CN109789801A - 终端防护装置以及终端防护方法 - Google Patents

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Abstract

不设置专用的地面设备就可实现列车的终端防护。在终端车站，列车(10)在检测到在进行停止于停止目标(30)的停止判定的固定位置停止判定功能中使用的SLC(32)之后，在固定位置停止判定功能做出停止判定之前变为检测不到SLC(32)的状态(非检测状态)的情况下，使紧急制动(16)工作，由此实现终端防护。另外，在终端防护中，在持续检测到SLC(32)的接收持续时间达到规定的阈值时间的情况下、或者在列车(10)的行驶位置达到SLC(32)的设置位置且未检测到SLC(32)的情况下，也使紧急制动(16)或常用制动(15)工作。并且，在从地面装置(50)接收到SLC故障信息的情况下，也使紧急制动(16)或常用制动(15)工作。

Description

终端防护装置以及终端防护方法
技术领域
本发明涉及一种防护列车撞击轨道终端的阻车器的终端防护。
背景技术
作为铁道上的安保装置的一个功能，在终端车站需要终端防护，该终端防护用于防止列车冒进而撞击设置于轨道终端的阻车器。以往，作为ATS(Automatic Train Stop：列车自动停车)、ATC(Automatic Train Control：列车自动控制)中的终端防护，已知以下的方法：在停止目标与轨道终端之间设置终端防护用的地面件或轨道电路，通过停止目标后的列车当检测到该地面件或轨道电路时使紧急制动工作的方法；计算2个地面件之间的行驶时间，在该行驶时间比规定时间短的情况下，使紧急制动工作的方法(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平06-327105号公报
发明内容
发明要解决的问题
这样，在以往的终端防护的方法中，需要设置用于终端防护的地面件或轨道电路之类的专用的地面设备。该终端防护专用的地面设备需要与停止目标相隔某种程度的距离地设置，从而不阻碍列车的正常运行，并且避免被已停止于停止目标的列车检测到。另外，通过检测地面设备来实现终端防护会设想到地面设备发生故障的情况，例如需要构成为多重系统，如设置两个地面件。从将这些条件全部满足的必要性来看，从停止目标到轨道终端的区间(冒进余裕距离)需要一定程度的距离，缩短该区间(冒进余裕距离)是有极限的。另外，还存在以下问题：除非实际发生列车的冒进，否则无法判断地面设备正常还是故障。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于不设置专用的地面设备就可实现列车的终端防护。
用于解决问题的方案
用于解决上述问题的第一发明是一种终端防护装置，
该终端防护装置(例如，图1的车载装置20)搭载于列车以防护因冒进而撞击轨道终端的阻车器，
所述列车具有：接收器(例如，图1的车载天线12)，其接收发出无线信号的地面件(例如，图1的SLC 32)的所述无线信号，该无线信号表示所述轨道终端前的固定位置；以及固定位置停止判定功能(例如，图4的控制部106)，其基于所述无线信号来进行停止于所述固定位置的停止判定，
所述终端防护装置具备：
接收检测单元(例如，图4的发送接收部102)，其检测所述接收器对所述无线信号的接收；以及
第一制动工作控制单元(例如，图4的终端防护部108)，其在所述接收检测单元检测到所述接收器对所述无线信号的接收之后，在所述固定位置停止判定功能做出停止于所述固定位置的停止判定之前所述接收检测单元变为检测不到所述接收器对所述无线信号的接收的状态的情况下，使制动工作。
另外，作为其它发明，也可以构成一种终端防护方法，
在该终端防护方法中，由列车的车载装置使制动工作，以防护因冒进而撞击轨道终端的阻车器，
所述列车具有：接收器，其接收发出无线信号的地面件的所述无线信号，该无线信号表示所述轨道终端前的固定位置；以及固定位置停止判定功能，其基于所述无线信号来进行停止于所述固定位置的停止判定，
在所述终端防护方法中，在所述接收器接收到所述无线信号之后，在所述固定位置停止判定功能做出停止于所述固定位置的停止判定之前所述接收器变为接收不到所述无线信号的状态的情况下，使制动工作(图5的步骤S17)。
根据该第一发明等，通过利用在固定位置停止判定功能中使用的地面件，无需新设置终端防护专用的地面设备就能够实现终端车站中的列车的终端防护的功能。即，在检测到对地面件的无线信号的接收之后，在固定位置停止判定功能做出停止判定之前变为检测不到对地面件的无线信号的接收的状态的情况下，使制动工作，由此实现终端防护。也就是说，在列车越过应该停止的固定位置(冒进)的情况下或者地面件发生故障的情况下，无法接收到地面件的无线信号，因此在这种情况下使制动工作。由此，与设置有专用的地面设备的以往的终端防护相比，能够缩短从作为停止目标的固定位置到轨道终端的区间(冒进余裕距离)。
作为第二发明，也可以构成如下的终端防护装置：根据第一发明的终端防护装置，
还具备第二制动工作控制单元，该第二制动工作控制单元在所述固定位置停止判定功能做出停止于所述固定位置的停止判定之前，在所述接收检测单元持续检测到所述接收器对所述无线信号的接收的时间即接收持续时间达到规定时间的情况下，使制动工作(例如，图4的终端防护部108、图5的步骤S21)。
根据该第二发明，能够在固定位置停止判定功能做出停止判定之前，在持续检测到对地面件的无线信号的接收的接收持续时间达到规定时间的情况下使制动工作。在由于某种原因而发生地面件的发送输出增加之类的异常的情况下，无线信号的到达范围有时会扩大，在该情况下也使制动适当地工作。即，在该情况下，成为以下状态：即使列车越过固定位置后冒进到如果地面件正常则不会接收到无线信号的位置，也接收到地面件的无线信号。但是，根据第二发明，能够实现对这种情况也做出应对的终端防护。
作为第三发明，也可以构成如下的终端防护装置：根据第一发明或第二发明的终端防护装置，还具备：
存储单元(例如，图4的地面件DB 110)，其存储所述地面件的设置位置；
行驶位置测量单元(例如，图4的位置/速度测量部104)，其测量行驶位置；以及
第三制动工作控制单元(例如，图5的步骤S9)，其在所述行驶位置到达所述设置位置、且所述接收检测单元未检测到所述接收器对所述无线信号的接收的情况下，使制动工作。
根据该第三发明，能够在列车的行驶位置到达地面件的设置位置、且未检测到地面件的无线信号的情况下使制动工作。在由于某种原因而发生列车的车载天线与地面件之间的通信不良的情况下，列车无法接收到地面件的无线信号，固定位置停止判定功能无法做出停止判定，因此列车有可能越过固定位置。但是，根据第三发明，能够实现对这种情况也做出应对的终端防护。
作为第四发明，也可以构成如下的终端防护装置：根据第一发明～第三发明中的任一发明的终端防护装置，还具备：
故障信息接收单元(例如，图4的无线通信装置18)，其接收所述地面件的故障信息；以及
第四制动工作控制单元(例如，图5的步骤S3)，其基于所述故障信息接收单元接收到所述地面件的故障信息，来使制动工作。
根据该第四发明，能够基于接收到地面件的故障信息来使制动工作。在地面件发生故障的情况下，固定位置停止判定功能不能做出停止判定，因此无法判定是否停止于固定位置，列车有可能越过固定位置。但是，根据第四发明，能够实现对这种情况也做出应对的终端防护。
作为第五发明，也可以构成如下的终端防护装置：根据第一发明～第四发明中的任一发明的终端防护装置，
还具备第五制动工作控制单元，该第五制动工作控制单元在所述固定位置停止判定功能做出停止于所述固定位置的停止判定之后，在接收到给定的允许出发信息之前所述接收检测单元变为检测不到所述接收器对所述无线信号的接收的状态的情况下，使制动工作。
根据该第五发明，能够在固定位置停止判定功能做出停止判定之后、在接收到允许出发信息之前变为检测不到对地面件的无线信号的接收的状态的情况下使制动工作。
即使在暂时停止于固定位置之后，也有可能误出发。但是，根据第五发明，能够实现对这种情况也做出应对的终端防护。
附图说明
图1是列车控制系统的概要结构图。
图2是终端防护的说明图。
图3是SLC异常时的终端防护的说明图。
图4是车载装置的功能结构图。
图5是终端防护处理的流程图。
具体实施方式
[系统结构]
图1是应用了本实施方式的终端防护的列车控制系统的概要结构图。设为本实施方式的列车控制系统具备ATO(Automatic Train Operation)系统(列车自动驾驶系统)来进行说明。在各车站的站台40设置有站台门42，在站台轨道R上设置有能够进行双向通信的作为有电源地面件的SLC(Station Loop Coil：车站环形线圈)32，来作为ATO地面件之一。
列车10具有以下的固定位置停止判定功能：经由作为接收器的车载天线12来接收与SLC 32之间的无线信号，由此判定列车10是否停止于使车辆门14与站台门42的开口部一致的停止目标30。然后，在列车10停止时，经由车载天线12和SLC 32来在同SLC 32进行通信连接的车站传输装置等地面装置50与列车10之间进行车辆门14、站台门42的开闭信息、下一停车车站信息等的发送接收，由此完成对列车10的车辆门14和停车车站的站台40的站台门42的开闭控制。另外，列车10具有以下的终端防护功能：通过接收SLC 32的无线信号，来防止撞击在终端车站的站台轨道R的终端处设置的阻车器36。固定位置停止判定功能、终端防护功能、对车辆门14的开闭控制等车上侧的功能由搭载于列车10的车载装置20来承担。因而，若着眼于终端防护功能，则车载装置20也能够称为终端防护装置。
[终端防护功能]
图2是终端防护功能的说明图。在图2中，示出了以右方向为列车10的行进方向、列车10要停止于终端车站时的车载天线12与SLC 32的信号到达范围34之间的位置关系的变化。SLC 32是有电源地面件，在未与车载天线12之间进行通信的情况下，始终地或以短周期地发出无线信号。当列车10的车载天线12位于SLC 32的信号到达范围34内时，列车10能够经由车载天线12接收到SLC 32的无线信号。下面，将该经由车载天线12接收到SLC 32的无线信号的状态称为检测到SLC 32。
在列车10通过ATO功能停止之后，通过车载装置20的固定位置停止判定功能，根据车载天线12是否位于与设置于停止目标30的SLC 32相向的位置来判定是否停止于固定位置。在停止于固定位置时，车载装置20进行经由车载天线12和SLC 32的车上-地面间通信。
在终端车站，假如在检测到SLC 32之后、在列车10“停止”之前或者在暂时“停止”后接收到允许出发信息之前变得检测不到SLC 32(变为非检测)的情况下，车载装置20判断为列车10越过停止目标30(冒进)，使紧急制动工作来使列车停止。在此，列车的“停止”是指在固定位置停止判定功能中判断的列车的停止。具体地说，例如为以下状态：速度为零或处于相当于零的速度，且常用制动正在工作。
在本实施方式的终端防护功能中，对于SLC 32的故障也能够做出应对。即，SLC 32具有自己比照功能，通过该自己比照功能得到的故障检测结果被输出到与SLC 32进行通信连接的地面装置50。在列车10进入终端车站的站台轨道R之前SLC 32发生故障的情况下，不能进行固定位置停止判定和对站台门42的开闭控制，因此通过地面装置50的判断来决定不使用该站台。
另外，在列车10进入站台轨道R之后SLC 32发生故障或者认识到发生故障的情况下，借助列车控制装置来完成列车10的停止控制。此时，例如，从地面装置50向车载装置20发送SLC故障信息，在车载装置20中，通过接收到设置于正在进入的站台轨道R的SLC 32的故障信息，能够使紧急制动工作来使本列车10停止。SLC故障信息的发送例如能够通过适当的方法来实现，如通过经由列车10所搭载的无线通信装置(未图示)的无线通信来实现等。
另外，若在处于列车10进入站台轨道R后检测到SLC 32的状态时、即在进行固定位置停止判定而处于已停止或者接近停止的状态时SLC 32发生故障，则在列车10中，会从检测到SLC 32的状态(检测状态)变化为检测不到SLC32的状态(非检测状态)。也就是说，与图2的情况同样地，在列车10停止之前、或者在暂时“停止”后接收到允许出发信息之前从检测到SLC 32的状态变化为非检测状态，能够使紧急制动工作来使列车10停止。
另外，还设想到以下情况：SLC 32正常，但是由于通信不良而无法在列车10处检测到SLC 32。作为这种情况的应对，在列车10中事先存储有地面件DB，该地面件DB是包括设置于各车站的SLC 32在内的各地面件的ID、设置位置等信息。然后，在尽管列车10的行驶位置已到达SLC 32的设置位置、但是无法检测到SLC 32的情况下，使紧急制动工作来使列车停止。
另外，还设想了以下情况：SLC 32的发送输出由于某种原因而增大，信号到达范围扩大。该情况下的信号到达范围34a成为包含正常的信号到达范围34的大范围。因而，如图3所示，即使由于列车10的冒进而车载天线12已通过SLC 32的正常的信号到达范围34，但是在列车10处仍处于检测到SLC 32的状态。作为这种情况的应对，测量从检测到SLC 32起的经过时间(接收持续时间)，在该检测经过时间达到规定的阈值时间的情况下，车载装置20使常用制动工作来使列车10停止。阈值时间被决定为列车10在到达SLC 32的信号到达范围时以理想的设想行驶速度通过SLC 32的正常的信号到达范围所需的时间、或者使该时间加上一些余裕时间后得到的时间。
此外，在由于SLC 32的发送输出的减少而信号到达范围34缩小的情况下，为安全侧的动作，因此不危险。即，即使列车10冒进也会在车载天线12通过SLC 32的正常的信号到达范围34之前成为在列车10处检测不到SLC 32的状态，从而使紧急制动工作，因此从终端防护的观点来看不成为问题。
[功能结构]
图4是搭载于列车10的车载装置20的功能结构图。根据图4，车载装置20具有发送接收部102、位置/速度测量部104、控制部106以及终端防护部108作为功能部，并且存储有地面件DB 110。地面件DB 110是保存有包括设置于各车站的SLC 32在内的各地面件的ID、设置位置等信息的数据库。
发送接收部102通过经由车载天线12的无线通信来进行与包括SLC 32在内的地面件之间的信息的发送接收。
位置/速度测量部104基于速度发电机检测出的车轴的旋转数的测量值来测量本列车10的行驶位置和行驶速度。另外，通过检测设置在轨道上的位置校正用的地面件，来对测量出的行驶位置进行校正。具体地说，基于速度发电机的测量值来求出本列车10的行驶速度，将基于该行驶速度来求出的、与检测到的位置校正用的地面件的设置位置相距的行驶距离作为本列车10的行驶位置。
控制部106进行与含有固定位置停止判定功能的ATO有关的车上侧的控制。即，在要停止于车站时，基于检测到ATO地面件来进行使本列车10停止于停止目标的控制，基于检测到SLC 32来进行本列车10是否停止于停止目标的固定位置停止判定。在车站停车时，经由SLC 32来从地面装置50接收车辆门14和站台门42的开闭信息，进行对停车车站的站台40的站台门42和本列车10的车辆门14的开闭控制，并且发送接收与从地面装置50到下一个停车车站为止的行驶有关的下一停车车站信息。然后，当接收到允许出发信息后从车站发车时，基于接收到的下一停车车站信息来进行到下一停车车站为止的车站间的行驶控制。
终端防护部108实现以下的终端防护功能：在要停止于终端车站时，防止本列车10越过停止目标30后撞击轨道终端的阻车器36。具体地说，在终端车站，在检测到SLC 32之后，在通过控制部106的固定位置停止判定功能判定为本列车10已停止之前变为检测不到SLC 32的状态(非检测状态)的情况下，使紧急制动16工作来使本列车10停止。另外，事先测量从检测到SLC 32起的持续时间(接收持续时间)，在本列车停止之前接收持续时间达到规定时间的情况下，使常用制动15工作来使本列车10停止。另外，参照地面件DB 110，在尽管本列车10的行驶位置已到达SLC 32的设置位置、但是未检测到SLC 32的情况下，使紧急制动16工作来使本列车10停止。另外，在经由无线通信装置18从地面装置50接收到要进入的车站的SLC故障信息的情况下，使常用制动15或紧急制动16工作来使本列车10停止。根据到车站为止的距离来选择使常用制动15和紧急制动16中的哪一个起作用。通过该终端防护部108的功能，车载装置20也可以说是终端防护装置。
[处理的流程]
图5是说明终端防护处理的流程的流程图。该处理是在向预先决定的终端车站接近时由车载装置20执行的处理。
在终端防护处理中，终端防护部108首先判断是否从地面装置50接收到SLC故障信息。如果接收到SLC故障信息(步骤1：“是”)，则使常用制动15或紧急制动16工作来使本列车停止(步骤S3)。如果未接收到SLC故障信息(步骤S1：“否”)，则接着判断是否检测到SLC 32。如果未检测到SLC 32(步骤S5：“否”)，则判断本列车10的行驶位置是否已到达SLC 32的到达位置。能够通过将由位置/速度测量部104测量出的列车位置与地面件DB 110中登记的SLC 32的设置位置进行比较来进行该判断。如果本列车10的行驶位置已到达SLC 32的设置位置(步骤S7：“是”)，则使紧急制动16工作来使本列车10停止(步骤S9)。如果未到达SLC 32的到达位置(步骤S7：“否”)，则返回到步骤S1，重复同样的判断。
然后，如果检测到SLC 32(步骤S5：“是”)，则开始测量SLC 32的接收持续时间(步骤S11)。接着，判断通过控制部106进行的固定位置停止是否已完成。如果本列车10的固定位置停止未完成(步骤S13：“否”)，则接着判断是否已变为SLC 32的非检测状态。如果已变为SLC 32的非检测状态(步骤S15：“是”)，则使紧急制动16工作来使本列车10停止(步骤S17)。
如果持续检测到SLC 32(步骤S15：“否”)，则将接收持续时间与规定的阈值时间进行比较。如果接收持续时间已变为阈值时间以上(步骤S19：“是”)，则使常用制动15工作来使本列车停止(步骤S21)。如果接收持续时间未达到阈值时间(步骤S19：“否”)，则返回到步骤S13，重复相同的判断。然后，如果固定位置停止已完成(步骤S13：“是”)，则判断是否接收到允许出发信息。如果未接收到允许出发信息(步骤S23：“否”)，则判断是否已变为SLC 32的非检测状态。如果已变为SLC 32的非检测状态(步骤S25：“是”)，则使紧急制动16工作来使本列车10停止(步骤S27)。如果持续检测到SLC 32(步骤S25：“否”)，则返回到步骤S23，重复相同的处理。然后，如果接收到允许出发信息(步骤S23：“是”)，则本处理结束。
[作用效果]
这样，根据本实施方式，通过利用在固定位置停止判定功能中使用的作为有电源地面件的SLC 32，无需新设置终端防护专用的地面设备就能够实现终端车站中的列车10的终端防护的功能。由于不需要终端防护用的地面设备，因此与设置有专用的地面设备的以往的终端防护相比，能够缩短从停止目标30到轨道终端的区间(冒进余裕距离)。
即，在检测到SLC 32之后，在固定位置停止判定功能做出停止判定之前变为无法检测到SLC 32的状态(非检测状态)的情况下，使紧急制动16工作，由此实现终端防护。另外，在终端防护中，在持续检测到SLC 32的接收持续时间达到规定的阈值时间的情况下、或者在列车10的行驶位置达到SLC 32的设置位置且未检测到SLC 32的情况下，也使常用制动15工作。并且，在从地面装置50接收到SLC故障信息的情况下，也根据到下一车站的停止目标为止的距离来使常用制动15或紧急制动16工作。
[变形例]
此外，本发明所能够应用的实施方式并不限定于上述的实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内能够适当变更，这是当然的。
在上述的实施方式中，说明了利用用于ATO中的固定位置停止判定、门开闭控制的SLC的情况，但是只要是设置于停止目标附近的地面件，则都能够同样地应用。例如，在车辆基地的线路终端，通过在线路终端前的固定位置(停止目标)附近设置电源地面件，也同样能够实现终端防护功能。另外，不限于有电源地面件，也可以设为无电源地面件。
另外，在ATO以外的列车控制系统中也同样能够应用。例如，在由驾驶员进行运转操作、由车载装置辅助地进行固定位置停止判定的列车控制系统中也同样能够应用。
附图标记说明
10：列车；12：车载天线；14：车辆门；15：常用制动；16：紧急制动；18：无线通信装置；20：车载装置；102：发送接收部；104：位置/速度测量部；106：控制部；108：终端防护部；110：地面件DB；30：停止目标；32：SLC；34：信号到达范围；36：阻车器；40：站台；42：站台门；50：地面装置；R：站台轨道。

Claims (6)

1.一种终端防护装置，搭载于列车以防护因冒进而撞击轨道终端的阻车器，
所述列车具有：接收器，其接收发出无线信号的地面件的所述无线信号，该无线信号表示所述轨道终端前的固定位置；以及固定位置停止判定功能，其基于所述无线信号来进行停止于所述固定位置的停止判定，
所述终端防护装置具备：
接收检测单元，其检测所述接收器对所述无线信号的接收；以及
第一制动工作控制单元，其在所述接收检测单元检测到所述接收器对所述无线信号的接收之后，在所述固定位置停止判定功能做出停止于所述固定位置的停止判定之前所述接收检测单元变为检测不到所述接收器对所述无线信号的接收的状态的情况下，使制动工作。
2.根据权利要求1所述的终端防护装置，其特征在于，
还具备第二制动工作控制单元，该第二制动工作控制单元在所述固定位置停止判定功能做出停止于所述固定位置的停止判定之前，在所述接收检测单元持续检测到所述接收器对所述无线信号的接收的时间即接收持续时间达到规定时间的情况下，使制动工作。
3.根据权利要求1或2所述的终端防护装置，其特征在于，还具备：
存储单元，其存储所述地面件的设置位置；
行驶位置测量单元，其测量行驶位置；以及
第三制动工作控制单元，其在所述行驶位置到达所述设置位置、且所述接收检测单元未检测到所述接收器对所述无线信号的接收的情况下，使制动工作。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的终端防护装置，其特征在于，还具备：
故障信息接收单元，其接收所述地面件的故障信息；以及
第四制动工作控制单元，其基于所述故障信息接收单元接收到所述地面件的故障信息，来使制动工作。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的终端防护装置，其特征在于，
还具备第五制动工作控制单元，该第五制动工作控制单元在所述固定位置停止判定功能做出停止于所述固定位置的停止判定之后，在接收到给定的允许出发信息之前所述接收检测单元变为检测不到所述接收器对所述无线信号的接收的状态的情况下，使制动工作。
6.一种终端防护方法，由列车的车载装置使制动工作，以防护因冒进而撞击轨道终端的阻车器，
所述列车具有：接收器，其接收发出无线信号的地面件的所述无线信号，该无线信号表示所述轨道终端前的固定位置；以及固定位置停止判定功能，其基于所述无线信号来进行停止于所述固定位置的停止判定，
在所述终端防护方法中，在所述接收器接收到所述无线信号之后，在所述固定位置停止判定功能做出停止于所述固定位置的停止判定之前所述接收器变为接收不到所述无线信号的状态的情况下，使制动工作。
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