CN109562771B

CN109562771B - 无闭塞时隔计算系统

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Publication number: CN109562771B
Application number: CN201780047405.2A
Authority: CN
Inventors: 久保英树
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Digital Solutions Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Digital Solutions Corp
Priority date: 2017-04-17
Filing date: 2017-04-17
Publication date: 2021-02-26
Anticipated expiration: 2037-04-17
Also published as: JP6559913B2; WO2018193490A1; KR102128803B1; JPWO2018193490A1; US11097756B2; KR20190022806A; US20190168790A1; CN109562771A

Abstract

根据实施方式，对于无闭塞时隔计算系统，时隔值计算单元在时隔值的间隔达到由精细化粒度数据示出的极限值为止，递归地执行：针对行驶区间上的多个地点计算出时隔值，提取相邻的2个地点间的时隔值的变化量超过由时隔值变化量阈值数据示出的阈值的所述相邻的2个地点间的区间、时隔值从上升转为下降的地点或区间的前端地点及末端地点的前后2个地点间的区间、或者时隔值从下降转为上升的地点或区间的前端地点及末端地点的前后2个地点间的区间，将该提取出的区间中的间隔值的计算间隔细分而进一步计算出时隔值。

Description

无闭塞时隔计算系统

技术领域

本发明的实施方式涉及无闭塞时隔计算系统。

背景技术

将先行行驶的列车与续行行驶的列车的运行间隔称作时隔，将不会相撞地安全地行驶的时间间隔称作时隔值(时间)。

在现有的信号系统中，划分出一个个称作闭塞的固定距离的区间而对列车进行控制。在评价多辆列车能否安全地行驶时，在该闭塞的间断处(信号器设置场所)评价时隔值即可。但是，最近由于信号器系统的进化，出现了无闭塞控制型的信号系统(无闭塞信号系统)，其不需要闭塞，经由车上的位置检测装置和地上的通信装置，一边观察自车与其他的列车的距离一边对自车进行控制。因此，要求时隔值的评价也与该无闭塞信号系统相对应。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-121909号公报

发明内容

发明要解决的课题

在无闭塞信号系统中，没有闭塞这一概念，因此应对时隔进行评价的地点不明确，需要在行驶的所有车站间的各个地点的评价。具体地说，需要通过在各车站间在距离方向上连续地进行在某个距离地点处的时隔值计算，从而绘制各车站间的时隔分布曲线，对哪一个距离地点附近的时隔值大，先行、续行的2辆列车能否接近进行评价。

某个地点的时隔值可通过从停止位置(计算开始地点)起反向计算续行列车的制动曲线，由直到与运行曲线(距离-速度曲线)的交点为止的制动时间求得，但由于按照运行理论以每1秒的粒度计算减速度和经过时间，以每1秒进行累积的方式求出速度和制动距离，因此即使1个地点，计算量也多，时隔值的计算消费时间。

在无闭塞信号系统的情况下，为了取得时隔分布曲线，以固定间隔计算时隔值，作为该手法可以想到(1)每隔固定时间进行计算、(2)每隔固定距离进行计算的2种手法。在这里，着眼于其中后者的每隔固定距离进行计算的手法。

时隔分布曲线能够通过任意地设定固定距离(计算粒度)，每隔该固定距离则重复时隔计算而取得，该精度与计算粒度成正比。如果希望提高分布曲线的精度而将固定距离(计算粒度)设定得小，则产生计算量变多，在妥善的时间内处理不完的问题。

此外，专利文献1的时隔曲线图制作装置将富余距离和制动距离加在原本的时间曲线上而制作新的时间曲线，通过求出该新的时间曲线与续行列车的时间曲线的接点，从而仅求出最大时隔值，但不是求出连续的时隔值的装置。

另外，本来就不存在在列车的行驶区间中每隔固定间隔连续地计算出时隔值的装置。

本发明要解决的问题是，提供能够以少的计算量得到精度高的时隔分布曲线的无闭塞时隔计算系统。

用于解决课题的手段

根据实施方式，无闭塞时隔计算系统对列车的行驶区间的时隔值进行计算，其中所述列车的运行不依赖于闭塞而被控制。无闭塞时隔计算系统具有取得单元以及时隔值计算单元。所述取得单元取得计算距离间隔数据、精细化粒度数据以及时隔值变化量阈值数据，所述计算距离间隔数据表示应对时隔值进行计算的地点间的间隔的基准值，所述精细化粒度数据表示能够将所述间隔细分的极限值，所述时隔值变化量阈值数据表示相邻的2个地点间的时隔值的变化量的阈值。所述时隔值计算单元是用于取得所述行驶区间的时隔值分布曲线的单元。所述时隔值计算单元，将由所述计算距离间隔数据示出的基准值作为初始值设定给所述间隔。所述时隔值计算单元在所述间隔达到由所述精细化粒度数据示出的极限值为止递归地执行：按每个所述间隔针对所述行驶区间上的多个地点计算出时隔值，提取相邻的2个地点间的时隔值的变化量超过由所述时隔值变化量阈值数据示出的阈值的所述相邻的2个地点间的区间、时隔值从上升转为下降的地点或区间的前端地点及末端地点的前后2个地点间的区间、或者时隔值从下降转为上升的地点或区间的前端地点及末端地点的前后2个地点间的区间，将该提取出的区间中的所述间隔细分而进一步计算出时隔值。

附图说明

图1是表示实施方式的无闭塞时隔计算系统的结构的一个例子的图。

图2是表示在通过多个计算机构建实施方式的无闭塞时隔计算系统的情况下的一个例子的图。

图3是表示时隔分布曲线的一个例子的图。

图4是用于对无闭塞信号系统中的时隔值计算的思路进行说明的图。

图5是表示实施方式的无闭塞时隔计算系统中的无闭塞时隔计算所使用的变量的一览的图。

图6是表示实施方式的无闭塞时隔计算系统提示的能够对计算条件进行设定的计算指示画面的一个例子的图。

图7是表示实施方式的无闭塞时隔计算系统通过路线、停车/通过而决定时隔值的计算开始位置的规则的图。

图8是表示在实施方式的无闭塞时隔计算系统中决定的，在先行列车和续行列车行驶于相同路线的情况下，续行列车从停车出发的情况下的计算开始位置的图。

图9是表示在实施方式的无闭塞时隔计算系统中决定的，在先行列车和续行列车行驶于相同路线的情况下，先行列车通过的情况下的计算开始位置的图。

图10是表示在实施方式的无闭塞时隔计算系统中决定的，先行列车和续行列车行驶于不同路线的情况下的计算开始位置的图。

图11是表示实施方式的无闭塞时隔计算系统中的时隔模式是“发达”的情况下的计算开始位置的图。

图12是表示实施方式的无闭塞时隔计算系统通过路线、停車/通过而决定时隔值的计算结束位置的规则的图。

图13是表示在实施方式的无闭塞时隔计算系统中决定的，在先行列车和续行列车行驶于相同路线的情况下，先行列车停车的情况下的计算结束位置的图。

图14是表示在实施方式的无闭塞时隔计算系统中决定的，在先行列车和续行列车行驶于相同路线的情况下，先行列车通过的情况下的计算结束位置的图。

图15是表示在实施方式的无闭塞时隔计算系统中决定的，在先行列车和续行列车行驶于不同路线的情况下，列车长度+富余距离(先行列车后方)未超过停止位置的情况下的计算结束位置的图。

图16是表示在实施方式的无闭塞时隔计算系统中决定的，在先行列车和续行列车行驶于不同路线的情况下，列车长度+富余距离(先行列车后方)未超过车站的公里路程的情况下的计算结束位置的图。

图17是表示在实施方式的无闭塞时隔计算系统中决定的，在先行列车和续行列车行驶于不同路线的情况下，列车长度+富余距离(先行列车后方)超过停止位置，因此将停止位置设为计算结束位置的情况的图。

图18是表示在实施方式的无闭塞时隔计算系统中决定的，在先行列车和续行列车行驶于不同路线的情况下，列车长度+富余距离(先行列车后方)超过车站的公里路程，因此将车站的公里路程设为计算结束位置的情况的图。

图19是表示在实施方式的无闭塞时隔计算系统中决定的，时隔模式是“发达”的情况下的计算结束位置的图。

图20是表示实施方式的无闭塞时隔计算系统中的无闭塞时隔计算中的绝对公里路程和计算距离间隔的图。

图21是表示实施方式的无闭塞时隔计算系统中的先行列车与制动的起点的关系的图。

图22是用于对实施方式的无闭塞时隔计算系统中的续行列车的进入地点的求法进行说明的图。

图23是表示实施方式的无闭塞时隔计算系统中的续行列车的进入地点的求法的第1个特例的图。

图24是表示在实施方式的无闭塞时隔计算系统中决定的，同路线且续行列车停车的情况下的计算开始地点的图。

图25是表示实施方式的无闭塞时隔计算系统中的续行列车的进入地点的求法的第2个特例的图。

图26是表示实施方式的无闭塞时隔计算系统中的续行列车的进入地点的求法的第3个特例的图。

图27是表示在实施方式的无闭塞时隔计算系统中决定的，“发达”的情况下的计算结束地点的图。

图28是表示实施方式的无闭塞时隔计算系统中的逆推制动的计算方法的图。

图29是表示实施方式的无闭塞时隔计算系统中的应提高分辨率的区间的第1张图。

图30是表示实施方式的无闭塞时隔计算系统中的应提高分辨率的区间的第2张图。

图31是表示实施方式的无闭塞时隔计算系统中的应提高分辨率的区间的第3张图。

图32是表示实施方式的无闭塞时隔计算系统中的应提高分辨率的区间的第4张图。

图33是表示实施方式的无闭塞时隔计算系统中的依据计算距离间隔(计算粒度)的全数计算例的图。

图34是表示从图33所示的计算结果中提取的应提高分辨率的区间的图。

图35是表示图34所示的应提高分辨率的区间的时隔计算例的图。

图36是表示从图35所示的计算结果中提取的应提高分辨率的区间的图。

图37是表示图36所示的应提高分辨率的区间的时隔计算例的图。

图38是表示通过实施方式的无闭塞时隔计算系统计算出的全部时隔值的例子的图。

图39是表示实施方式的无闭塞时隔计算系统中的续行列车的运行曲线、时隔分布曲线及制动距离曲线的画面显示例的图。

图40是表示实施方式的无闭塞时隔计算系统中的时隔值一览的画面显示例的图。

图41是表示实施方式的无闭塞时隔计算系统中的时隔分布曲线、运行曲线及时隔值一览的同时画面显示例的图。

图42A是表示实施方式的无闭塞时隔计算系统的无闭塞时隔计算所涉及的处理顺序的一个例子的第1流程图。

图42B是表示实施方式的无闭塞时隔计算系统的无闭塞时隔计算所涉及的处理顺序的一个例子的第2流程图。

具体实施方式

下面，参照附图对实施方式进行说明。

图1是表示本实施方式的无闭塞时隔计算系统100的结构的一个例子的图。

如图1所示，该无闭塞时隔计算系统100由处理器10、存储器20、存储装置30及显示装置40构成。另外，该无闭塞时隔计算系统100通过使处理器10执行储存于存储器20的无闭塞时隔计算程序21，从而实现无闭塞时隔计算处理部11及时隔分布曲线显示处理部12的各功能部。此外，各功能部也可以不依赖于软件，例如作为专用的电子电路等以硬件的方式实现。

另外，该无闭塞时隔计算系统100可以由单独的计算机构建，也可以如图2所示，由多个计算机(Web应用服务器1、数据库服务器2、Web客户端浏览器3)构建。例如，可以采用下述方法，即，Web应用服务器1经由互联网N接收来自Web客户端浏览器3的请求，使用储存于数据库服务器2(数据库2A)的数据及从Web客户端浏览器3接收到的变量等而执行各种处理，将该结果返回至Web客户端浏览器3。即，可以使Web应用服务器1负责图1所示的处理器10的职责，使数据库服务器2负责图1所示的存储装置30的职责，使Web客户端浏览器3负责图1所示的显示装置40的职责。Web应用服务器1能够受理多个来自Web客户端浏览器3的请求，并行地处理与这些请求相对应的各种处理。

在存储装置30储存有线路区间主数据31、车站主数据32、线路号码主数据33、车辆型号主数据34。另外，在存储装置30存储有例如通过已知的运行曲线系统等计算出的运行曲线数据(距离-速度曲线数据，距离-时间曲线数据)35。此外，在存储装置30储存有制动性能主数据36和计算用系数主数据(基于运行理论的计算用的系数主数据)37。

无闭塞时隔计算处理部11使用储存于存储装置30的各种主数据及数据，执行适用于无闭塞信号系统的时隔值的计算。通过无闭塞时隔计算处理部11计算出的时隔值数据(距离时隔值数据，距离-制动距离数据)38保存至存储装置30。

时隔分布曲线显示处理部12读取存储装置30内的时隔值数据38，将时隔分布曲线或制动距离曲线等显示于显示装置40。

在这里，为了帮助对本实施方式的无闭塞时隔计算系统100的理解，对与无闭塞信号系统的情况下的时隔值的评价相关的问题点进行整理。

现有的信号系统由称作闭塞的区间区分，在该区间内只能够存在1辆列车。因此，能够存在于车站间的列车数量会依赖于闭塞数量，列车的运行间隔也依赖于闭塞的数量。如果希望缩短列车的运行间隔，则需要对闭塞的区划进行变更。如果增加闭塞的数量，则与其相应地能够行驶大量的列车，但由于设置多个信号器，因此需要成本。另外，不能使闭塞区间的距离比在该区间行驶的最长的列车的列车长度短。作为结果，会建立比列车长度长的闭塞区间。即，对于缩短运行间隔，存在由成本产生的极限和物理极限的两者。

另一方面，最近出现了不依赖闭塞的无闭塞信号系统。即称作CBTC(基于通信的列车控制：Communications-Based Train Control)的信号系统，其能够一边对通过自列车的车上的位置检测装置取得的位置信息与经由地上的通信设备取得的其他的列车的位置信息进行比较，一边进行自列车的控制。在无闭塞信号系统中，通过不断地计算求出自列车与其他列车的距离，因此能够将运行间隔缩短至极限。如果希望在所有的车站间以一定距离间隔，且一边考虑先行、续行列车的列车长度，一边在所有的距离地点对时隔值进行评价，则计算量变多，因此目前为止尚未实行，但如果导入该新的信号系统而对能够将运行间隔缩短至多少进行评价，则不得不在各车站间的所有区域的范围内对时隔值进行评价。

例如，在假设从A车站行驶至C车站的列车的情况下，需要通过在距离方向上连续地进行在某个距离地点处的时隔值计算，如图3所示绘制从A车站至C车站为止的时隔分布曲线，对哪个距离地点附近的时隔值大，先行、续行的2辆列车能否接近进行评价。

另外，时隔分布曲线能够通过下述方法取得，其精度与计算粒度成正比，该方法即，如图4所示，任意地设定固定距离(计算粒度)，每隔该固定距离就重复时隔计算。例如，一般来说，如果能够将距离方向的计算的精细程度设为1m而求先行列车与续行列车的时隔值(如果精细到大致1m)，则能够取得几乎准确的时隔分布曲线。

然而，存在下述问题，即，如果希望提高分布曲线的精度，例如希望以1m间隔进行计算，则如果是1km的区间就需要1,000次的计算，计算量变多，在妥善的时间内处理不完。这是与采用无闭塞信号系统的情况下的时隔值的评价相关的问题点。

此外，时隔值如果为了易于理解而假设没有坡度等变动要素，则只要先行列车与续行列车以相同速度行驶，就几乎不产生变化。在先行列车减速附近产生速度差，时隔值变大。由于坡度或弯道等行驶阻力的变化，速度或制动距离产生变动，时隔值也产生变化，但在通常的都市交通中，不会因列车长度程度的距离导致时隔值极端地变化。对于山间部的登山铁路等，可以想到极端的变化，但如果以列车长度程度的间隔进行时隔值计算，则可以认为能够捕捉到时隔值的变动。列车长度作为用于观察时隔分布的计算粒度是标准的距离。

为了通用地对时隔值进行评价，不得不使计算间隔配合行驶的路线而改变。运行曲线是考虑着列车长度而制作出的，因此如果使计算时隔值的间隔也能够与列车长度相应地变更，则变得能够通用地对时隔值进行评价。

本实施方式的无闭塞时隔计算系统100是针对列车的行驶区间连续地进行时隔值计算而取得时隔值的分布的系统。如果将该功能通过单纯地以固定间隔进行计算的方式实现，则计算量多，花费处理时间，但该无闭塞时隔计算系统100应用下述独有的时隔值的计算方法，即，能够省略不需要计算的区间，以少的计算量取得精度高的时隔分布曲线。下面，对该时隔值的计算方法的详细内容进行说明。

在该无闭塞时隔计算系统100中的无闭塞时隔计算(无闭塞信号系统中的时隔值的计算)中，由于不存在已有的信号器的位置和闭塞的区分处，因此不使用于计算。相对地，在计算范围内通过计算粒度间隔决定先行列车的位置(计算位置)，通过逆推制动(逆推制动曲线)计算和续行列车的进入地点的计算来进行时隔值的计算。运行曲线数据(相对于距离的速度＝距离-速度曲线数据，相对于距离的时间＝距离-时间曲线数据)由其他系统的运行曲线计算系统求出。

在图5中表示在该无闭塞时隔计算系统100中的无闭塞时隔计算中使用的设定值及数据(变量)的一览。如图5所示，在该无闭塞时隔计算系统100中的无闭塞时隔计算中，使用“富余距离(先行列车后方)”、“富余距离(续行列车前方)”、“信号当前表示变化时间”、“驾驶员操作时间”、“转辙器转换时刻”等变量。预先准备这些设定值及数据而将它们保存于存储装置30。

接下来，对该无闭塞时隔计算系统100中的无闭塞时隔计算的前提及计算条件的设定进行说明。

在该无闭塞时隔计算系统100中，在求无闭塞信号系统中的时隔分布曲线时，例如提示如图6所示的能够设定计算条件的计算指示画面，输入计算所需的各条件，执行无闭塞时隔计算。此外，在这里，无闭塞时隔计算处理部11具有提示该计算指示画面的功能。

例如，为了选择进行计算的区间而选择线路区间(a1)，选择上行或下行的前进方向(a2)。另外，选择该区间内的希望进行计算的时隔计算车站(a3)，选择达达(意味着先行列车到达，续行列车到达。)或发发(意味着先行列车出发，续行列车出发。)等，由出发、到达、通过的组合表示的时隔模式(a4)。通过选择时隔计算车站和时隔模式，从而决定对哪一个区间进行计算，例如将时隔计算车站作为中心，与前车站的区间，与后车站的区间，或包含时隔计算车站的前后车站的区间等。

另外，选择希望对时隔值进行计算的车站处的先行列车车辆型号(a5)、先行列车线路号码(a6)、先行列车运行曲线(a7)、续行列车车辆型号(a8)、续行列车线路号码(a9)、续行列车运行曲线(a10)和使用于计算的续行列车的制动档位(a11)。通过选择先行列车车辆型号和续行列车车辆型号，还能得到先行列车的列车长度及续行列车的列车长度。

并且，在该无闭塞时隔计算系统100中受理计算距离间隔(a12)、精细化粒度(a13)及时隔值变化量阈值(a14)的设定。计算距离间隔是，应计算时隔值的地点间的间隔的基准值。精细化粒度是能够将间隔细分的极限值。时隔值变化量阈值是相邻的2个地点间的时隔值的变化量的阈值。在计算指示画面上设定的设定值(变量)中，由标号a15表示的这3个变量是为了削减计算量将计算高速化而设定的本实施方式的无闭塞时隔计算系统100独有的变量。此外，作为本实施方式的无闭塞时隔计算系统100独有的变量，还存在下述的分辨率，也可以将该分辨率也设为能够在该计算指示画面上设定。在这里，假设该分辨率在无闭塞时隔计算系统100中是既定的固定值。

如果对时隔计算按钮a16进行操作，则无闭塞时隔计算系统100，更具体地说，无闭塞时隔计算处理部11，会使用在计算指示画面上设定好的各变量(及储存于存储装置30的各种主数据及数据)执行无闭塞时隔计算。

无闭塞时隔计算处理部11首先在进行时隔计算的车站间中的先行列车和续行列车行驶的区间内，决定时隔值的计算开始位置和计算结束位置。

第1，无闭塞时隔计算处理部11如图7所示，通过路线、停车/通过而决定时隔值的计算开始位置。参照图8至图10，对决定时隔值的计算开始位置的规则进行详细说明。

图8示出了在先行列车和续行列车行驶于相同路线的情况下，续行列车从停车出发的情况下的计算开始位置。另外，图9示出了在先行列车和续行列车行驶于相同路线的情况下，先行列车通过的情况下的计算开始位置。另一方面，图10示出了在先行列车和续行列车行驶于不同路线的情况下的计算开始位置。

此外，在时隔模式是“发达”的情况下，在现有的信号系统中，只对1个信号器计算时隔值，但在无闭塞时隔计算中，由于没有信号器，所以每隔计算粒度则在条件成立的期间中进行计算。因此，可以产生多个计算结果。

在图11中表示时隔模式是“发达”的情况下的计算开始位置。此外，与现有的信号系统的情况相同，在发达的情况下，只在同路线的情况下进行计算。时隔模式是发达的情况下的时隔值的计算开始位置设为先行列车的停止位置。

第2，无闭塞时隔计算处理部11如图12所示，通过路线、停车/通过决定时隔值的计算结束位置。参照图13至图19，对决定时隔值的计算结束位置的规则进行详细说明。

图13示出了在先行列车和续行列车行驶于相同路线的情况下，先行列车停车的情况下的计算结束位置。另外，图14示出了在先行列车和续行列车行驶于相同路线的情况下，先行列车通过的情况下的计算结束位置。

另一方面，图15示出了在先行列车和续行列车行驶于不同路线的情况下，列车长度+富余距离(先行列车后方)未超过停止位置的情况下的计算结束位置。另外，图16示出了在先行列车和续行列车行驶于不同路线的情况下，列车长度+富余距离(先行列车后方)未超过车站的公里路程的情况下的计算结束位置。另外，图17示出了在先行列车和续行列车行驶于不同路线的情况下，由于列车长度+富余距离(先行列车后方)超过停止位置，因此将停止位置设为计算结束位置的情况。另外，图18示出了在先行列车和续行列车行驶于不同路线的情况下，由于列车长度+富余距离(先行列车后方)超过车站的公里路程，因此将车站的公里路程设为计算结束位置的情况。

另外，在图19中表示时隔模式是“发达”的情况下的计算结束位置。时隔模式是发达的情况下的计算结束位置设为距先行列车的停止位置为列车长度+富余距离(先行列车后方)的位置。

如上所述，如果决定了时隔值的计算开始位置和计算结束位置，则接下来，无闭塞时隔计算处理部11执行依据计算距离间隔(计算粒度)的全数计算(在每隔计算距离间隔都设定的全部计算地点的计算)。

在该无闭塞时隔计算系统100中的无闭塞时隔计算中，按照已设定的计算距离间隔(计算粒度)，以该粒度设定计算地点，对所有的计算地点进行时隔计算。之后，仅对应精细地计算的区间进行阶段性地仔细地计算直到能够细分的极限的粒度为止。

例如，在无闭塞时隔计算系统100中的无闭塞时隔计算中，在计算开始地点和计算结束地点设置计算地点，且对于其间，如图20所示，将绝对公里路程0.000km做为基准，在计算粒度的整数倍的位置设置计算地点。

例如，在计算开始地点是11.475km，计算结束地点是12.105km，计算粒度是100m的情况下，将11.475km、11.500km、11.600km、11.700km、11.800km、11.900km、12.000km、12.100km、12.105km的地点设为计算地点。

接下来，对逆推制动(逆推制动曲线)的计算进行说明。

图21是表示先行列车与制动的起点的关系的图。

在无闭塞时隔计算系统100中的无闭塞时隔计算中，在进行时隔计算的情况下，如图21所示，将距先行列车位置为先行列车的列车长度与富余距离(先行列车后方)的和的始发站侧的地点设为逆推制动的启动地点。启动速度设为制动起点速度。

无闭塞时隔计算处理部11针对每个先行列车位置(计算开始地点)制作逆推制动，如图22所示，求出与续行列车的运行曲线的交点。将距逆推制动与续行列车的运行曲线的交点为富余距离(续行列车前方)的始发站侧的公里路程的运行曲线上的点设为进入地点。

此外，如图23所示，在从逆推制动与续行列车的运行曲线的交点返回富余距离(续行列车前方)的始发站侧的公里路程的位置超过续行列车的出发地点的情况下，无闭塞时隔计算处理部11将续行列车的出发地点设为进入地点。此时，时隔计算时的附加时间还附加驾驶员操作时间。

另外，如图24所示，在计算开始地点处，在先行列车和续行列车是同路线，续行列车停车的情况下，无闭塞时隔计算处理部11，将制动启动地点设为续行列车的停止位置。在该情况下不启动制动。另外，不考虑续行列车侧的富余距离即富余距离(续行列车前方)，将续行列车的进入地点设为续行列车的停止位置(续行列车停车，无需考虑位置误差，因此不包含富余距离(续行列车前方)。)。另外，时隔计算时的附加时间还附加驾驶员操作时间。

另外，如图25所示，在逆推制动启动地点存在于续行列车的运行曲线的范围内，但该地点的运行曲线的速度低于制动起点速度的情况下，运行曲线与逆推制动不存在交点。在该情况下，无闭塞时隔计算处理部11将距制动启动地点为富余距离(续行列车前方)的始发站侧的运行曲线上的点设为进入地点。

另外，如图26所示，在向始发站侧返回富余距离(续行列车前方)的地点位置超过续行列车的出发地点的情况下，无闭塞时隔计算处理部11将续行列车的出发地点设为进入地点。此时，时隔计算时的附加时间还附加驾驶员操作时间。

无闭塞时隔计算处理部11根据先行列车位置和续行列车的进入地点的位置求出先行列车的运行时间、续行列车的运行时间，求出计算时隔。计算时隔的求法与信号方式相同。

另外，如图27所示，对于发达的情况的计算结束地点，续行列车的运行曲线中的在车站停车的地点成为制动启动地点。在该情况下，不启动制动，将续行列车的停止位置设为进入地点。

图28是表示逆推制动(逆推制动曲线)的计算方法的图。

在该无闭塞时隔计算系统100中的无闭塞时隔计算中，使用逆推制动。逆推制动的计算朝着与前进方向相反的方向进行计算。该计算处理与运行曲线的制动计算处理相同。

从制动的计算开始点(即逆推制动启动地点，制动起点速度的高度的点)在负方向上求以减速度α和Δt秒移动的距离Δd，重复计算至与续行列车运行曲线连结交点为止。连结出交点时的Δt的重复累积值是时隔值，另外，Δd的重复累积值是制动距离。

接下来，对该无闭塞时隔计算系统100中的无闭塞时隔计算的计算距离间隔(计算粒度)和精细化计算进行说明。

如果单纯地将计算距离间隔(粒度)缩小，则计算量飞跃式地变大。在该无闭塞时隔计算系统100中，只对时隔分布所需的部分仔细地进行计算，不对其以外的部分进行计算。下面示出即使提高表面上的计算粒度计算量也不增加的计算方法。

线路设备的状态不可能由于车辆长度程度的距离急剧地变化。因此在小于列车长度程度的100m的距离内，时隔值不会大幅变化。因此可以认为，仅在可以认为每隔固定间隔计算出的时隔值之间进一步存在峰值时才更精细地进行计算即可。

时隔值的精细化计算所需的变量存在4个。

(1)计算距离间隔:100m(例)。所有计算的计算粒度。

(2)分辨率:10等分(例)。将计算粒度细化1阶段时的分辨率。

(3)精细化粒度:1m(例)。意味着分辨率是10等分时，进行2次分解。

(4)时隔值变化量阈值:5秒(例)。在计算出的时隔值的区间内的差大于该值时进一步细化计算的阈值。

另外，时隔计算遵从下面的5阶段的计算顺序。

(1)对于计算对象的所有区间，每隔计算距离间隔(计算粒度)就进行计算，计算出时隔值。

(2)观察计算出的时隔值的排列，找出应进一步提高分辨率的区间。用于提高分辨率的判定有2种，将从上升或下降变化的区间或值大幅变化的区间作为对象。

(3)以细化1级的分辨率仅对对象区间更仔细地进行计算，计算出时隔值。

(4)判断计算是否达到最大粒度，如果达到则计算结束。如果未达到则返回至(2)，重复已提高分辨率的计算。

(5)根据非线性的连续的时隔值数据绘制时隔分布图。

参照图29至图32，对应提高分辨率的区间进行说明。

第1，如图29及如图30所示，无闭塞时隔计算处理部11将计算出的时隔值的排列中的包含等值的从上升转为下降或从下降转为上升的前后区间设为提高分辨率的区间。此外，在包含等值的情况下，如图31所示，不提高前后不变化的连续等值的区间内的分辨率。

另外，第2，如图32所示，无闭塞时隔计算处理部11在计算出的时隔值的在区间中的差异大的情况下，将该区间设为提高分辨率的区间。该阈值另行定义，在超过其的情况下判定为提高分辨率的区间。

对于无闭塞时隔计算处理部11，针对这些应提高分辨率的区间，与依据作为计算条件而设定好的计算距离间隔(计算粒度)的全数计算的情况相同，以(细化1级的分辨率的)新的粒度执行时隔值计算。对于无闭塞时隔计算处理部11，如果应提高分辨率的区间的计算结束，则从再次得到的时隔值的排列提取应进一步提高分辨率的区间。并且，无闭塞时隔计算处理部11在该区间内以(更细化1级的分辨率的)新的粒度执行时隔值计算。无闭塞时隔计算处理部11重复该精细化直到达到作为计算条件而设定好的精细化粒度为止，递归地执行时隔值计算。

在这里，参照图33至图38，对通过无闭塞时隔计算处理部11进行的时隔值计算的实例进行说明。

此时，假设无闭塞时隔计算处理部11如下设定变量而进行计算。

(1)计算距离间隔:100m。

(2)分辨率:10等分。

(3)精细化粒度:1m。

(4)时隔值变化量阈值:60秒。

首先，无闭塞时隔计算处理部11以粒度100m为单位进行时隔计算，列出时隔值。图33表示依据计算距离间隔(计算粒度)的全数计算例。

接下来，无闭塞时隔计算处理部11提取应提高分辨率的区间。图34是表示从图33所示的计算结果中提取的应提高分辨率的区间的图。如图34所示，作为时隔值的排列从上升转为下降或从下降转为上升的前后区间，无闭塞时隔计算处理部11提取5.3km～5.5km的区间和5.8km～6.1km的区间。

无闭塞时隔计算处理部11仅对提取出的区间提高分辨率，以粒度10m单位进行时隔计算，列出时隔值。图35表示应提高分辨率的区间的时隔计算例。(A)是5.3km～5.5km的区间的时隔计算例，(B)是5.8km～6.1km的区间的时隔计算例。

无闭塞时隔计算处理部11从提高分辨率而对时隔值进行了计算的区间内提取应进一步提高分辨率的区间。图36是表示从图35所示的计算结果中提取的应提高分辨率的区间的图。如图36所示，作为时隔值的排列从上升转为下降或从下降转为上升的的前后区间，无闭塞时隔计算处理部11提取5.40km～5.42km的区间、5.87km～5.89km的区间、5.90km～5.95km的区间及5.97km～5.99km的区间。

无闭塞时隔计算处理部11仅对提取出的区间提高分辨率，以粒度1m单位进行时隔计算，列出时隔值。图37表示应提高分辨率的区间的时隔计算例。(A)是5.40km～5.42km的区间的时隔计算例，(B)是5.87km～5.89km的区间的时隔计算例，(C)是5.87km～5.89km的区间的时隔计算例，(D)是5.97km～5.99km的区间的时隔计算例。

在这里，假设精细化粒度是1m，因此无闭塞时隔计算处理部11结束时隔计算。这样，无闭塞时隔计算处理部11对于从如上所述地决定的计算开始位置至计算结束位置为止的区间，首先，每隔设定好的计算距离间隔则进行时隔值计算，基于该时隔值计算的结果，提取应提高分辨率的区间，以设定好的分辨率将计算粒度细化1阶段。并且，无闭塞时隔计算处理部11重复应提高分辨率的区间的提取及计算粒度的精细化直到达到设定的精细化粒度为止。

图38表示通过无闭塞时隔计算处理部11计算出的所有时隔值的例子。如图38所示，通过无闭塞时隔计算处理部11制作计算粒度不同而非线性的连续的时隔值一览。即，作为结果，无闭塞时隔计算处理部11生成距离的间隔不固定的时隔值数据38。

时隔分布曲线显示处理部12从存储装置30读取作为时隔计算的基本的距离-速度曲线即运行曲线中的续行列车的运行曲线(run curve)、通过无闭塞时隔计算处理部11计算出的已保存的时隔值及制动距离数据，将时隔分布曲线(相对于先行列车位置公里路程的时隔值)与例如续行列车的运行曲线及制动距离曲线(相对于先行列车位置公里路程的制动距离)一起显示于显示装置40。

图39表示续行列车的运行曲线、时隔分布曲线及制动距离曲线的画面显示例。在图39中，由标号b2表示的区域是续行列车的运行曲线、时隔分布曲线及制动距离曲线的显示区域。距离间隔不是固定的，时隔分布曲线显示处理部12通过使时隔值或制动距离值与距离对应并用线连结，从而生成例如将横轴作为距离，纵轴作为时间而表示的曲线。

另外，时隔分布曲线显示处理部12也可以与续行列车的运行曲线，时隔分布曲线及制动距离曲线一起将先行列车尾部的时间曲线及续行列车头部的时间曲线显示于画面上。在图39中，由标号b1表示的区域是先行列车尾部的时间曲线及续行列车头部的时间曲线的显示区域。

运行曲线的距离-时间曲线即时间曲线，将续行列车的头部到达时隔计算车站的时间设为0，或将续行列车的头部从时隔计算车站出发的时间设为0。时隔分布曲线显示处理部12将计算出的时隔值中的最大的值作为最大时隔值，以在偏移了该最大时隔值的量的时刻先行列车的尾部到达时隔计算车站的方式，或以在偏移了该最大时隔值的量的时刻先行列车的尾部从时隔计算车站出发的方式绘制时间曲线。

另外，如图40所示，时隔分布曲线显示处理部12也能够实现对求出的时隔值进行一览表示的画面。时隔分布曲线显示处理部12能够显示，以在逆推制动计算中使用过的的距离位置即先行列车公里路程为首的，在续行列车运行曲线与逆推制动曲线的交点的公里路程上考虑到富余距离的续行列车公里路程、制动距离、根据先行列车公里路程考虑到列车长度等的先行列车位置、与先行列车公里路程对应的先行列车时间曲线上的时间即先行列车时间、相同地与续行列车公里路程对应的续行列车时间曲线上的时间即续行列车时间、求出的时隔值即计算时隔值、将信号器的处理时间和传送延迟等也纳入考虑的信号时隔值等。

另外，时隔分布曲线显示处理部12还能够同时显示时隔分布曲线和运行曲线和时隔值一览。图41表示将时隔分布曲线、运行曲线及时隔值一览显示于同一画面的例子。在图41中，由标号c1表示的区域是时隔分布曲线的显示区域，由标号c2表示的区域是运行曲线的显示区域，由标号c3表示的区域是时隔值一览的显示区域。也可以使时隔分布曲线显示处理部12在例如下述情况下，在时隔分布曲线及运行曲线的基础上还显示时隔值的一览，该情况即在显示时隔分布曲线及运行曲线中的状況下，操作了规定的按钮(c4)。

图42A及图42B是表示本实施方式的无闭塞时隔计算系统100的无闭塞时隔计算所涉及的处理顺序的一个例子的流程图。

无闭塞时隔计算处理部11首先进行无闭塞时隔计算的设定值及数据(变量)的读取(步骤S1)。之后，无闭塞时隔计算处理部11进行计算条件的设定(步骤S2)。

无闭塞时隔计算处理部11受理无闭塞计算的开始指示(步骤S3)，决定最初进行计算的车站间(步骤S4)。之后，无闭塞时隔计算处理部11决定车站间内的计算开始位置(步骤S5)，将该计算开始位置保存于Startpos(变量)(步骤S6)。接下来，无闭塞时隔计算处理部11决定区间内的计算结束位置(步骤S7)，将该计算结束位置保存于Endpos(变量)(步骤S8)。之后，无闭塞时隔计算处理部11将在步骤S2中设定好的计算距离间隔作为计算粒度进行设定(步骤S9)。

无闭塞时隔计算处理部11决定最初的计算距离地点(步骤S10)，对该计算距离地点处的逆推制动曲线进行计算(步骤S11)。无闭塞时隔计算处理部11计算出续行列车的运行曲线与逆推制动曲线的交点(步骤S12)，保存制动距离和时隔值(步骤S13)。

无闭塞时隔计算处理部11将距离计算距离地点为计算距离间隔的地点设为新的计算距离地点(步骤S14)，对该计算距离地点是否超过Endpos进行判定(步骤S15)。在未超过的情况(步骤S15是“否”)下，无闭塞时隔计算处理部11决定下一个计算距离地点(步骤S16)，返回至步骤S11。

另一方面，在超过Endpos的情况(步骤S16是“是”)下，无闭塞时隔计算处理部11对应该提高分辨率的所有的区间的计算是否已结束进行判定(步骤S17)。在未结束的情况(步骤S17是“否”)下，无闭塞时隔计算处理部11决定下一个提高分辨率的区间(步骤S18)，将该计算开始位置保存于Startpos(变量)(步骤S19)，同时将计算结束位置保存于Endpos(变量)(步骤S20)。并且，无闭塞时隔计算处理部11返回至步骤S10。

在所有的区间的计算都已结束的情况(步骤S17是“是”)下，无闭塞时隔计算处理部11对分辨率是否达到在步骤S2中设定好的精细化粒度进行判定(步骤S21)。在未达到的情况(步骤S21是“否”)下，无闭塞时隔计算处理部11提高分辨率，将其作为新的计算粒度进行设定(步骤S22)。无闭塞时隔计算处理部11从时隔值的排列提取应提高分辨率的区间(步骤S23)，决定最初的区间(步骤S24)。无闭塞时隔计算处理部11将该计算开始位置保存于Startpos(变量)(步骤S19)，同时将计算结束位置保存于Endpos(变量)(步骤S20)，返回至步骤S10。

在已达到精细化粒度的情况(步骤S21是“是”)下，无闭塞时隔计算处理部11对应计算的车站间的处理是否全部结束进行判定(步骤S25)。在未结束的情况(步骤S25是“否”)下，无闭塞时隔计算处理部11决定下一个车站间(步骤S26)，返回至步骤S5。另一方面，在全部结束的的情况(步骤S25是“是”)下，时隔分布曲线显示处理部12读取已保存的时隔值及制动距离(步骤S27)，显示时隔分布曲线及制动距离曲线(步骤S28)。

为了准确地把握分布于车站间的时隔值的变化和制动距离的变化，需要在车站间以固定间隔进行时隔计算。并且，为了求出更准确的分布，需要将该固定间隔细化。但是，时隔计算所需的只是峰值的值，因此仅对会成为该峰值状态的部分进行精细地计算即可。着眼于此点，本实施方式的无闭塞时隔计算系统100如上所述，通过限缩需要对时隔值进行计算的部分，抑制计算量，从而实现仅对必要的数据高速地进行计算。

即，本实施方式的无闭塞时隔计算系统100能够以少的计算量取得精度高的时隔分布曲线。

对本发明的若干实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子而提出的，没有限定发明的范围的意图。这些新提出的实施方式能够以其他的各式方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式和其变形包含于发明的范围和主旨，且包含于记载于专利申请的范围内的发明和其等同的范围。

Claims

1.一种无闭塞时隔计算系统，

其对列车的行驶区间的时隔值进行计算，所述列车的运行不依赖于闭塞而被控制，

该无闭塞时隔计算系统具有：

取得单元，该取得单元取得计算距离间隔数据、精细化粒度数据以及时隔值变化量阈值数据，所述计算距离间隔数据表示应对时隔值进行计算的地点间的间隔的基准值，所述精细化粒度数据表示能够将所述间隔细分的极限值，所述时隔值变化量阈值数据表示相邻的2个地点间的时隔值的变化量的阈值；以及

时隔值计算单元，其用于取得所述行驶区间的时隔值分布曲线，

所述时隔值计算单元将由所述计算距离间隔数据示出的基准值作为初始值设定给所述间隔，

在所述间隔达到由所述精细化粒度数据示出的极限值为止，所述时隔值计算单元递归地执行：按每个所述间隔针对所述行驶区间上的多个地点计算出时隔值，提取相邻的2个地点间的时隔值的变化量超过由所述时隔值变化量阈值数据示出的阈值的所述相邻的2个地点间的区间、时隔值从上升转为下降的地点或区间的前端地点及末端地点的前后2个地点间的区间、或者时隔值从下降转为上升的地点或区间的前端地点及末端地点的前后2个地点间的区间，将该提取出的区间中的所述间隔细分而进一步计算出时隔值。

2.如权利要求1所述的无闭塞时隔计算系统，

其还具有输入单元，所述输入单元提示用于对时隔值的计算条件进行设定的画面而输入所述计算条件，所述计算条件包含所述计算距离间隔数据、所述精细化粒度数据及所述时隔值变化量阈值数据。

3.如权利要求1所述的无闭塞时隔计算系统，

其还具有输出单元，所述输出单元提示配置有所述行驶区间的时隔值分布曲线的画面，所述时隔值分布曲线是通过所述时隔值计算单元计算出的时隔值得到的，将第1轴作为距离，将与所述第1轴正交的第2轴作为时间而表示。

4.如权利要求3所述的无闭塞时隔计算系统，其中，

所述输出单元将通过所述时隔值计算单元在所述行驶区间内以不同的间隔计算得到的时隔值的一览与所述时隔值分布曲线一起配置于所述画面上。

5.如权利要求4所述的无闭塞时隔计算系统，其中，

所述输出单元将所述行驶区间的运行曲线与所述时隔值分布曲线及所述时隔值的一览一起配置于所述画面上，所述运行曲线将所述第1轴作为距离，所述第2轴作为速度而表示。