CN101659268A - 列车停止检测系统 - Google Patents

Abstract

在现有的连动装置和站台门的控制中，实际上即使在列车停止的情况下，在经过规定的宽余时间之前不能检测列车的停止，不管先行列车是否停止，都不能确保后续列车的行进道路，而使后续列车延迟到必需时间以上。本发明提供一种列车停止检测系统，具有：轨道电路(20)，其检测确定的区间内列车存在的情况；非接触式的传感器(3)，其检测列车的速度；停止检测装置，其根据从轨道电路输出的在线信号和用传感器检测出的列车速度来检测列车的停止，并生成停止检测信号；连动装置，其基于停止检测信号来控制地面设备，其中，传感器配置在相对于列车行进方向比预先规定的列车停止位置靠跟前侧，且相对于列车接近配置。

Description

列车停止检测系统

技术领域

本发明涉及用于铁道车辆的连动装置和站台门装置的列车停止检测系统。

背景技术

为了安全地确保列车的行进道路，通过连动装置控制信号机和转辙机的相互关系，在对设置在车站的站台的站台门进行开闭时，需要检测列车在规定的停止位置可靠地停止的情况。

对于由连动装置进行的信号机和转辙机的控制，例如先行列车在车站停止期间被后续列车追上时，连动装置首先通过轨道电路或车轴检测器等在线检测机构，对先行列车驶入包括规定的停止位置的固定区间的情况进行检测。

接下来，以从先行列车驶入所述的区间的时刻开始经过了规定的宽余时间的情况来检测先行列车的停止。检测到停止后，操作信号机及转辙机，并确保后续列车的追上所需要的行进道路。

在站台门的控制中，在列车侧检测列车的停止。列车通过安装在车轴的旋转传感器检测出列车速度。以列车速度在规定值以下的状态持续规定的宽余时间的情况来检测列车的停止。站台门装置通过具有通信功能的车上件及地面件接收停止检测信息，并打开站台门。

在专利文献1中，公开有用设置在车站的站台的相机拍摄站台周围，并进行列车的有无的判定、列车驶入或驶离的判定、列车速度及从列车的驶入到驶离的时间的测定的站台监视装置。

另外，在专利文献2中公开有在车站的地面系统侧设置雷达装置，测定至列车的距离和速度。

专利文献1：(日本)特开平10-338135号公报；

专利文献2：(日本)特开2006-60434号公报。

在连动装置中，考虑先行列车不能充分减速，而超过规定的停止位置驶入前方的区间，并妨碍后续列车的行进道路的可能性，用于先行列车的停止检测的宽余时间估计为在通常的停止所需时间的基础上增加几十秒左右的较大的宽余时间。因此，不管先行列车是否停止，都不能确保后续列车的行进道路，而将后续列车延迟需要时间以上。

在站台门的控制中，由于将求出高牢固性的旋转传感器的能够检测速度限制为4km/h左右以上，因此对停止检测估计要几秒左右的宽余时间。作为列车的运行所需时间，会产生各停车站的各个宽余时间的累积成的较大延迟。

此外，由于从车辆向地面通知停止检测信息，因此需要具有电源及通信机能的地面件，设备变得复杂。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种减少列车检测所需的宽余时间，并能够缩短运行时间的列车停止检测系统。

本发明的列车停止检测系统具有：在线检测装置，其检测在确定的区间内列车存在的情况；非接触式的检测机构，其检测列车的速度；停止检测装置，其根据从所述在线检测装置输出的在线信号和用检测机构检测出的列车速度来检测列车的停止，并生成停止检测信号；连动装置，其根据停止检测信号控制地面设备，其中，检测机构配置在相对于列车行进方向比预先规定的列车停止位置靠跟前侧，且与列车接近配置。

本发明能够提供一种减少列车检测所需的宽余时间，并能够缩短运行时间的列车停止检测系统。

附图说明

图1是表示本发明的列车停止检测系统的第一实施例的图。

图2是表示在第一实施例中的列车停止检测的时间图的图。

图3是表示本发明的列车停止检测系统的第二实施例的图。

图4是表示在第二实施例中的列车停止检测的时间图的图。

图5是毫米波传感器的设置方法的说明图。

[符号说明]

1、30、50列车

2、32、51站台

3、35传感器

4停止检测装置

6连动装置

9线路

20轨道电路

21信号机

22转辙机

31轨道

33、55b站台栅栏

34a、34b站台门

36车上件

37地面件

52站台屋顶

55a站台外缘

55c、55d、55e支柱

具体实施方式

结合图1说明将本发明适用于连动装置的列车停止检测系统的第一实施例。

列车1为先行列车。行进中的列车1沿线路9在站台2的预先规定的停止目标位置附近停止，并在此期间，未图示的后续列车从轨道电路B通过轨道电路C，向轨道电路D行进，并追上列车1。通过轨道电路检测列车的在线。

在站台2设置有非接触式的检测机构(传感器3)，在本实施例中例如设置有毫米波传感器，所述非接触式的检测机构与列车接近配置，朝向驶入列车的侧面，检测列车的位置及速度。再者，只要是与列车接近配置，并能够检测出列车的速度的非接触的非接触式传感器即可，传感器3不局限于毫米波传感器。

停止检测装置4基于在线信号和列车速度Vt检测列车的停止，并生成停止检测信号Fs。所述在线信号从检测在确定的区间内列车1的存在情况的在线检测装置即轨道电路20传送并输入，所述列车速度Vt通过作为传感器3的毫米波传感器检测出。

连动装置6根据在线信号和停止检测信号Fs，在列车行进的一起控制作为地面设备的信号机21(信号机A21a、信号机B21b、信号机C21c)及转辙机22(转辙机A22a)，并确保列车的行进道路。在列车1驶入站台2附近之前，连动装置6以能够从轨道电路A向轨道电路D行进的方式转换转辙机A22a，并以即使列车1不能停车在预先确定的停止目标位置而驶入信号机C21c的内侧情况下，也能够安全地行驶的方式来确保行进道路。

通过图2说明停止检测装置4的动作的一个例子。

如果列车1驶入站台2附近，则轨道电路20检测列车1的在线，并使在线信号Ba从“0”变化为“1”。

如果列车1接近预先规定的停止目标位置，则驶入传感器3(毫米波传感器)的检测范围。

毫米波传感器朝向驶入站台2的列车1的侧面并以尽可能接近的方式设置，从来自于列车侧面的反射波的强度来检测列车1的在线，并从在反射波产生的多普勒频移来检测列车1的列车速度Vt。

随着列车1驶入检测范围，反射波的信号强度Sd上升。如果Sd超过规定值Sd1(此时的规定时间为t1)，则停止检测装置4开始计算列车1的速度Vt。

停止检测装置4在列车1驶入检测范围，且列车1的列车速度Vt超过规定值Vt1的时刻，使速度有效信号Fv从“0”变化为“1”。在列车1接近停止目标，且速度低于检测下限速度Vt2时，使传感器有效信号Fv变化为“0”。

以传感器有效信号Fv从“1”变化为“0”的时刻开始经过规定时间Ts1的情况来检测列车的停止，并使停止检测信号Fs从“0”变化为“1”。

连动装置6根据从各轨道电路(图1中轨道电路A～D)得到的列车的在线信息和列车1的停止检测信号Fs，以能够从轨道电路B向轨道电路D行进的方式转换转辙机A22a，并将信号机B21b及信号机C21c的显示设为行进，确保用于后续列车通过的行进道路。

即，停止检测装置4在通过作为检测机构的传感器3所检测的列车速度低于预先规定的速度值(检测下限速度Vt2)，且经过预先规定的时间(规定时间Ts1)时，输出停止检测信号。

接下来，对由毫米波传感器进行的列车的在线及速度检测进行说明。

毫米波传感器以对列车的侧面形成俯角θ的方式设置。此时，在来自于毫米波传感器的发送波与反射波之间产生与列车速度Vt的cosθ分量成比例的由多普勒效果引起的频率变化。

通过用变频器处理来自毫米波传感器的发送波与反射波，并进行FFT解析而抽出多普勒频率分量，能够检测出列车速度Vt。

如果改变俯角θ，则在检测速度中产生误差。如列车侧面或上表面那样，通过以形成在列车的速度方向的外表面作为检测对象，能够大致恒定地保持俯角θ，并能够减少速度检测误差。

此外，由于检测对象从列车的前头到最后尾持续地存在，因此能够连续地检测出列车速度。在检测对象存在凹凸的情况等，俯角θ变动等，也考虑有不能得到充分的强度的反射波的情况。在这种情况下，也可以通过适用最小二乘法等进行过滤，通过与反射波的强度或实际的列车能取得的减速度相比较来检测传感器的失效，并使用当前的减速度来补偿速度。

毫米波传感器以接近列车的方式设置。设置在铁道设施的建筑界限附近时，如果列车驶入检测范围，则传感器接近到作为建筑界限与车辆界限的差的约40cm为止。另一方面，列车未驶入检测范围时，传感器与检测对象物的距离形成为列车的宽度的约4m以上，存在较大变化。其结果，反射波的强度变化大，能够检测列车的在线。

此外，通过使传感器接近设置，能够消除在传感器与列车之间夹杂乘客等的担心，并能够抑制列车的在线或速度的误检测。

图5示出作为如毫米波传感器的非接触的非接触式传感器的设置位置。

作为检测机构的传感器3的设置位置在相对于列车行进方向比预先规定的列车停止位置更靠跟前侧，并且相对于列车接近配置。

作为设置场所，考虑有站台外缘55a、站台栅栏55b、设置于在站台上方设置的站台屋顶52的支柱55d、55e等。支柱55d以从站台屋顶52向配置站台51的方向延伸的方式设置，支柱55e相对于站台屋顶52设置在配置有站台51一侧的相反侧，并从列车50的上部以能够检测速度的方式设置。即，从站台屋顶借助支柱设置传感器。而且，通过设置在线路旁的支柱55c即相对于列车50配置在站台51的相反侧，也能够适用于在离开车站站台的场所工作的连动装置。

接下来，基于图3对将本发明适用于站台门的控制的列车停止检测系统的第二实施例进行说明。

在站台32设置有多个站台栅栏33，在该站台栅栏33之间且在列车30的门的对置位置具备站台门34(34a，34b)。如果列车30远离规定的停止位置停止，则列车30的门与站台门34的位置错开，给乘客的乘降带来障碍，因此通过ATO(自动列车驾驶)或TASC(固定位置停止控制)对列车30进行控制，使其停止在根据预先规定的停止目标位置预先规定的停止容许范围，例如±35cm左右的停止容许范围。

设置两个传感器(第一检测机构(传感器A35a)、第二检测机构(传感器B35b))，在本实施例中，将两个毫米波传感器以相对于列车30的侧面形成预先规定的俯角θ的方式设置在停止目标位置附近的站台栅栏33(即使在多个站台栅栏33中的一个站台栅栏33也可以横跨两个站台栅栏分别设置)。

作为第一检测机构的传感器A35a配置为在停止容许范围的相对于列车行进方向靠跟前侧的位置检测在线的列车的速度，所述停止容许范围是相对于停止位置预先规定的停止容许范围；作为第二检测机构的传感器B35b在停止容许范围的相对于列车行进方向靠里侧位置检测在线的列车的速度。

在停止目标位置附近的轨道31之间设置地面件37，并向设置在列车30的车上件36传送停止位置信息等的ATO驾驶所需的信息。在此，在停止容许范围内设置地面件37，即，设置在从来自传感器A35a的发送波正对的位置到来自传感器B35b的发送波正对的位置之间(停止容许范围)。以往，由于需要将列车30的停止通知给地面，因此需要有电源的地面件，但是由于在地面侧检测列车的停止，因此也可以设置无电源的简易的地面件37。

此外，站台栅栏33的开闭是通过用站台门控制装置控制在站台栅栏33设置的驱动装置来进行。该站台门控制装置基于由传感器检测的列车速度Vt，生成停止检测信号Fs，并基于向站台门控制装置输出的来自停止位置检测装置的停止检测信号Fs来控制。

通过图4说明停止检测装置的动作的一个例子。

如果列车驶入停止容许范围(时刻t1)，则进入传感器A35a的检测范围，且传感器A35a的传感器信号强度Sda上升。如果传感器信号强度Sda超过规定值Sd1，则停止检测装置开始列车速度Vta的运算。

停止检测装置在列车驶入检测范围，且列车速度Vta超过规定值Vt1的时刻，使速度有效信号Fva从“0”变化为“1”。在列车接近停止目标位置，且速度低于检测下限速度Vt2时，使速度有效信号Fva变化为“0”。以速度有效信号Fva从“1”变化为“0”时(时刻t2)开始经过规定时间Ts1的情况来检测列车的停止，且使停止检测信号Fs从“0”变化为“1”。

在此，列车超过停止容许范围时，本来应该一直为“0”的速度有效信号Fvb也变为“1”。而且，列车未到达停止容许范围时，本来应该从“0”变化为“1”的速度有效信号Fva始终为“0”。利用这些情况，按照预先存储的表1的关系生成停止检测信号Fs。

表1

在表1中，输入表示在某计算周期中由停止检测装置生成的速度有效信号Fva及Fvb，上次状态表示在上次的计算周期中由停止检测装置生成的停止检测信号Fs0、速度有效信号Fva及Fvb。在此，停止检测信号Fs设为使停止检测信号Fs0延迟规定的时间Ts1的信号。而且，输出表示在某计算周期中由停止检测装置输入及由上次状态生成的停止检测信号Fs0。停止检测信号Fs0在速度有效信号Fvb为“0”，且速度有效信号从“1”变化为“0”的时刻，从“0”变化为“1”，之后保持为“1”。即，停止检测装置在用作为第一检测机构的传感器A35a能够检测列车的速度，且用作为第二检测机构的传感器B35b不能够检测列车的速度时，并且，在用第一检测机构检测出的列车速度低于预先规定的速度值(检测下限速度Vt2)，且经过了预先规定的时间(规定时间Ts1)时，生成停止检测信号并输出。

站台门控制装置检测列车30的停止检测信息Fs从“0”变化为“1”的情况而控制驱动装置，并打开与列车门位置对应的站台门34。在列车偏离停止容许范围时，驾驶员实施手动驾驶，使列车停止在停止容许范围。

在到此为止的各实施例中，作为位置及速度的检测机构使用了毫米波传感器，但是空间过滤方式的光学传感器、激光传感器、图像传感器等，只要是非接触方式，且接近在列车的速度方向的形成的面，能够检测出列车的位置及速度即可适用。

Claims (10)

1.一种列车停止检测系统，其中，具有：

在线检测装置，其检测在确定的区间内列车存在的情况；

非接触式的检测机构，其检测列车的速度；

停止检测装置，其根据从所述在线检测装置输出的在线信号和用所述检测机构检测出的列车速度来检测列车的停止，并生成停止检测信号；

连动装置，其根据所述停止检测信号控制地面设备，

所述检测机构配置在相对于列车行进方向比预先规定的列车停止位置靠跟前侧，且与所述列车接近配置。

2.根据权利要求1所述的列车停止检测系统，其中，

所述停止检测装置在用所述检测机构检测的列车速度低于预先规定的速度值且经过预先规定的时间时，输出所述停止检测信号。

3.根据权利要求1所述的列车停止检测系统，其中，具有：

站台；

多个站台栅栏，其设置于所述站台；

站台门，其设置于所述站台栅栏之间，

所述检测机构设置在站台外缘。

4.根据权利要求1所述的列车停止检测系统，其中，具有：

站台；

多个站台栅栏，其设置于所述站台；

站台门，其设置于所述站台栅栏之间，

所述检测机构设置在所述站台栅栏。

5.根据权利要求1所述的列车停止检测系统，其中，具有：

站台；

站台屋顶，其设置在所述站台的上方，

所述检测机构借助支柱设置在所述站台屋顶上。

6.根据权利要求1所述的列车停止检测系统，其中，

具有站台，

所述检测机构相对于所述列车设置在设有所述站台侧的相反侧。

7.根据权利要求1所述的列车停止检测系统，其中，

所述检测机构具有第一检测机构和第二检测机构，

所述第一检测机构配置为在停止容许范围的相对于列车行进方向靠跟前侧的位置检测在线的所述列车的速度，所述停止容许范围是相对于停止位置预先规定的范围，

所述第二检测机构配置为在所述停止容许范围的相对于列车行进方向靠里侧的位置检测在线的所述列车的速度。

8.根据权利要求7所述的列车停止检测系统，其中，

所述停止检测装置在能够用所述第一检测机构检测所述列车的速度，且不能够用所述第二检测机构检测所述列车的速度的情况下，并且在用所述第一检测机构检测出的列车速度低于预先规定的速度值且经过了预先规定的时间时，输出所述停止检测信号。

9.根据权利要求7所述的列车停止检测系统，其中，具有：

站台；

多个站台栅栏，其设置于所述站台；

站台门，其设置于所述站台栅栏之间，

所述检测机构设置在所述多个站台栅栏中的一个站台栅栏上。

10.根据权利要求9所述的列车停止检测系统，其中，

具有站台门控制装置，所述站台门控制装置根据从所述停止检测装置输出的所述停止检测信号来控制所述站台门的开闭。

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