CN104220294B - 列车控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及列车控制装置。在本发明所涉及的列车控制装置中，设定紧急用制动模式和通常用制动模式作为与到停止点为止的距离相应的上限速度的模式，在列车的速度超过上限速度的情况下输出制动指令。并且，在通常用制动模式所定的上限速度下降到设定速度时，按规定距离使通常用制动模式的上限速度保持恒定，其后，随着驶向紧急用制动模式的停止点而使上限速度逐渐减小。由此，即使自动列车运行的定点停车位置位于比通常用制动模式的停止点远的位置，也能够使列车进入定点停车位置，且能够抑制过多地输出基于紧急用制动模式的紧急制动指令。

Description

列车控制装置
技术领域
本发明涉及列车控制装置，其设定与到停止点为止的距离相应的上限速度的模式，在列车的速度超过上述上限速度的情况下输出制动指令。
背景技术
在专利文献1中公开了一种列车控制装置，其设定紧急用制动模式和通常用制动模式这两种模式作为与到停止点为止的距离相应的上限速度的模式，且将通常用制动模式的停止点设定得比紧急用制动模式的停止点近。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2002-315115号公报
发明内容
发明要解决的问题
当将通常用制动模式的停止点和紧急用制动模式的停止点设为相同的位置或者相近的位置时，在接近停止点的低速区域中，在列车的速度超过通常用制动模式的上限速度的情况下，由于通常用制动对降低速度的响应延迟，因此列车的速度超过紧急用制动模式的上限速度的概率变高，大多实施制动不缓解的紧急制动，直到列车完全停止。
对此，如果将通常用制动模式的停止点设定为比紧急用制动模式的停止点离得近，则在列车的速度超过通常用制动模式的上限速度时，能够抑制列车的速度还超过紧急用制动模式的上限速度的概率。
但是，当自动列车运行的定点停车位置(设置在停车时与车上单元(日语原文为：“車上子”)相对的位置的地上单元(日语原文为：“地上子”)P0)位于通常用制动模式的停止点与紧急用制动模式的停止点之间时，通常用制动模式的停止点会比定点停车位置近，因此，无法使列车进入定点停车位置。
本发明是着眼于上述问题而完成的，其目的在于，提供既能够抑制过多的制动指令的输出又能够抑制不当地妨碍列车的前进的列车控制装置。
用于解决问题的方案
因此，本发明所涉及的列车控制装置设定与到停止点为止的距离相应的上限速度的模式，在列车的速度超过上述上限速度的情况下输出制动指令，设定紧急用制动模式和通常用制动模式作为上述上限速度的模式，上述通常用制动模式将比上述紧急用制动模式的停止点近的位置设为停止点，在使上述通常用制动模式的上限速度下降的途中，在不超过上述紧急用制动模式的停止点的范围内将上述通常用制动模式的停止点变更为远的地方。
发明效果
根据上述发明，在接近上限速度的模式中的停止点时，通过变更上限速度的模式，既能抑制过多的制动指令的输出，又能抑制不当地妨碍列车的前进。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式的列车控制装置的整体构成的图。
图2是示出本发明的实施方式的通常用制动模式和紧急用制动模式的一例的图。
图3是示出基于本发明的实施方式的通常用制动模式和紧急用制动模式的制动控制的流程图。
图4是示出本发明的实施方式的通常用制动模式的变更处理的流程图。
图5是用于说明本发明的实施方式的通常用制动模式的变更的图。
图6是示出使基于本发明的实施方式的通常用制动模式的制动控制无效时的列车的速度变化的图。
具体实施方式
以下说明本发明的实施方式。
图1示出列车控制装置1的构成。列车2搭载有车上装置3，该车上装置3具有包含CPU的逻辑部(运算处理部)，执行列车2的速度控制、制动控制等各种控制。
此外，本实施方式的列车控制装置1是将作为保护装置的自动列车控制系统ATC(Automatic Train Control System)或者ATP(Automatic Train Protection System)与作为运行装置的自动列车运行系统ATO(Automatic Train Operation system)组合而成的系统。
车上装置3连接有伴随列车2的车轴的旋转而输出脉冲信号的测速发电机(转速表传感器(tachogenerator)TG)4和设置于列车2的前头下部等的车上单元5。
在线路(一对铁轨)6的附近，沿着线路6的延伸设置方向按规定间隔设置有地上单元7。地上单元7例如是电磁感应式的无电源转发(transponder)式地上单元，根据来自车上单元5的电波，发送表示地上单元7的设置位置的位置代码。
车上单元5接收来自地上单元7的位置代码信号，并且如前所述对地上单元7发送电波。
车上装置3的逻辑部具有作为以下部分的功能：消息接收部31，其解析车上单元5接收到的信号；速度算出部32，其基于测速发电机4输出的脉冲信号，算出列车2的速度；模式生成部33，其将消息接收部31和速度算出部32的输出作为输入，按列车2的每个位置实时地算出上限速度(校验速度)；速度校验部34，其连续地对由模式生成部33设定的上限速度与由速度算出部32算出的实际的列车2的速度进行比较；制动输出部35，其基于速度校验部34的输出而输出制动指令。
在此，在模式生成部33中，如图2所示，生成紧急用制动模式EB和通常用制动模式NB这两种模式作为列车2的每个位置的上限速度的模式。
紧急用制动模式EB是如下模式：在实际的列车速度超过该模式的上限速度的情况下，对包含制动装置的列车控制系统输出制动指令，且一旦输出制动指令后，在列车2完全停止之前制动不会缓解。
另一方面，通常用制动模式NB是如下模式：在实际的列车速度超过该模式的上限速度的情况下，对包含制动装置的列车控制系统输出制动指令，当实际的列车速度低于上限速度时使制动缓解。
例如，在信号机内侧(信号機内方：信号机前方的区间)为列车的禁止进入区间的情况下，如图2所示，从地上单元7对车上装置3发送将比信号机近了包含安全缓冲区、列车的突出长度等的安全距离的位置设为停止点SPE的指令。
并且，在车上装置3的模式生成部33中，为了使得从限制速度+α(例如，α＝10km/h)的速度变为到停止点SPE时的0km/h，将对预先设定的紧急制动曲线(例如，减速度＝4.3km/h/s)加入了降低率和滑行时间后的上限速度的模式设定为紧急用制动模式EB。
另一方面，模式生成部33将离紧急用制动模式EB的停止点SPE有规定距离(例如，4m)的跟前位置设为通常用制动模式NB的停止点SPN，为了使得从限制速度+β(例如，β＝5km/h)的速度变为到停止点SPN时的0km/h，将对预先设定的通常用最大制动曲线(例如，减速度＝3.6km/h/s)加入了降低率和滑行时间后的模式设定为通常用制动模式NB。
图3的流程图示出速度校验部34和制动输出部35的处理(速度校验处理)的流程。该图3的流程图所示的处理是按每规定时间执行的。
首先，在步骤S101中，读入紧急用制动模式EB、通常用制动模式NB以及当前的列车速度V。
接着，在步骤S102中，判断当前的列车速度V是否超过紧急用制动模式EB所定的上限速度VEB，在当前的列车速度V超过上限速度VEB的情况下，转移到步骤S103的紧急制动处理。
在步骤S103的紧急制动处理中，在列车速度V变为0之前(在列车2完全停止之前)，持续输出紧急用制动指令。
另一方面，在当前的列车速度V不超过上限速度VEB的情况下，前进至步骤S104，判断当前的列车速度V是否超过通常用制动模式NB所定的上限速度VNB。
并且，在当前的列车速度V超过通常用制动模式NB所定的上限速度VNB的情况下，前进至步骤S105而输出通常用制动指令，在当前的列车速度V不超过通常用制动模式NB所定的上限速度VNB的情况下，跳过步骤S105，从而不进行通常用制动指令的输出。
此外，在模式生成部33中，如前所述，基于停止点SPN和通常用最大制动曲线等，制作表示列车2的每个位置的上限速度VNB的通常用制动模式NB的基本模式，不过，在随着驶向停止点SPN而使上限速度(通常用校验速度)下降的途中，变更通常用制动的上限速度VNB的模式，更具体地说，变更停止点SPN。
以下，根据图4的流程图说明模式生成部33的通常用制动模式NB的模式变更处理(停止点的变更处理)。此外，该图4的流程图所示的处理是按每规定时间执行的。
首先，在步骤S201中，基于设定在比停止点SPE近了规定距离的位置的停止点SPN、通常用最大制动曲线、降低率、滑行时间等，生成作为通常用制动模式NB的基本模式(图2所示的NB模式)。
在步骤S202中，判断通常用制动模式NB的基本模式所定的与列车2的当前位置对应的上限速度VNB在随着驶向停止点SPN而下降的途中是否已变为预先设定的规定速度VSL(例如，5km/h～10km/h)。
在上限速度VNB超过规定速度VSL的情况下，前进至步骤S203，根据在步骤S201中设定的通常用制动模式NB的基本模式，设定用于速度校验的上限速度VNB。
另一方面，当判断为通常用制动模式NB的基本模式所定的上限速度VNB已变为规定速度VSL时，前进至步骤S204，实施上限速度VNB的模式的变更。
具体来说，如图5所示，从通常用制动模式NB的基本模式所定的上限速度VNB变为规定速度VSL的时点的位置开始在规定距离D1内使上限速度VNB保持为规定速度VSL，其后，通过通常用最大制动曲线使上限速度VNB从规定速度VSL随着驶向紧急用制动模式EB的停止点SPE而逐渐减小，并在停止点SPE时使上限速度VNB变为0。
在此，能够将规定距离D1设为与停止点SPE和停止点SPN的间隔相当的距离(例如，4m)。
如上所述，在通常用制动模式NB的基本模式所定的上限速度VNB随着驶向停止点SPN而下降的途中，将通常用制动模式NB的停止点从比紧急用制动模式EB的停止点SPE近的停止点SPN变更为远了规定距离的远方即紧急用制动模式EB的停止点SPE。
这样，例如，即使是停车于车站站台的定点停车位置时与车上单元5相对的位置上设置的地上单元P0位于停止点SPN与停止点SPE之间的情况下，也能够避免如下情况：在列车2停车到车上单元5与地上单元P0相对的定点停车位置之前，由于基于通常用制动模式NB的制动而导致列车2停止，使得列车2无法进入定点停车位置。
换言之，通过将通常用制动模式NB的停止点从停止点SPN变更为比其远了一定距离的远方的停止点SPE，能够将地上单元P0(定点停车位置)跟前的停止点SPN变更为比地上单元P0(定点停车位置)远的地方，允许列车2的进入到停止点SPE紧前，使列车2进入定点停车位置(车站站台)。
在此，通过将通常用制动模式NB的停止点始终设为与紧急用制动模式EB的停止点SPE相同，能够使列车2进入停止点SPE跟前的定点停车位置，但在该情况下，通常用制动模式NB所定的上限速度VNB和通常用制动模式NB所定的上限速度VEB始终为接近的值。
当通常用制动模式NB所定的上限速度VNB和通常用制动模式NB所定的上限速度VEB接近时，在速度高的区域中，由于制动响应的延迟等，会使得在列车2的速度超过上限速度VNB时还超过紧急用制动模式的上限速度VEB的概率变高，大多实施制动不缓解的紧急制动，直到列车2完全停止。
对此，如前所述，如果上限速度VNB是如低于规定速度VSL这样的低速区域，则即使上限速度VNB和上限速度VEB接近，也能够将实施紧急制动的概率抑制得足够低，且如前所述，能够使列车2进入定点停车位置。
此外，使通常用制动模式NB的停止点从停止点SPN变更为停止点SPE后的上限速度VNB的模式不限于在规定距离D1内使上限速度VNB保持为规定速度VSL这一特性。
例如，只要是诸如从上限速度VNB变为规定速度VSL的时点开始随着驶向停止点SPE而以一定的减速度使上限速度VNB逐渐减小等，从上限速度VNB变为规定速度VSL的时点开始，随着驶向变更后的停止点而使上限速度VNB以至少不会使上限速度VNB增大的方式变化即可。
另外，通常用制动模式NB的停止点的变更不限于变更为停止点SPE，例如，能够将比停止点SPE近了规定距离且定点停车位置不会位于该位置的内侧的位置设为变更后的停止点，能够在比定点停车位置远的地方且不超过停止点SPE的范围内变更停止点。
另外，变更通常用制动模式NB的停止点SPN的定时能够设为到变更前的停止点为止的距离为规定距离的时点，还能够设为到变更前的停止点为止的距离小于规定距离且上限速度VNB变为小于规定速度VSL的时点。即，能够基于速度和到停止点为止的距离中的至少一方来判断变更通常用制动模式NB的停止点(模式)的定时。
另外，示例了以信号机为基准设定停止点SPE的情况，但也可以是以先行列车的位置等为基准来设定的情况，在该情况下，也能够通过将通常用制动模式NB的停止点SPN从途中变更为远的地方，抑制不必要地实施紧急制动这一情况，且不过多妨碍列车2的前进。
而且，如上所述，在变更通常用制动模式NB的停止点的系统中，能够以变更通常用制动模式NB的停止点之前且输入了到定点停车位置(地上单元P0)为止的距离为条件，换言之，以在ATO中设定了到定点停车位置为止的目标速度模式为条件，使得即使是列车2的速度V超过了通常用制动模式NB所定的上限速度VNB，也停止通常用制动指令的输出，使基于通常用制动模式NB的制动控制无效。
这样，例如，能避免图6所示的斜线区域中的制动，因此，能够使列车2无阻碍且快速地前进到定点停车位置，且不影响通常用制动模式NB的停止点(模式)的变更。另外，通过以变更通常用制动模式NB的停止点(模式)之前为条件，能够避免基于通常用制动模式NB的制动控制被不慎解除。
不过，在使基于通常用制动模式NB的制动控制无效的情况下，在列车2的驾驶室监视器和/或地上装置侧监视器上发出警报的显示，表明已使基于通常用制动模式NB的制动控制无效。
附图标记说明
1…列车控制装置，2…列车，3…车上装置，4…测速发电机(转速表传感器TG)，5…车上单元，6…线路，7…地上单元，31…消息接收部，32…速度算出部，33…模式生成部，34…速度校验部，35…制动输出部。

Claims (8)

1.一种列车控制装置，
设定与到停止点为止的距离相应的上限速度的模式，在列车的速度超过上述上限速度的情况下输出制动指令，其特征在于，
设定紧急用制动模式和通常用制动模式作为上述上限速度的模式，上述通常用制动模式将比上述紧急用制动模式的停止点近的位置设为停止点，
在使上述通常用制动模式的上限速度下降的途中，在不超过上述紧急用制动模式的停止点的范围内将上述通常用制动模式的停止点变更为远的地方。
2.根据权利要求1所述的列车控制装置，其特征在于，
根据到停止点为止的距离和速度中的至少一方，判断变更上述上限速度的模式的定时。
3.根据权利要求1所述的列车控制装置，其特征在于，
上述通常用制动模式将比上述紧急用制动模式的停止点近的位置设为停止点，且与上述紧急用制动模式相比上限速度较低。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的列车控制装置，其特征在于，
自动列车运行的定点停车位置设定在上述通常用制动模式的停止点与上述紧急用制动模式的停止点之间，
在使上述通常用制动模式的上限速度下降的途中，在不超过上述紧急用制动模式的停止点的范围内将上述通常用制动模式的停止点变更为比上述定点停车位置远的地方。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的列车控制装置，其特征在于，
在使上述通常用制动模式的上限速度下降的途中，将上述通常用制动模式的停止点变更为上述紧急用制动模式的停止点。
6.根据权利要求1～3中的任一项所述的列车控制装置，其特征在于，
从变更停止点的时点开始，按规定距离使上限速度保持恒定，其后，随着驶向变更后的停止点而使上限速度逐渐减小。
7.根据权利要求1～3中的任一项所述的列车控制装置，其特征在于，
以输入了到自动列车运行的定点停车位置为止的距离并且是上述通常用制动模式的停止点的变更前为条件，停止基于上述通常用制动模式的制动指令的输出。
8.根据权利要求7所述的列车控制装置，其特征在于，
在停止基于上述通常用制动模式的制动指令的输出的情况下，发出警报。
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