JP5858713B2 - Train position detection system - Google Patents

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Description

本発明は列車位置検知システムに係り、特に、列車位置を測定するための送受信処理を行うことなく、適正に列車位置を検知することを可能とした列車位置検知システムに関する。   The present invention relates to a train position detection system, and more particularly to a train position detection system that can properly detect a train position without performing transmission / reception processing for measuring the train position.

従来から、いわゆる無線測距方式を利用した列車位置検知システムは、列車に車上無線機を搭載し、その列車の走行する軌道の沿線に沿って所定の間隔をもって設置された複数の沿線無線機との間で無線ネットワークを形成し、車上無線機の車上アンテナと沿線無線機の沿線アンテナとの無線伝搬遅延（時間）を計測して列車位置を検知し、その検知された列車位置に基づいて列車制御を行うようになっている。   Conventionally, a train position detection system using a so-called wireless distance measuring system is equipped with an on-board radio device on a train, and a plurality of radio devices along the track along the track along which the train travels. A wireless network is formed, and the train position is detected by measuring the radio propagation delay (time) between the on-board antenna of the on-board radio and the along-line antenna of the along-line radio, and the train position is detected. Train control is based on this.

そして、このような無線測距方式を利用した列車制御システムとしては、従来から、例えば、所定の軌道を走行する列車に搭載された車上無線機および地上の所定位置に設けられた地上無線機間の無線の伝播時間に基づいてその所定の軌道における列車位置を検知する無線列車位置検知手段と、列車の車軸に接続された速度発電機の出力信号に基づいて所定の軌道における列車の走行距離を算出する走行距離算出手段と、無線列車位置検知手段で検知された列車位置を所定の仮基準位置に設定する仮基準位置設定手段と、その仮基準位置設定手段で設定された仮基準位置から走行距離算出手段で算出された走行距離に基づいて所定の軌道における列車位置を検知する列車位置検知算出手段とを備えた技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照。）。   Conventionally, as a train control system using such a radio ranging method, for example, an on-board radio mounted on a train traveling on a predetermined track and a terrestrial radio provided at a predetermined position on the ground Radio train position detecting means for detecting the train position on the predetermined track based on the radio propagation time between, and the travel distance of the train on the predetermined track based on the output signal of the speed generator connected to the train axle A travel distance calculation means for calculating the train distance, a temporary reference position setting means for setting the train position detected by the wireless train position detection means to a predetermined temporary reference position, and a temporary reference position set by the temporary reference position setting means A technique is disclosed that includes train position detection calculation means for detecting a train position on a predetermined track based on the travel distance calculated by the travel distance calculation means (for example, Patent Documents). See.).

特開２００７−３３１６２９号公報JP 2007-331629 A

しかしながら、前記従来の技術においては、無線を利用して列車の位置を測定するため、列車の先頭車両に設けた車上無線機で２つ以上の沿線無線機と、後尾車両に設けた車上無線機で２つ以上の沿線無線機と、それぞれ通信を行う必要があり、先頭車両と後尾車両との車上無線機の位置を分けて管理しなければならないという問題を有している。そのため、冗長系構成とするためには、沿線無線機の設置間隔を最大通信可能距離の半分にしなければならず、沿線無線機の数が増えてしまうという問題をも有している。さらに、車上無線機では、列車位置を測定するための送受信と、列車位置を測定した後に地上装置から送られる列車位置情報の送受信とを区別して処理する必要があるため、処理が複雑になってしまうという問題を有している。   However, in the prior art, since the position of the train is measured using radio, the on-board radio provided on the leading vehicle of the train is the two or more along-line radios and the on-board provided on the rear vehicle. There is a problem in that it is necessary to communicate with two or more along-line radios using a radio, and it is necessary to manage the position of the on-board radio between the leading vehicle and the trailing vehicle separately. For this reason, in order to obtain a redundant system configuration, it is necessary to set the installation distance between the lineside radio devices to half of the maximum communicable distance, and there is a problem that the number of lineside radio apparatuses increases. Furthermore, in the on-board wireless device, it is necessary to distinguish between the transmission / reception for measuring the train position and the transmission / reception of the train position information sent from the ground device after measuring the train position, which complicates the processing. Have the problem of

本発明は前記した点に鑑みてなされたものであり、列車位置を測定するための送受信処理を行うことなく、適正に列車位置を検知することのできる列車位置検知システムを提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a train position detection system that can properly detect a train position without performing transmission / reception processing for measuring the train position. To do.

本発明は前記目的を達成するために、請求項１の発明に係る列車位置検知システムは、所定の軌道を走行する列車に搭載された車上装置と、
前記車上装置の情報を送受信する車上無線機と、
地上の所定位置に設けられた沿線無線機と、
前記沿線無線機に送受信可能に接続された地上装置と、
を備え、
前記地上装置は、前記所定の軌道に沿って隣接する沿線無線機同士の通信が遮断された場合に、前記沿線無線機間のエリア内における列車の存在を検知することを特徴とする。
請求項２に係る発明は、請求項１において、１つの沿線無線機と前記車上無線機との間の通信が遮断された場合に、前記１つの沿線無線機に対応するエリア境界における列車の存在を検知することを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２において、前記沿線無線機によって送受信される情報は、列車位置を測定するための信号を含めないものであることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the train position detection system according to the invention of claim 1 includes an onboard device mounted on a train traveling on a predetermined track,
An onboard radio that transmits and receives information on the onboard device;
A lineside radio installed at a predetermined position on the ground,
A ground device connected to the radio along the line so as to be able to transmit and receive;
With
The ground device detects the presence of a train in an area between the wayside radios when communication between the wayside radios adjacent along the predetermined track is interrupted.
The invention according to claim 2 is that, in the case of claim 1, when communication between one radio along the line and the on-board radio is interrupted, the train at the area boundary corresponding to the one line radio is It is characterized by detecting the presence.
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the information transmitted / received by the railway radio device does not include a signal for measuring a train position.

請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項において、前記地上装置は、検知した列車の位置情報を前記車上装置に送信し、前記車上装置は、この列車位置情報に基づいて速度パターンを生成し、この速度パターンに基づいて列車の走行制御を行うことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the ground device transmits the detected position information of the train to the onboard device, and the onboard device A speed pattern is generated based on the position information, and train travel control is performed based on the speed pattern.

請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項において、前記車上無線機は、前記列車の先頭車両および後尾車両にそれぞれ設置されていることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the on-board wireless device is installed in each of a leading vehicle and a trailing vehicle of the train.

請求項１に係る発明によれば、地上装置により、各沿線無線機同士の間の通信状況を監視し、通信が遮断された場合に、前記沿線無線機間のエリア内における列車の存在を検知するようにしているので、列車検知のための特別な信号が不要となり、従来のように、列車位置を測定するための送受信と、列車位置を測定した後に地上装置から送られる列車位置情報の送受信とを区別して処理する必要がない。そのため、先頭車両と後尾車両との車上無線機の位置を分けて管理する必要がなく、沿線無線機の設置間隔も最大通信可能距離まで広げることが可能となる。 According to the first aspect of the present invention, the ground device monitors the communication status between the radio devices along the line , and detects the presence of a train in the area between the radio units along the line when the communication is interrupted. As a result, special signals for train detection are not required, and transmission / reception for measuring the train position and transmission / reception of train position information sent from the ground device after measuring the train position as in the past. There is no need to distinguish them from each other. For this reason, it is not necessary to separately manage the position of the on-board wireless devices of the leading vehicle and the trailing vehicle, and it is possible to extend the installation interval of the along-line wireless devices to the maximum communicable distance.

請求項４に係る発明によれば、地上装置により、検知した列車の位置情報を車上装置に送信し、車上装置は、この列車位置情報に基づいて速度パターンを生成し、この速度パターンに基づいて列車の走行制御を行うようにしているので、列車の安全な走行制御を行うことができる。 According to the invention of claim 4 , the ground device transmits the detected train position information to the on-board device, and the on-board device generates a speed pattern based on the train position information. Since the travel control of the train is performed based on this, safe travel control of the train can be performed.

請求項５に係る発明によれば、車上無線機を、列車の先頭車両および後尾車両にそれぞれ設置することにより、先頭車両と後尾車両との車上無線機の位置を分けて管理する必要がない。 According to the invention according to claim 5 , it is necessary to separately manage the position of the onboard radio of the leading vehicle and the trailing vehicle by installing the onboard radio on the leading vehicle and the trailing vehicle of the train, respectively. Absent.

本発明に係る列車位置検知システムの実施形態における列車部分を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the train part in embodiment of the train position detection system which concerns on this invention. 本発明に係る列車位置検知システムの実施形態における路線の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the route in embodiment of the train position detection system which concerns on this invention. 本発明に係る列車位置検知システムの実施形態における列車検知手段を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the train detection means in embodiment of the train position detection system which concerns on this invention.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１および図２は、本発明に係る列車位置検知システムの実施形態を示す概略構成図であり、本実施形態においては、所定の軌道１上を走行する列車２には、車上装置３が搭載されている。この車上装置３は、ＣＰＵを中心に構成された演算処理部（図示せず）を有していて、列車２の速度制御や制動制御などの各種制御を行うように構成されている。   1 and 2 are schematic configuration diagrams showing an embodiment of a train position detection system according to the present invention. In this embodiment, an on-board device 3 is provided on a train 2 traveling on a predetermined track 1. It is installed. The on-board device 3 has an arithmetic processing unit (not shown) mainly configured by a CPU, and is configured to perform various controls such as speed control and braking control of the train 2.

また、列車２の先頭車両および後尾車両には、車上装置３に接続された車上無線機４がそれぞれ搭載されており、列車２の軌道１上には、車上無線機４と情報の送受信を行うための複数の沿線無線機５が設置されている。また、図２に示すように、これら沿線無線機５は、軌道１に沿って形成された複数の管理領域に区分されており、これら各管理区域に属した沿線無線機５は、互いに光ケーブル７により接続されている。そして、沿線無線機５は、当該管理区域内を走行する列車２の車上無線機４との間で情報の送受信を行うとともに、各沿線無線機５の間で情報の送受信を行うことができるように構成されている。 The onboard radio 4 connected to the onboard device 3 is mounted on the leading vehicle and the rear vehicle of the train 2, respectively. A plurality of railway radios 5 for transmitting and receiving are installed. Further, as shown in FIG. 2, these alongside radios 5 are divided into a plurality of management areas formed along the track 1, and the alongside radios 5 belonging to each of these management areas are mutually connected to the optical cable 7. Connected by. And the along-line radio 5 can transmit / receive information to / from the on-board radio 4 of the train 2 that travels in the management area, and can also transmit / receive information to / from each along-line radio 5. It is configured as follows.

また、これら各管理区域ごとに地上装置６が設置されており、この地上装置６には、地上装置６が設置された各管理区域に属する沿線無線機５がそれぞれ接続されている。各地上装置６は、互いに接続されており、各地上装置６は、各地上装置６との間で情報の送受信を行うことができるように構成されている。   In addition, a ground device 6 is installed for each of these management areas, and to each of the ground devices 6, along-line radio devices 5 belonging to each management area where the ground device 6 is installed are connected. Each ground device 6 is connected to each other, and each ground device 6 is configured to be able to transmit and receive information to and from each ground device 6.

そして、本実施形態においては、各地上装置６は、各沿線無線機５との間で通信が可能であるか否か、沿線無線機５と車上無線機４との間で通信が可能であるか否かにより、列車２の位置を検知するように構成されている。すなわち、各沿線無線機５の間に列車２が存在している場合には、当該沿線無線機５の間の通信を列車２が反射してしまい、通信が遮断される。また、沿線無線機５の設置位置に列車２が存在している場合には、沿線無線機５と車上無線機４との間の通信を列車２が反射してしまい、通信が遮断される。このように各沿線無線機５同士の通信状態および沿線無線機５と車上無線機４との通信状態を監視することにより、列車２の位置を検知することができるものである。   In the present embodiment, each ground device 6 can communicate with each alongside radio device 5 whether or not it can communicate with each other along the lineside radio device 5. It is comprised so that the position of the train 2 may be detected depending on whether or not there is. That is, when the train 2 exists between the respective radio stations 5, the train 2 reflects the communication between the radio stations 5 and the communication is interrupted. Moreover, when the train 2 exists in the installation position of the lineside radio | wireless machine 5, the train 2 reflects the communication between the lineside radio | wireless machine 5 and the onboard radio | wireless machine 4, and communication is interrupted | blocked. . In this way, the position of the train 2 can be detected by monitoring the communication state between the lineside wireless devices 5 and the communication state between the lineside wireless devices 5 and the on-board wireless device 4.

ここで、実際には、列車２の存在により、通信が完全に遮断されるものではなく、列車２の存在により通信が減衰するものである。そのため、通信の受信レベルに一定のしきい値を設定しておき、このしきい値を下回った場合には、通信が遮断したものとして判断するようにすればよい。   Here, in reality, the communication is not completely interrupted by the presence of the train 2, but the communication is attenuated by the presence of the train 2. Therefore, a predetermined threshold value may be set for the communication reception level, and if it falls below this threshold value, it may be determined that communication has been interrupted.

次に、列車２の検知手段について、図３を参照して詳細に説明する。なお、図３中沿線無線機５の上部が黒く塗りつぶされている場合には、通信が行われている状態を示しており、塗りつぶされていない場合には、通信が遮断されている状態を示している。   Next, the detection means of the train 2 will be described in detail with reference to FIG. In addition, when the upper part of the along-line radio 5 in FIG. 3 is painted black, it indicates a state where communication is performed, and when not painted, it indicates a state where communication is blocked. ing.

図３に示すように、各沿線無線機５の間のエリアをエリア１Ｔ，２Ｔ…とした場合、まず、エリア３Ｔに列車２が存在する場合には、エリア３Ｔの両側に設置された沿線無線機５同士では、列車２の存在により通信が遮断されることになり、この場合に、列車２がエリア３Ｔに存在していることを検知するようになっている。また、列車２が進行して、エリア３Ｔとエリア４Ｔの境界部分に進んだ場合には、沿線無線機５と車上無線機４との通信が遮断されることになり、列車２がエリア３Ｔとエリア４Ｔの境界部分に存在していることを検知するようになっている。さらに、列車２が進行してエリア４Ｔに進むと、エリア３Ｔとエリア４Ｔの境界に設置された沿線無線機５と車上無線機４との間の通信は回復するが、エリア４Ｔの両側に設置された沿線無線機５同士の間で、通信が遮断されることになり、列車２がエリア４Ｔに存在していることを検知するようになっている。   As shown in FIG. 3, when the areas between the lineside radio devices 5 are areas 1T, 2T..., First, when the train 2 exists in the area 3T, the lineside radios installed on both sides of the area 3T. Communication between the machines 5 is interrupted by the presence of the train 2, and in this case, it is detected that the train 2 exists in the area 3T. In addition, when the train 2 travels and reaches the boundary between the area 3T and the area 4T, the communication between the lineside radio device 5 and the on-board radio device 4 is interrupted, and the train 2 moves to the area 3T. Are present at the boundary of the area 4T. Further, when the train 2 travels to the area 4T, the communication between the alongside radio 5 and the onboard radio 4 installed at the boundary between the area 3T and the area 4T is restored, but on both sides of the area 4T. Communication is interrupted between the installed radio devices 5 along the line, and it is detected that the train 2 exists in the area 4T.

そして、地上装置６は、列車２の位置を検知した場合には、その列車２の位置情報を車上装置３に送信し、車上装置３は、地上装置６から送られる自列車２の位置情報に基づいて、速度パターンを生成し、この速度パターンに従って走行制御を行うように構成されている。   When the ground device 6 detects the position of the train 2, the ground device 6 transmits the position information of the train 2 to the onboard device 3, and the onboard device 3 receives the position of the own train 2 sent from the ground device 6. A speed pattern is generated based on the information, and traveling control is performed according to the speed pattern.

次に、本実施形態の制御動作について説明する。   Next, the control operation of this embodiment will be described.

まず、沿線無線機５と沿線無線機５との間および沿線無線機５と車上無線機４との間で、常時通信を行い、地上装置６により、沿線無線機５同士の通信および沿線無線機５と車上無線機４との間の通信状態を監視する。   First, communication is always performed between the along-line radio 5 and the along-line radio 5 and between the along-line radio 5 and the on-board radio 4, and communication between the along-line radios 5 and the along-line radio are performed by the ground device 6. The communication state between the machine 5 and the onboard radio 4 is monitored.

そして、地上装置６は、沿線無線機５同士の通信が遮断された場合に、該当する沿線無線機５の間に列車２が存在することを検知する。また、沿線無線機５と車上無線機４との間の通信が遮断された場合に、該当する沿線無線機５の設置付近に列車２が存在することを検知する。   And the ground apparatus 6 detects that the train 2 exists between applicable trackside radio | wireless machines 5, when communication between the trackside radio | wireless machines 5 is interrupted | blocked. Further, when the communication between the along-line radio 5 and the on-board radio 4 is interrupted, it is detected that the train 2 exists in the vicinity of the installation of the corresponding along-line radio 5.

このようにして検知された列車２の位置情報を、地上装置６により、列車２位置情報を沿線無線機５および車上無線機４を介して車上装置３に送信する。そして、車上装置３は、地上装置６から送られる列車位置情報に基づいて、自列車２のブレーキ性能に従って速度パターンを生成し、この速度パターンに従って列車２の走行制御を行うものである。   The position information of the train 2 detected in this way is transmitted from the ground device 6 to the on-board device 3 via the along-line radio device 5 and the on-board radio device 4. Then, the on-board device 3 generates a speed pattern according to the braking performance of the own train 2 based on the train position information sent from the ground device 6, and performs traveling control of the train 2 according to this speed pattern.

以上述べたように、本実施形態においては、沿線無線機５同士の通信状態および沿線無線機５と車上無線機４との通信状態を監視し、これらの通信が遮断された場合に、列車２が存在することを検知するようにしているので、列車２検知のための特別な信号が不要となり、従来のように、列車位置を測定するための送受信と、列車位置を測定した後に地上装置６から送られる列車位置情報の送受信とを区別して処理する必要がない。そのため、先頭車両と後尾車両との車上無線機４の位置を分けて管理する必要がなく、沿線無線機５の設置間隔も最大通信可能距離まで広げることが可能となる。   As described above, in the present embodiment, the communication state between the lineside wireless devices 5 and the communication state between the lineside wireless device 5 and the onboard wireless device 4 are monitored, and when these communication is interrupted, the train 2 is detected, a special signal for detecting the train 2 is not required, and transmission / reception for measuring the train position and the ground device after measuring the train position as in the past. It is not necessary to distinguish and process the transmission / reception of train position information sent from 6. Therefore, it is not necessary to separately manage the position of the onboard wireless device 4 between the leading vehicle and the trailing vehicle, and it is possible to extend the installation interval of the alongside wireless devices 5 to the maximum communicable distance.

また、仮に沿線無線機５が故障した場合には、当該沿線無線機５における通信が遮断されることになるが、列車検知処理としては、列車２が存在するという判断になるので、沿線無線機５が故障したエリアに列車２が進入してしまうことがなく、フェールセーフを達成することができる。   In addition, if the wayside wireless device 5 breaks down, communication in the wayside wireless device 5 is interrupted. However, as the train detection process, it is determined that the train 2 exists. Fail safe can be achieved without the train 2 entering the area where 5 has failed.

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能である。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible based on the meaning of this invention.

１ 軌道
２ 列車
３ 車上装置
４ 車上無線機
５ 沿線無線機
６ 地上装置
７ 光ケーブル 1 Track 2 Train 3 On-board equipment 4 On-board radio 5 On-station radio 6 Ground equipment 7 Optical cable

Claims (5)

所定の軌道を走行する列車に搭載された車上装置と、
前記車上装置の情報を送受信する車上無線機と、
地上の所定位置に設けられた沿線無線機と、
前記沿線無線機に送受信可能に接続された地上装置と、
を備え、
前記地上装置は、前記所定の軌道に沿って隣接する沿線無線機同士の通信が遮断された場合に、前記沿線無線機間のエリア内における列車の存在を検知することを特徴とする列車位置検知システム。 An on-board device mounted on a train traveling on a predetermined track,
An onboard radio that transmits and receives information on the onboard device;
A lineside radio installed at a predetermined position on the ground,
A ground device connected to the radio along the line so as to be able to transmit and receive;
With
The ground device detects the presence of a train in an area between the radio stations along the predetermined track when communication between the radio stations adjacent to each other is cut off. system. １つの沿線無線機と前記車上無線機との間の通信が遮断された場合に、前記１つの沿線無線機に対応するエリア境界における列車の存在を検知することを特徴とする請求項１に記載の列車位置検知システム。  The presence of a train at an area boundary corresponding to the one alongside radio is detected when communication between the one alongside radio and the on-board radio is interrupted. The described train position detection system. 前記沿線無線機によって送受信される情報は、列車位置を測定するための信号を含めないものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の列車位置検知システム。  3. The train position detection system according to claim 1, wherein the information transmitted and received by the lineside radio does not include a signal for measuring a train position. 4. 前記地上装置は、検知した列車の位置情報を前記車上装置に送信し、前記車上装置は、この列車位置情報に基づいて速度パターンを生成し、この速度パターンに基づいて列車の走行制御を行うことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の列車位置検知システム。 The ground device transmits the detected position information of the train to the on-board device, and the on-board device generates a speed pattern based on the train position information, and controls the traveling of the train based on the speed pattern. The train position detection system according to any one of claims 1 to 3 , wherein the train position detection system is performed. 前記車上無線機は、前記列車の先頭車両および後尾車両にそれぞれ設置されていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の列車位置検知システム。 The train position detection system according to any one of claims 1 to 4 , wherein the on-board wireless device is installed in each of a leading vehicle and a trailing vehicle of the train.
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