JP2004224151A - Vehicle control device and ground equipment for vehicle control device - Google Patents
Vehicle control device and ground equipment for vehicle control device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004224151A JP2004224151A JP2003013385A JP2003013385A JP2004224151A JP 2004224151 A JP2004224151 A JP 2004224151A JP 2003013385 A JP2003013385 A JP 2003013385A JP 2003013385 A JP2003013385 A JP 2003013385A JP 2004224151 A JP2004224151 A JP 2004224151A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- brake
- vehicle
- information
- speed
- section
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両制御装置、及び、車両制御装置用地上装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両制御装置の代表的装置としては、ATC(Automatic Train Control)装置が広く知られている。例えば、特許文献1は、ATC装置を用いた車両制御装置を開示している。このATC装置は、車両が制限速度を超えると、ATCブレーキをかけて、車両の減速制御を行う。
【0003】
例えば、車両が走行している閉塞区間(以下、当該閉塞区間と称する)の制限速度が75km/hであれば、当該閉塞区間において、車両は速度75km/h以下の速度、例えば70km/hに保たれ、その走行速度で、当該閉塞区間から、その前方に隣接する前方閉塞区間に進出する。
【0004】
このとき、前方閉塞区間の制限速度が、例えば、55km/hであった場合、車両は、前方閉塞区間の制限速度を超えた速度で前方閉塞区間に進入することになる。このため、前方閉塞区間に進入した際、ATC装置は、ATCブレーキをかけて、車両の速度が55km/h以下になるように減速制御を行う。このように、前方閉塞区間の制限速度を超えた速度で、前方閉塞区間に進入する運転方法を、当て運転という。
【0005】
しかしながら、ATCブレーキをかけて車両を減速制御すると、車両が急減速し、乗り心地が損なわれるという問題が生じる。
【0006】
また、ATCブレーキが実行されることにより、車両が急減速し、車両の車輪とレールとの接触面(車輪踏面)が摩耗し、車輪のフラット化が生じる。このため、車輪のフラット化により、乗り心地の悪化、走行騒音レベルの増大等の問題が生じる。
【0007】
そこで、従来は、当該閉塞区間の制限速度が前方閉塞区間の制限速度よりも大きい場合、前方閉塞区間に進入する前に、運転士が、手動運転により、車両の速度が前方閉塞区間の制限速度以下となるように減速制御し、前方閉塞区間に進入する際、ATCブレーキがかからないように制御していた。このように、前方閉塞区間の制限速度を超えない速度で、前方閉塞区間に進入する運転方法を、くぐり抜け運転という。
【0008】
しかしながら、上述したような運転士による手動運転は、人間に頼った制御であるから、運転手の熟練度によって、乗り心地が左右されるという問題がある。
【0009】
また、熟練した運転士であっても、ブレーキをかけるタイミングを間違える場合がある。この場合、ブレーキをかけるタイミングが早ければ、必要以上に遅いスピードで当該閉塞区間を走行することになり、円滑な車両運行に支障をきたすおそれが生じる。また、ブレーキをかけるタイミングが遅ければ、前方閉塞区間に進入する際に、車両の速度が前方閉塞区間の制限速度以下にならず、ATCブレーキがかかってしまうことになる。
【0010】
【特許文献1】
特開2002−10402号公報 (第2−3頁、第1図)
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、当て運転を回避することにより、乗り心地を向上し得る車両制御装置、及び、車両制御装置用地上装置を提供することである。
【0012】
本発明のもう一つの課題は、当て運転を回避することにより、車輪のフラット化を回避し得る車両制御装置、及び、車両制御装置用地上装置を提供することである。
【0013】
本発明の更にもう一つの課題は、人間に頼らない高信頼度のブレーキ制御の可能な車両制御装置、及び、車両制御装置用地上装置を提供することである。
【0014】
本発明の更にもう一つの課題は、ATO運転方式において、地上主体制御の拡張性の高いシステムを構築し得る車両制御装置、及び、車両制御装置用地上装置を提供することである。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、本発明に係る車両制御装置用地上装置は、送信部を含む。前記送信部は、制御信号を生成して出力する。前記制御信号は、現示情報と、速度予告情報と、ブレーキ開始点情報とを含むディジタル信号である。前記現示情報は、一の閉塞区間に与えられるべき制限速度情報を含む。前記速度予告情報は、前記一の閉塞区間の前方に隣接する前方閉塞区間における制限速度情報を含む。前記ブレーキ開始点情報は、前記一の閉塞区間と前記前方閉塞区間との閉塞境界において、車両速度を前記前方閉塞区間の制限速度よりも小さくすべく、前記一の閉塞区間内において設定されるべきブレーキ開始点の情報を含む。
【0016】
本発明に係る地上装置は、車上装置と組み合わされて車両制御装置を構成する。車両制御装置において、本発明に係る地上装置は、車両走行路に沿って配置された信号伝送路に前記制御信号を供給する。
【0017】
一方、前記車上装置は、受信部と、ブレーキ制御部とを含む。前記受信部は、前記信号伝送路から前記制御信号を受信して解読し、前記ブレーキ開始点情報に基づいて、ブレーキ信号を出力する。前記ブレーキ制御部は、前記受信部から供給される前記ブレーキ信号に基づいてブレーキ制御を行う。
【0018】
ここで、地上装置の送信部から、車両走行路に沿って配置された信号伝送路に供給された制御信号には、現示情報が含まれている。現示情報は、一の閉塞区間(以下当該閉塞区間と称する)に与えられるべき制限速度情報を含むから、車上装置の受信部において、制御信号を解読し、制御信号に含まれる現示情報に基づき、当該閉塞区間内において、車両を、現示情報に応じた速度で走行させることができる。
【0019】
しかも、地上装置の送信部から、車両走行路に沿って配置された信号伝送路に供給された制御信号には、ブレーキ開始点情報が含まれている。このブレーキ開始点情報は、当該閉塞区間と前方閉塞区間との閉塞境界において、車両速度を前方閉塞区間の制限速度よりも小さくすべく、当該閉塞区間内において設定されるべきブレーキ開始点の情報を含むから、車両が閉塞境界に至る前にブレーキを開始し、車両が閉塞境界を通過する際、車両の速度を、前方閉塞区間における制限速度よりも小さくすることができる。このため、ATCブレーキ等の強力なブレーキをかける必要がなくなるので、乗り心地が向上する。
【0020】
地上装置の送信部から、車両走行路に沿って配置された信号伝送路に供給された制御信号には、速度予告情報が含まれている。速度予告情報は、当該閉塞区間の前方に隣接する前方閉塞区間における制限速度情報を含むから、前方閉塞区間における制限速度は、制御信号に含まれる速度予告情報を解読することによって得られる。したがって、車両が閉塞境界を通過する際、解読された速度予告情報と、速度発電機などによって得られた実際の車両速度とを対照することにより、車両の速度を、前方閉塞区間における制限速度よりも小さくすることができる。
【0021】
以上述べたように、ATCブレーキ等の強力なブレーキをかける必要がなくなり、車両の急減速がなくなるから、車輪のフラット化を回避することができる。しかも、適切なブレーキ信号を出力することができるので、減速タイミングが早過ぎる事態も生じない。このため、必要以上に遅いスピードで走行することにより、適切な車両運行に支障をきたすという問題を回避することができる。更に、運転士の勘に頼ることなく、適切な減速ブレーキをかけることができるから、制御の信頼性が向上する。
【0022】
本発明の他の特徴及びそれによる作用効果は、添付図面を参照し、実施例によって更に詳しく説明する。
【0023】
【発明の実施の形態】
図1は本発明に係る車両制御装置を示すブロック図である。図1に示した車両制御装置は、例えば、ATC装置、ATO(Automatic Train Operation)装置等を用いて構成されている。図1に示された車両制御装置は、地上装置1と、車上装置2と、軌道3とを含む。軌道3は、信号伝送路としても用いられるもので、閉塞区間1T、2Tに分かれている。
【0024】
図において、車両4は、閉塞区間1T内を矢印aで示す方向に走行しており、その意味で、閉塞区間1Tを「当該閉塞区間」と称することとする。閉塞区間2Tは、当該閉塞区間1Tの前方に配置されているので、「前方閉塞区間」と称することとする。車上装置2は、車両4上に備えられており、地上装置1は、地上に備えられている。
【0025】
地上装置1は、送信部10を含んでおり、送信部10は、制御信号S1を生成して出力する。制御信号S1は、ケーブル等を介して、信号伝送路となる軌道3に供給される。軌道3とは別に、誘導ループなどを敷設し、これを信号伝送路として用いてもよい。
【0026】
図2は、制御信号S1のデータ構造の一例を示す図である。図2において、制御信号S1は、現示情報S11と、速度予告情報S12と、ブレーキ開始点情報S13とを含むディジタル信号である。
【0027】
現示情報S11は、車両4が走行している当該閉塞区間1Tの制限速度に関する情報を含む。現示情報S11は、当該閉塞区間1Tの現示を示す多段階の速度信号である。ATC装置では、これらの速度信号は、例えば、ATC75、ATC55、ATC40、ATC25、ATC0等として表現され、それぞれが制限速度75km/h、55km/h、40km/h、25km/h、0km/hに対応する。
【0028】
速度予告情報S12は、前方閉塞区間2Tの制限速度に関する情報を含む。速度予告情報S12は、前方閉塞区間2Tの現示を示す多段階の速度信号である。
【0029】
ブレーキ開始点情報S13は、車両が前方閉塞区間2Tに進入する際、つまり、当該閉塞区間1Tと前方閉塞区間2Tとの閉塞境界において、車両速度を前方閉塞区間2Tの制限速度よりも小さくするために必要なブレーキ開始点情報を含む。
【0030】
ブレーキ開始点情報としては、例えば、当該閉塞区間1Tの始端からの距離、当該閉塞区間1Tの終端となる閉塞境界までの距離、当該閉塞区間1Tに進入してからの経過時間等を用いることができる。例えば、当該閉塞区間1Tの終端となる閉塞境界までの距離としては、30m、31m、32m、…50m等の具体的な数値とすることができる。
【0031】
再び、図1を参照して説明する。車上装置2は、受信部20と、ブレーキ制御部21と、受電器22とを含む。受電器22は、一種のアンテナ(車上子)であり、信号伝送路として用いられている軌道3から、電磁誘導結合などによって、制御信号S1を受電する。
【0032】
受信部20は、受電器22を介して、図2に示した制御信号S1が入力され、当該閉塞区間1Tの制限速度が、前方閉塞区間2Tの制限速度よりも大きい場合、ブレーキ開始点情報S13に基づいて、ブレーキ信号S2を出力する。ブレーキ信号S2は、ブレーキ制御部21に供給される。ブレーキ制御部21の出力信号はブレーキ装置23に与えられ、ブレーキ装置23により車輪24にブレーキがかけられる。
【0033】
ここで、地上装置1の送信部10から、信号伝送路となる軌道3に供給された制御信号S1には、現示情報S11が含まれている。現示情報S11は、当該閉塞区間1Tに与えられるべき制限速度情報を含むから、車上装置2の受信部20において、制御信号S1を解読し、制御信号S1に含まれる現示情報S11に基づき、当該閉塞区間1T内において、車両4を、現示情報S11に応じた速度で走行させることができる。
【0034】
しかも、地上装置1のATC送信部10から、信号伝送路を構成する軌道3に供給された制御信号S1には、ブレーキ開始点情報S13が含まれている。このブレーキ開始点情報S13は、当該閉塞区間1Tと前方閉塞区間2Tとの閉塞境界において、車両速度を前方閉塞区間2Tの制限速度よりも小さくすべく、当該閉塞区間1T内において設定されるべきブレーキ開始点の情報を含むから、車両4が閉塞境界に至る前にブレーキを開始し、車両4が閉塞境界を通過する際、車両4の速度を、前方閉塞区間における制限速度よりも小さくすることができる。このため、ATCブレーキ等の強力なブレーキをかける必要がなくなるので、乗り心地が向上する。
【0035】
地上装置1の送信部10から、信号伝送路を構成する軌道3に供給された制御信号S1には、速度予告情報S12が含まれている。速度予告情報S12は、当該閉塞区間1Tの前方に隣接する前方閉塞区間2Tにおける制限速度情報を含むから、前方閉塞区間2Tにおける制限速度は、制御信号S1に含まれる速度予告情報S12を解読することによって得られる。したがって、車両4が閉塞境界を通過する際、解読された速度予告情報S12と、速度発電機25などによって得られた実際の車両速度とを対照することにより、車両4の速度を、前方閉塞区間2Tにおける制限速度よりも小さくすることができる。
【0036】
以上述べたように、ATCブレーキ等の強力なブレーキをかける必要がなくなり、車両4の急減速がなくなるから、車輪のフラット化を回避することができる。しかも、適切なブレーキ信号を出力することができるので、減速タイミングが早過ぎる事態も生じない。このため、必要以上に遅いスピードで走行することにより、適切な車両運行に支障をきたすという問題を回避することができる。更に、運転士の勘に頼ることなく、適切な減速ブレーキをかけることができるから、制御の信頼性が向上する。
【0037】
また、上述した構成を有するから、ATO運転方式において、地上主体制御の拡張性の高いシステムを構築し得る。
【0038】
次に、図3を参照し、上述したブレーキ制御について、更に詳しく説明する。図3は車両の減速特性を示す図である。横軸は車両位置、縦軸は車両速度である。図において、実線で示す特性P1は、本実施例に係る車両制御装置を用いた場合の特性であり、破線で示すP2、P3は従来の手動運転を用いた場合の特性である。当該閉塞区間1Tは、制限速度(75km/h)に相当するATC75現示である。前方閉塞区間2Tは、制限速度(55km/h)に相当するATC55現示である。制限速度は、太線で図示されている。
【0039】
実線で示した特性P1において、車両4が当該閉塞区間1Tを走行しているとき、受信部20に制御信号S1が入力される。この制御信号S1には、現示情報S11として、制限速度75km/h、速度予告情報S12として、55km/hの速度情報、ブレーキ開始点情報S13として、当該閉塞区間1Tの終端までの距離L1の情報が含まれている。
【0040】
受信部20は、制御信号S1を解読し、当該閉塞区間1Tの制限速度が、前方閉塞区間2Tの制限速度よりも大きいことを判断し、実線で示したように、当該閉塞区間1Tの終端(閉塞境界)までの距離がL1となるタイミングで、ブレーキ信号S2を出力する。これにより、車両が前方閉塞区間2Tに進入する際、車両速度は、前方閉塞区間2Tの制限速度よりも小さくなる。車両4が閉塞境界を通過する際、車両4の速度を、前方閉塞区間2Tにおける制限速度よりも小さくするには、受信部20によって解読された速度予告情報S12と、速度発電機25(図1参照)などによって得られた実際の車両速度とを対照すればよい。その対照は、受信部20によって実行される。
【0041】
これに対し、従来のATC手動運転を用いた場合は、以下のような制御が行われる。まず、車両4が当該閉塞区間1Tを走行しているとき、運転士は、当該閉塞区間1Tの制限速度が、前方閉塞区間2Tの制限速度よりも大きいことを示す前方予告信号を確認する。そして、経験に基づいた所定タイミングで、ATCブレーキよりも弱いブレーキをかけ、車両4を徐々に減速させる。
【0042】
ところが、運転士のブレーキ操作が遅れた場合、破線で示した特性P2のように、距離L2でブレーキがかかり始め、前方閉塞区間2Tの制限速度を超えた速度で、前方閉塞区間2Tに進入する当て運転となる。したがって、前方閉塞区間2Tに進入した際、ATCブレーキがかかり、車両が急減速する。
【0043】
また、減速ブレーキ操作が早過ぎた場合は、破線で示した特性P3のように、距離L3(>L1)でブレーキがかかり始め、前方閉塞区間2Tの制限速度を超えない速度で、前方閉塞区間2Tに進入するくぐり抜け運転となるが、必要以上に遅いスピードで当該閉塞区間1Tを走行することになり、適切な車両運行に支障をきたすおそれが生じる。
【0044】
図4は制御信号S1のデータ構造の別の例を示す図である。図4は、ブレーキ開始点情報S13を、開始条件を、具体的な数値ではなく、例えば、3つの階級S、M、Lで表示する場合を示している。例えば、開始条件を当該閉塞区間1Tの終端(閉塞境界)までの距離として与える場合、階級Mは平均的な距離40mに対応させ、階級Lは距離40mよりも長い距離50mに対応させ、階級Sは距離40mよりも短い距離30mに対応させるのである。このS、M、Lという3つの階級は、2ビットで表示することが可能である。従って、制御信号S1のデータ構造をコンパクト化し、制御信号S1の処理を容易化できる。
【0045】
また、ブレーキ開始点情報S13として、S、M、L等の階級を用いることにより、例えば、通勤時間帯等の列車ダイヤの混雑時には、全ての閉塞区間をS、混雑していない時は、全ての閉塞区間をLにする等の制御を行うことも可能になる。これにより、列車ダイヤの混雑具合に対応した適切な制御が可能となる。
【0046】
更に、制御信号S1は、ディジタル信号であるから、現示情報S11と、速度予告情報S12と、ブレーキ開始点情報S13とを含み得るのであって、これがディジタル信号とすることの利点となる。アナログ信号を用いた従来技術では、このような信号構成を採用することができなかった。
【0047】
また、制御信号S1を用いることにより、適切なブレーキ信号S2を出力することができるので、当て運転を確実に回避することができる。しかも、ATCブレーキ等の強力なブレーキをかける必要がなくなるので、乗り心地が向上するとともに、車両4の急減速がなくなるから、車輪のフラット化を回避することができる。
【0048】
更に、適切なブレーキ信号S2を出力することができるので、減速タイミングが早過ぎる事態も生じない。このため、必要以上に遅いスピードで走行することにより、適切な車両運行に支障をきたすという問題を回避することができる。また、運転士の勘に頼ることなく、適切な減速ブレーキをかけることができるから、制御の信頼性が向上する。
【0049】
図5は図1〜図4に示した車両制御装置を更に具体的に示すブロック図、図6は図5に示した車両制御装置の一部を更に詳細に示すブロック図である。図5において、地上装置1は、ATC送信部10を含む。車上装置2の受信部20は、ATC車上装置201と、ATO車上装置202とを含む。ATC車上装置201及びATO車上装置202は、ブレーキ制御部21に対して、ブレーキ指令信号S3,S2を供給する。車上装置2は、手動制御部211を含んでおり、手動制御部211からブレーキ制御部21に対して、手動ブレーキ信号S4が供給される。手動制御部211は、運転士の手動操作により操作可能なブレーキノッチである。
【0050】
図6は図5に示した車上装置の更に具体的な回路構成を示す図である。図6において、ブレーキ制御部21は、ブレーキ指令信号SB1〜SB3、EBが入力され、ブレーキ指令信号SB1〜SB3、EBに応じたブレーキ力を実現する。ブレーキ指令信号EBは、非常ブレーキをかけるための信号であり、ブレーキ指令信号SB1〜SB3は、2進3ビットの通常ブレーキをかけるための信号である。
【0051】
ブレーキ指令信号SB1〜SB3は、SB1が2進の1桁目に対応し、SB2が2進の2桁目に対応し、SB3が2進の3桁目に対応し、N、B1〜B7までの8段階のブレーキ減速度を実現する。8段階のブレーキ減速度は、例えば、βを定数としたとき、N=0、B1=β×1/7、B2=β×2/7、B3=β×3/7、B4=β×4/7、B5=β×5/7、B6=β×6/7、B7=β[km/h/s]とすることができる。例えば、ブレーキ信号S2には、弱いブレーキ減速度B3が対応し、ATCブレーキ信号S3には、強いブレーキ減速度B5が対応する。
【0052】
次に、ATCによるATO時について、図5、図6に図示された車両制御装置の動作を説明する。まず、当該閉塞区間1Tの制限速度が、前方閉塞区間2Tの制限速度よりも大きいと判断した場合、ATC車上装置201は、リレー接点機構ATCABR、ATCBRを駆動し、ATO車上装置202からブレーキ信号S2を出力し得る状態にする。そして、ATO車上装置202は、リレー接点機構SB2R、SB3Rを駆動し、ブレーキ制御部21にブレーキ指令信号SB2、SB3を伝える。このブレーキ指令信号SB2、SB3は、ブレーキ信号S2である。
【0053】
また、仮に、車両4が、前方閉塞区間2Tの制限速度を超えた速度で、前方閉塞区間2Tに進入した場合、ATC車上装置201は、リレー接点機構ATCABR、ATCBRを駆動し、ATO車上装置202からブレーキ信号S2を出力し得ない状態にする。そして、ATC車上装置201は、リレー接点機構ATCBRを駆動し、ブレーキ制御部21にブレーキ指令信号SB1、SB3を伝える。このブレーキ指令信号SB1、SB3は、ATCブレーキ信号S3である。
【0054】
更に、非常時には、ATC車上装置、又は、ATO車上装置は、リレー接点機構ATCER、ATOERを駆動し、ブレーキ制御部21にブレーキ指令信号EBを伝達し、非常時動作を行う。
【0055】
ATC車上装置201は、保安上、ATO車上装置202の上位に位置付けられており、車両制御において、ATC車上装置201からの指令は、ATO車上装置202からの指令よりも優先して実行される。
【0056】
したがって、仮に、ATC車上装置201からのATCブレーキ信号S3と、ATO車上装置202からのブレーキ信号S2とが同時に出力された場合であっても、ATCブレーキ信号S3が優先して実行されるので、高度の安全性が確保されることになる。
【0057】
また、一般に、列車軌道において、カーブ地点等は、その前方、後方の閉塞区間よりも、低い制限速度に設定されている。そこで、従来は、車両を発進させる前に、低い制限速度に設定されている閉塞区間等の情報を、地上からトランスポンダなどの通信設備を使用して通信し、記憶しておき、この記憶した情報に基いて前方予告信号を出力していた。運転士は、この前方予告信号に従って、ATO運転を行い、当て運動を回避していた。このため、従来は、車両を発進させる前に、低い制限速度に設定されている閉塞区間等の情報を記憶する手間が必要になるという問題があった。
【0058】
これに対し、本実施例に係る車両制御装置は、制御信号S1を用いて制御を行うので、車両を発進させる前に、情報を記憶する手間が不要になる。
【0059】
更に、カーブ地点と同様に、工事区間等も、その前方、後方の閉塞区間よりも、低い制限速度に設定されるが、工事区間等は、カーブ地点とは異なり、偶発的に生じるものである。
【0060】
したがって、従来のように車両を発進させる前に、低い制限速度に設定されている閉塞区間等の情報を記憶する方法では、工事区間等の、偶発的に生じる情報に対応することができなかった。
【0061】
これに対し、本実施例に係る車両制御装置は、制御信号S1を用いて制御を行うので、偶発的に生じる情報に対しても、的確に対応することが可能となる。
【0062】
更に、本発明に係る車両制御装置は、車両速度検出装置を備え、当該閉塞区間1Tにおける車両速度が、前方閉塞区間2Tの制限速度を超えていない場合、ブレーキ信号S2を出力しない構成にしても良い。この場合は、前方閉塞区間2Tの制限速度を超えた速度で、前方閉塞区間2Tに進入する当て運転とは、ならないからである。
【0063】
以上、好ましい実施例を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、次のような効果を得ることができる。
(A)当て運転を回避することにより、乗り心地の向上し得る車両制御装置、及び、車両制御装置用地上装置を提供することができる。
(B)当て運転を回避することにより、車輪のフラット化を回避し得る車両制御装置、及び、車両制御装置用地上装置を提供することができる。
(C)人間に頼らない、信頼性の高い車両制御装置、及び、車両制御装置用地上装置を提供することができる。
(D)ATO運転方式においては、地上主体制御の拡張性の高いシステムを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る車両制御装置を示すブロック図である。
【図2】制御信号のデータ構造の一例を示す図である。
【図3】車両の減速特性を示す図である。
【図4】制御信号のデータ構造の別の例を示す図である。
【図5】図1〜図4に示した車両制御装置を更に具体的に示すブロック図である。
【図6】図5に示した車両制御装置の一部を更に詳細に示すブロック図である。
【符号の説明】
4 車両
3 軌道
1 地上装置
2 車上装置
21 ブレーキ制御部
22 受電器
1T 当該閉塞区間
2T 前方閉塞区間
S1 制御信号
S2 ブレーキ信号[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle control device and a ground device for the vehicle control device.
[0002]
[Prior art]
As a typical vehicle control device, an ATC (Automatic Train Control) device is widely known. For example,
[0003]
For example, if the speed limit of a closed section in which the vehicle is traveling (hereinafter, referred to as the closed section) is 75 km / h, in the closed section, the vehicle moves to a speed of 75 km / h or less, for example, 70 km / h. At that running speed, the vehicle travels from the blockage section to the front blockage section adjacent to the front of the blockage section.
[0004]
At this time, if the speed limit of the front obstruction section is, for example, 55 km / h, the vehicle enters the front obstruction section at a speed exceeding the speed limit of the front occlusion section. For this reason, when the vehicle enters the front obstruction section, the ATC device applies the ATC brake and performs deceleration control so that the vehicle speed becomes 55 km / h or less. The driving method of entering the front obstruction section at a speed exceeding the speed limit of the front occlusion section in this way is referred to as a hit operation.
[0005]
However, when the ATC brake is applied to control the deceleration of the vehicle, there is a problem that the vehicle rapidly decelerates and the ride quality is impaired.
[0006]
Further, the execution of the ATC brake causes the vehicle to suddenly decelerate, the contact surface between the vehicle wheel and the rail (wheel tread surface) to be worn, and the wheels to be flattened. For this reason, the flattening of the wheels causes problems such as deterioration of riding comfort and increase in running noise level.
[0007]
Therefore, conventionally, when the speed limit of the blockage section is higher than the speed limit of the front blockage section, before the driver enters the front blockage section, the driver manually operates the vehicle to reduce the speed of the front blockage section. The deceleration control is performed as follows, and the control is performed so that the ATC brake is not applied when entering the front obstruction section. As described above, a driving method in which the vehicle enters the front obstruction section at a speed not exceeding the speed limit of the front occlusion section is referred to as a through operation.
[0008]
However, since the manual driving by the driver as described above is a control relying on humans, there is a problem that the riding comfort is affected by the skill of the driver.
[0009]
In addition, even a skilled driver may mistake the timing of applying the brake. In this case, if the timing of applying the brake is early, the vehicle travels in the closed section at an unnecessarily slow speed, which may hinder smooth vehicle operation. Also, if the timing of applying the brake is late, when entering the front obstruction section, the speed of the vehicle will not be lower than the speed limit of the front obstruction section, and the ATC brake will be applied.
[0010]
[Patent Document 1]
JP, 2002-10402, A (page 2-3, FIG. 1)
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a vehicle control device capable of improving ride comfort by avoiding a hit driving, and a ground device for the vehicle control device.
[0012]
Another object of the present invention is to provide a vehicle control device and a ground device for a vehicle control device capable of avoiding flattening of wheels by avoiding a hit driving.
[0013]
Still another object of the present invention is to provide a vehicle control device capable of highly reliable brake control without relying on humans, and a ground device for the vehicle control device.
[0014]
Still another object of the present invention is to provide a vehicle control device capable of constructing a highly scalable system of ground-based control in an ATO operation system, and a ground device for the vehicle control device.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, a ground device for a vehicle control device according to the present invention includes a transmission unit. The transmitting unit generates and outputs a control signal. The control signal is a digital signal including present information, speed notice information, and brake start point information. The present information includes speed limit information to be given to one closed section. The speed notice information includes speed limit information in a front block section adjacent to the front of the one block section. The brake start point information should be set within the one closed section so that the vehicle speed is lower than the speed limit of the front closed section at the closed boundary between the one closed section and the front closed section. Includes information on brake starting point.
[0016]
The ground device according to the present invention constitutes a vehicle control device in combination with an on-board device. In the vehicle control device, the ground device according to the present invention supplies the control signal to a signal transmission path arranged along a vehicle traveling path.
[0017]
On the other hand, the on-board device includes a receiving unit and a brake control unit. The receiving unit receives and decodes the control signal from the signal transmission path, and outputs a brake signal based on the brake start point information. The brake control unit performs a brake control based on the brake signal supplied from the reception unit.
[0018]
Here, the control signal supplied from the transmission unit of the ground device to the signal transmission path arranged along the vehicle traveling path includes the present information. Since the display information includes speed limit information to be given to one block section (hereinafter, referred to as the block section), the receiving section of the on-board device decodes the control signal and displays the display information included in the control signal. , The vehicle can be caused to travel at a speed according to the present information in the closed section.
[0019]
In addition, the control signal supplied from the transmission unit of the ground device to the signal transmission path disposed along the vehicle traveling path includes the brake start point information. This brake start point information is information of a brake start point to be set in the closed section in order to make the vehicle speed lower than the speed limit of the front closed section at the closed boundary between the closed section and the front closed section. Therefore, the braking can be started before the vehicle reaches the closing boundary, and when the vehicle passes through the closing boundary, the speed of the vehicle can be made lower than the speed limit in the front closing section. Therefore, it is not necessary to apply a strong brake such as an ATC brake, so that the riding comfort is improved.
[0020]
The control signal supplied from the transmission unit of the ground device to the signal transmission path disposed along the vehicle traveling path includes speed notice information. Since the speed announcement information includes the speed limit information in the front obstruction section adjacent to the front of the obstruction section, the speed limit in the front obstruction section is obtained by decoding the speed announcement information included in the control signal. Therefore, when the vehicle passes the obstruction boundary, the speed of the vehicle is compared with the speed limit in the forward obstruction section by comparing the decoded speed notice information with the actual vehicle speed obtained by the speed generator or the like. Can also be reduced.
[0021]
As described above, it is not necessary to apply a strong brake such as an ATC brake, and the vehicle does not suddenly decelerate. Therefore, it is possible to avoid flattening the wheels. In addition, since an appropriate brake signal can be output, a situation in which the deceleration timing is too early does not occur. For this reason, it is possible to avoid a problem that the traveling of the vehicle at an unnecessarily slow speed may hinder proper vehicle operation. Furthermore, since the appropriate deceleration brake can be applied without depending on the driver's intuition, the reliability of the control is improved.
[0022]
Other features of the present invention and the operation and effect thereof will be described in more detail with reference to the accompanying drawings and embodiments.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram showing a vehicle control device according to the present invention. The vehicle control device illustrated in FIG. 1 includes, for example, an ATC device, an ATO (Automatic Train Operation) device, and the like. The vehicle control device shown in FIG. 1 includes a
[0024]
In the figure, the
[0025]
The
[0026]
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a data structure of the control signal S1. In FIG. 2, the control signal S1 is a digital signal including present information S11, speed notice information S12, and brake start point information S13.
[0027]
The present information S11 includes information on the speed limit of the
[0028]
The speed notice information S12 includes information on the speed limit of the
[0029]
The brake start point information S13 is used when the vehicle enters the
[0030]
As the brake start point information, for example, a distance from a start end of the
[0031]
Description will be made again with reference to FIG. The on-
[0032]
When the control signal S1 shown in FIG. 2 is input via the
[0033]
Here, the control signal S1 supplied from the
[0034]
In addition, the control signal S1 supplied from the
[0035]
The control signal S1 supplied from the
[0036]
As described above, it is not necessary to apply a strong brake such as an ATC brake, and the sudden deceleration of the
[0037]
Further, with the above-described configuration, it is possible to construct a highly expandable system for ground-based control in the ATO operation mode.
[0038]
Next, the brake control described above will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing the deceleration characteristics of the vehicle. The horizontal axis is the vehicle position, and the vertical axis is the vehicle speed. In the figure, a characteristic P1 indicated by a solid line is a characteristic when the vehicle control device according to the present embodiment is used, and P2 and P3 indicated by broken lines are characteristics when a conventional manual operation is used. The
[0039]
In the characteristic P1 shown by the solid line, when the
[0040]
The receiving
[0041]
On the other hand, when the conventional ATC manual operation is used, the following control is performed. First, when the
[0042]
However, when the driver's braking operation is delayed, braking starts at the distance L2 and enters the
[0043]
If the deceleration brake operation is performed too early, braking starts at a distance L3 (> L1) as indicated by a characteristic P3 shown by a broken line, and the speed is not exceeded the speed limit of the
[0044]
FIG. 4 is a diagram showing another example of the data structure of the control signal S1. FIG. 4 shows a case where the brake start point information S13 is displayed not as a specific numerical value but as, for example, three classes S, M, and L. For example, when the start condition is given as a distance to the end (blocking boundary) of the
[0045]
In addition, by using classes such as S, M, and L as the brake start point information S13, for example, at the time of congestion of a train schedule such as a commuting time zone, all the closed sections are set to S. It is also possible to perform control such as setting the closed section to L. This makes it possible to perform appropriate control corresponding to the degree of congestion of the train schedule.
[0046]
Further, since the control signal S1 is a digital signal, the control signal S1 can include present information S11, speed notice information S12, and brake start point information S13, which is an advantage of being a digital signal. In the related art using an analog signal, such a signal configuration cannot be adopted.
[0047]
Further, by using the control signal S1, it is possible to output an appropriate brake signal S2, so that it is possible to reliably avoid the hitting operation. In addition, since it is not necessary to apply a powerful brake such as an ATC brake, the riding comfort is improved, and the
[0048]
Furthermore, since an appropriate brake signal S2 can be output, a situation where the deceleration timing is too early does not occur. For this reason, it is possible to avoid a problem that the traveling of the vehicle at an unnecessarily slow speed may hinder proper vehicle operation. In addition, since an appropriate deceleration brake can be applied without depending on the driver's intuition, the reliability of control is improved.
[0049]
FIG. 5 is a block diagram showing the vehicle control device shown in FIGS. 1 to 4 more specifically, and FIG. 6 is a block diagram showing a part of the vehicle control device shown in FIG. 5 in more detail. In FIG. 5, the
[0050]
FIG. 6 is a diagram showing a more specific circuit configuration of the on-board device shown in FIG. In FIG. 6, the
[0051]
In the brake command signals SB1 to SB3, SB1 corresponds to the first digit of binary, SB2 corresponds to the second digit of binary, SB3 corresponds to the third digit of binary, and N, B1 to B7 8 stages of brake deceleration are realized. The brake deceleration in eight stages is, for example, when β is a constant, N = 0, B1 = β × 1/7, B2 = β × 2/7, B3 = β × 3/7, B4 = β × 4 / 7, B5 = β × 5/7, B6 = β × 6/7, and B7 = β [km / h / s]. For example, a weak brake deceleration B3 corresponds to the brake signal S2, and a strong brake deceleration B5 corresponds to the ATC brake signal S3.
[0052]
Next, the operation of the vehicle control device shown in FIGS. 5 and 6 at the time of ATO by ATC will be described. First, if it is determined that the speed limit in the
[0053]
Also, if the
[0054]
Further, in an emergency, the ATC on-board device or the ATO on-board device drives the relay contact mechanisms ATCER and ATOER, transmits the brake command signal EB to the
[0055]
The ATC on-
[0056]
Therefore, even if the ATC brake signal S3 from the ATC on-
[0057]
In general, in a train track, a curve point or the like is set to a lower speed limit than a closed section in front of or behind it. Therefore, conventionally, before starting the vehicle, information such as a closed section set at a low speed limit is communicated from the ground using a communication facility such as a transponder and stored, and the stored information is stored. A forward notice signal was output based on the The driver performed ATO driving in accordance with the forward notice signal to avoid hitting motion. Therefore, conventionally, there is a problem that it is necessary to store information such as a closed section set at a low speed limit before starting the vehicle.
[0058]
On the other hand, since the vehicle control device according to the present embodiment performs control using the control signal S1, it is not necessary to store information before starting the vehicle.
[0059]
Further, similarly to the curve point, the construction section and the like are set at a lower speed limit than the front and rear closed sections, but unlike the curve point, the construction section and the like occur accidentally. .
[0060]
Therefore, the conventional method of storing information such as a closed section set at a low speed limit before starting the vehicle cannot cope with accidentally occurring information such as a construction section. .
[0061]
On the other hand, since the vehicle control device according to the present embodiment performs control using the control signal S1, it is possible to appropriately cope with accidentally generated information.
[0062]
Further, the vehicle control device according to the present invention includes a vehicle speed detection device, and does not output the brake signal S2 when the vehicle speed in the
[0063]
As described above, the content of the present invention has been specifically described with reference to the preferred embodiments. However, it is obvious that those skilled in the art can adopt various modifications based on the basic technical idea and teaching of the present invention. It is.
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
(A) It is possible to provide a vehicle control device and a ground device for a vehicle control device that can improve the riding comfort by avoiding the hit driving.
(B) It is possible to provide a vehicle control device and a ground device for a vehicle control device capable of avoiding flattening of the wheels by avoiding the contact driving.
(C) It is possible to provide a highly reliable vehicle control device and a ground device for a vehicle control device that do not rely on humans.
(D) In the ATO operation system, a highly expandable system of ground-based control can be constructed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a vehicle control device according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a data structure of a control signal.
FIG. 3 is a diagram showing deceleration characteristics of a vehicle.
FIG. 4 is a diagram showing another example of a data structure of a control signal.
FIG. 5 is a block diagram more specifically showing the vehicle control device shown in FIGS.
FIG. 6 is a block diagram showing a part of the vehicle control device shown in FIG. 5 in further detail.
[Explanation of symbols]
4
Claims (2)
前記送信部は、制御信号を生成して出力するものであり、
前記制御信号は、現示情報と、速度予告情報と、ブレーキ開始点情報とを含むディジタル信号であり、
前記現示情報は、一の閉塞区間に与えられるべき制限速度情報を含み、
前記速度予告情報は、前記一の閉塞区間の前方に隣接する前方閉塞区間における制限速度情報を含み、
前記ブレーキ開始点情報は、前記一の閉塞区間と前記前方閉塞区間との閉塞境界において、車両速度を前記前方閉塞区間の制限速度よりも小さくすべく、前記一の閉塞区間内において設定されるブレーキ開始点の情報を含む
車両制御装置用地上装置。A ground device for a vehicle control device including a transmission unit,
The transmitting unit generates and outputs a control signal,
The control signal is a digital signal including present information, speed notice information, and brake start point information,
The indication information includes speed limit information to be given to one closed section,
The speed notice information includes speed limit information in a front closed section adjacent to the front of the one closed section,
The brake start point information is a brake set in the one blockage section at a blockage boundary between the one blockage section and the front blockage section so that the vehicle speed is lower than the speed limit of the front blockage section. Ground device for vehicle control device including start point information.
前記地上装置は、請求項1に記載されたものでなり、
前記信号伝送路は、車両走行路に沿って配置され、前記地上装置から前記制御信号が供給されるものであり、
前記車上装置は、受信部と、ブレーキ制御部とを含み、
前記受信部は、前記信号伝送路から前記制御信号を受信して解読し、前記ブレーキ開始点情報に基づいてブレーキ信号を出力し、
前記ブレーキ制御部は、前記受信部から供給される前記ブレーキ信号に基づいてブレーキ制御を行う
車両制御装置。A vehicle control device including a ground device, a signal transmission path, and an on-board device,
The ground device is as described in claim 1,
The signal transmission path is arranged along a vehicle traveling path, and the control signal is supplied from the ground device,
The on-board device includes a receiving unit and a brake control unit,
The receiving unit receives and decodes the control signal from the signal transmission path, and outputs a brake signal based on the brake start point information,
The vehicle control device, wherein the brake control unit performs a brake control based on the brake signal supplied from the reception unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003013385A JP2004224151A (en) | 2003-01-22 | 2003-01-22 | Vehicle control device and ground equipment for vehicle control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003013385A JP2004224151A (en) | 2003-01-22 | 2003-01-22 | Vehicle control device and ground equipment for vehicle control device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004224151A true JP2004224151A (en) | 2004-08-12 |
Family
ID=32901726
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003013385A Pending JP2004224151A (en) | 2003-01-22 | 2003-01-22 | Vehicle control device and ground equipment for vehicle control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004224151A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009072473A1 (en) * | 2007-12-06 | 2009-06-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Train information management device |
JP2011045168A (en) * | 2009-08-19 | 2011-03-03 | Toshiba Corp | Train control system and train control method |
JP2012091790A (en) * | 2012-01-13 | 2012-05-17 | Toshiba Corp | Train control apparatus, and train |
JP2013141358A (en) * | 2012-01-04 | 2013-07-18 | Mitsubishi Electric Corp | Automatic train operating device |
JP2013165605A (en) * | 2012-02-13 | 2013-08-22 | Nippon Signal Co Ltd:The | In-vehicle device and vehicle control device |
CN111422226A (en) * | 2020-06-10 | 2020-07-17 | 北京和利时系统工程有限公司 | Block partition setting method and device and storage medium |
-
2003
- 2003-01-22 JP JP2003013385A patent/JP2004224151A/en active Pending
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009072473A1 (en) * | 2007-12-06 | 2009-06-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Train information management device |
JP4562804B2 (en) * | 2007-12-06 | 2010-10-13 | 三菱電機株式会社 | Train information management device |
CN101883696A (en) * | 2007-12-06 | 2010-11-10 | 三菱电机株式会社 | Train information management device |
JPWO2009072473A1 (en) * | 2007-12-06 | 2011-04-21 | 三菱電機株式会社 | Train information management device |
US8155810B2 (en) | 2007-12-06 | 2012-04-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Train information management device |
CN101883696B (en) * | 2007-12-06 | 2013-09-11 | 三菱电机株式会社 | Train information management device |
JP2011045168A (en) * | 2009-08-19 | 2011-03-03 | Toshiba Corp | Train control system and train control method |
JP2013141358A (en) * | 2012-01-04 | 2013-07-18 | Mitsubishi Electric Corp | Automatic train operating device |
JP2012091790A (en) * | 2012-01-13 | 2012-05-17 | Toshiba Corp | Train control apparatus, and train |
JP2013165605A (en) * | 2012-02-13 | 2013-08-22 | Nippon Signal Co Ltd:The | In-vehicle device and vehicle control device |
CN111422226A (en) * | 2020-06-10 | 2020-07-17 | 北京和利时系统工程有限公司 | Block partition setting method and device and storage medium |
CN111422226B (en) * | 2020-06-10 | 2020-08-28 | 北京和利时系统工程有限公司 | Block partition setting method and device and storage medium |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105452044B (en) | Emergency for vehicle guidance aids in | |
CN109263686B (en) | ATP and LKJ non-stop automatic switching control right method and train | |
JP2007302205A (en) | Vehicle crew supporting device | |
JP2004224151A (en) | Vehicle control device and ground equipment for vehicle control device | |
JP4667176B2 (en) | Automatic train stop device | |
JP3889651B2 (en) | Level crossing road traffic signal control system and level crossing road traffic signal control method | |
JP5010297B2 (en) | Train control device | |
JP2002330505A (en) | Automatic train-stop device and automatic train-stop method | |
JP3974733B2 (en) | Train control device | |
JP2011045168A (en) | Train control system and train control method | |
JP2002027617A (en) | System and method for controlling train traffic | |
JP4025954B2 (en) | On-board automatic train control system | |
JP2569198B2 (en) | Train control device | |
JP4577769B2 (en) | Vehicle control device | |
JPH06237511A (en) | Movable body controller | |
JPH08301116A (en) | Train operation controller | |
KR100451366B1 (en) | Continuous arithmetic automatic train control method and system by automatically increasing/decreasing train speed and stopping train such that train operates up to maximum point when train enters block section | |
JP4233716B2 (en) | Automatic train control device | |
KR20180025435A (en) | Traction control system of railroad train | |
JP4805853B2 (en) | Train control device | |
JP2007302077A (en) | Train control device | |
JP4580068B2 (en) | Automatic train control device and automatic train control method | |
JP2005051910A (en) | Automatic train operating system | |
JP2005035351A (en) | Signal security system | |
JPS61269601A (en) | Train control system |