

(54)【発明の名称】鉄道システムの消費電力を削減するシステム及び方法

(51)【国際特許分類】

   B60M 3/04 20060101AFI20190819BHJP

   B60M 3/02 20060101ALI20190819BHJP

【ＦＩ】

   B60M3/04 D

   B60M3/02 D

【請求項の数】12

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2017-561982(P2017-561982)

(86)(22)【出願日】2016年8月31日

(65)【公表番号】特表2018-520929(P2018-520929A)

(43)【公表日】2018年8月2日

(86)【国際出願番号】JP2016003984

(87)【国際公開番号】WO2017056393

(87)【国際公開日】20170406

【審査請求日】2017年11月28日

(31)【優先権主張番号】15187572.1

(32)【優先日】2015年9月30日

(33)【優先権主張国】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】503163527

【氏名又は名称】ミツビシ・エレクトリック・アールアンドディー・センター・ヨーロッパ・ビーヴィ

【氏名又は名称原語表記】ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ ＥＬＥＣＴＲＩＣ Ｒ＆Ｄ ＣＥＮＴＲＥ ＥＵＲＯＰＥ Ｂ．Ｖ．

(74)【代理人】

【識別番号】100110423

【弁理士】

【氏名又は名称】曾我 道治

(74)【代理人】

【識別番号】100111648

【弁理士】

【氏名又は名称】梶並 順

(74)【代理人】

【識別番号】100122437

【弁理士】

【氏名又は名称】大宅 一宏

(74)【代理人】

【識別番号】100147566

【弁理士】

【氏名又は名称】上田 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100161171

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 潤一郎

(72)【発明者】

【氏名】ボワイエ、ニコラ

【審査官】 大内 俊彦

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１０／０２６７８６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１５−１６８３４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｍ ３／０２ − ３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも１つの架線と、列車と、架線の区間に接続され、かつ前記架線に電力を提供する少なくとも１つの変電所と、を備える鉄道システムの消費電力を削減し、前記列車の制動中、該制動中の列車は、前記架線に電力を提供する、システムであって、前記変電所は、前記消費電力を削減する１つの装置に関連づけられていること、及び、該システムは、
前記変電所に接続された前記区間のうちの１つにおける制動中の列車の存在を、該変電所に接続された各区間における電流を検知することにより、かつ該電流が同じ方向に流れているか否かを判断することにより、検出する第１の検出器と、
前記第１の検出器により前記変電所に接続された前記区間のうちの１つにおける前記制動中の列車の存在が検出された場合、該変電所によって前記架線に提供される前記電力を遮断する遮断器と、
前記変電所によって前記架線に提供される前記電力を前記遮断器により遮断した後、経過した時間を所定値と比較することにより、前記変電所に接続された各区間における制動中の列車の不在を検出する第２の検出器と、
前記第２の検出器により前記変電所に接続された各区間における制動中の列車の不在が検出された場合、かつ前記変電所によって提供される前記電力が遮断されている場合、該変電所によって前記架線に電力を提供することができるようにすることと、
を含むことを特徴とする、システム。

【請求項2】

前記第１の検出器は、前記変電所に接続された１つの区間における電流を検知することにより、かつ該変電所によって前記架線に提供される電流を検知することにより、前記存在を検出することを特徴とする、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記第２の検出器は、前記変電所への前記架線の接続部における電圧を検知することにより、かつ該検知した電圧を所定値と比較することにより、前記不在を検出することを特徴とする、請求項１または２に記載のシステム。

【請求項4】

前記第２の検出器は、前記変電所に接続された前記区間のうちの１つにおける電流を検知することにより、かつ該検知した電流が所定値未満であるか否かを比較することにより、前記不在を検出することを特徴とする、請求項１または２に記載のシステム。

【請求項5】

前記第２の検出器は、現在時刻を該時刻における制動中の列車の存在を示す所定のプロファイルと比較することにより、前記不在を検出することを特徴とする、請求項１または２に記載のシステム。

【請求項6】

前記第１の検出器又は前記第２の検出器は、サーバーからメッセージを受け取ることによって、前記不在又は前記存在を検出することを特徴とする、請求項１または２に記載のシステム。

【請求項7】

前記第１の検出器又は前記第２の検出器は、前記変電所が接続されている１つの区間に接続されている他の変電所から、測定された電流値を受け取ることにより、かつ前記変電所が接続されているそれぞれの区間について、前記区間において前記変電所によって検知される電流値と前記測定された電流値との差を計算することにより、前記不在又は前記存在を検出することを特徴とする、請求項１に記載のシステム。

【請求項8】

前記第１の検出器又は前記第２の検出器は、変電所から測定された電流値を受け取り、各区間に対して、該区間に接続された変電所によって検知され、かつ転送される電流値間の差を計算するサーバーに含まれることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。

【請求項9】

前記第１の検出器又は前記第２の検出器は、前記変電所に含まれることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。

【請求項10】

前記第１の検出器は、前記変電所及びサーバーに含まれ、該変電所によって前記架線に提供される前記電力は、該変電所又は前記サーバーが、該変電所に接続された前記区間のうちの１つにおける制動中の列車の存在を検出した場合に、遮断されることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。

【請求項11】

前記第２の検出器は、前記変電所及びサーバーに含まれ、該変電所によって前記架線に提供される前記電力は、該変電所及び前記サーバーが、該変電所に接続された前記区間のうちの１つにおける制動中の列車の不在を検出した場合に、有効化されることを特徴とする、請求項１又は１０に記載のシステム。

【請求項12】

少なくとも１つの架線と、列車と、架線の区間に接続されかつ前記架線に電力を提供する少なくとも１つの変電所とを備える鉄道システムの消費電力を削減し、前記列車の制動中、該制動中の列車は前記架線に電力を提供する、方法であって、前記変電所は、前記消費電力を削減する１つの装置に関連づけられており、該方法は、
前記変電所に接続された前記区間のうちの１つにおける制動中の列車の存在を、該変電所に接続された各区間における電流を検知することにより、かつ該電流が同じ方向に流れているか否かを判断することにより、検出する第１ステップと、
前記第１ステップにより、前記変電所に接続された前記区間のうちの１つにおける前記制動中の列車の存在が検出された場合、該変電所によって前記架線に提供される前記電力を遮断する第２ステップと、
前記第２ステップにより前記電力が遮断された後、前記変電所に接続された各区間における制動中の列車の不在を検出する第３ステップと、
前記第３ステップにより前記変電所に接続された各区間における制動中の列車の不在が検出された場合、かつ前記変電所によって提供される前記電力が遮断されている場合、該変電所によって前記架線に電力を提供することができるようにする第４ステップと、
を含むことを特徴とする、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、包括的には、鉄道システムの消費エネルギーを削減する方法及びシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

電化鉄道システムでは、列車が必要とする電力は、変電所を用いて、電力網から列車に供給される。変電所は、電力網電気を、電力を列車のパンタグラフに運ぶ架線電気に変換する。

【0003】

電化鉄道システムは、線路に沿って、通常は、互いから数キロメートル間隔を空けて配置された複数の変電所を備える。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

列車は、回生機能を備える場合、その運動エネルギーの一部を電力に変換することもでき、その電力は、架線にフィードバックすることができる。架線における抵抗損失のため、電力が架線にフィードバックされるとき、パンタグラフにおける電圧が増大する。

【0005】

危険な過電圧を回避するために、回生機能を備えた列車は、レオスタットも含むことができる。架線及びレオスタットに注入される電力のレベルは、適度なパンタグラフ電圧を維持するために適合される。制動電流は、絞り込まれ、それは、実際には架線に一部のみが供給され、残りの部分は、レオスタットにおいて熱として放散されることを意味する。

【0006】

変電所は、一方向性である場合、架線電気を電力網に戻すように変換することができない。これにより、レオスタットにおいて著しい量の電力が浪費されることになる可能性がある。

【0007】

線路に沿った全ての列車の制動電力と加速電力との差により、過剰な電力が発生する可能性があり、それは、制動中の列車のレオスタットにおいて放散させなければならない。過剰な電力を回収するために、過剰な電力を電力網に戻す可逆的な変電所、又は、牽引電力の総和が制動電力の総和を超えるときに後に使用される過剰な電力を吸収することができる、エネルギー蓄積システム等の解決法が提案されてきた。

【0008】

過剰な制動エネルギーを回収するための解決法が存在しても、電力の絞り込みは、発生する可能性がある。こうした場合は、例として、変電所が加速中の列車を遠隔の制動中の列車から隠しているときに発生する。変電所は、加速電力の一部を提供する際、遠隔の制動中の列車に高電圧レベルをかけ、これにより、その減速電力の一部を絞り込まなければならず、損失がもたらされる。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、少なくとも幾つかの変電所が可逆的でない電気鉄道システムにおいて、過剰な電力の、より適切な使用を提供することを目的とする。

【0010】

その目的で、本発明は、少なくとも１つの架線と、列車と、架線の区間に接続され、かつ架線に電力を提供する少なくとも１つの変電所とを備える鉄道システムの消費電力を削減し、列車の制動中、制動中の列車は、架線に電力を提供する、方法であって、変電所は、消費電力を削減する１つの装置に関連づけられていること、及び、方法は、
変電所に接続された区間のうちの１つにおける制動中の列車の存在を検出するステップと、
変電所に接続された区間のうちの１つにおける制動中の列車の存在が検出された場合、変電所によって架線に提供される電力を遮断するステップと、
変電所に接続された各区間における制動中の列車の不在を検出するステップと、
変電所に接続された各区間における制動中の列車の不在が検出された場合、かつ変電所によって提供される電力が遮断されている場合、変電所によって架線に電力を提供することができるようにするステップと、
を含むことを特徴とする、方法に関する。

【0011】

本発明は、また、少なくとも１つの架線と、列車と、架線の区間に接続され、かつ架線に電力を提供する少なくとも１つの変電所とを備える鉄道システムの消費電力を削減し、列車の制動中、制動中の列車は架線に電力を提供する、システムであって、変電所は、消費電力を削減する１つの装置に関連づけられていること、及び、システムは、
変電所に接続された区間のうちの１つにおける制動中の列車の存在を検出する第１の検出器と、
変電所に接続された区間のうちの１つにおける制動中の列車の存在が検出された場合、変電所によって架線に提供される電力を遮断する遮断器と、
変電所に接続された各区間における制動中の列車の不在を検出する第２の検出器と、
変電所に接続された各区間における制動中の列車の不在が検出された場合、かつ変電所によって提供される電力が遮断されている場合、変電所によって架線に電力を提供することができるようにする有効化回路と、
を含むことを特徴とする、システムに関する。

【0012】

したがって、列車が変電所に接続された区間で制動しているとき、変電所は、架線に高電圧をかけなくなる。その結果、制動中の列車のパンタグラフにおける電圧が低下し、高電圧による電流の絞り込みのリスクが低減する。架橋に注入される回生エネルギーの量は、増大し、制動エネルギーの機械式ブレーキ又は発電ブレーキへの浪費がなくなる。

【0013】

特定の特徴によれば、第１の検出器は、変電所に接続された各区間における電流を検知することにより、かつ電流が同じ方向に流れているか否かを判断することにより、存在を検出する。

【0014】

したがって、電流が同じ方向に流れる場合、第１の区間からの列車は、別の区間の列車に電流を提供する。制動中の列車は、必然的に架線に電流を注入しており、制動中であると検出することができる。変電所の付近で制動している列車の検出は、列車と変電所との間の無線通信にはよらず、したがって、トンネル内を含め、非常にロバストである。変電所は、完全に分散化して制動中の列車の存在を単独で検出することができる。

【0015】

特定の特徴によれば、第１の検出器は、変電所に接続された１つの区間における電流を検知することにより、かつ変電所によって架線に提供される電流を検知することにより、存在を検出する。

【0016】

したがって、架線の電流を検知するセンサーの数が最小限になる。保守が簡略化される。

【0017】

特定の特徴によれば、第１の検出器は、現在時刻を時刻における制動中の列車の存在を示す所定のプロファイルと比較することにより、存在を検出する。

【0018】

したがって、システムは、電流検知が不要であり、したがって、電流検知による損失が制限される。架線は、センサーの設置に対して隔離される必要がないため、システムの設置は、容易である。通常運転時、列車は、スケジュールに従って線路を走行しており、所定のプロファイルが、制動時刻及び位置を容易に決定する。

【0019】

特定の特徴によれば、第２の検出器は、変電所によって架線に提供される電力の遮断以来、経過した時間を所定値と比較することにより、不在を検出する。

【0020】

したがって、変電所は、制動期間の終了の後に、加速中又は惰行中の列車に電力を供給し始めることができる。制動期間は、一般に、数秒間又は数十秒間に限られる。変電所が架線への電力の供給を有効にするため、加速中の列車は、そのタイムスケジュールを維持するために十分に加速することができる。遅延が制限される。

【0021】

特定の特徴によれば、第２の検出器は、変電所への架線の接続部における電圧を検知することにより、かつ検知した電圧を所定値と比較することにより、不在を検出する。

【0022】

したがって、架線への電力の提供を遮断した変電所は、加速中の列車の電力が不足しており、そのパンタグラフ電圧が低下したときを検出することができる。この状況は、区間における回生の不足によってもたらされる可能性がある電力供給不足を示し、変電所は、架線への電力の供給を再開することができる。

【0023】

特定の特徴によれば、第２の検出器は、変電所に接続された区間のうちの１つにおける電流を検知することにより、かつ検知した電流が所定値未満であるか否かを判断することにより、不在を検出する。

【0024】

したがって、架線への電力の提供を遮断した変電所は、１つの区間から他の区間に移る電流の流れが低いことを検出することができる。変電所が、電力の提供を遮断したため、電力は、制動中の列車の位置における高いパンタグラフ電圧の原因ではない。したがって、低レベルの電流は、単に、高電圧による絞り込みによるのではなく、制動電力の低減によってもたらされる。電流は、低いため、加速モード又は惰行モードにある周囲の列車に十分な電力を供給するほど十分ではない可能性がある。

【0025】

特定の特徴によれば、第２の検出器は、現在時刻を時刻における制動中の列車の存在を示す所定のプロファイルと比較することにより、不在を検出する。

【0026】

したがって、システムは、電流又は電圧検知が不要であり、したがって、電流検知による損失が制限される。架線は、センサーの設置に対して隔離される必要がないため、システムの設置は容易である。通常運転時、列車は、スケジュールに従って線路を走行しており、所定のプロファイルが、制動時刻及び位置を容易に決定する。

【0027】

特定の特徴によれば、第１の検出器又は第２の検出器は、サーバーからメッセージを受け取ることによって、不在又は存在を検出する。

【0028】

したがって、システムは、電流又は電圧検知が不要であり、通常の状況及び異常な状況の両方において、列車の現実の運転状態に動的に適合させることができる。

【0029】

特定の特徴によれば、第１の検出器又は第２の検出器は、変電所が接続されている１つの区間に接続されている変電所から、測定された電流値を受け取ることにより、かつ変電所が接続されている各区間に対して、区間において変電所によって検知される電流値と受け取られた電流値との差を計算することにより、不在又は存在を検出する。

【0030】

したがって、架線の所与の区間において列車によって消費／注入されている電流の総和は、変電所によって、例えばキルヒホフの法則を用いて、容易に推定することができる。この瞬間情報は、信頼性が高く、通常の状況及び異常な状況の両方をカバーする。さらに、それは、変電所に接続された区間において、変電所が依然としてその区間に電流を注入している場合であっても、制動中の列車の存在を示す。こうした状況は、変電所間の協働なしには検出することができない。その結果、周囲の変電所によってかけられる過電圧による制動中の列車の電流絞り込みが最小限になり、浪費損失が更に低減する。

【0031】

特定の特徴によれば、第１の検出器又は第２の検出器は、変電所から測定された電流値を受け取り、各区間に対して、区間に接続された変電所によって検知され、かつ転送される電流値間の差を計算するサーバーに含まれる。

【0032】

したがって、情報は集中化される。情報は、正確であり、エネルギー消費又は遅延回復を優先させるように、サーバーに対して柔軟性も与えられる。

【0033】

特定の特徴によれば、第１の検出器又は第２の検出器は、変電所に含まれる。

【0034】

したがって、判断の遅延が最小限になる。情報は、より正確である。

【0035】

特定の特徴によれば、第１の検出器は、変電所及びサーバーに含まれ、変電所によって架線に提供される電力は、変電所又はサーバーが、変電所に接続された区間のうちの１つにおける制動中の列車の存在を検出した場合に、遮断される。

【0036】

したがって、制動エネルギーの回生が優先される。１つの手段が制動中の列車の存在を検出した場合、変電所は、架線への電力の供給を停止する。これにより、遅延がもたらされる可能性があるが、変電所は、制動中の列車によって架線に電力が供給されることも有り得た場合に、その架線にエネルギーを供給しないことが確実になる。

【0037】

特定の特徴によれば、第２の検出器は、変電所及びサーバーに含まれ、変電所によって架線に提供される電力は、変電所又はサーバーが、変電所に接続された区間のうちの１つにおける制動中の列車の不在を検出した場合に、有効化される。

【0038】

したがって、制動エネルギーの回生が優先される。１つの手段のみが制動中の列車の不在を検出した場合、依然として、変電所に接続された区間に制動中の列車がある可能性がある。変電所による架線への電力の供給を有効化することにより、制動中の列車において過電圧及び望ましくない絞り込み損失が課される可能性がある。

【0039】

本発明の特性は、例示の実施形態の以下の説明を読むことから更に明らかになり、その説明は添付の図面を参照しながら行われる。

【図面の簡単な説明】

【0040】

【図1】本発明が実施される電気鉄道システムの一例を表す図である。

【図2A】本発明による、有効化／遮断コントローラー及び有効化／遮断装置を含む変電所の一例を表す図である。

【図2B】本発明による、有効化／遮断コントローラー及び有効化／遮断装置を含む変電所の一例を表す図である。

【図2C】本発明による、有効化／遮断コントローラー及び有効化／遮断装置を含む変電所の一例を表す図である。

【図3】本発明による変電所有効化／遮断コントローラーのアーキテクチャの一例を表す図である。

【図4】本発明によるサーバーのアーキテクチャの一例を表す図である。

【図5A】本発明による変電所有効化／遮断コントローラーのセンサーの一例を表す図である。

【図5B】本発明による変電所有効化／遮断コントローラーのセンサーの一例を表す図である。

【図6】本発明の第１の具現化モードによる変電所有効化／遮断コントローラーによって実行されるアルゴリズムを表す図である。

【図7】本発明の第２の具現化モードによる変電所有効化／遮断コントローラーによって実行されるアルゴリズムを表す図である。

【図8A】本発明の第３の具現化モードによる変電所有効化／遮断コントローラーによって実行されるアルゴリズムを表す図である。

【図8B】本発明の第３の具現化モード及び第４の具現化モードによるサーバーによって実行されるアルゴリズムを表す図である。

【図9】本発明の第４の具現化モードによる変電所有効化／遮断コントローラーによって実行されるアルゴリズムを表す図である。

【発明を実施するための形態】

【0041】

図１は、本発明が実施される電気鉄道システムの一例を表す。

【0042】

電気鉄道システムは、ＳＴ１〜ＳＴ４で示す複数の変電所と、Ｔ１〜Ｔ４で示す列車と、線路ＲＡと、架線ＣＡとを備える。

【0043】

各変電所ＳＴは、架線ＣＡ及び線路を介して列車Ｔに電力を提供する。

【0044】

変電所ＳＴ１〜ＳＴ４は、本発明の第２の具現化モードによれば、通信ネットワークＮＴを介して互いに接続することができる。

【0045】

変電所ＳＴ１〜ＳＴ４は、本発明の第３の具現化モード及び第４の具現化モードによれば、通信ネットワークＮＴを介して互いに、及びサーバーＳｅｒｖに接続することができる。

【0046】

本発明の理解を簡略化するために、線路及び架線は、区間Ｓ０１、Ｓ１２、Ｓ２３、Ｓ３４及びＳ４５に分割される。

【0047】

区間Ｓ０１は、変電所ＳＴ１と図１には図示しない別の変電所との間に線路及び架線を備える。

【0048】

区間Ｓ１２は、隣接する変電所ＳＴである変電所ＳＴ１及びＳＴ２の間に線路及び架線を備える。

【0049】

区間Ｓ２３は、隣接する変電所ＳＴである変電所ＳＴ２及びＳＴ３の間に線路及び架線を備える。

【0050】

区間Ｓ３４は、隣接する変電所ＳＴである変電所ＳＴ３及びＳＴ４の間に線路及び架線を備える。

【0051】

列車Ｔ１は、区間Ｓ１２に位置している。列車Ｔ２は、区間Ｓ２３に位置し、列車Ｔ３及びＴ４は、区間Ｓ３４に位置している。

【0052】

区間Ｓ４５は、変電所ＳＴ４と図１には図示しない別の変電所との間に線路及び架線を備える。

【0053】

図２Ａ〜図２Ｃは、本発明による、有効化／遮断コントローラー及び有効化／遮断装置を含む変電所の例を表す。

【0054】

変電所ＳＴは、電力網ＧＲにかつ架線ＣＡ及び線路ＲＡに接続されている。電力網ＧＲからのＡＣ電圧、例えば、２５ｋＶが、少なくとも１つの変圧器ＴＲを通して降圧し、整流器ＲＥを通してＤＣ電圧、例えば１．５ｋＶに変換され、フィルターＦＬを通してフィルタリングされた後、線路と架線との間に供給される。

【0055】

本発明によれば、変電所は、有効化／遮断コントローラーＥＩＣ及び有効化／遮断装置ＥＩＤを更に備える。

【0056】

図２Ａは、本発明による、有効化／遮断コントローラー及び有効化／遮断装置を含む変電所の第１の例を表す。

【0057】

図２Ａによれば、有効化／遮断装置ＥＩＤａは、変圧器ＴＲと整流器ＲＥとの間に位置し、位相毎に少なくとも１つのＡＣ電流遮断器を備える。有効化／遮断コントローラーＥＩＣが架線から変電所を切断するように判断すると、対応する位相の電圧又は電流がゼロクロスする時点で、電流遮断器が作動してオフになる。有効化／遮断コントローラーＥＩＣが架線ＣＡに変電所ＳＴを再接続するように判断すると、対応する位相の電圧又は電流がゼロクロスする時点で、位相毎の電流遮断器が作動してオンになる。

【0058】

位相毎の電流遮断器は、サイリスター、ＩＧＢＴ、機械式リレー又は制御可能な遮断器とすることができる。

【0059】

図２Ｂは、本発明による、有効化／遮断コントローラー及び有効化／遮断装置を含む変電所の第２の例を表す。

【0060】

図２Ｂの例によれば、有効化／遮断装置ＥＩＤｂは、整流器ＲＥとフィルターＦＬとの間に直列で接続される１つのＤＣ電流遮断器である。有効化／遮断コントローラーＥＩＣが架線ＣＡから変電所ＳＴを切断するように判断すると、電流遮断器が作動してオフになる。有効化／遮断コントローラーＥＩＣが架線ＣＡから変電所ＳＴを再接続するように判断すると、電流遮断器が作動してオンになる。

【0061】

電流遮断器は、電源スイッチ（例として、サイリスター、ＩＧＢＴ、ＭＯＳＦＥＴ）、機械式リレー又は制御可能な遮断器である。本発明の好ましい具現化では、電流遮断器は、電源スイッチであり、ターンオン遷移及びターンオフ遷移中、電源スイッチのｄｉ／ｄｔ速度は、フィルターＦＬ容量における電圧オーバーシュートを制限するために、高いゲート抵抗を用いて制御される。

【0062】

図２Ｃは、本発明による、有効化／遮断コントローラー及び有効化／遮断装置を含む変電所の第３の例を表す。

【0063】

整流器ＲＥは、制御可能な電力変換器ＥＩＤｃとして実装される。制御可能な電力変換器ＥＩＤｃは、ＡＣからＤＣへの電圧変換を行うが、架線ＣＡに注入される電流の量を制御するようにも動作させることができる。有効化／遮断コントローラーＥＩＣが架線ＣＡから変電所ＳＴを切断するように判断すると、制御可能な電力変換器ＥＩＤｃによって供給される電流は、滑らかにゼロに誘導される。そして、制御可能な電力変換器ＥＩＤｃの電源スイッチは、開いたままである。有効化／遮断コントローラーＥＩＣが架線ＣＡに変電所ＳＴを再接続するように判断すると、制御可能な電力変換器ＥＩＤｃによって供給される電圧は、通常の架線電圧に滑らかに誘導される。

【0064】

本発明は、図２Ａ〜図２Ｃに示さない本発明の変形にも適用され、そこでは、変電所ＳＴが架線にＡＣ電圧を供給する。整流器は、ＡＣ／ＡＣ変換器に置き換えられるか、又は省略される。

【0065】

図３は、本発明による変電所有効化／遮断コントローラーのアーキテクチャの一例を表す。

【0066】

各変電所ＳＴに、変電所有効化／遮断コントローラーＥＩＣを含めることができる。

【0067】

変電所有効化／遮断コントローラーＥＩＣは、例えば、バス３０１によって共に接続されたコンポーネントに基づくアーキテクチャと、図６又は図７又は図８Ａ又は図９に開示するようなプログラムによって制御されるプロセッサ３００とを有する。

【0068】

バス３０１は、プロセッサ３００をリードオンリーメモリＲＯＭ３０２、ランダムアクセスメモリＲＡＭ３０３、検出器３０５、有効化／遮断インターフェースＥＩＩ３０６及び通信インターフェース３０７にリンクする。

【0069】

メモリ３０３は、図６又は図７又は図８Ａ又は図９に開示するようなアルゴリズムに関連するプログラムの変数及び命令を受け取るように意図されたレジスタを含む。発明の変形では、メモリ３０３は、隣接する制動中の列車の存在及び／又は不在を経時的に示すプロファイルを含むことができる。プロセッサ３００は、通信インターフェース２０７を通して受け取られるプロファイルをメモリ３０３に記憶することができる。

【0070】

リードオンリーメモリ、又は場合によっては、フラッシュメモリ３０２は、変電所有効化／遮断コントローラーＥＩＣの電源が投入されたときに、ランダムアクセスメモリ３０３に対する、図６又は図７又は図８Ａ又は図９に開示するようなアルゴリズムに関連するプログラムの命令を含む。

【0071】

検出器３０５は、電流、電圧及び／又は時間のセンサーである。例として、検出器３０５は、変電所ＳＴによって架線ＣＡに供給される電流を検知する。

【0072】

別の例として、検出器３０５は、変電所ＳＴが架線ＣＡに電流を注入する点の両側において架線ＣＡを流れる電流を検知する。

【0073】

別の例として、検出器３０５は、変電所ＳＴが架線ＣＡに電流を注入する点において架線ＣＡの電圧を検知する。

【0074】

別の例として、検出器３０５は、図２Ａにおける変電所ＳＴの変圧器ＴＲによって提供される各位相の電圧及び／又は電流を検知する。

【0075】

更に別の例として、検出器３０５は、時間を測定するクロックを備える。検出器３０５は、検知した情報をデジタル形式に変換し、この検知した情報を、バス３０１を通してプロセッサ３００に送出する。

【0076】

有効化／遮断インターフェース３０６は、架線ＣＡに変電所ＳＴを接続する／架線ＣＡから変電所ＳＴを切断するために有効化／遮断装置ＥＩＣを制御する手段である。

【0077】

ネットワークインターフェース３０７は、変電所有効化／遮断コントローラーＥＩＣと、隣接する変電所を制御する有効化／遮断コントローラーＥＩＣ及び／又はサーバーＳｅｒｖとの間で、メッセージの交換を可能にすることができる。

【0078】

変電所有効化／遮断コントローラーＥＩＣは、ＰＣ（パーソナルコンピューター）、ＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）若しくはマイクロコントローラー等のプログラム可能なコンピューティングマシンによる１組の命令若しくはプログラムの実行によってソフトウェアにおいて実施することができるか、又はそうでない場合、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）若しくはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）等のマシン若しくは専用コンポーネントによってハードウェアにおいて実施することができる。

【0079】

言い換えれば、変電所有効化／遮断コントローラーＥＩＣは、変電所有効化／遮断コントローラーＥＩＣに、図６又は図７又は図８Ａ又は図９に開示するようなアルゴリズムに関連するプログラムを実行させる、回路、又は回路を含む装置を含む。

【0080】

図４は、本発明によるサーバーのアーキテクチャの一例を表す。

【0081】

サーバーＳｅｒｖは、例えば、バス４０１によって共に接続されたコンポーネントに基づくアーキテクチャと、図８Ｂに開示されているようなプログラムによって制御されるプロセッサ４００とを有する。

【0082】

バス４０１は、プロセッサ４００を、リードオンリーメモリＲＯＭ４０２、ランダムアクセスメモリＲＡＭ４０３及び通信インターフェース４０７にリンクする。

【0083】

メモリ４０３は、図８Ｂに開示されているようなアルゴリズムに関連するプログラムの変数及び命令を受信するように意図されたレジスタを含む。

【0084】

リードオンリーメモリ、又は場合によっては、フラッシュメモリ４０２は、図８Ｂに開示されているような、サーバーＳｅｒｖの電源が投入されたときに、ランダムアクセスメモリ４０３に対するアルゴリズムに関連するプログラムの命令を含む。

【0085】

ネットワークインターフェース４０７は、変電所有効化／遮断コントローラーＥＩＣとのメッセージの交換を可能にすることができる。

【0086】

サーバーＳｅｒｖは、ＰＣ（パーソナルコンピューター）、ＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）若しくはマイクロコントローラー等のプログラム可能なコンピューティングマシンによって、１組の命令若しくはプログラムの実行によってソフトウェアにおいて実施することができるか、又はそうでない場合、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）若しくはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）等のマシン又は専用コンポーネントによってハードウェアにおいて実施することができる。

【0087】

換言すれば、サーバーＳｅｒｖは、図８Ｂに開示されているようなアルゴリズムに関連したプログラムをサーバーＳｅｒｖに実行させる、回路、又は回路を含む装置を備える。

【0088】

図５Ａ及び図５Ｂは、本発明による変電所有効化／遮断コントローラーのセンサーの例を表す。

【0089】

変電所ＳＴは、注入点Ｐにおいて架線ＣＡに電流を注入し、注入された電流は、線路ＲＡを通って戻される。

【0090】

図５Ａは、本発明の具現化モードに従って変電所有効化／遮断コントローラーＥＩＣの検出器３０５に含まれるセンサーの位置を表す。電流センサー５０１及び５０２は、変電所ＳＴが架線ＣＡに電流を注入する注入点Ｐの両側において、架線ＣＡを流れている電流を検知する。

【0091】

一変形では、検出器３０５は、変電所ＳＴが架線ＣＡに電流を注入する注入点Ｐにおいて架線電圧を測定する電圧センサー５０３を更に備える。センサー５０３によって検知される電圧が所定閾値未満になると、プロセッサ３００は、周囲に制動中の列車が不在であると判断することができる。

【0092】

図５Ａには示さないが、本発明によれば、変電所ＳＴは、２つ以上の線路と２つ以上の架線とに電力を供給することができる。変電所ＳＴによって電力が供給される各架線ＣＡに対して、検出器３０５は、一対のセンサー５０１及び５０２を備える。

【0093】

図５Ｂは、本発明の別の具現化モードに従って変電所有効化／遮断コントローラーＥＩＣの検出器３０５に含まれる電流センサーの位置を表す。

【0094】

電流センサー５０１は、変電所ＳＴが架線ＣＡに電流を注入する注入点Ｐの一方の側において、架線ＣＡを流れている電流を検知する。電流センサー５０４は、変電所ＳＴによって架線ＣＡに注入される電流を検知する。センサー５０１及び５０４によって検知される電流を用いて、プロセッサ３００は、センサー５０１及び５０４によって検知される電流の差であるものとして、注入点Ｐの他方の側において架線ＣＡを流れている電流を求めることができる。

【0095】

架線ＣＡの両側を通って同じ方向に流れている電流は、１つの第１の側が第２の側に実際に電流を供給していることを示し、したがって、変電所ＳＴの付近における制動中の列車の存在を示す。

【0096】

図６は、本発明の第１の具現化モードによる変電所有効化／遮断コントローラーＥＩＣによって実行されるアルゴリズムを表す。

【0097】

より厳密には、本アルゴリズムは、各変電所有効化／遮断コントローラーＥＩＣのプロセッサ３００によって実行される。

【0098】

ステップＳ６０において、プロセッサ３００は、変電所有効化／遮断コントローラーＥＩＣによって制御される変電所ＳＴとその隣接する変電所ＳＴとの間の区間のうちの１つに、制動中の列車が存在しているか否かを判断する。

【0099】

例えば、プロセッサ３００は、架線ＣＡの両側を流れている電流の方向を比較することによって、隣接する制動中の列車が存在すると判断する。架線ＣＡの両側を流れている電流は、検出器３０５によって検知されるか、又は、注入された電流と検出器３０５によって検知される架線ＣＡの一方の側を流れている電流との差によって求められる。架線ＣＡの両側を流れている電流が同じ方向に流れる場合、プロセッサ３００は、隣接する制動中の列車が存在すると判断する。

【0100】

例えば、本発明の別の変形では、プロセッサ３００は、検出器３０５によって測定される時刻とＲＡＭメモリ３０３内に含まれる所定のプロファイルとを比較して、隣接する制動中の列車が存在すると判断する。所定のプロファイルが、測定時刻における隣接する制動中の列車の存在を示す場合、プロセッサ３００は、隣接する制動中の列車が存在すると判断する。

【0101】

例えば、本発明の別の変形では、プロセッサ３００は、通信インターフェース３０７を通して、隣接する制動中の列車の存在を示すメッセージを受け取っているとき、隣接する制動中の列車が存在すると判断する。

【0102】

変電所ＳＴは、また、第２の列車にも電流を供給している場合、架線に高電圧をかけ、隣接する制動中の列車のパンタグラフに更に高い架線電圧をもたらす。こうした状況では、隣接する制動中の列車のモードが、その回生電力の一部を絞り込んでおり、望ましくないエネルギー損失をもたらしている可能性がある。

【0103】

プロセッサ３００は、隣接する制動中の列車が存在すると判断した場合、ステップＳ６１に進む。そうでない場合、プロセッサ３００は、ステップＳ６０に戻る。

【0104】

ステップＳ６１において、プロセッサ３００は、有効化／遮断装置ＥＩＤ用の手段を変電所によって架線に電力網からの電力が提供されていない状態に起動するために、接続／切断インターフェース３０６に命令する。

【0105】

次のステップＳ６２において、プロセッサ３００は、有効化／遮断装置ＥＩＤ用の手段を変電所によって架線に電力網からの電力が提供されている状態に起動する時間であるか否かを判断する。

【0106】

例えば、プロセッサ３００は、ステップＳ６１から出て以来、経過した時間が所定値を上回る場合、有効化／遮断装置ＥＩＤ用の手段を変電所によって架線に電力網からの電力が提供されている状態に起動する時間であると判断する。

【0107】

例えば、プロセッサ３００は、検出器３０５における電圧センサー５０３によって検知される変電所と架線との間の接続部における架線電圧が、事前定義された値未満になった場合、有効化／遮断装置ＥＩＤ用の手段を変電所によって架線に電力網からの電力が提供されている状態に起動する時間であると判断する。架線電圧は低く、１つの列車は少なくとも低い電圧絞り込み状態にあり、必要な加速電流は低い。これは、両区間において制動中の列車が不在であることによってもたらされる可能性がある、加速中の列車への供給電流の不足を示す。

【0108】

例えば、プロセッサ３００は、検知された電流が事前定義された値未満である場合に、区間のうちの１つを流れている電流を検知することにより、有効化／遮断装置ＥＩＤ用の手段を変電所によって架線に電力網からの電力が提供されている状態に起動する時間であると判断する。これは、以前制動中であった周囲の列車がその回生を徐々に停止していることと、変電所が再接続された場合に、隠れ効果による絞り込み損失がわずかなままとなることとを示す。

【0109】

例えば、プロセッサ３００は、検出器３０５によって検出された時刻とメモリ３０３に記憶されたプロファイルとを比較することにより、有効化／遮断装置ＥＩＤ用の手段を変電所によって架線に電力網からの電力が提供されている状態に起動する時間であると判断する。メモリ３０３に記憶されたプロファイルが、検知された時刻において隣接する制動中の列車の不在を示す場合、プロセッサは、有効化／遮断装置ＥＩＤ用の手段を変電所によって架線に電力網からの電力が提供されている状態に起動する時間であると判断する。例えば、プロセッサ３００は、通信インターフェース３０７を通して、隣接する制動中の列車の不在を示すメッセージを受け取っているとき、有効化／遮断装置ＥＩＤ用の手段を変電所によって架線に電力網からの電力が提供されている状態に起動する時間であると判断する。

【0110】

有効化／遮断装置ＥＩＤ用の手段を変電所によって架線に電力網からの電力が提供されている状態に起動する時間である場合、プロセッサ３００は、ステップＳ６３に進む。そうでない場合、プロセッサ３００はステップＳ６２に戻る。

【0111】

ステップＳ６３において、プロセッサ３００は、有効化／遮断装置ＥＩＤ用の手段を変電所によって架線に電力網からの電力が提供されている状態に起動するために、有効化／遮断インターフェース３０６に命令する。

【0112】

そして、プロセッサ３００はステップＳ６０に戻る。

【0113】

図７は、本発明の第２の具現化モードによる変電所有効化／遮断コントローラーによって実行されるアルゴリズムを表す。

【0114】

より厳密には、本アルゴリズムは、各変電所有効化／遮断コントローラーのプロセッサ３００によって実行される。

【0115】

ステップＳ７０において、プロセッサ３００は、架線ＣＡの第１の区間に流れている第１の電流と架線ＣＡの第２の区間に流れている第２の電流とを求める。

【0116】

例として、第１の電流及び第２の電流は、検出器３０５によって検知される。図１の例によれば、区間Ｓ１２及びＳ２３を流れている電流は、変電所ＳＴ２の検出器３０５によって検知され、区間Ｓ２３及びＳ３４を流れている電流は、変電所ＳＴ３の検出器によって検知される。

【0117】

他の例として、第１の電流と変電所によって架線ＣＡに注入される電流とが、検出器３０５によって検知され、プロセッサ３００は、第１の電流と変電所によって架線に注入される電流との差として第２の電流を求める。

【0118】

次のステップＳ７１において、プロセッサ３００は、隣接する変電所を制御している変電所有効化／遮断コントローラーＥＩＣにメッセージを転送するようにネットワークインターフェース３０７に命令し、そのメッセージは、検知された電流の値を含む。

【0119】

図１の例によれば、メッセージは、変電所ＳＴ２の変電所有効化／遮断コントローラーＥＩＣによって変電所ＳＴ１及びＳＴ３の変電所有効化／遮断コントローラーＥＩＣに送出される。

【0120】

次のステップＳ７２において、プロセッサ３００は、ネットワークインターフェース３０７を通して、隣接する変電所を制御している変電所有効化／遮断コントローラーＥＩＣからメッセージを受け取り、各メッセージは、隣接する変電所の検出器３０５による検知された電流の値を含む。

【0121】

図１の例によれば、変電所ＳＴ２は、区間Ｓ０１及びＳ１２の検知された電流の値を含む変電所ＳＴ１からのメッセージと、区間Ｓ２３及びＳ３４の検知された電流の値を含む変電所ＳＴ３からのメッセージとを受け取る。

【0122】

次のステップＳ７３において、プロセッサ３００は、変電所とその隣接する変電所ＳＴとの間の区間のうちの１つに、制動中の列車があるか否かを判断する。

【0123】

例えば、プロセッサ３００は、各区間に対して、ステップＳ７０において検知された電流とその区間に対して隣接する変電所から受け取られた電流との差を計算する。差が所定の正の値より大きい場合、その区間における少なくとも１つの列車が架線に電力を提供し、すなわち、その区間に制動中の列車が位置している。

【0124】

変電所ＳＴとその隣接する変電所ＳＴとの間の区間のうちの１つに制動中の列車がある場合、プロセッサ３００は、ステップＳ７４に進む。そうでない場合、プロセッサ３００は、ステップＳ７３に戻る。

【0125】

ステップＳ７４において、プロセッサ３００は、有効化／遮断装置ＥＩＤ用の手段を変電所によって架線に電力網からの電力が提供されていない状態に起動するために、接続／切断インターフェース３０６に命令する。

【0126】

次のステップＳ７５において、プロセッサ３００は、有効化／遮断装置ＥＩＤ用の手段を変電所によって架線に電力網からの電力が提供されている状態、すなわち架線に電力を提供している状態に起動する時間であるか否かを判断する。

【0127】

例えば、プロセッサ３００は、架線への電力の提供の停止と現在時刻との間で経過した時間が所定値を上回る場合、有効化／遮断装置ＥＩＤ用の手段を変電所によって架線に電力網からの電力が提供されている状態に起動する時間であると判断する。

【0128】

例えば、プロセッサ３００は、ステップＳ７０において開示されているように区間を流れている電流を検知することにより、ステップＳ７１に開示されているように、隣接する変電所にメッセージを転送することにより、ステップＳ７２に開示されているように、隣接する変電所からメッセージを受け取ることにより、かつ、ステップＳ７２に開示されているように各区間に対して、変電所において検知された電流とその区間に対する隣接する変電所から受け取られた電流との差を計算することにより、有効化／遮断装置ＥＩＤ用の手段を変電所によって架線に電力網からの電力が提供されている状態に起動する時間であると判断する。その差が負の所定値を下回る場合、その区間は、制動中の列車等の電力源より加速中の列車等のより大きい電力負荷を含み、区間内で電力が制動中の列車から加速中の列車に直接流れることができるため、制動中の列車は、変電所によって隠されないとみなすことができる。

【0129】

有効化／遮断装置ＥＩＤ用の手段を変電所によって架線に電力網からの電力が提供されている状態に起動する時間である場合、プロセッサ３００は、ステップＳ７６に進む。そうでない場合、プロセッサ３００は、ステップＳ７５に戻る。

【0130】

ステップＳ７６において、プロセッサ３００は、有効化／遮断装置ＥＩＤ用の手段を変電所によって架線に電力網からの電力が提供されている状態に起動するために、有効化／遮断インターフェース３０６に命令する。

【0131】

図８Ａは、本発明の第３の具現化モード及び第４の具現化モードによる変電所有効化／遮断コントローラーによって実行されるアルゴリズムを表す。

【0132】

より厳密には、本アルゴリズムは、各変電所有効化／遮断コントローラーのプロセッサ３００によって実行される。

【0133】

ステップＳ８００において、ステップＳ７０において開示されているように、プロセッサ３００は、架線ＣＡの第１の区間に流れている第１の電流と架線ＣＡの第２の区間に流れている第２の電流とを求める。

【0134】

次のステップＳ８０１において、プロセッサ３００は、サーバーＳｅｒｖにメッセージを転送するようにネットワークインターフェース３０７に命令し、メッセージは、求められた電流の値を含む。

【0135】

次のステップＳ８０２において、プロセッサ３００は、ネットワークインターフェース３０７を通してサーバーＳｅｒｖから、変電所ＳＴによって架線ＣＡに電力網ＧＲからの電力が提供されるべきではないことを示すメッセージが受け取られているか否かを判断する。

【0136】

変電所ＳＴによって架線ＣＡに電力網ＧＲからの電力が提供されるべきではないことを示すメッセージが受け取られた場合、プロセッサ３００は、ステップＳ８０３に進む。そうでない場合、プロセッサ３００は、ステップＳ８０４に進む。

【0137】

ステップＳ８０３において、プロセッサ３００は、有効化／遮断装置ＥＩＤ用の手段を変電所ＳＴによって架線ＣＡに電力網ＧＲからの電力が提供されていない状態に起動するために、有効化／遮断インターフェースＥＩＩ３０６に命令する。

【0138】

次のステップＳ８０４において、プロセッサ３００は、ネットワークインターフェース３０７を通してサーバーＳｅｒｖから、変電所ＳＴによって架線ＣＡに電力網ＧＲからの電力が提供されるべきことを示すメッセージが受け取られているか否かを判断する。

【0139】

変電所ＳＴによって架線ＣＡに電力網ＧＲからの電力が提供されるべきであることを示すメッセージが受け取られた場合、プロセッサ３００は、ステップＳ８０５に進む。そうでない場合、プロセッサ３００は、ステップＳ８００に進む。

【0140】

ステップＳ８０５において、プロセッサ３００は、有効化／遮断装置ＥＩＤ用の手段を変電所ＳＴによって架線ＣＡに電力網ＧＲからの電力が提供されている状態に起動するために、有効化／遮断インターフェースＥＩＩ３０６に命令する。

【0141】

図８Ｂは、本発明の第３の具現化モード及び第４の具現化モードによるサーバーによって実行されるアルゴリズムを表す。

【0142】

より厳密には、本アルゴリズムは、サーバーＳｅｒｖのプロセッサ４００によって実行される。

【0143】

ステップＳ８５０において、プロセッサ４００は、ネットワークインターフェース４０７を通して、各変電所ＳＴの有効化／遮断コントローラーＥＩＣからメッセージを受け取り、各メッセージは、図８ＡのステップＳ８００において開示されているように各変電所ＳＴの変電所検出器３０５による検知された電流の値を含む。

【0144】

次のステップＳ８５１において、プロセッサ４００は、各変電所ＳＴに対して、変電所ＳＴとその隣接する変電所ＳＴとの間の区間のうちの１つに制動中の列車があるか否かを判断する。

【0145】

例えば、プロセッサ３００は、各変電所ＳＴ及び各区間に対して、ステップＳ８５０において変電所ＳＴから受け取られた電流値と、区間に対して隣接する変電所ＳＴから受け取られた電流との差を計算する。この差が所定値を上回る場合、区間ＳＴにおける少なくとも１つの列車が他の区間における別の列車に電力を提供し、すなわち、その区間に制動中の列車がある。

【0146】

例えば、プロセッサ４００は、各変電所ＳＴに対して、接続タイムテーブルに従って、変電所とその隣接する変電所ＳＴとの間の区間のうちの１つに制動中の列車があるか否かを判断する。接続テーブルは、列車の運転プロファイル及びタイムテーブルに従って、通過する列車のあり得る加速時刻及び減速時刻に従って確定される。切断及び再接続手順は、決定論的であり、全ての列車運転士に可視である。接続テーブルは、切断がない場合の絞り込み電力の確定された測定値である。

【0147】

区間のうちの１つに制動中の列車がない場合、プロセッサ４００は、ステップＳ８５３に進む。少なくとも１つの変電所ＳＴの区間のうちの１つに制動中の列車がある場合、プロセッサ４００は、ステップＳ８５２に進む。

【0148】

ステップＳ８５２において、プロセッサは、区間のうちの１つに制動中の列車がある各変電所ＳＴへのメッセージの転送を命令する。メッセージは、変電所ＳＴによって架線ＣＡに電力網ＧＲからの電力が提供されるべきでないことを示す。

【0149】

次のステップＳ８５３において、プロセッサ４００は、各変電所ＳＴに対して、変電所ＳＴとその隣接する変電所ＳＴとの間の区間のうちの１つに制動中の列車があるか否かを判断する。

【0150】

例えば、プロセッサ４００は、各変電所ＳＴ及び各区間に対して、ステップＳ８５０において変電所ＳＴから受け取られた電流値と、区間に対して隣接する変電所ＳＴから受け取られた電流との差を計算する。この差が所定値を下回る場合、その区間における列車は他の区間における別の列車に電力を提供せず、すなわち、その区間に制動中の列車がない。

【0151】

例えば、プロセッサ４００は、各変電所ＳＴに対して、接続タイムテーブルに従って、変電所とその隣接する変電所ＳＴとの間の区間のうちの１つに制動中の列車があるか否かを判断する。接続テーブルは、列車の運転プロファイル及びタイムテーブルに従って、通過する列車のあり得る加速時刻及び減速時刻に従って確定される。切断及び再接続手順は、決定論的であり、全ての列車運転士に可視である。接続テーブルは、切断がない場合の絞り込み電力の確定された測定値である。

【0152】

区間のうちの１つに制動中の列車がない場合、プロセッサ４００は、ステップＳ８５３に進む。少なくとも１つの変電所ＳＴの区間のうちの１つに制動中の列車がある場合、プロセッサ４００は、ステップＳ８５２に進む。

【0153】

区間のうちの１つに制動中の列車がない場合、プロセッサ４００は、ステップＳ８５１に進む。少なくとも１つの変電所ＳＴの区間のうちの１つに制動中の列車がない場合、プロセッサ４００は、ステップＳ８５４に進む。

【0154】

ステップＳ８５４において、プロセッサは、区間のうちの１つに制動中の列車がない各変電所ＳＴへのメッセージの転送を命令する。メッセージは、変電所ＳＴによって架線ＣＡに電力網ＧＲからの電力が提供されるべきであることを示す。

【0155】

図９は、本発明の第４の具現化モードによる変電所接続及び遮断コントローラーによって実行されるアルゴリズムを表す。

【0156】

より厳密には、本アルゴリズムは、各変電所有効化／遮断コントローラーＥＩＣのプロセッサ３００によって実行される。

【0157】

ステップＳ９００において、プロセッサ３００は、図７のステップＳ７０において開示されているように、架線ＣＡの第１の区間を流れている第１の電流と、架線ＣＡの第２の区間を流れている第２の電流とを求める。

【0158】

次のステップＳ９０１において、プロセッサ３００は、サーバーＳｅｒｖにメッセージを転送するようにネットワークインターフェース３０７に命令し、このメッセージは、ステップＳ９００において求められた電流の値を含む。

【0159】

ステップＳ９０２において、プロセッサ３００は、変電所有効化／遮断コントローラーＥＩＣによって制御される変電所ＳＴとその隣接する変電所ＳＴとの間の区間のうちの１つに、制動中の列車が存在しているか否かを判断する。

【0160】

例えば、プロセッサ３００は、架線ＣＡの両側を流れている電流の方向を比較することによって、隣接する制動中の列車が存在すると判断する。架線ＣＡの両側を流れている電流は、検出器３０５によって検知されるか、又は、注入された電流と検出器３０５によって検知される架線ＣＡの一方の側を流れている電流との差によって求められる。架線ＣＡの両側を流れている電流が同じ方向に流れる場合、プロセッサ３００は、隣接する制動中の列車が存在すると判断する。

【0161】

例えば、本発明の別の変形では、プロセッサ３００は、検出器３０５によって測定される時刻とＲＡＭメモリ３０３内に含まれる所定のプロファイルとを比較して、隣接する制動中の列車が存在すると判断する。所定のプロファイルが、測定時刻における隣接する制動中の列車の存在を示す場合、プロセッサ３００は、隣接する制動中の列車が存在すると判断する。

【0162】

例えば、本発明の別の変形では、プロセッサ３００は、通信インターフェース３０７を通して、隣接する制動中の列車の存在を示すメッセージを受け取っているとき、隣接する制動中の列車が存在すると判断する。

【0163】

変電所ＳＴは、また、第２の列車にも電流を供給している場合、架線に高電圧をかけ、隣接する制動中の列車のパンタグラフに更に高い架線電圧をもたらす。こうした状況では、隣接する制動中の列車のモードが、その回生電力の一部を絞り込んでおり、望ましくないエネルギー損失をもたらしている可能性がある。

【0164】

プロセッサ３００は、隣接する制動中の列車が存在すると判断した場合、ステップＳ９０４に進む。そうでない場合、プロセッサ３００は、ステップＳ９０３に進む。

【0165】

ステップＳ９０３において、プロセッサ３００は、ネットワークインターフェース３０７を通してサーバーＳｅｒｖから、変電所ＳＴによって架線ＣＡに電力網ＧＲからの電力が提供されるべきではないことを示すメッセージが受け取られているか否かを判断する。

【0166】

変電所ＳＴによって架線ＣＡに電力網ＧＲからの電力が提供されるべきではないことを示すメッセージが受け取られた場合、プロセッサ３００は、ステップＳ９０４に進む。そうでない場合、プロセッサ３００は、ステップＳ９０５に進む。

【0167】

ステップＳ９０４において、プロセッサ３００は、有効化／遮断装置ＥＩＤ用の手段を変電所ＳＴによって架線ＣＡに電力網ＧＲからの電力が提供されていない状態に起動するために、有効化／遮断インターフェースＥＩＩ３０６に命令する。

【0168】

次のステップＳ９０５において、プロセッサ３００は、有効化／遮断装置ＥＩＤ用の手段を変電所ＳＴによって架線ＣＡに電力網ＧＲからの電力が提供されている状態に起動する時間であるか否かを判断する。

【0169】

例えば、プロセッサ３００は、ステップＳ９０４から出て以来経過した時間が所定値を上回る場合、有効化／遮断装置ＥＩＤ用の手段を変電所によって架線に電力網からの電力が提供されている状態に起動する時間であると判断する。

【0170】

例えば、プロセッサ３００は、検出器３０５における電圧センサー５０３によって検知される変電所と架線との間の接続部における架線電圧が、事前定義された値未満になった場合、有効化／遮断装置ＥＩＤ用の手段を変電所によって架線に電力網からの電力が提供されている状態に起動する時間であると判断する。架線電圧は低く、１つの列車は少なくとも低い電圧絞り込み状態にあり、必要な加速電流は低い。これは、両区間において制動中の列車が不在であることによってもたらされる可能性がある、加速中の列車への供給電流の不足を示す。

【0171】

例えば、プロセッサ３００は、検知された電流が事前定義された値未満である場合に、区間のうちの１つを流れている電流を検知することにより、有効化／遮断装置ＥＩＤ用の手段を変電所によって架線に電力網からの電力が提供されている状態に起動する時間であると判断する。これは、以前制動中であった周囲の列車がその回生を徐々に停止していることと、変電所が再接続された場合に、隠れ効果による絞り込み損失がわずかなままとなるということを示す。

【0172】

例えば、プロセッサ３００は、検出器３０５によって検出された時刻とメモリ３０３に記憶されたプロファイルとを比較することにより、有効化／遮断装置ＥＩＤ用の手段を変電所によって架線に電力網からの電力が提供されている状態に起動する時間であると判断する。メモリ３０３に記憶されたプロファイルが、検知された時刻において隣接する制動中の列車の不在を示す場合、プロセッサは、有効化／遮断装置ＥＩＤ用の手段を変電所によって架線に電力網からの電力が提供されている状態に起動する時間であると判断する。例えば、プロセッサ３００は、通信インターフェース３０７を通して、隣接する制動中の列車の不在を示すメッセージを受け取っているとき、有効化／遮断装置ＥＩＤ用の手段を変電所によって架線に電力網からの電力が提供されている状態に起動する時間であると判断する。

【0173】

有効化／遮断装置ＥＩＤ用の手段を変電所によって架線に電力網からの電力が提供されている状態に起動する時間である場合、プロセッサ３００は、ステップＳ９０６に進む。そうでない場合、プロセッサ３００は、ステップＳ９０５に戻る。

【0174】

次のステップＳ９０６において、プロセッサ３００は、ネットワークインターフェース３０７を通してサーバーＳｅｒｖから、変電所によって架線に電力網からの電力が提供されるべきであることを示すメッセージが受け取られているか否かを判断する。

【0175】

変電所によって架線に電力網からの電力が提供されるべきであることを示すメッセージが受け取られた場合、プロセッサ３００は、ステップＳ９０７に進む。そうでない場合、プロセッサ３００は、ステップＳ９０５に戻る。

【0176】

ステップＳ９０７において、プロセッサ３００は、有効化／遮断装置ＥＩＤ用の手段を変電所によって架線に電力網からの電力が提供されていない状態に起動するために、有効化／遮断インターフェース３０６に命令する。その後、プロセッサ３００は、ステップＳ９００に戻る。

【0177】

当然のことながら、本発明の範囲から逸脱することなく、上述した本発明の実施形態に対して多くの変更を行うことができる。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9】