JP2010018090A - 列車制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】列車が走行する長い路線においても、車上制御装置の処理負荷の増大を抑え、かつメモリ容量の増大を抑制することにより、走行地域の制限を無くすことにある。
【解決手段】列車制御システムの地上側列車制御装置において、オフラインで列車位置と停止目標位置と列車種別と固定速度制限・勾配条件などにより、速度プロファイル情報を作成して記録するとともに、車上制御装置から伝送された列車位置情報または軌道回路の状態により得られた列車位置情報と、車上制御装置から伝送された列車種別、地上側列車制御装置で求めた停止目標を用いて、記録された速度プロファイル情報から速度プロファイル情報を検索し、制御用の適用速度プロファイル情報として車上制御装置に伝送する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車上制御装置に速度プロファイル情報を伝送し、車上制御装置は伝送された速度プロファイル情報を用いて、自列車速度が超過する場合に自動的にブレーキを掛ける列車制御システムに関する。

従来、列車の衝突を防ぐために列車速度を制御する方法として、デジタルＡＴＣ（Automatic Train Control）が知られている。デジタルＡＴＣでは、地上列車制御装置から送信される停止目標位置と車上制御装置自身が認識している列車位置の組から車上制御装置内に保有している速度プロファイル情報により車上制御装置は速度制御を行う。例えば特許文献１には、車上制御装置と地上列車制御装置に列車位置と停止目標位置をブロック単位で管理し、両者の関係に応じたブロック単位速度プロファイル情報を用い、地上列車制御装置は列車の停止目標を求めて、車上制御装置に伝送し、車上制御装置は停止目標位置と列車位置により、速度プロファイル情報の中から制御を用いる速度プロファイル情報を求め、列車速度制御を行う技術が述べられている。
特開２００２−２８４０１１号公報

しかしながら、上記従来の技術では、車上制御装置は全線の速度プロファイル情報を持つ必要があるため、より長い路線で運行する場合には、必要とする速度プロファイル情報の容量が増えるが、車上制御装置のメモリ容量には限りがあるため、長い路線に適用できなく、列車の走行地域の制限がある。
本発明の目的は、長い路線においても、車上制御装置の処理負荷の増大を抑え、かつメモリ容量の増大を抑制することにより、列車の走行地域の制限を無くすことにある。

上述の課題を解決するために、本発明の列車制御システムは、地上に設けられた地上列車制御装置から列車に搭載された車上制御装置に空間伝送手段により、速度プロファイル情報を伝送し、列車の速度制御を行う列車制御システムであって、前記地上列車制御装置が、列車位置と停止目標位置と列車種別と固定速度制限・勾配条件を含む路線データにより、速度プロファイル情報を作成する速度プロファイル情報作成手段と、前記速度プロファイル情報作成手段で作成された速度プロファイル情報を記録する速度プロファイル情報記録手段と、前記車上制御装置から伝送された列車位置情報、または、軌道回路の状態から前記列車の在線位置を判断した列車位置情報と、前記列車の停止目標位置情報とを用いて、前記速度プロファイル情報記録手段に記録された速度プロファイル情報から前記列車の制御用の適用速度プロファイル情報を検索する検索手段と、検索された前記制御用の適用速度プロファイル情報を前記車上制御装置に伝送する伝送手段と、を備えており、前記車上制御装置が、前記地上列車制御装置から伝送された前記制御用の適用速度プロファイル情報に基づき、前記列車の速度制御を行う制御手段を備えていることを特徴としている。

また、本発明の列車制御システムにおいては、列車の種類が複数存在する場合には、前記列車に搭載された車上制御装置から列車種別情報を前記地上列車制御装置に伝送し、前記地上列車制御装置は列車種別の情報を前記停止目標位置と前記列車位置情報に付加して、各種類の列車が適用する速度プロファイル情報を作成するよう構成されている。

さらに、前記速度プロファイル情報のチェックは前記車上制御装置により、列車種別の照合を行ない、その結果に基づき、速度プロファイル情報に従って、前記車上制御装置により列車速度制御を行うよう構成されている。

本発明によれば、地上列車制御装置から車上制御装置へ速度プロファイル情報を伝送することにより、車上制御装置の処理負荷を減少し、車上制御装置のメモリ容量と関係なく、列車の走行地域の制限がなくなり、長い路線においても、運行ができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。

図１は、本発明の列車制御システムの全体構成例を示す図であり、図２は、本発明の列車制御システムの他の全体構成例を示す図である。

図１において、この列車制御システムでは、列車１に搭載された車上制御装置１１、地上側に設けられた地上列車制御装置２を備えており、地上列車制御装置２は、軌道回路６を用いて軌道５を走行する列車１の位置情報を検出し、この列車位置情報に基づいて速度プロファイル情報を検索し、アンテナ７を介して、列車１に搭載された車上制御装置１１に制御用の適用速度プロファイル情報を空間的に伝送する。

また、図２においては、軌道５を走行する列車１の位置認識誤差を補正するため、列車位置情報を車上制御装置へ送信する地上子３と、地上子との間で情報を送受信する車上子４が備えられており、列車１は、地上列車制御装置２との間で情報を送受信し、受信した制御用の適用速度プロファイル情報に基づき、列車制御を行う。

図３は、図２に示した列車１に搭載された車上制御装置１１の詳細である。車上制御装置１１は、位置情報処理部１ａと、列車種別情報の記録部１ｂと、位置データ情報の記録部１ｃと、車上速度プロファイル情報の記録部１ｄと、速度制御部１ｅと、車上伝送装置１ｆとを備えている。位置情報処理部１ａは、列車１の車上子４で地上に設置された地上子３を検出し、地上子３からの地点情報と速度発電機パルス積算値を用いて、列車現在位置を算出する。

位置データ情報の記録部１ｃは位置情報処理部１ａが算出した現在位置の情報を格納し、車上伝送装置１ｆを用いて、列車の現在位置情報を周期的に地上列車制御装置２に伝送する。列車種別情報の記録部１ｂに格納された列車種別情報は、地上列車制御装置２に伝送される。そして、速度制御部１ｅは、地上列車制御装置２から伝送された制御用の適用速度プロファイル情報に基づき、自列車速度がブレーキパターンを超過する場合に、自動的にブレーキを掛ける速度制御を行う。

図４は、図２に示した地上に設置された地上列車制御装置２である。地上列車制御装置２は、オンライン処理部２１とオフライン処理部２２の二つの処理部を備えている。オフライン処理部２２においては、想定した列車ブレーキ性能が異なる列車種別情報を記憶した記録部２ａと、想定した列車位置情報を記録した記録部２ｂと、想定した停止目標位置情報を記録した記録部２ｃと、路線の勾配や曲線、駅位置などの線路データを記録した記録部２ｄと、速度プロファイル情報作成部２ｅと、速度プロファイル情報を記録する記録部２ｈとを備えている。そして、制御に先立って記録部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの各種情報を速度プロファイル情報作成部２ｅに取込んで速度プロファイル情報を作成し、作成した速度プロファイルを記録部２ｈに格納する。また、オフライン処理部２２の記録部２ｈに格納した速度プロファイル情報は、地上列車制御装置２のオンライン処理部２１で使用される。

オンライン処理部２１においては、オフライン処理部２２から予め与えられた速度プロファイル情報を記録する記録部２ｈと、車上伝送装置１ｆから地上伝送装置２ｎを介して伝送された列車位置情報を記録する記録部２ｋと、車上伝送装置１ｆから地上伝送装置２ｎを介して伝送された列車種別情報を記録する記録部２ｊとを備えている。そして、停止目標位置作成部２ｆでは、車上伝送装置１ｆから伝送された列車位置情報と進路情報を用い、列車毎に停止目標位置を作成し、作成した停止目標位置を記録部２ｇに格納する。

また、記録部２ｋ、記録部２ｇ、記録部２ｈ、記録部２ｊに格納された各種情報を適用速度プロファイル検索部に取込んで制御用の適用速度プロファイル情報を検索する。検索した制御用の適用速度プロファイル情報を地上伝送装置２ｈにより、車上制御装置１１に伝送する。

列車制御装置の具体的なアルゴリズムを、図５により説明する。図５のアルゴリズムにおいて、ステップＳ３１〜ステップＳ３４は、車上制御装置１１の動作を示し、ステップＳ３５〜ステップＳ３９は、地上列車制御装置２の動作を示している。

ステップＳ３５において、地上列車制御装置２のオフライン処理により、速度プロファイル情報作成部２ｅで予め速度プロファイル情報を作成し、記録部２ｈに速度プロファイル情報を格納する。ステップＳ３１では、車上制御装置１１の位置情報処理部１ａにより列車位置情報を生成する。生成した列車位置情報と記録部１ｂに格納した列車種別情報を地上列車制御装置２に伝送する。ステップＳ３６では、伝送された列車位置情報と列車種別情報を、それぞれ記録部２ｋと記録部２ｊに格納する。ステップＳ３７では、停止目標位置作成部２ｆにより停止目標位置を作成し、記録部２ｇに格納する。

ステップＳ３５、ステップＳ３６、ステップＳ３７からの情報に基づき、地上列車制御装置２の適用速度プロファイル検索部２が、制御用の適用速度プロファイル情報を検索する。ステップＳ３７では、検索した制御用の適用速度プロファイル情報を地上伝送装置２ｎを介して車上制御装置１１に伝送する。

車上制御装置１１は、ステップＳ３２において、地上列車制御装置２から伝送された制御用の適用速度プロファイル情報を、車上速度プロファイル情報の記録部１ｄに格納する。ステップＳ３３では、制御用の適用速度プロファイル情報に含まれた列車種別情報を、列車種別情報の記録部１ｂに格納された列車種別情報と比較する。ステップＳ３４において、列車種別情報が一致する場合には、適用速度プロファイル情報を列車の速度制御用データとして使用して速度制御を行う。

図１は、本発明の列車制御システムの全体構成例を示す図である。 図２は、本発明の列車制御システムの他の全体構成例を示す図である。 図３は、図１の車上制御装置の構成図である。 図４は、図１の地上列車制御装置の構成図である。 図５は、列車制御システムの具体的な動作アルゴリズムである。

符号の説明

１ 列車
２ 地上列車制御装置
３ 地上子
４ 車上子
５ 軌道
６ 軌道回路
７ アンテナ
１１ 車上制御装置
１ａ 位置情報処理部
１ｂ 列車種別情報記録部
１ｃ 位置データ情報記録部
１ｄ 車上速度プロファイル情報記録部
１ｅ 速度制御部
１ｆ 車上伝送装置
２１ オンライン処理部
２２ オフライン処理部
２ａ 想定列車種別情報記録部
２ｂ 想定列車位置情報記録部
２ｃ 想定停止目標位置情報記録部
２ｄ 路線データ情報記録部
２ｅ 速度プロファイル情報作成部
２ｆ 停止目標位置作成部
２ｇ 想定停止目標位置情報記録部
２ｈ 速度プロファイル情報記録部
２ｊ 列車種別情報記録部
２ｋ 地上列車位置情報記録部
２ｍ 適用速度プロファイル検索部
２ｎ 地上伝送装置

Claims (4)

1. 地上に設けられた地上列車制御装置から列車に搭載された車上制御装置に、空間伝送手段により速度プロファイル情報を伝送し、列車の速度制御を行う列車制御システムにおいて、
   前記地上列車制御装置が、列車位置と停止目標位置と列車種別と固定速度制限・勾配条件を含む路線データにより、速度プロファイル情報を作成する速度プロファイル情報作成手段と、
   前記速度プロファイル情報作成手段で作成された速度プロファイル情報を記録する速度プロファイル情報記録手段と、
   前記車上制御装置から伝送された列車位置情報、または、軌道回路の状態から前記列車の在線位置を判断した列車位置情報と、前記列車の停止目標位置情報とを用いて、前記速度プロファイル情報記録手段に記録された速度プロファイル情報から前記列車の制御用の適用速度プロファイル情報を検索する検索手段と、検索された前記制御用の適用速度プロファイル情報を前記車上制御装置に伝送する伝送手段と、を備えており、
   前記車上制御装置が、前記地上列車制御装置から伝送された前記制御用の適用速度プロファイル情報に基づき、前記列車の速度制御を行う制御手段を備えていることを特徴とする列車制御システム。
2. 請求項１に記載の列車制御システムにおいて、
   臨時速度制限を設定した場合には、前記地上列車制御装置から前記車上制御装置に、臨時速度プロファイル情報を伝送し、前記車上制御装置が、前記臨時速度プロファイル情報に基づき、前記列車の臨時の速度制御を行うことを特徴とする列車制御システム。
3. 請求項１に記載の列車制御システムにおいて、
   列車の種類が複数存在する場合には、前記列車に搭載された車上制御装置から列車種別情報を前記地上列車制御装置に伝送し、前記地上側列車制御装置は、前記列車種別情報を前記停止目標位置と前記列車位置情報に付加して、各種類の列車に対応した速度プロファイル情報を作成し記録することを特徴とする列車制御システム。
4. 請求項１に記載の列車制御システムにおいて、
   前記車上制御装置は、前記制御用の適用速度プロファイル情報の列車種別の照合を行ない、その結果に基づき、前記制御用の適用速度プロファイル情報に従って、当該列車の速度制御を行うことを特徴とする列車制御システム。

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