JP5847736B2 - Train control system and train control method - Google Patents
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Description
本発明は、列車に搭載された車上装置と地上装置とが通信することで列車の速度制御を行う列車制御システム等に関する。 The present invention relates to a train control system and the like for controlling the speed of a train through communication between an on-board device mounted on the train and a ground device.
近年、鉄道では、無線通信を用いた列車制御システムの開発が進んでいる。かかるシステムでは、列車に搭載された車上装置が自列車の走行位置や走行速度を算出して地上装置へ送信し、地上装置から停止位置等を含む制御情報を受信する。そして、受信した制御情報に基づいて作成した速度照査パターンに従った速度制御(ブレーキ制御)を行う車上側を主体とした構成となっているのが一般的である(例えば、特許文献1参照)。 In recent years, in trains, development of train control systems using wireless communication is progressing. In such a system, the on-board device mounted on the train calculates the traveling position and traveling speed of the own train and transmits it to the ground device, and receives control information including the stop position and the like from the ground device. And it is common that the vehicle upper side which performs speed control (brake control) according to the speed check pattern created based on the received control information is a main component (see, for example, Patent Document 1). .
鉄道では、信頼性・安全性の観点から二重系(冗長系)の構成とすることが望まれている。しかし、車上装置を二重系の構成としたり、地上装置を二重系の構成とするといった機器の二重系に目が向けられ、速度制御の基準をどのように算出するかといった機能の二重系が重要視されることは少なかった。 In railways, it is desired to have a dual (redundant) configuration from the viewpoint of reliability and safety. However, attention has been paid to the dual system of equipment, such as the on-vehicle device having a dual system configuration and the ground device having a dual system configuration, and functions such as how to calculate the speed control standard. The duplex system was rarely regarded as important.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車上装置と地上装置とが通信して列車の速度制御を行う列車制御システムにおいて、車上側と地上側とで機能の冗長系を構成し、列車制御の安全性の向上を図ることである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a train control system in which an on-board device and a ground device communicate to control the speed of a train. It is to configure a redundant system of functions and improve the safety of train control.
上記課題を解決するための第1の発明は、
列車に搭載された車上装置と地上装置とが通信することで前記列車の速度制御を行う列車制御システムであって、
前記車上装置は、
前記列車の走行位置を取得する位置取得手段(例えば、図5の位置速度算出部120)と、
前記列車の走行速度を取得する速度取得手段(例えば、図5の位置速度算出部120)と、
前記取得された走行位置及び走行速度を含む走行情報を、前記地上装置へ送信する車上送信手段(例えば、図5の車上送信制御部150)と、
前記地上装置から地上予測情報を受信する車上受信手段(例えば、図5の車上受信制御部160)と、
前記受信された地上予測情報に含まれる第1の照査速度候補(と、所与の制御タイミングにおいて前記取得された走行位置に対応する、前記車上装置に記憶された前記列車の運転曲線中の第2の照査速度候補(とに基づいて、照査速度を決定する照査速度決定手段(例えば、図5の照査速度決定部130)と、
前記制御タイミングにおいて前記取得された走行速度と、前記決定された照査速度とを比較して、前記列車の速度制御を行う速度制御手段(例えば、図5の速度制御部140)と、
を備え、
前記地上装置は、
前記車上装置から前記走行情報を受信する地上受信手段(例えば、図6の地上受信制御部340)と、
前記受信された走行情報に基づいて、前記制御タイミングにおける前記列車の予測位置を算出する位置予測手段(例えば、図6の位置予測部310)と、
前記地上装置に記憶された前記列車の運転曲線中の前記予測位置に対応する速度を前記第1の照査速度候補として選定する選定手段(例えば、図6の照査速度候補算出部320)と、
前記選定された前記第1の照査速度候補を含む前記地上予測情報を前記車上装置へ送信する地上送信手段(例えば、図6の地上送信制御部330)と、
を備えた、
列車制御システムである。
The first invention for solving the above-described problems is
A train control system that controls the speed of the train by communicating with an on-board device and a ground device mounted on a train,
The on-board device is
Position acquisition means (for example, position
Speed acquisition means (for example, the position
On-vehicle transmission means (for example, on-vehicle
On-vehicle receiving means for receiving ground prediction information from the ground device (for example, on-vehicle
The first verification speed candidate included in the received ground prediction information (and the driving curve of the train stored in the on-board device corresponding to the travel position acquired at a given control timing) A second verification speed candidate (based on the verification speed determination means for determining the verification speed (for example, the verification
Speed control means (for example,
With
The ground device is
Ground receiving means (for example, the ground
Based on the received travel information, position prediction means (for example, the
A selection means (for example, a verification speed
Ground transmission means (for example, the ground
With
It is a train control system.
また、他の発明として、
列車の走行位置及び走行速度を随時算出する当該列車に搭載された車上装置と地上装置とが互いに通信して前記列車の速度制御を行う列車制御方法であって、
前記車上装置が、前記列車の走行位置及び走行速度を含む走行情報を前記地上装置へ送信する車上送信ステップ(例えば、図7のステップA5)と、
前記地上装置が、前記走行情報を受信する地上受信ステップ(例えば、図8のステップB1)と、
前記地上装置が、前記受信した走行情報に基づいて、所与の制御タイミングにおける前記列車の予測位置を算出する位置予測ステップ(例えば、図8のステップB13)と、
前記地上装置が、前記地上装置に記憶された前記列車の運転曲線中の前記予測位置に対応する速度を第1の照査速度候補として選定する選定ステップ(例えば、図8のステップB19)と、
前記地上装置が、前記選定した前記第1の照査速度候補を含む前記地上予測情報を前記車上装置へ送信する地上送信ステップ(例えば、図8のステップB21)と、
前記車上装置が、前記地上予測情報を受信する車上受信ステップ(例えば、図7のステップA7)と、
前記車上装置が、前記受信した地上予測情報に含まれる前記第1の照査速度候補と、前記制御タイミングにおける前記列車の走行位置に対応する、前記車上装置に記憶された前記列車の運転曲線中の第2の照査速度候補とに基づいて、照査速度を決定する照査速度決定ステップ(例えば、図7のステップA13,A19)と、
前記車上装置が、前記制御タイミングにおける前記列車の走行速度と、前記決定した照査速度とを比較して、前記列車の速度制御を行う速度制御ステップ(例えば、図7のステップA23〜A31)と、
を含む列車制御方法を構成しても良い。
As another invention,
A train control method for controlling the speed of the train by communicating with the on-board device and the ground device mounted on the train to calculate the travel position and travel speed of the train as needed,
An on-vehicle transmission step (for example, step A5 in FIG. 7) in which the on-vehicle device transmits traveling information including a traveling position and a traveling speed of the train to the ground device;
A ground receiving step (for example, step B1 in FIG. 8) in which the ground device receives the travel information;
A position prediction step (for example, step B13 in FIG. 8) in which the ground device calculates a predicted position of the train at a given control timing based on the received travel information;
A selection step (for example, step B19 in FIG. 8) in which the ground device selects a speed corresponding to the predicted position in the operation curve of the train stored in the ground device as a first verification speed candidate;
The ground device transmits the ground prediction information including the selected first verification speed candidate to the on-vehicle device (for example, step B21 in FIG. 8);
On-vehicle reception step (for example, step A7 in FIG. 7) in which the on-vehicle device receives the ground prediction information;
The on-board apparatus corresponds to the first verification speed candidate included in the received ground prediction information and the train running curve stored in the on-board apparatus corresponding to the travel position of the train at the control timing. A verification speed determination step (for example, steps A13 and A19 in FIG. 7) for determining a verification speed based on the second verification speed candidate in
A speed control step (for example, steps A23 to A31 in FIG. 7) in which the on-board device compares the traveling speed of the train at the control timing with the determined verification speed to control the speed of the train; ,
A train control method including the above may be configured.
この第1の発明等によれば、列車に搭載された車上装置と地上装置とが通信することで列車の速度制御を行う列車制御システムにおいて、地上装置及び車上装置それぞれが照査速度候補を算出するという機能を二重系にした列車の速度制御を実現することができる。すなわち、車上装置では、列車の走行位置及び走行速度を含む走行情報を車上装置へ送信する。一方、地上装置では、車上装置から受信した走行情報に基づいて、所与の制御タイミングにおける列車の予測位置に対応する運転曲線中の速度を第1の照査速度候補として選定し、地上予測情報に含めて車上装置へ送信する。次いで、車上装置では、地上装置から受信した第1の照査速度候補と、所与の制御タイミングにおける走行位置に対応する運転曲線中の第2の照査速度候補とに基づいて照査速度を決定する。そして、制御タイミングにおいて取得した走行速度と決定した照査速度とを比較して列車の速度制御を行う。 According to the first aspect of the invention, in the train control system that controls the speed of the train by communicating between the on-board device mounted on the train and the ground device, each of the ground device and the on-board device selects the verification speed candidate. Train speed control can be realized with the function of calculating a dual system. That is, the on-board device transmits travel information including the travel position and travel speed of the train to the on-board device. On the other hand, in the ground device, the speed in the driving curve corresponding to the predicted position of the train at a given control timing is selected as the first verification speed candidate based on the travel information received from the on-board device. To be transmitted to the on-board device. Next, the on-board device determines the check speed based on the first check speed candidate received from the ground device and the second check speed candidate in the driving curve corresponding to the travel position at a given control timing. . Then, the train speed control is performed by comparing the travel speed acquired at the control timing with the determined check speed.
また、第2の発明として、第1の発明の列車制御システムであって、
前記車上送信手段は、所定の時間間隔で前記走行情報を送信し、
前記制御タイミングは、前記車上送信手段によって直前に前記走行情報が送信された時点から前記車上装置と前記地上装置間の往復通信時間が経過した時点より遅く、且つ、前記車上送信手段によって次に前記走行情報が送信されるまでの間に定められており、
前記照査速度決定手段は、前記車上送信手段による前記直前の送信時点から前記制御タイミングに至るまでの間に前記車上受信手段によって前記地上予測情報が受信されない場合には、前記第2の照査速度候補に基づいて照査速度を決定する、
列車制御システムを構成しても良い。
As a second invention, the train control system of the first invention,
The on-vehicle transmission means transmits the travel information at a predetermined time interval,
The control timing is later than the time when the round-trip communication time between the on-vehicle device and the ground device has elapsed since the time when the traveling information was transmitted immediately before by the on-vehicle transmitting device, and by the on-vehicle transmitting device. Next, it is determined until the travel information is transmitted,
The verification speed determination means, when the ground prediction information is not received by the on-vehicle reception means between the previous transmission time by the on-vehicle transmission means and the control timing, the second verification Determine verification speed based on speed candidates,
A train control system may be configured.
この第2の発明によれば、車上装置では、地上装置の故障や車上装置と地上装置間の通信途絶等によって地上装置からの第1の照査速度候補が受信されない場合には、当該車上装置において算出した第2の照査速度候補のみを用いて照査速度を決定する。車上側と地上側とで機能を冗長化した場合には、車上・地上間に通信トラブルが発生した場合の対処が必要となる。第2の発明によれば、この通信トラブルに対処することが可能となる。 According to the second aspect of the present invention, in the on-vehicle device, if the first verification speed candidate from the ground device is not received due to a failure of the ground device or a communication interruption between the on-vehicle device and the ground device, the vehicle The verification speed is determined using only the second verification speed candidate calculated in the upper apparatus. When the functions are made redundant between the vehicle upper side and the ground side, it is necessary to take measures when a communication trouble occurs between the vehicle and the ground. According to the second invention, it is possible to cope with this communication trouble.
また、第3の発明として、第1又は第2の発明の列車制御システムであって、
前記地上送信手段は、前記予測位置を前記地上予測情報に更に含めて送信し、
前記車上装置は、前記走行情報に含まれる走行位置と、前記車上受信手段によって受信された地上予測情報に含まれる前記予測位置との差が、予め定められた距離許容条件を満たすかを判定する距離許容条件判定手段(例えば、図5の照査速度決定部130;図7のステップA9)を更に備え、
前記照査速度決定手段は、前記距離許容条件判定手段により否定判定された場合には、前記第2の照査速度候補に基づいて照査速度を決定する、
列車制御システムを構成しても良い。
Further, as a third invention, the train control system of the first or second invention,
The ground transmission means transmits the predicted position further included in the ground prediction information,
The on-vehicle device determines whether a difference between the traveling position included in the traveling information and the predicted position included in the ground prediction information received by the on-vehicle receiving unit satisfies a predetermined distance allowable condition. A distance allowable condition determining means for determining (for example, the checking
The verification speed determination means determines a verification speed based on the second verification speed candidate when a negative determination is made by the distance allowable condition determination means.
A train control system may be configured.
この第3の発明によれば、車上装置では、走行情報に含めて送信した走行位置と、受信された地上予測情報に含まれる予測位置との差が予め定められた距離許容条件を満たさない場合に、第2の照査速度候補に基づいて照査速度を決定する。つまり、地上装置で算出された予測位置の信頼性が低いとみなされる場合には、地上装置で算出された第1の照査速度候補を用いず、車上装置で算出した第2の照査速度候補のみを用いて照査速度を決定する。 According to the third aspect of the present invention, in the on-board device, the difference between the travel position transmitted in the travel information and the predicted position included in the received ground prediction information does not satisfy the predetermined distance allowable condition. In this case, the verification speed is determined based on the second verification speed candidate. That is, when it is considered that the reliability of the predicted position calculated by the ground device is low, the second verification speed candidate calculated by the on-board device is used without using the first verification speed candidate calculated by the ground device. Use only to determine the verification speed.
また、第4の発明として、第1〜第3の何れかの発明の列車制御システムであって、
前記位置予測手段は、前記地上受信手段により受信された過去の走行情報を用いて、前記列車が走行状態を維持したと仮定して前記予測位置を算出する、
列車制御システムを構成しても良い。
As a fourth invention, the train control system according to any one of the first to third inventions,
The position predicting means calculates the predicted position on the assumption that the train has maintained a traveling state using past traveling information received by the ground receiving means.
A train control system may be configured.
この第4の発明によれば、地上装置では、車上装置から受信した過去の走行情報を用いて、列車が走行状態を維持したと仮定した予測位置を算出する。 According to the fourth aspect of the invention, the ground device uses the past travel information received from the on-board device to calculate a predicted position assuming that the train has maintained the travel state.
また、第5の発明として、第1〜第4の何れかの発明の列車制御システムであって、
前記地上装置は、
前記列車について予め定められた加速性能及びブレーキ性能と、前記地上受信手段によって前回受信された走行情報とに基づいて、前記列車が取り得る速度範囲を設定する速度範囲設定手段(例えば、図6の位置予測部310;図8のステップB5)と、
前記地上受信手段によって新たに受信された走行情報に含まれる走行速度が前記速度範囲内か否かを判定し、速度範囲外の場合に当該走行速度を当該速度範囲内に補正する走行速度補正手段(例えば、図6の位置予測部310;図8のステップB9)と、
を更に備え、
前記位置予測手段は、前記走行速度補正手段による補正後の走行情報に基づいて前記予測位置を算出する、
列車制御システムを構成しても良い。
Moreover, as a fifth invention, the train control system according to any one of the first to fourth inventions,
The ground device is
Speed range setting means for setting a speed range that the train can take based on acceleration performance and braking performance determined in advance for the train and travel information received by the ground receiving means last time (for example, FIG. 6).
A traveling speed correction unit that determines whether or not the traveling speed included in the traveling information newly received by the ground receiving unit is within the speed range, and corrects the traveling speed within the speed range when the traveling speed is out of the speed range. (For example,
Further comprising
The position predicting means calculates the predicted position based on travel information corrected by the travel speed correcting means;
A train control system may be configured.
この第5の発明によれば、地上装置では、列車について予め定められた加速性能及びブレーキ性能と前回受信された走行情報とに基づいて列車が取り得る速度範囲を設定し、新たに受信された走行情報に含まれる走行速度が速度範囲外である場合に、走行速度を速度範囲内に補正し、補正後の走行情報に基づいて予測位置を算出する。 According to the fifth aspect of the invention, the ground device sets a speed range that the train can take based on the acceleration performance and brake performance that are predetermined for the train and the travel information received last time, and is newly received. When the travel speed included in the travel information is outside the speed range, the travel speed is corrected within the speed range, and the predicted position is calculated based on the corrected travel information.
また、第6の発明として、第1〜第5の何れかの発明の列車制御システムであって、
前記車上装置は、
空転又は滑走の発生を判定する空転滑走判定手段と、
前記空転滑走判定手段により肯定判定された場合に、前記車上送信手段による前記走行情報の送信を抑止する送信抑止手段と、
を更に備えた、
列車制御システムを構成しても良い。
Moreover, as a sixth invention, the train control system according to any one of the first to fifth inventions,
The on-board device is
Idling / sliding judging means for judging occurrence of idling or gliding,
A transmission inhibiting means for inhibiting transmission of the traveling information by the on-vehicle transmitting means when an affirmative determination is made by the idle running determination means;
Further comprising
A train control system may be configured.
この第6の発明によれば、車上装置において、空転又は滑走が発生した場合には、走行情報の送信を抑止する。空転又は滑走が発生した場合には、当該車上装置において取得した走行位置及び走行速度の信頼性が低いとみなせるためである。 According to the sixth aspect of the present invention, when the idling or the sliding occurs in the on-vehicle device, the transmission of the traveling information is suppressed. This is because when the idling or sliding occurs, it can be considered that the reliability of the traveling position and the traveling speed acquired in the on-vehicle device is low.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。但し、本発明の適用可能な実施形態がこれに限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the applicable embodiment of the present invention is not limited to this.
[システム構成]
図1は、本実施形態の列車制御システム1の構成図である。この列車制御システム1は、軌道Rを走行する列車10に搭載される車上装置20と、地上装置30とを備えて構成される。車上装置20と地上装置30とは、所定の無線通信回線を介した無線通信が可能となっている。
[System configuration]
FIG. 1 is a configuration diagram of a
無線通信回線は、図1に破線で示すように、その通信エリアが連続して軌道Rを含むように複数の無線基地局40を設置して構成しても良いし、或いは、軌道Rに沿ってループアンテナや漏洩同軸ケーブル(LCX)を敷設して構成しても良い。
The wireless communication line may be configured by installing a plurality of
車上装置20は、自列車の列車IDや走行位置、走行速度等を含む走行情報を地上装置30へ送信する。走行位置や走行速度は、例えば車軸に取り付けられた速度発電機が検出する回転数の計測値をもとに算出する。そして、地上装置30から送信されてくる地上予測情報をも考慮した速度照査を行って、自列車の走行(速度)を制御する。
The on-
地上装置30は、例えば中央司令所等に設置され、車上装置20と無線通信を行うことで各列車の速度制御を行う。具体的には、車上装置20から走行情報を受信すると、この走行情報に含まれる列車の走行位置や走行速度をもとに、所与の制御タイミングにおける列車の照査速度候補を算出し、地上予測情報に含めて当該車上装置20に送信する。
The
[原理]
(1)車上・地上間の通信手順
図2は、車上装置20と地上装置30との間の通信手順を示す図である。図2では、縦方向を時刻tとして、車上装置20及び地上装置30それぞれのデータの送受信タイミングを示している。
[principle]
(1) On-vehicle / ground communication procedure FIG. 2 is a diagram illustrating a communication procedure between the on-
車上装置20は、所定の通信サイクル時間Txの間隔で、当該時刻tnにおける自列車の走行位置Ln及び走行速度Vnを含む走行情報を地上装置30へ送信する(但し、n=0,1,2,・・・)。地上装置30は、車上装置20から受信した走行情報をもとに、所与の制御タイミングtpにおける列車の予測される走行位置Lp及び第1の照査速度候補Vu1を算出し、地上予測情報に含めて車上装置20へ送信する。
The on-
制御タイミングtpは、当該受信した走行情報の送信時刻tnから、所定の遅延時間Δtx経過後の時点として定められる。遅延時間Δtxは、通信サイクル時間Txより短く、車上装置20から地上装置30への走行情報の送信時間Δtaと、地上装置30における第1の照査速度候補Vu1の算出時間Δtbと、地上装置30から車上装置20への地上予測情報の送信時間Δtcと、車上装置20おける照査速度Vuの算出時間Δtdとの和として定められている(Δtx=Δta+Δtb+Δtc+Δtd)。
The control timing tp is determined as a time after a predetermined delay time Δtx has elapsed from the transmission time tn of the received travel information. The delay time Δtx is shorter than the communication cycle time Tx, the travel information transmission time Δta from the on-
(2)第1の照査速度候補Vu1の算出
地上装置30における第1の照査速度候補Vu1の算出は、次のように行われる。先ず、今回受信した時刻t1における列車の走行速度V1と、前回受信した時刻t0における走行速度V0とから、加速度α1を算出する。
α1=(V1−V0)/Tx ・・(1)
(2) Calculation of first verification speed candidate Vu1 Calculation of the first verification speed candidate Vu1 in the
α1 = (V1−V0) / Tx (1)
次いで、この加速度α1で走行した場合の、時刻tpにおける列車の予測速度Vpを算出する。
Vp=V1+α1・Δtx ・・(2)
Next, the predicted speed Vp of the train at time tp when traveling at the acceleration α1 is calculated.
Vp = V1 + α1 · Δtx (2)
続いて、この予測速度Vpをもとに、時刻tpにおける列車の予測位置Lpを算出する。
α1≠0の場合:
Lp=L1+(V12−V02)/(7.2×α1) ・・(3a)
α1=0の場合:Lp=L1+V1×Δtx ・・(3b)
Subsequently, the predicted position Lp of the train at time tp is calculated based on the predicted speed Vp.
If α1 ≠ 0:
Lp = L1 + (V1 2 −V0 2 ) / (7.2 × α1) (3a)
When α1 = 0: Lp = L1 + V1 × Δtx (3b)
そして、図3に示すように、列車の運転曲線(ランカーブ)において、予測位置Lpに対応する速度Vを算出し、これを第1の照査速度候補Vu1とする。このように算出された予測位置Lp及び第1の照査速度Vu1を含む地上予測情報が、車上装置20へ送信される。
Then, as shown in FIG. 3, in the train operation curve (run curve), the speed V corresponding to the predicted position Lp is calculated, and this is set as the first verification speed candidate Vu1. The ground prediction information including the predicted position Lp and the first verification speed Vu1 calculated in this way is transmitted to the on-
(3)車上装置における速度制御
車上装置20における速度制御は、次のように行われる。先ず、自列車の運転曲線において、現在の走行位置Lnに対応する速度Vを算出し、第2の照査速度候補Vu2とする。次いで、第2の照査速度候補Vu2と、地上装置30から受信した第1の照査速度候補Vu1とのうち、小さい方の速度を照査速度Vuとする。
(3) Speed control in on-board device Speed control in on-
そして、現在の走行速度Vnとこの照査速度Vuとを比較し、その比較結果に応じた速度制御を行う。例えば、走行速度Vnが照査速度Vuを超えるならば(Vn>Vu)、速度超過であるのでブレーキ制御を行って列車を減速させる。また、走行速度Vnが照査速度Vuを下回るならば(Vn<Vu)、速度不足であるので運転台に設けた加速指示灯を点灯させる等の加速指示の報知を行って列車の加速を促す。また、走行速度Vnが照査速度Vuに一致するならば(Vn=Vu)、理想的な速度であるので特段の制御を行わない。なお、これらの速度制御は一例であり、例えば、速度不足の場合には自動的に加速制御を行うこととしてもよいし、走行速度Vnと照査速度Vuとが一致するならば、現在速度を維持すべき旨の指示灯を点灯させることとしてもよい。また、走行速度Vnと照査速度Vuとの一致判定はある程度の許容範囲をもって略一致するとみなせる場合に一致と判定することとしてもよい。 Then, the current travel speed Vn is compared with the verification speed Vu, and speed control is performed according to the comparison result. For example, if the traveling speed Vn exceeds the verification speed Vu (Vn> Vu), the speed is exceeded, so brake control is performed to decelerate the train. Further, if the traveling speed Vn is lower than the verification speed Vu (Vn <Vu), the speed is insufficient, so that an acceleration instruction such as turning on an acceleration indicator lamp provided on the cab is notified to accelerate the train. If the traveling speed Vn matches the verification speed Vu (Vn = Vu), the speed is ideal and no special control is performed. Note that these speed controls are merely examples. For example, if the speed is insufficient, the acceleration control may be automatically performed. If the traveling speed Vn and the verification speed Vu match, the current speed is maintained. It is good also as lighting the indicator light to the effect. The coincidence determination between the traveling speed Vn and the verification speed Vu may be determined as coincidence when it can be regarded as substantially coincident with a certain allowable range.
(4)空転滑走の判定
車上装置20では、車軸に取り付けた速度発電機の計測値をもとに列車の走行位置や走行速度を検知するが、速度発電機は車軸の回転を検知するものであるため、車輪の滑走や空転(以下包括して「空転滑走」という)が発生すると、列車の走行位置や走行速度を正確に検知することができない。このような事態に対処するため、次のように構成する。
(4) Determination of idling The on-
(4−1)車上装置20
列車において、複数の車軸それぞれに速度発電機及び空転滑走検知器が取り付けられ、車軸毎に空転滑走の発生を検知可能に構成されているとする。このように構成されている場合、車上装置20では、速度発電機が取り付けられた車軸のうち、空転滑走の発生が検知されていない車軸の速度発電機の計測値のみを用いて、自列車の走行位置及び走行速度を算出する。そして、速度発電機が取り付けられた車軸の全てについて空転滑走の発生が検知された場合には、走行位置及び走行速度の地上装置30への送信を行わない。
(4-1) On-
In a train, it is assumed that a speed generator and an idling detector are attached to each of a plurality of axles, and the occurrence of idling is detected for each axle. When configured in this manner, the on-
(4−2)地上装置30
地上装置30では、車上装置20から受信した走行速度Vをもとに、列車の空転滑走の発生を判定する。先ず、加速度αをもとに列車の走行モードを判断する。すなわち、加速度αが正値ならば(α>0)加速運転と判断し、加速度αが負値ならば(α<0)減速運転と判断し、加速度αが0ならば(α=0)だ行運転と判断する。
(4-2)
The
次いで、図4に示すように、走行モードに応じて、列車が取り得る速度範囲を設定する。すなわち、前回の時刻t0の走行速度V0から、列車性能として定められている最大加速度αmaxで加速走行した場合の速度曲線(加速曲線)を算出し、この加速曲線を上限速度とする。また、前回の時刻t0の走行速度V0から、列車性能として定められている最大減速度βmaxで減速走行した場合の速度曲線(減速曲線)を算出し、この減速曲線を下限速度とする。これらの上限速度及び下限速度で定められた範囲を速度範囲として設定する。 Next, as shown in FIG. 4, the speed range that the train can take is set according to the travel mode. That is, a speed curve (acceleration curve) when the vehicle travels at the maximum acceleration αmax determined as the train performance is calculated from the travel speed V0 at the previous time t0, and this acceleration curve is set as the upper limit speed. Further, a speed curve (deceleration curve) when the vehicle decelerates at the maximum deceleration βmax determined as the train performance is calculated from the previous traveling speed V0 at time t0, and this deceleration curve is set as the lower limit speed. A range defined by these upper limit speed and lower limit speed is set as a speed range.
そして、時刻t1の走行速度V1がこの速度範囲外となった場合に、空転滑走の発生を判定する。空転の場合は加速運転であるため上限速度を超えた場合に相当し、滑走の場合は減速運転であるため下限速度を超えた(下回った)場合に相当する。空転滑走の発生を判定した場合には、時刻t1の走行速度V1を速度範囲内の速度に補正し、上述の予測位置Lpを算出する。この速度V1の補正は、例えば、速度V1が速度範囲の上限速度を超えた場合には当該上限速度に補正し、速度範囲の下限速度を下回った場合には当該下限速度に補正する。 Then, when the traveling speed V1 at time t1 is out of this speed range, the occurrence of idling is determined. In the case of idling, it corresponds to the case where the upper limit speed is exceeded because it is an acceleration operation, and in the case of sliding, it corresponds to the case where the lower limit speed is exceeded (below) because it is a deceleration operation. When the occurrence of idling is determined, the traveling speed V1 at time t1 is corrected to a speed within the speed range, and the above-described predicted position Lp is calculated. For example, when the speed V1 exceeds the upper limit speed of the speed range, the speed V1 is corrected to the upper limit speed, and when the speed V1 falls below the lower limit speed of the speed range, the speed V1 is corrected to the lower limit speed.
(5)地上・車上間の通信途絶
地上装置30と車上装置20との間で通信を行う必要があるため、通信トラブル(例えば一時的な通信途絶や通信遅延など)が生じる可能性がある。このような事態に対処するため、次のように構成する。
(5) Communication interruption between the ground and the vehicle Since it is necessary to perform communication between the
(5−1)車上装置20
地上・車上間の通信が正常に行われている場合、車上装置20では、通信サイクル時間Txにほぼ等しい時間間隔で地上予測情報を受信する。このため、走行情報の送信から所定の待機時間tw2が経過しても地上装置30から地上予測情報を受信できない場合、通信トラブルが生じたと判断する。
(5-1) On-
When the communication between the ground and the vehicle is normally performed, the on-
待機時間tw2は、車上装置20における演算時間Δtdを考慮し、走行情報の送信から地上予測情報の受信に要する時間Δtf(=Δta+Δtb+Δtc)よりも長く、通信サイクル時間Txから演算時間Δtdを引いた時間よりも短い時間として定められる(Δtf<tw2<Tx−Δtd)。
The standby time tw2 is longer than the time Δtf (= Δta + Δtb + Δtc) required from the transmission of the travel information to the reception of the ground prediction information in consideration of the calculation time Δtd in the on-
そして、通信トラブルの発生を判断した場合には、自列車の運転曲線において、現在位置Lnに対応する速度(第2の照査速度候補Vu2)を照査速度Vuとして決定し、この照査速度Vuと走行速度Vnとの比較を行う。 When it is determined that a communication trouble has occurred, the speed (second verification speed candidate Vu2) corresponding to the current position Ln is determined as the verification speed Vu in the operation curve of the own train, and the verification speed Vu and the traveling speed are determined. Comparison with the speed Vn is performed.
(5−2)地上装置30
地上・車上間の通信が正常に行われている場合、地上装置30では、通信サイクル時間Txの間隔で、車上装置20から走行情報が受信される。このため、前回の走行情報の受信から所定の待機時間tw1が経過しても車上装置20から次の走行情報が受信されない場合、通信トラブルの発生を判断する。
(5-2)
When communication between the ground and the vehicle is normally performed, the
待機時間tw1は、地上装置30及び車上装置20の通信時間Δta,Δtcや演算時間Δtb,Δtdを考慮し、通信サイクル時間Txより長く、Txの2倍の時間から遅延時間Δtxを引いた時間より短い時間として定められる(Tx<tw1<2×Tx−Δtx)。
The waiting time tw1 is longer than the communication cycle time Tx and is obtained by subtracting the delay time Δtx from the time twice the Tx in consideration of the communication times Δta and Δtc and the calculation times Δtb and Δtd of the
そして、通信トラブルの発生を判断した場合には、最後に受信した走行情報をもとに、第1の照査速度候補Vu1を算出する。すなわち、最後に受信した走行情報に含まれる時刻t0の走行位置L0及び走行速度V0をもとに、前回の加速度α0が継続されていると仮定して制御タイミングtpにおける予測位置Lpを算出し、第1の照査速度候補Vu1を算出する。 When it is determined that a communication trouble has occurred, the first verification speed candidate Vu1 is calculated based on the last received travel information. That is, based on the travel position L0 and travel speed V0 at time t0 included in the last received travel information, the predicted position Lp at the control timing tp is calculated on the assumption that the previous acceleration α0 is continued, A first verification speed candidate Vu1 is calculated.
[機能構成]
(A)車上装置
図5は、車上装置20の構成図である。図5に示すように、車上装置20は、車上処理部100と、車上記憶部200とを備えて構成される一種のコンピュータである。
[Function configuration]
(A) On-Board Device FIG. 5 is a configuration diagram of the on-
車上処理部100は、例えば、CPU等の演算装置で実現され、車上記憶部200に記憶されたプログラムやデータ、列車に搭載された無線移動局11を介した受信データ等にもとづいて、車上装置20の全体制御を行う。また、車上処理部100は、空転滑走判定部110と、位置速度算出部120と、照査速度決定部130と、速度制御部140と、車上送信制御部150と、車上受信制御部160と、車上計時部170とを有し、車上制御プログラム210に従った車上制御処理(図7参照)を行う。
The on-
空転滑走判定部110は、自列車の空転滑走の発生を判定する。具体的には、速度発電機16が取り付けられた各軸の空転滑走の発生を判定する。空転滑走の検知方法は公知の方法を採用することができる。例えば、各軸の計測値の偏差に基づいて空転滑走が発生した軸を判断したり、各軸それぞれの計測値をT車の速度情報や運転台の速度情報と比較することで各軸の空転滑走の発生を判断する。また、空転滑走判定部110は、全ての車軸について空転滑走の発生が検知された、いわゆる全軸空転の発生も判定する。
The idling
位置速度算出部120は、車軸に取り付けられた速度発電機16の回転数の計測値をもとに、自列車の現在の走行位置(キロ程で表される走行距離)及び走行速度を算出する。このとき、空転滑走判定部110によって空転滑走の発生が検知された軸については除外され、空転滑走の発生が検知されていない車軸に取り付けられた速度発電機16の計測値が走行位置及び走行速度の算出基準とされる。また、位置速度算出部120は、地上子50の近傍の通過時に、受電器17を介した当該地上子50との無線通信によって取得した地上子IDから通過した地上子を識別し、走行位置Lを補正する。
The position
位置速度算出部120によって算出された走行位置及び走行速度は、算出時刻と対応付けて位置速度データ230として蓄積記憶される。
The travel position and travel speed calculated by the position
照査速度決定部130は、照査速度Vuを決定する、具体的には、車上受信制御部160によって地上予測情報が受信されると、自列車の運転曲線において現在の走行位置に対応する速度Vを算出し、これを第2の照査速度候補Vu2として決定する。自列車の運転曲線は、運転曲線データ220として記憶されている。そして、この第2の照査速度候補Vu2と、受信した地上予測情報に含まれる第1の照査速度候補Vu1とのうち、低い方を照査速度Vuとする。
The verification
このとき、車上送信制御部150による走行情報の送信から所定の待機時間tw2が経過しても地上予測情報が受信されない場合には、第2の照査速度Vu2を照査速度Vuとして決定する。
At this time, if the ground prediction information is not received even after a predetermined waiting time tw2 has elapsed from the transmission of the travel information by the on-board
速度制御部140は、照査速度決定部130によって決定された照査速度Vuと、現在の走行速度Vnとを比較し、比較結果に応じた速度制御を行う。すなわち、走行速度Vnが照査速度Vuを超えるならば、速度超過であるので、減速指令をブレーキ機構13に出力して自列車を減速させる制動制御を行うとともに、速度超過である旨を表示装置12に表示させる。このとき、走行速度Vnと照査速度Vuとの速度差分(=Vn−Vu)を減速指令としても良い。
The
また、走行速度Vnが照査速度Vuを下回るならば、速度不足であるので、速度不足である旨を表示装置12に表示させる。このとき、走行速度Vnと照査速度Vuとの速度差分(=Vu−Vn)を加速指令としてブレーキ機構13に出力し、自列車を加速させることとしても良い。また、走行速度Vnが照査速度Vuに一致するならば、適正速度であるので、速度維持を表示装置12に表示させる。
Further, if the traveling speed Vn is lower than the verification speed Vu, the
車上送信制御部150は、所定の通信サイクル時間Txの間隔で、位置速度算出部120によって算出された自列車の走行位置L及び走行速度V、自列車の列車IDを含む走行情報を生成し、無線移動局11を介して地上装置30へ送信する。また、空転滑走判定部110によって空転滑走の発生が判定された場合には、走行情報の送信は行わない(抑止する)。
The on-board
車上受信制御部160は、無線移動局11を介して地上装置30から送信されてくる地上予測情報を受信する。
The on-vehicle
車上計時部170は、現在時刻や指定タイミングからの経過時間等を計時し、計時した時刻や経過時間を車上処理部100に出力する。
The on-
車上記憶部200は、ROMやRAM、ハードディスク等の記憶装置で実現され、車上処理部100が車上装置20を統合的に制御するためのプログラムやデータ等を記憶しているとともに、車上処理部100の作業領域として用いられ、車上処理部100が実行した演算結果や、無線基地局40を介した受信データ等が一時的に格納される。本実施形態では、車上制御プログラム210と、運転曲線データ220と、位置速度データ230とが記憶される。
The on-
図6は、地上装置30の構成図である。図6によれば、地上装置30は、地上処理部300と、地上記憶部400とを備えて構成される一種のコンピュータである。
FIG. 6 is a configuration diagram of the
地上処理部300は、CPU等の演算装置で実現され、地上記憶部400に記憶されたプログラムやデータ、無線基地局40を介した受信データ等に基づいて、地上装置30の全体制御を行う。また、地上処理部300は、位置予測部310と、照査速度候補算出部320と、地上送信制御部330と、地上受信制御部340と、地上計時部350とを有し、地上制御プログラム410に従った地上制御処理(図8参照)を行う。
The
位置予測部310は、地上受信制御部340によって受信された走行情報をもとに、該当する列車の所与の制御タイミングtpにおける予測位置Lpを算出する。該当する列車は、走行情報に含まれる列車IDから特定する。また、予測タイミングtpは、当該走行情報の送信時刻tnから所定の遅延時間Δtxだけ経過後の時刻となる。
The
具体的には、今回の走行速度V1と前回の走行速度V0とから加速度α1を算出し(式(1))、この加速度α1をもとに時刻tpにおける予測速度Vpを算出し(式(2))、この予測速度Vpをもとに時刻tpにおける予測位置Lpを算出する(式(3))。 Specifically, an acceleration α1 is calculated from the current travel speed V1 and the previous travel speed V0 (formula (1)), and a predicted speed Vp at time tp is calculated based on the acceleration α1 (formula (2) )), A predicted position Lp at time tp is calculated based on the predicted speed Vp (formula (3)).
このとき、前回の走行速度V0に基づいて速度範囲を設定する(図4参照)。そして、今回の走行速度V1がこの速度範囲外となる場合、速度範囲内となるように走行速度V1を補正し、補正後の走行速度V1を用いて予測位置Lpを算出する。 At this time, a speed range is set based on the previous travel speed V0 (see FIG. 4). When the current travel speed V1 is outside this speed range, the travel speed V1 is corrected so as to be within the speed range, and the predicted position Lp is calculated using the corrected travel speed V1.
また、当該列車の前回の走行情報の受信から所定の待機時間tw1が経過しても走行情報が受信されない場合には、最後に受信された走行情報にもとづいて、制御タイミングtpにおける予測位置Lpを算出する。制御タイミングtpは、連続して走行情報が受信されない回数をmとすると、最後に受信された走行情報の送信時刻tnから(m×Tx+Δtx)だけ経過後の時刻となる。 In addition, when the travel information is not received even after a predetermined standby time tw1 has elapsed since the previous travel information was received for the train, the predicted position Lp at the control timing tp is determined based on the travel information received last. calculate. The control timing tp is a time after (m × Tx + Δtx) has elapsed since the last received travel information transmission time tn, where m is the number of times travel information is not continuously received.
照査速度候補算出部320は、第1の照査速度候補Vu1を算出する。すなわち、該当する列車の運転曲線において、位置予測部310によって算出された予測位置Lpに対応する速度を算出し、これを第1の照査速度候補Vu1とする。
The verification speed
地上送信制御部330は、位置予測部310によって算出された予測位置Lpや、照査速度候補算出部320によって算出された第1の照査速度候補Vu1を含む地上予測情報を生成し、無線基地局40を介して該当する車上装置20へ送信する。
The ground
地上受信制御部340は、無線基地局40を介して、各列車の車上装置20から送信されてくる走行情報を受信する。
The ground
地上計時部350は、現在時刻や指定タイミングからの経過時間等を計時し、計時した時刻や経過時間を地上処理部300に出力する。
The
地上記憶部400は、ROMやRAM、ハードディスク等の記憶装置で実現され、地上処理部300が地上装置30を統合的に制御するためのプログラムやデータ等を記憶しているとともに、地上処理部300の作業領域として用いられ、地上処理部300が実行した演算結果や、無線基地局40を介した受信データ等が一時的に格納される。本実施形態では、地上制御プログラム410と、列車DB420とが記憶される。
The
列車DB420は、列車それぞれについて、列車IDと、最大加速度αmax及び最大減速度βmaxを含む過減速性能データと、運転曲線データと、受信した走行位置L及び走行速度を蓄積した位置速度データとを格納している。
The
[処理の流れ]
(A)車上制御
図7は、車上装置20において実行される車上制御処理を説明するフローチャートである。図7に示すように、前回の走行情報の送信から所定の通信サイクル時間Txが経過すると(ステップA1:YES)、空転滑走判定部110が、空転滑走が発生しているか否かを判断する。空転滑走が発生していないならば(ステップA3:NO)、車上送信制御部150が、自列車の現在の走行位置L1及び走行速度V1含む走行情報を、地上装置30へ送信する(ステップA5)。
[Process flow]
(A) On-board control FIG. 7 is a flowchart for explaining on-board control processing executed in the on-
その後、地上装置30からの地上予測情報が受信されたならば(ステップA7:YES)、受信された地上予測情報に含まれる予測位置Lpと、送信した走行位置L1との差である予測走行距離ΔL(=Lp−L1)を算出し、この予測走行距離ΔLが所定の空走距離以下であるか否かを判定する。その結果、予測走行距離ΔLが空走距離以下ならば(ステップA9:YES)、照査速度決定部130が、自列車の運転曲線から、現在の走行位置Lnに対応する速度Vを算出し、第2の照査速度候補Vu2とする(ステップA11)。
Thereafter, if the ground prediction information from the
次いで、この第2の照査速度候補Vu2と、受信した地上予測情報に含まれる第1の照査速度候補Vu1とのうち、小さい方を照査速度Vuとして決定する(ステップA13)。そして、速度制御部140が、決定された照査速度Vuと、現在の走行速度Vnとを比較し(ステップA15)、比較結果に応じた速度制御を行う。すなわち、走行速度Vnが照査速度Vuを超えているならば(ステップA23:YES)ブレーキ機構13や表示装置12に減速指令を出力するといった減速制御を行う(ステップA25)。また、走行速度Vnが照査速度Vuを下回っているならば(ステップA23:NO〜A27:YES)、表示装置12に加速を促す表示を出力させるといった加速制御を行う(ステップA29)。また、走行速度Vnが照査速度Vuに一致するならば(ステップA23:NO〜A27:NO)、表示装置12に走行速度の維持を促す表示を出力させるといった速度維持制御を行う(ステップA31)。
Next, the smaller one of the second verification speed candidate Vu2 and the first verification speed candidate Vu1 included in the received ground prediction information is determined as the verification speed Vu (step A13). Then, the
一方、地上装置から地上予測情報が受信されないまま(ステップA7:NO)、走行情報の送信からの経過時間が所定の待機時間tw2に達した場合(ステップA17:YES)、或いは、予測走行距離ΔLが空走距離を超える場合には(ステップA9:NO)、照査速度決定部130は、自列車の運転曲線から現在の走行位置Lnに対応する速度Vを取得し、これを照査速度Vuとして(ステップA19)、現在の走行速度Vnと比較する(ステップA15)。そして、比較結果に応じた速度制御を行う(ステップA23〜A31)。以上の処理を行うと、ステップA1に戻り、同様の処理を繰り返す。
On the other hand, when the ground prediction information is not received from the ground device (step A7: NO) and the elapsed time from the transmission of the travel information reaches a predetermined standby time tw2 (step A17: YES), or the predicted travel distance ΔL Exceeds the idle travel distance (step A9: NO), the verification
(B)地上制御
図8は、地上装置30において実行される地上制御処理を説明するフローチャートである。図8によれば、車上装置20から走行情報を受信すると(ステップB1:YES)、位置予測部310が、受信した走行情報をもとに第1の照査速度候補Vu1を算出する。
(B) Ground Control FIG. 8 is a flowchart for explaining ground control processing executed in the
すなわち、今回受信した走行速度V1と前回受信した走行速度V0とから加速度α1を算出する(ステップB3)。次いで、算出した加速度α1をもとに走行モードを判断し、判断した走行モードに応じた速度範囲を設定する(ステップB5)。続いて、走行速度V1がこの速度範囲内であるか否かを判断し、速度範囲外ならば(ステップB7:NO)、走行速度V1を速度範囲内の値に補正する(ステップB9)。そして、走行速度V1と加速度α1とをもとに、制御タイミングtpにおける予測速度Vpを算出し(ステップB11)、この予測速度Vpをもとに、制御タイミングtpにおける予測位置Lpを算出する(ステップB13)。 That is, the acceleration α1 is calculated from the travel speed V1 received this time and the travel speed V0 received last time (step B3). Next, the travel mode is determined based on the calculated acceleration α1, and a speed range corresponding to the determined travel mode is set (step B5). Subsequently, it is determined whether or not the traveling speed V1 is within this speed range. If the traveling speed V1 is outside the speed range (step B7: NO), the traveling speed V1 is corrected to a value within the speed range (step B9). Then, a predicted speed Vp at the control timing tp is calculated based on the traveling speed V1 and the acceleration α1 (step B11), and a predicted position Lp at the control timing tp is calculated based on the predicted speed Vp (step B11). B13).
続いて、照査速度候補算出部320が、該当する列車の運転曲線から予測位置Lpに対応する速度を算出し、これを第1の照査速度候補Vu1として決定する(ステップB19)。その後、地上送信制御部330が、予測位置Lpや第1の照査速度候補Vu1を含む地上予測情報を、車上装置20へ送信する(ステップB21)。
Subsequently, the verification speed
また、車上装置20から走行情報が受信されないまま(ステップB1:NO)、所定の待機時間tw1が経過したならば(ステップB15:YES)、位置予測部310は、前回の走行速度V0及び加速度α0をもとに、予測速度Vp、及び、予測位置Lpを算出する(ステップB17)。そしてステップB19へと処理を移行する。ステップB21の処理の後はステップB1に戻り、同様の処理を繰り返す。
If the predetermined standby time tw1 has elapsed (step B15: YES) without traveling information being received from the on-board device 20 (step B1: NO), the
[作用効果]
このように、本実施形態の列車制御システム1では、車上装置20は、自列車の走行位置及び走行速度を含む走行情報を車上装置20へ送信し、車上装置20は、車上装置20から受信した走行情報をもとに、該当する列車の運転曲線を参照して第1の照査速度候補Vu1を算出し、これを含む地上予測情報を車上装置20へ送信する。
[Function and effect]
Thus, in the
そして、車上装置20は、自列車の運転曲線を参照して、所与の制御タイミングtpにおける自列車の走行位置Lnに対応する第2の照査速度候補を算出し、算出した第2の照査速度候補と、地上装置30から受信した第1の照査速度候補とを用いて照査速度候補を決定し、決定した照査速度を用いた速度照査を行う。
The on-
これにより、車上装置20及び地上装置30のそれぞれにおいて照査速度候補を算出するという機能の二重系を構成した速度制御を実現できる。また、地上装置30と車上装置20との通信トラブル発生時には、車上装置20において算出した照査速度候補のみを用いた速度照査を行うことができる。
Thereby, the speed control which comprised the double system of the function of calculating a verification speed candidate in each of the on-
また、予め定められた運転曲線(ランカーブ)そのものを列車制御(走行制御)に用いるため、冒進防護を含めた制御が実現されることとなり、従来、冒進防護のために用いられていたATS装置やATC装置等が不要となる。更に、運転曲線(ランカーブ)を用いることで、駅の通過/停止を容易に判断できることから駅の誤通過防止が図れ、乗務員の前方注視に専念できる運転環境の提供が実現される。 In addition, since a predetermined operation curve (run curve) itself is used for train control (running control), control including forward protection is realized, and conventionally, an ATS device used for forward protection and An ATC device or the like becomes unnecessary. Furthermore, by using the driving curve (run curve), it is possible to easily determine the passage / stop of the station, so that it is possible to prevent erroneous passage of the station, and it is possible to provide a driving environment that allows the crew to focus on the front.
なお、本発明の適用可能な実施形態は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。 It should be noted that embodiments to which the present invention can be applied are not limited to the above-described embodiments, and can of course be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
1 列車制御システム
10 列車
20 車上装置
100 車上処理部
110 空転滑走判定部、120 位置速度算出部
130 照査速度決定部、140 速度制御部
150 車上送信制御部、160 車上受信制御部、170 計時部
200 車上記憶部
210 車上制御プログラム
220 運転曲線データ、230 位置速度データ
30 地上装置
300 地上処理部
310 位置予測部、320 照査速度候補算出部
330 地上送信制御部、340 地上受信制御部、350 計時部
400 地上記憶部
410 地上制御プログラム、420 列車DB
40 無線基地局
50 地上子
DESCRIPTION OF
40
Claims (7)
前記車上装置は、
前記列車の走行位置を取得する位置取得手段と、
前記列車の走行速度を取得する速度取得手段と、
前記取得された走行位置及び走行速度を含む走行情報を、前記地上装置へ送信する車上送信手段と、
前記地上装置から地上予測情報を受信する車上受信手段と、
前記受信された地上予測情報に含まれる第1の照査速度候補と、所与の制御タイミングにおいて前記取得された走行位置に対応する、前記車上装置に記憶された前記列車の運転曲線中の第2の照査速度候補とに基づいて、照査速度を決定する照査速度決定手段と、
前記制御タイミングにおいて前記取得された走行速度と、前記決定された照査速度とを比較して、前記列車の速度制御を行う速度制御手段と、
を備え、
前記地上装置は、
前記車上装置から前記走行情報を受信する地上受信手段と、
前記受信された走行情報に基づいて、前記制御タイミングにおける前記列車の予測位置を算出する位置予測手段と、
前記地上装置に記憶された前記列車の運転曲線中の前記予測位置に対応する速度を前記第1の照査速度候補として選定する選定手段と、
前記選定された前記第1の照査速度候補を含む前記地上予測情報を前記車上装置へ送信する地上送信手段と、
を備えた、
列車制御システム。 A train control system that controls the speed of the train by communicating with an on-board device and a ground device mounted on a train,
The on-board device is
Position acquisition means for acquiring the traveling position of the train;
Speed acquisition means for acquiring the traveling speed of the train;
On-vehicle transmission means for transmitting travel information including the acquired travel position and travel speed to the ground device;
On-vehicle receiving means for receiving ground prediction information from the ground device;
The first verification speed candidate included in the received ground prediction information and the first driving speed curve in the train stored in the on-board device corresponding to the acquired travel position at a given control timing. A verification speed determining means for determining a verification speed based on the two verification speed candidates;
Speed control means for controlling the speed of the train by comparing the acquired traveling speed and the determined verification speed at the control timing;
With
The ground device is
Ground receiving means for receiving the travel information from the on-board device;
Based on the received travel information, position prediction means for calculating the predicted position of the train at the control timing;
Selecting means for selecting a speed corresponding to the predicted position in the operation curve of the train stored in the ground device as the first verification speed candidate;
Ground transmission means for transmitting the ground prediction information including the selected first verification speed candidate to the on-board device;
With
Train control system.
前記制御タイミングは、前記車上送信手段によって直前に前記走行情報が送信された時点から前記車上装置と前記地上装置間の往復通信時間が経過した時点より遅く、且つ、前記車上送信手段によって次に前記走行情報が送信されるまでの間に定められており、
前記照査速度決定手段は、前記車上送信手段による前記直前の送信時点から前記制御タイミングに至るまでの間に前記車上受信手段によって前記地上予測情報が受信されない場合には、前記第2の照査速度候補に基づいて照査速度を決定する、
請求項1に記載の列車制御システム。 The on-vehicle transmission means transmits the travel information at a predetermined time interval,
The control timing is later than the time when the round-trip communication time between the on-vehicle device and the ground device has elapsed since the time when the traveling information was transmitted immediately before by the on-vehicle transmitting device, and by the on-vehicle transmitting device. Next, it is determined until the travel information is transmitted,
The verification speed determination means, when the ground prediction information is not received by the on-vehicle reception means between the previous transmission time by the on-vehicle transmission means and the control timing, the second verification Determine verification speed based on speed candidates,
The train control system according to claim 1.
前記車上装置は、前記走行情報に含まれる走行位置と、前記車上受信手段によって受信された地上予測情報に含まれる前記予測位置との差が、予め定められた距離許容条件を満たすかを判定する距離許容条件判定手段を更に備え、
前記照査速度決定手段は、前記距離許容条件判定手段により否定判定された場合には、前記第2の照査速度候補に基づいて照査速度を決定する、
請求項1又は2に記載の列車制御システム。 The ground transmission means transmits the predicted position further included in the ground prediction information,
The on-vehicle device determines whether a difference between the traveling position included in the traveling information and the predicted position included in the ground prediction information received by the on-vehicle receiving unit satisfies a predetermined distance allowable condition. It further comprises a distance tolerance condition determining means for determining
The verification speed determination means determines a verification speed based on the second verification speed candidate when a negative determination is made by the distance allowable condition determination means.
The train control system according to claim 1 or 2.
請求項1〜3の何れか一項に記載の列車制御システム。 The position predicting means calculates the predicted position on the assumption that the train has maintained a traveling state using past traveling information received by the ground receiving means.
The train control system according to any one of claims 1 to 3.
前記列車について予め定められた加速性能及びブレーキ性能と、前記地上受信手段によって前回受信された走行情報とに基づいて、前記列車が取り得る速度範囲を設定する速度範囲設定手段と、
前記地上受信手段によって新たに受信された走行情報に含まれる走行速度が前記速度範囲内か否かを判定し、速度範囲外の場合に当該走行速度を当該速度範囲内に補正する走行速度補正手段と、
を更に備え、
前記位置予測手段は、前記走行速度補正手段による補正後の走行情報に基づいて前記予測位置を算出する、
請求項1〜4の何れか一項に記載の列車制御システム。 The ground device is
Speed range setting means for setting a speed range that can be taken by the train, based on acceleration performance and braking performance predetermined for the train, and travel information received last time by the ground receiving means,
A traveling speed correction unit that determines whether or not the traveling speed included in the traveling information newly received by the ground receiving unit is within the speed range, and corrects the traveling speed within the speed range when the traveling speed is out of the speed range. When,
Further comprising
The position predicting means calculates the predicted position based on travel information corrected by the travel speed correcting means;
The train control system according to any one of claims 1 to 4.
空転又は滑走の発生を判定する空転滑走判定手段と、
前記空転滑走判定手段により肯定判定された場合に、前記車上送信手段による前記走行情報の送信を抑止する送信抑止手段と、
を更に備えた、
請求項1〜5の何れか一項に記載の列車制御システム。 The on-board device is
Idling / sliding judging means for judging occurrence of idling or gliding,
A transmission inhibiting means for inhibiting transmission of the traveling information by the on-vehicle transmitting means when an affirmative determination is made by the idle running determination means;
Further comprising
The train control system according to any one of claims 1 to 5.
前記車上装置が、前記列車の走行位置及び走行速度を含む走行情報を前記地上装置へ送信する車上送信ステップと、
前記地上装置が、前記走行情報を受信する地上受信ステップと、
前記地上装置が、前記受信した走行情報に基づいて、所与の制御タイミングにおける前記列車の予測位置を算出する位置予測ステップと、
前記地上装置が、前記地上装置に記憶された前記列車の運転曲線中の前記予測位置に対応する速度を第1の照査速度候補として選定する選定ステップと、
前記地上装置が、前記選定した前記第1の照査速度候補を含む地上予測情報を前記車上装置へ送信する地上送信ステップと、
前記車上装置が、前記地上予測情報を受信する車上受信ステップと、
前記車上装置が、前記受信した地上予測情報に含まれる前記第1の照査速度候補と、前記制御タイミングにおける前記列車の走行位置に対応する、前記車上装置に記憶された前記列車の運転曲線中の第2の照査速度候補とに基づいて、照査速度を決定する照査速度決定ステップと、
前記車上装置が、前記制御タイミングにおける前記列車の走行速度と、前記決定した照査速度とを比較して、前記列車の速度制御を行う速度制御ステップと、
を含む列車制御方法。 A train control method for controlling the speed of the train by communicating with the on-board device and the ground device mounted on the train to calculate the travel position and travel speed of the train as needed,
On-vehicle transmission step in which the on-vehicle device transmits traveling information including a traveling position and a traveling speed of the train to the ground device;
A ground receiving step in which the ground device receives the travel information;
A position prediction step in which the ground device calculates a predicted position of the train at a given control timing based on the received travel information;
A selection step in which the ground device selects a speed corresponding to the predicted position in the operation curve of the train stored in the ground device as a first verification speed candidate;
A ground transmission step in which the ground device transmits ground prediction information including the selected first verification speed candidate to the on-vehicle device;
The on-vehicle receiving step in which the on-vehicle device receives the ground prediction information;
The on-board apparatus corresponds to the first verification speed candidate included in the received ground prediction information and the train running curve stored in the on-board apparatus corresponding to the travel position of the train at the control timing. A verification speed determination step for determining a verification speed based on the second verification speed candidate in the medium;
The on-board device compares the traveling speed of the train at the control timing with the determined verification speed, and performs a speed control step for controlling the speed of the train,
Including train control method.
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