JP2005088788A - Train control device - Google Patents
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Description
本発明は、列車制御装置に関する。 The present invention relates to a train control device.
列車運行制御システムとしては、列車の走行路(軌道)を、所定の距離を置いて区画して閉そく区間を設け、1閉そく区間1列車の原則に従って列車制御を行う方式(以下、固定閉そく運転と称する。)が一般的である。 As a train operation control system, a route (track) of a train is divided at a predetermined distance and a block section is provided, and a train control is performed in accordance with the principle of one block section and one train (hereinafter referred to as fixed block operation). In general).
特許文献1は、ループを用いた固定閉そく運転方式のATC(自動列車制御:Auto Train Control)システムを開示している。特許文献1に記載されたATCシステムでは、軌道に沿って埋設されたループにより、一定距離に固定された閉そく区間が構成される。それぞれのループの制限速度は、例えば、当該ループに前方列車が存在する場合、当該ループより1つ後方のループの制限速度は10km/s、当該ループより2つ後方のループの制限速度は30km/s、当該ループより3つ後方のループの制限速度は50km/sのように設定される。そして、後方列車は、列車速度が制限速度以下となるように、車上装置で列車速度を照査して停止パターンを生成し、列車制御を行う。 Patent Document 1 discloses an ATC (Auto Train Control) system of a fixed block operation method using a loop. In the ATC system described in Patent Document 1, a closed section fixed at a fixed distance is configured by a loop embedded along a track. The speed limit of each loop is, for example, when a forward train exists in the loop, the speed limit of the loop one backward from the loop is 10 km / s, and the speed limit of the loop two backwards from the loop is 30 km / s, the speed limit of the loop three backwards from the loop is set to 50 km / s. And a back train checks train speed with an on-board device so that train speed may become below a limit speed, generates a stop pattern, and performs train control.
このように、固定閉そく運転方式のATCシステムでは、固定された閉そく区間を単位として速度制御が行われるので、それぞれの閉そく区間の長さを変更することができない。このため、列車制御の自由度が制限され、列車の運転時隔(運転時間間隔)の短縮、列車の運転時間の短縮、及び、列車速度の向上に一定の限界があった。
本発明の課題は、列車の運転時隔の短縮を実現し得る列車制御装置を提供することである。 The subject of this invention is providing the train control apparatus which can implement | achieve shortening of the operation time interval of a train.
本発明のもう1つの課題は、列車の運転時間の短縮を実現し得る列車制御装置を提供することである。 Another subject of this invention is providing the train control apparatus which can implement | achieve shortening of the operation time of a train.
本発明の更にもう1つの課題は、列車速度の向上を実現し得る列車制御装置を提供することである。 Still another object of the present invention is to provide a train control device that can realize an increase in train speed.
上述した課題を解決するため、本発明に係る列車制御装置は、ループと、地上装置を含む。 In order to solve the above-described problem, the train control device according to the present invention includes a loop and a ground device.
ループは、列車の軌道に沿って敷設され、ループ内に存在する列車の車上装置から列車信号が供給される。列車信号は、当該列車の編成番号情報と、当該列車の列車速度情報とを含む。 The loop is laid along the track of the train, and a train signal is supplied from an on-board device of the train existing in the loop. The train signal includes train number information of the train and train speed information of the train.
地上装置は、ループを介して列車信号が供給され、列車信号に基づいて、当該列車を基準にした前方車間距離を計算し、前方車間距離及び列車速度情報に基づいて、当該列車のための停止パターンを生成し、停止パターンに基づいて生成された速度制御信号を、ループに出力する。 The ground device is supplied with a train signal through a loop, calculates a front inter-vehicle distance based on the train based on the train signal, and stops for the train based on the front inter-vehicle distance and train speed information. A pattern is generated, and a speed control signal generated based on the stop pattern is output to the loop.
上述したように、本発明に係る列車制御装置は、ループを含む。ループは、列車の軌道に沿って敷設されているから、ループ内に存在する列車の車上装置から列車信号が供給される。例えば、ループ内に2以上の列車が存在する場合、ループには、2以上の列車信号が供給されることとなる。 As described above, the train control device according to the present invention includes a loop. Since the loop is laid along the track of the train, the train signal is supplied from the on-board device of the train existing in the loop. For example, when two or more trains exist in the loop, two or more train signals are supplied to the loop.
列車信号は、当該列車の編成番号情報と、当該列車の列車速度情報とを含む。列車信号には、更に、地上子等を用いて得られた当該列車の位置を特定する情報(以下、列車位置情報と称する。)等が含まれていてもよい。列車信号は、アナログ信号であっても、ディジタル信号であってもよい。 The train signal includes train number information of the train and train speed information of the train. The train signal may further include information (hereinafter referred to as train position information) for specifying the position of the train obtained using a ground element or the like. The train signal may be an analog signal or a digital signal.
また、軌道回路を用いた列車制御装置では、閉そく区間に2以上の列車が存在する場合、列車の車軸短絡により、列車信号の受信が不可能になるが、本発明に係る列車制御装置は、ループを用いているので、車軸短絡は起こらない。したがって、ル−プ上に存在する2以上の列車に対して、列車信号を送ることができる。 Moreover, in the train control device using the track circuit, when there are two or more trains in the closed section, the train signal cannot be received due to the short-circuit of the train axle, but the train control device according to the present invention is Since the loop is used, the axle short circuit does not occur. Therefore, a train signal can be sent to two or more trains existing on the loop.
また、本発明に係る列車制御装置は、地上装置を含む。地上装置は、ループを介して列車信号が供給されるので、ループ内に2以上の列車が存在する場合でも、列車信号の編成番号情報に基づいて、列車信号を出力した列車を特定できる。また、地上装置は、当該列車がループ内に進入した時点から、列車信号の列車速度情報を時間積分することにより、列車信号を出力した列車の位置を特定できる。また、地上装置は、列車信号に列車位置情報が含まれている場合、列車位置情報を用いて、列車信号を出力した列車の位置を特定することもできる。 The train control device according to the present invention includes a ground device. Since the ground device is supplied with the train signal through the loop, the train that has output the train signal can be identified based on the train number information of the train signal even when there are two or more trains in the loop. Moreover, the ground device can identify the position of the train that has output the train signal by time-integrating the train speed information of the train signal from the time when the train enters the loop. Moreover, when the train position information is included in the train signal, the ground device can also specify the position of the train that has output the train signal using the train position information.
このように、地上装置は、列車信号を出力した列車、及び、その列車の位置を特定できるから、当該列車を基準にした前方車間距離を計算することができる。具体的には、例えば、地上装置は、ループ内の最も前方の列車については、ループが埋設された区間の終点までの距離を前方車間距離とすることができ、ループ内の後方列車については、前方列車との距離を前方車間距離とすることができる。同様に、ループ内に1の列車のみが存在する場合、地上装置は、ループが埋設された区間の終点までの距離を前方車間距離とすることができる。 Thus, since the ground device can specify the train that has output the train signal and the position of the train, it can calculate the front inter-vehicle distance based on the train. Specifically, for example, the ground device can set the distance to the end point of the section where the loop is embedded for the frontmost train in the loop, and the rear train in the loop, The distance to the front train can be the front inter-vehicle distance. Similarly, when there is only one train in the loop, the ground device can set the distance to the end point of the section in which the loop is embedded as the front inter-vehicle distance.
また、地上装置は、列車信号の列車速度情報に基づいて、列車信号を出力した列車の速度を特定できるから、前方車間距離及び列車速度情報に基づいて、当該列車のための停止パターンを生成し、ループに、停止パターンに基づいて生成された速度制御信号を出力することができる。速度制御信号は、車上装置の列車速度制御に用いる信号であり、例えば、制限速度情報、ブレーキノッチ情報等を含む。 Further, since the ground device can identify the speed of the train that has output the train signal based on the train speed information of the train signal, the ground device generates a stop pattern for the train based on the front inter-vehicle distance and the train speed information. The speed control signal generated based on the stop pattern can be output to the loop. The speed control signal is a signal used for train speed control of the on-board device, and includes, for example, speed limit information, brake notch information, and the like.
また、軌道回路を用いた列車制御装置では、閉そく区間に2以上の列車が存在する場合、列車の車軸短絡により、速度制御信号の送信が不可能になるが、本発明に係る列車制御装置は、ループを用いているので、係る不都合は生じない。 Moreover, in the train control device using the track circuit, when two or more trains exist in the block section, the train control device according to the present invention cannot transmit the speed control signal due to the train axle short circuit. Since the loop is used, such inconvenience does not occur.
上述のように、本発明に係る列車制御装置では、地上装置が、ループ内に存在する当該列車と、当該列車の前方の列車について、相対的な位置関係を把握し、列車速度を照査して停止パターンを生成できる。また、地上装置が、ループ内に存在する当該列車、及び、その前方の列車に対して、速度制御信号を出力し、当該列車、及び、その前方の列車をコントロールできる。このため、2以上の列車がループ内に進入しても、列車衝突のおそれがないから、ループ内で、移動閉そく運転をすることが可能となる。 As described above, in the train control device according to the present invention, the ground device grasps the relative positional relationship between the train existing in the loop and the train ahead of the train, and checks the train speed. A stop pattern can be generated. Further, the ground device can output a speed control signal to the train existing in the loop and the train ahead thereof, and can control the train and the train ahead thereof. For this reason, even if two or more trains enter the loop, there is no possibility of a train collision, and therefore, it becomes possible to perform a moving closed operation in the loop.
移動閉そく運転方式においては、閉そく区間が固定されていないので、それぞれの閉そく区間の長さを容易に変更することができる。このため、列車制御の自由度が増し、列車の運転時隔(運転時間間隔)の短縮、列車の運転時間の短縮、及び、列車速度の向上を実現することができる。 In the moving block operation method, since the block section is not fixed, the length of each block section can be easily changed. For this reason, the freedom degree of train control increases and it can implement | achieve shortening of the operation time interval (operation time interval) of a train, shortening of the operation time of a train, and the improvement of a train speed.
また、本発明に係る列車制御装置では、1つのループ内に多数の列車を運行させることが可能となるから、列車運行区間全体として、使用するループの数を減少させることができる。このため、ループ数の減少分だけ、ループに対応して備えられる地上装置等の設備コストの増大を抑えることができる。 Moreover, in the train control apparatus which concerns on this invention, since it becomes possible to operate many trains in one loop, the number of loops to be used can be reduced as the whole train operation area. For this reason, the increase in equipment costs, such as a ground device provided corresponding to a loop, can be suppressed by the reduction | decrease of the number of loops.
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。 Other features of the present invention and the operational effects thereof will be described in more detail by way of examples with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明に係る列車制御装置の一実施例を説明する図である。図示列車制御装置は、ループを用いたATC(Auto Train Control)システムである。この種のシステムは、例えば、ゴムタイヤ方式等の新交通システム及びモノレール等に適用することができる。 FIG. 1 is a diagram illustrating an embodiment of a train control device according to the present invention. The illustrated train control device is an ATC (Auto Train Control) system using a loop. This type of system can be applied to, for example, a new transportation system such as a rubber tire system, a monorail, and the like.
図において、地上装置20は、地上に備えられている。ループ110、111、112は、誘導ループであり、列車軌道100に沿って敷設されている。ループ111内には、列車91、92が在線している。列車91、92は、図示矢印の方向に進行する。列車91上には、車上装置811が備えられ、列車92上には、車上装置812が備えられている。
In the figure, the
図示列車制御装置は、ループ111と、地上装置20と、車上装置811、812と、現場整合器31、32と、連動装置33と、電源装置34とを含む。車上装置811、812は、送信器と、受信器とを含む。送信器は、後述する列車信号S11を生成する装置であり、受信器は、後述する速度制御信号S21を処理して、列車制御を行う装置である。現場整合器31、32は、例えば、トランスからなり、ループ111−地上装置20間の信号伝達を行う装置である。
The illustrated train control device includes a
地上装置20は、整合変成器21、22と、信号送受信制御器23と、連動インターフェイス24とを含む。整合変成器21、22は、例えば、トランスからなり、現場整合器31、32−信号送受信制御器23間の信号伝達を行う装置である。信号送受信制御器23は、列車信号S11を処理するとともに、速度制御信号S21を生成する装置である。
The
上述した列車制御装置において、車上装置811は、予め記憶された列車91の編成番号情報と、速度発電機(図示せず)を利用して生成された列車91の列車速度情報とを用いて列車信号S11を生成する。車上装置812は、予め記憶された列車92の編成番号情報と、速度発電機(図示せず)を利用して生成された列車92の列車速度情報とを用いて、列車信号S11を生成する。編成番号情報は、列車ID(identification)として用いられる。
In the train control device described above, the on-
また、列車軌道100に沿って地上子が敷設されている場合、地上子を用いて、列車91、92の位置を特定する情報(以下、列車位置情報と称する。)を生成することができる。この場合、列車信号S11には、列車位置情報が含まれることが好ましい。
Moreover, when a ground element is laid along the train track 100, information (hereinafter referred to as train position information) for specifying the positions of the
列車信号S11は、アンテナ821を介して、車上装置811、812から、ループ111に供給される。ループ111に供給された列車信号S11は、現場整合器31を介して、地上装置20の整合変成器21に供給される。整合変成器21は、供給された列車信号S11を所定の電圧信号に変換して、信号送受信制御器23に出力する。
The train signal S11 is supplied to the
信号送受信制御器23は、列車信号S11に基づいて、当該列車を基準にした前方車間距離を計算する。図1に示すように、列車91は、列車92の後方列車であるから、前方車間距離は、前方列車92との距離(列車位置X0〜X10までの距離)となる。
The signal transmission /
その後、信号送受信制御器23は、前方車間距離及び列車速度情報に基づいて、当該列車のための停止パターンを生成する。停止パターンを生成するにあたっては、列車信号S11の編成番号情報に基づいて、列車信号S11を出力した列車を特定し、当該列車のブレーキ性能に応じた停止パターンとすることが好ましい。
Thereafter, the signal transmission /
図2は、信号送受信制御器で生成された停止パターンを示す図である。図2において、横軸は、列車位置であり、縦軸は、制限速度である。図示停止パターンは、列車91の制御に用いられる停止パターンである。図示停止パターンは、列車位置X6までは、ほぼ一定の制限速度であり、列車位置X6を超えると制限速度が低くなっている。
FIG. 2 is a diagram illustrating a stop pattern generated by the signal transmission / reception controller. In FIG. 2, the horizontal axis is the train position, and the vertical axis is the speed limit. The illustrated stop pattern is a stop pattern used for controlling the
再び、図1において、信号送受信制御器23は、停止パターンに基づいて速度制御信号S21を生成し、速度制御信号S21を整合変成器22に出力する。速度制御信号S21は、編成番号情報と、制御情報とを含む。制御情報は、例えば、制限速度情報や、ブレーキノッチ情報である。
In FIG. 1 again, the signal transmission /
速度制御信号S21に制限速度情報が含まれる場合、制限速度情報は、例えば、停止パターンの一部、又は、停止パターンの全部であってもよい。停止パターンの一部とは、例えば、列車位置X0、X1、X2…X10における各々の制限速度値や、列車位置X0〜X5までの停止パターン曲線等である。 When the speed control signal S21 includes speed limit information, the speed limit information may be a part of the stop pattern or the entire stop pattern, for example. The part of the stop pattern is, for example, each speed limit value at the train positions X0, X1, X2,... X10, a stop pattern curve to the train positions X0 to X5, or the like.
整合変成器22は、供給された速度制御信号S21を現場整合器32に出力する。現場整合器32は、供給された速度制御信号S21をループ111に出力する。ループ111は、列車91、92のアンテナ821に、速度制御信号S21を出力する。
The matching
車上装置811は、速度制御信号S21に含まれる編成番号情報が、自らの列車ID(編成番号情報)と一致する場合には、速度制御信号S21に含まれる制御情報を受信し、一致しない場合には、速度制御信号S21に含まれる制御情報を受信しない。
The on-
車上装置812も同様に、速度制御信号S21に含まれる編成番号情報が、自らの列車ID(編成番号情報)と一致する場合には、速度制御信号S21に含まれる制御情報を受信し、一致しない場合には、速度制御信号S21に含まれる制御情報を受信しない。
Similarly, the on-
その後、車上装置811、812は、制御情報に基づいて、列車制御を行う。具体的には、例えば、制御情報が制限速度情報である場合、車上装置811、812は、制限速度情報で特定される速度以下になるように、列車制御を行い、制御情報がブレーキノッチ情報である場合、車上装置811、812は、ブレーキノッチ情報で特定される力行ブレーキを作動させ、列車制御を行う。
Thereafter, the on-
また、連動インターフェイス24は、信号送受信制御器23との間で、列車91、92の状況に関する情報、及び、連動装置33の状況に関する情報を送受信する。電源装置34は、信号送受信制御器23に電源を供給する。
Further, the interlocking
また、ループ110、112について、地上装置20と同様の構成の地上装置を組合わせることにより、列車制御装置を構成してもよい。ループ110、112に組合される地上装置は、地上装置20と同様の構成を採用できるので、詳細な説明は省略する。
Moreover, you may comprise a train control apparatus by combining the ground apparatus of the structure similar to the
上述したように、図示列車制御装置は、ループ111を含む。ループ111は、列車軌道に沿って敷設されているから、ループ111内に存在する列車の車上装置811、812から列車信号S11が供給される。例えば、ループ111内に2以上の列車が存在する場合、ループ111には、2以上の列車信号S11が供給されることとなる。
As described above, the illustrated train control device includes the
列車信号S11は、列車91、92の編成番号情報と、列車91、92の列車速度情報とを含む。列車信号S11は、アナログ信号であっても、ディジタル信号であってもよい。
The train signal S11 includes train number information of the
また、軌道回路を用いた列車制御装置では、閉そく区間に2以上の列車が存在する場合、列車の車軸短絡により、列車信号の受信が不可能になるが、図示列車制御装置は、ループ111を用いているので、係る不都合は生じない。 In addition, in the train control device using the track circuit, when there are two or more trains in the block section, the train signal cannot be received due to a short-circuit of the train axle. Since it is used, such inconvenience does not occur.
また、図示列車制御装置は、地上装置20を含む。地上装置20は、ループ111を介して列車信号S11が供給されるので、ループ111内に2以上の列車が存在する場合でも、列車信号S11の編成番号情報に基づいて、列車信号S11を出力した列車を特定できる。また、地上装置20は、当該列車がループ111内に進入した時点から、列車信号S11の列車速度情報を時間積分することにより、列車信号S11を出力した列車の位置を特定できる。また、地上装置20は、列車信号S11に列車位置情報が含まれている場合、列車位置情報を用いて、列車信号S11を出力した列車の位置を特定することもできる。
The illustrated train control device includes a
このように、地上装置20は、列車信号S11を出力した列車、及び、その列車の位置を特定できるから、当該列車を基準にした前方車間距離を計算することができる。具体的には、例えば、地上装置20は、ループ111内の最も前方の列車92については、ループ111が埋設された区間の終点までの距離を前方車間距離とすることができ、ループ111内の後方列車91については、前方列車92との距離を前方車間距離とすることができる。同様に、ループ111内に1の列車のみが存在する場合、地上装置20は、ループ111が埋設された区間の終点までの距離を前方車間距離とすることができる。
Thus, since the
また、地上装置20は、列車信号S11の列車速度情報に基づいて、列車信号S11を出力した列車の速度を特定できるから、前方車間距離及び列車速度情報に基づいて、列車91、92のための停止パターンを生成し、ループ111に、停止パターンに基づいて生成された速度制御信号S21を出力することができる。速度制御信号S21は、車上装置の列車速度制御に用いる信号であり、例えば、制限速度情報、ブレーキノッチ情報等を含む。
Moreover, since the
また、軌道回路を用いた列車制御装置では、閉そく区間に2以上の列車が存在する場合、列車の車軸短絡により、速度制御信号の送信が不可能になるが、図示列車制御装置は、ループを用いているので、係る不都合は生じない。 In addition, in the train control device using the track circuit, when there are two or more trains in the block section, it becomes impossible to transmit the speed control signal due to the short-circuit of the train axle. Since it is used, such inconvenience does not occur.
上述のように、図示列車制御装置では、地上装置20が、ループ111内に存在する当該列車と、その前方の列車について、相対的な位置関係を把握し、列車速度を照査して停止パターンを生成できる。また、地上装置20が、ループ111内に存在する当該列車、及び、その前方の列車に対して、速度制御信号S21を出力し、当該列車、及び、その前方の列車をコントロールできる。このため、2以上の列車がループ111内に進入しても、列車衝突のおそれがないから、ループ111内で、移動閉そく運転することが可能となる。
As described above, in the illustrated train control device, the
移動閉そく運転方式においては、閉そく区間が固定されていないので、それぞれの閉そく区間の長さを容易に変更することができる。このため、列車制御の自由度が増し、列車の運転時隔の短縮、列車の運転時間の短縮、及び、列車速度の向上を実現することができる。 In the moving block operation method, since the block section is not fixed, the length of each block section can be easily changed. For this reason, the freedom degree of train control increases and it can implement | achieve shortening of the operation interval of a train, shortening of the operation time of a train, and the improvement of a train speed.
また、図示列車制御装置では、1つのループ内に多数の列車を運行させることが可能となるから、列車運行区間全体として、使用するループの数を減少させることができる。このため、ループ数の減少分だけ、ループに対応して備えられる地上装置等の設備コストの増大を抑えることができる。 In the illustrated train control device, a large number of trains can be operated in one loop, so that the number of loops to be used can be reduced as the entire train operation section. For this reason, the increase in equipment costs, such as a ground device provided corresponding to a loop, can be suppressed by the reduction | decrease of the number of loops.
また、第1、2の実施形態と同様の構成を、自動列車運転装置(ATO:Automatic Train Operation)に適用することもできる。更に、上述した本発明に係る列車制御装置は、その一部がソフトウェアで構成されていてもよい。 Further, the same configuration as that of the first and second embodiments can be applied to an automatic train operation device (ATO). Furthermore, the train control device according to the present invention described above may be partially configured by software.
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。 Although the contents of the present invention have been specifically described with reference to the preferred embodiments, it is obvious that those skilled in the art can take various modifications based on the basic technical idea and teachings of the present invention. It is.
91、92 列車
811、812 車上装置
110、111、112 ループ
20 地上装置
21、22 整合変成器
23 信号送受信制御器
91, 92
Claims (4)
前記ループは、列車の軌道に沿って敷設され、前記ループ内に存在する前記列車の車上装置から列車信号が供給され、前記列車信号は、当該列車の編成番号情報と、当該列車の列車速度情報とを含み、
前記地上装置は、前記ループを介して前記列車信号が供給され、前記列車信号に基づいて、当該列車を基準にした前方車間距離を計算し、前記前方車間距離及び前記列車速度情報に基づいて、当該列車のための停止パターンを生成し、前記停止パターンに基づいて生成された速度制御信号を前記ループに出力する
列車制御装置。 A train control device including a loop and a ground device,
The loop is laid along a train track, and a train signal is supplied from an onboard device of the train existing in the loop. The train signal includes train number information of the train and a train speed of the train. Information and
The ground device is supplied with the train signal through the loop, and based on the train signal, calculates a front inter-vehicle distance based on the train, and based on the front inter-vehicle distance and the train speed information, A train control device that generates a stop pattern for the train and outputs a speed control signal generated based on the stop pattern to the loop.
前記車上装置は、前記ループに前記列車信号を出力するとともに、前記ループから前記速度制御信号が供給され、前記速度制御信号に基づいて、列車制御を行う
列車制御装置。 The train control device according to claim 1, further comprising an on-board device,
The on-board device outputs the train signal to the loop, and is supplied with the speed control signal from the loop, and performs train control based on the speed control signal.
前記制御信号は、制限速度情報を含み、
前記車上装置は、前記制限速度情報に基づいて、列車制御を行う
列車制御装置。 The train control device according to claim 2,
The control signal includes speed limit information;
The on-board device is a train control device that performs train control based on the speed limit information.
前記制御信号は、ブレーキノッチ情報を含み、
前記車上装置は、前記ブレーキノッチ情報に基づいて、列車制御を行う
列車制御装置。
The train control device according to claim 1,
The control signal includes brake notch information,
The on-board device is a train control device that performs train control based on the brake notch information.
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