JP2008253035A

JP2008253035A - 列車制御装置

Info

Publication number: JP2008253035A
Application number: JP2007090083A
Authority: JP
Inventors: Takashi Urushibata; 孝漆畑; Mamoru Arai; 衛新井; Noboru Ito; 昇伊藤
Original assignee: Nippon Signal Co Ltd; Kyosan Electric Manufacturing Co Ltd; Daido Signal Co Ltd
Current assignee: Nippon Signal Co Ltd; Kyosan Electric Manufacturing Co Ltd; Daido Signal Co Ltd
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2008-10-16

Abstract

【課題】カーブなどで速度制限を増やす場合でも列車に記憶した情報を容易に変更でき、より確実な列車の速度制御を行う。
【解決手段】車上装置３の制御情報記憶部４に、列車１の速度制限区間に距離を隔てた第１の速度制限位置Ｐ１と第２の速度制限位置Ｐ２と各速度制限位置Ｐ１，Ｐ２における減速判定速度を示す速度制限情報を格納し、ＧＰＳ受信機５からの信号により列車１の走行位置を検出し、列車１が第１の速度制限位置Ｐ１に達したとき走行速度が第１の速度制限位置Ｐ１における減速判定速度を超えている場合は常用ブレーキ信号を出力し、列車１が第２の速度制限位置Ｐ２に達したときに走行速度が第２の速度制限位置Ｐ２における減速判定速度を超えている場合は非常ブレーキ信号を出力する。
【選択図】図４

Description

この発明は、列車の走行位置を検知して列車の速度制御情報を出力する列車制御装置、特に列車の速度制御の向上に関するものである。

列車の速度を制限する装置として、列車が停止信号に接近して地上子と結合すると地上子から列車に停止信号を送り自動的に列車を停止させるＡＴＳ装置や、速度制限区間に設けた複数の送信器から連続して速度制限信号を列車に送信して列車の速度を自動的に制限速度以下に制御するＡＴＣ装置が使用されている。

このＡＴＳ装置やＡＴＣ装置は制限速度を変える場所に地上設備を設置する必要があり、カーブなどで速度制限を増やす場合には、地上設備の増設や移設しなければならず多くの費用がかかってしまう。

この地上設備の増設や移転を必要とせずに、曲線部などで速度制限を行うため、ＧＰＳを利用して列車の走行位置を検知して速度制限を行う装置が特許文献１や特許文献２に開示されている。特許文献１に示された車両運転支援システムは、あらかじめ速度検知エリア全体の情報を車両に記憶させておき、車両が走行しているときに車両に搭載したＧＰＳ受信機からの緯度・経度信号に基づいて車両の現在位置を検出し、検出した車両の位置とあらかじめ記憶した速度検知エリア全体の情報とを比較し、検出した車両の位置が所定の速度検知エリア内であるとき列車の速度が制限速度を越えないように制御している。

特許文献２に示された列車運転支援装置は、列車の出発地点から到着地点までの許容速度情報をあらかじめ列車に記憶しておき、列車が走行している現在位置をＧＰＳ受信機で検出し、検出した列車の現在位置により記憶した許容速度情報を読み出し、列車の速度が読み出した列車の現在位置の許容速度を超えているとき警報を出力するようにしている。
特開２００２−３３５６０７号公報特開２００６−３２００９３号公報

特許文献１や特許文献２に示すように、ＧＰＳ受信機で検知した列車の現在位置によりあらかじめ記憶した速度検知エリア全体の情報や出発地点から到着地点までの許容速度情報を検索して列車の現在位置の許容速度を求めているため、カーブなどで速度制限を増やす場合には、列車に記憶した情報を全て更新する必要があり、多くの費用がかかってしまうという短所がある。

この発明は、このような短所を改善し、カーブなどで速度制限を増やす場合でも列車に記憶した情報を容易に変更でき、さらに確実な列車の速度制御を行うことができる列車制御装置を提供することを目的とするものである。

この発明の列車制御装置は、列車に設置されたＧＰＳアンテナと、列車に搭載された車上装置を有し、前記車上装置は、制御情報記憶部とＧＰＳ受信機と列車位置検出部と制限速度判定部及び速度判定部とを有し、前記制御情報記憶部には、列車の速度を制限する区間に距離を隔てた第１の速度制限位置と第２の速度制限位置と各速度制限位置における減速判定速度を示す速度制限情報があらかじめ格納され、前記ＧＰＳ受信機は前記ＧＰＳアンテナから入力する信号により緯度・経度信号を逐次出力し、前記列車位置検出部は、前記ＧＰＳ受信機から入力する緯度・経度信号により列車が走行している走行位置を検出し、前記速度制限位置判定部は、前記列車位置検出部で検出している列車の走行位置と前記制御情報記憶部に記憶した速度制限情報を照合し、列車が第１の速度制限位置と第２の速度制限位置に達したことを検知し、速度判定部は、前記速度制限位置判定部で列車が第１の速度制限位置に達したことを検知したとき、列車の走行速度が前記制御情報記憶部に記憶した第１の速度制限位置における減速判定速度を超えている場合は常用ブレーキ信号を出力し、列車が第２の速度制限位置に達したことを検知したときに列車の走行速度が前記制御情報記憶部に記憶した第２の速度制限位置における減速判定速度を超えている場合は非常ブレーキ信号を出力することを特徴とする。

また、前記速度判定部は、列車が第２の速度制限位置に達したとき、列車の走行速度が前記制御情報記憶部に記憶した第２の速度制限位置における減速判定速度を超えていない場合に常用ブレーキ信号を解除する。

この発明は、車上装置の制御情報記憶部に列車の速度を制限する区間に距離を隔てた第１の速度制限位置と第２の速度制限位置と各速度制限位置における減速判定速度を示す速度制限情報をあらかじめ格納し、ＧＰＳ受信機から入力する緯度・経度信号により列車が走行している走行位置を検出し、列車の走行位置が第１の速度制限位置に達したとき、列車の走行速度が制御情報記憶部に記憶した第１の速度制限位置における減速判定速度を超えている場合は常用ブレーキ信号を出力し、列車が第２の速度制限位置に達したときに列車の走行速度が制御情報記憶部に記憶した第２の速度制限位置における減速判定速度を超えている場合は非常ブレーキ信号を出力するから、列車が走行する路線のカーブなどで速度制限区間を新設あるいは増設するとき、制御情報記憶部のデータだけを変更すれば良いと共に複雑な制御を必要としないで設備コストを低減することができ、さらに確実な列車の速度制御を行うことができる。

図１はこの発明の列車制御装置の構成図である。図に示すように、列車制御装置は、列車１に設置されたＧＰＳアンテナ２と、列車１に搭載された車上装置３を有する。

車上装置３は、図２のブロック図に示すように、制御情報記憶部４とＧＰＳアンテナ２に接続されたＧＰＳ受信機５と列車位置検出部６と制限速度判定部７と速度判定部８と速度制御部９及び速度検出部１０を有する。

制御情報記憶部４には、列車１が走行する路線のカーブなどで速度を制限する範囲に距離を隔てた２個所の速度制限位置Ｐ１，Ｐ２と各速度制限位置Ｐ１，Ｐ２における減速判定速度Ｖ１，Ｖ２を示す速度制限情報があらかじめ格納されている。この２個所の速度制限位置Ｐ１，Ｐ２のなかで第１の速度制限位置Ｐ１は速度超過の場合に減速させることを目的とし、第２の速度制限位置Ｐ２は速度超過の場合に停止させることを目的としている。

ＧＰＳ受信機５はＧＰＳアンテナ３から入力する信号により緯度・経度信号を逐次出力する。列車位置検出部６はＧＰＳ受信機５から入力する緯度・経度信号により列車１が走行している走行位置を検出して出力する。速度制限位置判定部７は列車位置検出部６で検出している列車１の走行位置と制御情報記憶部４に記憶した速度制限情報を照合し、列車１の走行位置が第１の速度制限位置Ｐ１と第２の速度制限位置Ｐ２に達したことを検知する。速度判定部８は列車１が第１の速度制限位置Ｐ１に達したとき、速度発電機１１からの信号により速度検出部１０から出力される列車１の走行速度Ｖｔと制御情報記憶部４に記憶した速度制限位置Ｐ１における減速判定速度Ｖ１とを比較し、列車１の速度Ｖｔが減速判定速度Ｖ１を超えている場合は常用ブレーキ信号を出力し、列車１が第２の速度制限位置Ｐ２に達したとき、列車１の走行速度Ｖｔと制御情報記憶部４に記憶した速度制限位置Ｐ２における減速判定速度Ｖ２とを比較して列車１の速度Ｖｔが減速判定速度Ｖ２を超えている場合は非常ブレーキ信号を出力する。速度制御部９は速度判定部７から出力される信号により列車１の速度Ｖｔを制御する。

この列車制御装置で列車１の速度を制御するときの処理を図３のフローチャートを参照して説明する。

列車１が走行しているとき、ＧＰＳ受信機５はＧＰＳアンテナ２から入力する信号により緯度・経度信号を列車位置検出部６に逐次出力する（ステップＳ１）。列車位置検出部６はＧＰＳ受信機５から逐次入力する緯度・経度信号により列車１が走行している走行位置を検出して速度制限位置判定部７に出力する（ステップＳ２）。速度制限位置判定部７は入力している列車１の走行位置と制御情報記憶部４に記憶した速度制限情報に記憶した２個所の速度制限位置Ｐ１，Ｐ２とを照合し、列車１の走行位置が第１の速度制限位置Ｐ１に達したことを検知すると、列車１が第１の速度制限位置Ｐ１に達したことを示す信号を速度判定部８に出力する（ステップ３）。速度判定部８は列車１が第１の速度制限位置Ｐ１に達したことを示す信号を入力すると、列車１の走行速度Ｖｔと制御情報記憶部４に記憶した速度制限位置Ｐ１における減速判定速度Ｖ１とを比較し（ステップＳ４）、図４の走行位置と速度の変化特性図に示すように、列車１の速度Ｖｔが速度制限位置Ｐ１で減速判定速度Ｖ１を超えている場合は、常用ブレーキ信号を速度制御部９に出力する。速度制御部９は入力した常用ブレーキ信号により列車１の速度Ｖｔを制御する（ステップＳ５）。また、速度判定部７は、列車１の速度Ｖｔが速度制限位置Ｐ１における減速判定速度Ｖ１を超えていない場合は、常用ブレーキ信号を出力しないでそのまま列車１を走行させる。

列車１が走行して速度制限位置判定部７で列車位置検出部６から出力する列車１の走行位置が第２の速度制限位置Ｐ２に達したことを検知すると、列車１が第２の速度制限位置Ｐ２に達したことを示す信号を速度判定部８に出力する（ステップＳ６）。速度判定部８は列車１が第２の速度制限位置Ｐ２に達したことを示す信号を入力すると、列車１の速度Ｖｔと制御情報記憶部４に記憶した速度制限位置Ｐ２における減速判定速度Ｖ２とを比較し（ステップＳ７）、図４（ａ）に示すように、列車１の速度Ｖｔが速度制限位置Ｐ２で減速判定速度Ｖ２を超えている場合は、非常ブレーキ信号を速度制御部９に出力する。速度制御部９は入力した非常ブレーキ信号により列車１の速度Ｖｔを制御して列車１を停止させる（ステップＳ８）。また、速度判定部８は、図４（ｂ）に示すように、列車１の速度Ｖｔが速度制限位置Ｐ２で減速判定速度Ｖ２を超えていない場合は、ブレーキ解除信号を速度制御部９に出力する。速度制御部９はブレーキ解除信号を入力すると常用ブレーキを解除して列車１を走行させる。

このように、車上装置３の制御情報記憶部４には列車１が走行する路線のカーブなどで速度を制限する範囲に距離を隔てた２個所の速度制限位置Ｐ１，Ｐ２と各速度制限位置Ｐ１，Ｐ２における減速判定速度Ｖ１，Ｖ２を示す速度制限情報を記憶させるだけで済むから、速度制限区間を新設あるいは増設するとき、制御情報記憶部４のデータだけを変更すれば良いと共に複雑な制御を必要としないから、コストを低減することができ、さらに確実な列車の速度制御を行うことができる。

前記説明では制御情報記憶部４に２個所の速度制限位置Ｐ１，Ｐ２と減速判定速度Ｖ１，Ｖ２を示す速度制御情報を記憶させた場合について説明したが、カーブなどで速度を制限する区間が複数区間にわたっている場合は、例えば図５に示すように、速度制限位置Ｐ１ａ，Ｐ２ａと速度制限位置Ｐ１ｂ，Ｐ２ｂのように、２個所の速度制限位置Ｐ１，Ｐ２を複数設けると良い。

この発明の列車制御装置の構成図である。車上装置の構成を示すブロック図である。列車制御装置の動作を示すフローチャートである。列車の走行位置と速度の変化特性図である。速度制限位置を複数設けた場合の列車の走行位置と速度の変化特性図である。

符号の説明

１；列車、２；ＧＰＳアンテナ、３；車上装置、４；制御情報記憶部、
５；ＧＰＳ受信機、６；列車位置検出部、７；制限速度判定部、８；速度判定部、
９；速度制御部、１０；速度検出部、１１速度発電機。

Claims

列車に設置されたＧＰＳアンテナと、列車に搭載された車上装置を有し、
前記車上装置は、制御情報記憶部とＧＰＳ受信機と列車位置検出部と制限速度判定部及び速度判定部とを有し、
前記制御情報記憶部には、列車の速度を制限する区間に距離を隔てた第１の速度制限位置と第２の速度制限位置と各速度制限位置における減速判定速度を示す速度制限情報があらかじめ格納され、
前記ＧＰＳ受信機は前記ＧＰＳアンテナから入力する信号により緯度・経度信号を逐次出力し、
前記列車位置検出部は、前記ＧＰＳ受信機から入力する緯度・経度信号により列車が走行している走行位置を検出し、
前記速度制限位置判定部は、前記列車位置検出部で検出している列車の走行位置と前記制御情報記憶部に記憶した速度制限情報を照合し、列車が第１の速度制限位置と第２の速度制限位置に達したことを検知し、
速度判定部は、前記速度制限位置判定部で列車が第１の速度制限位置に達したとき、列車の走行速度が前記制御情報記憶部に記憶した第１の速度制限位置における減速判定速度を超えている場合は常用ブレーキ信号を出力し、列車が第２の速度制限位置に達したとき、列車の走行速度が前記制御情報記憶部に記憶した第２の速度制限位置における減速判定速度を超えている場合は非常ブレーキ信号を出力することを特徴とする列車制御装置。
前記速度判定部は、列車が第２の速度制限位置に達したとき、列車の走行速度が前記制御情報記憶部に記憶した第２の速度制限位置における減速判定速度を超えていない場合に常用ブレーキ信号を解除する請求項１記載の列車制御装置。