JP2011240785A - Automatic train control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば自動列車制御(ATC;Automatic Train Control)装置などの列車を制御する装置及びシステムに関する。 The present invention relates to an apparatus and a system for controlling a train such as an automatic train control (ATC) apparatus.
図3は従来のATCシステムの構成図を示す。従来のATCシステムでは、ATC信号はレール17の軌道回路を用いて送信される。軌道回路を用いた伝送方式の場合、ATC地上装置3を各駅に設置しなければならず、更に軌道回路ごとにATC地上装置3を設置しなければならない。
FIG. 3 shows a configuration diagram of a conventional ATC system. In the conventional ATC system, the ATC signal is transmitted using the track circuit of the
例えば、特許文献1には、軌道回路を介して受信した制御信号に基づいて列車の在線を判定する在線判定手段と、この在線判定手段による列車の在線判定結果に基づいて異なる変電系統の交流電源を架線に供給させて、架線電源におけるキ電の切替制御を行なう切替判定手段とを有した自動列車制御装置の地上装置が開示されている。
For example,
従来の軌道回路を用いた列車制御信号の伝送方式の場合、またはトランスポンダなどの地上子を用いた列車制御信号の伝送方式の場合は、軌道回路ごとに列車制御地上装置を設置しなければならないという問題点があった。 In the case of a train control signal transmission method using a conventional track circuit or a train control signal transmission method using a ground element such as a transponder, a train control ground device must be installed for each track circuit. There was a problem.
従って、本発明の目的は、架線を用いて列車制御信号を伝送することにより、列車の速度制御を可能とすることで、軌道回路の送信部を集約化し、設備コストの削減及び土地の有効利用を図ることにある。 Therefore, an object of the present invention is to enable train speed control by transmitting train control signals using overhead lines, thereby consolidating the transmission section of the track circuit, reducing equipment costs, and effectively using land. Is to plan.
本発明の自動列車制御装置は、上記課題を解決するために、き電用変電設備と列車が接続されている架線上を用いて、列車制御信号を通信可能にできるように、き電用変電設備内のき電制御装置に列車制御地上装置を接続する。また、パンタグラフを介して列車内に架線からの信号を受信できるよう送受信部を設置する。 In order to solve the above-mentioned problems, the automatic train control device of the present invention uses a power transmission substation and an overhead line where the train is connected so that a train control signal can be communicated. Connect the train control ground device to the feeder control device in the facility. In addition, a transmission / reception unit is installed in the train so that signals from the overhead line can be received via the pantograph.
本発明の実施の形態によれば、列車制御信号を生成する列車制御地上装置は、架線に電力を供給する変電所に設置されている。この構成においては、既存の変電所を利用するため、列車制御地上装置未設備区間に新たに列車制御地上装置を設置する必要はない。 According to the embodiment of the present invention, a train control ground device that generates a train control signal is installed in a substation that supplies power to an overhead line. In this configuration, since an existing substation is used, it is not necessary to newly install a train control ground device in an unequipped section of the train control ground device.
また、列車制御車上装置においては、信号を受信する送受信部にて変換した列車制御信号を用いて速度制御を行うものであり、送受信部を除き既存の装置を利用する。このため、本構成においては、従来の列車制御車上装置に適用することができ、新たに列車制御車上装置を適用する必要はない。 In the train control on-board device, speed control is performed using a train control signal converted by a transmission / reception unit that receives a signal, and an existing device is used except for the transmission / reception unit. For this reason, in this structure, it can apply to the conventional train control on-board apparatus, and it is not necessary to apply a train control on-board apparatus newly.
本発明によれば、架線を用いて列車制御信号を伝送する事で、き電区間の幅広い範囲に列車制御信号を伝送することができる。そのため、駅ごとに設置していた列車制御地上装置を変電所ごとに集約できるため、設備の簡素化、保守性の向上、コスト削減が可能である。 According to the present invention, the train control signal can be transmitted over a wide range of the feeding section by transmitting the train control signal using the overhead line. As a result, train control ground devices installed at each station can be aggregated at each substation, so that facilities can be simplified, maintainability can be improved, and costs can be reduced.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。本実施例においては、列車制御信号の一例としてATCシステムに適用した例を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In this embodiment, an example applied to an ATC system will be described as an example of a train control signal.
図1は、本発明の実施の形態の全体の構成図を示す。変電所2には、列車の位置情報によってATC信号を演算・送信するATC地上装置3と、架線電力を制御すると共にATC地上装置からのATC信号を架線電圧に与えるき電制御装置4と、架線電圧を供給するき電用変圧器5とが備えられている。
FIG. 1 shows an overall configuration diagram of an embodiment of the present invention. The
また、列車8には変電所2から架線6を通じて送られてくる電力を受けるパンタグラフ7と、パンタグラフ7からの電力で列車8を走らせるモータ9と、パンタグラフ7からのATC信号を受信する送受信機11と、車輪14の回転数を出力する速度発電器13と、送受信機11で変換されたATC信号と速度発電器13から出力された列車速度から速度照査を行うATC車上装置10と、ATC車上装置10からのブレーキ指示に従い列車速度を制御するブレーキ装置12とが備えられている。
The
前記のように構成されたATCシステムの動作について説明を行う。例えば、レール17の軌道回路により軌道閉塞を用いて列車の在線検知が行われる。列車の在線検知により特定された列車位置情報はATC地上装置3に送られる。ATC地上装置3は、列車の位置情報をもとに、ATC信号を生成する。ATC地上装置3で生成されたATC信号を、き電制御装置4が、架線6に送信するよう制御を行う。
The operation of the ATC system configured as described above will be described. For example, the presence of a train is detected using a track block by the track circuit of the
変換されたATC信号は架線6を介して列車8に送信される。架線6を介して送信されたATC信号はパンタグラフ7を介して列車8に受け取られる。列車8により受け取られたATC信号は送受信機11でATC車上装置10に対応した信号に変換される。
The converted ATC signal is transmitted to the
送受信機11で変換されたATC信号はATC車上装置10に送信される。ATC車上装置10は速度発電機13から得られた速度パルス信号から列車速度を演算する。ATC車上装置10は、演算により得られた列車速度とATC信号による速度制限情報をもとにブレーキ指示を行う。ブレーキ装置12はATC車上装置10からのブレーキ指示に従い、列車の速度制限を行う。
The ATC signal converted by the
図2は、本発明の送受信機11の実施の形態の構成図を示す。図2に示すように、送受信機11は架線7より受信したATC信号を、トランス31を介して変圧する。変圧されたATC信号はフィルタ32にてノイズ除去され、復調部33にてATC車上装置10に対応した信号に復調され、ATC車上装置10へと出力される。
FIG. 2 shows a configuration diagram of an embodiment of the
架線6を用いてATC信号を送信するため、同一の変電所区間であるセクション内の複数の列車に対しては同一のATC信号を伝送することになる。そのため、ATC地上装置3はATC信号にデジタル信号を生成し、信号に列車識別情報を付加する。また、各列車へのATC信号を同時に送付する。ATC車上装置10はATC信号の識別番号を判別し、自列車へのATC信号のみを抽出する。
Since the ATC signal is transmitted using the
これにより、ATC地上装置3は同じセクション内の複数の列車に対して異なるATC信号を送信することが可能になる。
As a result, the ATC
従来のATC地上装置は、各閉そく区間に設置されており、また、閉そく区間には1編成の列車のみが進入可能となるように制御されるため、ATC地上装置は1編成に対してATC信号を送信すれば十分であり、同時に複数の編成に対してATC信号を送信する必要は無かった。しかし、一般的に同一変電所のセクションの範囲は、閉そく区間よりも広いため、複数の閉そく区間にまたがることになるため、本発明では、複数の編成に対して同時にATC信号を送信する可能性がある。 Since the conventional ATC ground device is installed in each block section and is controlled so that only one train can enter the block section, the ATC ground device has an ATC signal for one train. It is sufficient to transmit ATC, and it is not necessary to transmit ATC signals to a plurality of trains at the same time. However, since the section of the section of the same substation is generally wider than the closed section, it will span multiple closed sections. Therefore, in the present invention, the possibility of transmitting ATC signals simultaneously to multiple trains There is.
本発明では、ATC地上装置は各変電所セクションに配置されるが、一般的に同一変電所のセクションの範囲は、閉そく区間よりも広いため、本発明ではATC地上装置の数を低減することが可能となる。 In the present invention, ATC ground devices are arranged in each substation section. However, since the section of the same substation section is generally wider than the closed section, the present invention can reduce the number of ATC ground devices. It becomes possible.
前述の実施の形態では、架線6を、ATC信号をATC地上装置3からATC車上装置10へ送信するために用いる例を説明したが、本実施例では送受信機11が変調部34を持つ構成であるため、列車8が持つ列車位置等の情報を、変調部34により変調して、架線6を通じてATC地上装置3に送信することも可能である。
In the above-described embodiment, the example in which the
列車位置等の情報を列車8からATC地上装置3に送信する場合、ATC車上装置10から送信する信号が送受信機11に出力される。ATC車上装置10からの信号は送受信機11内の変調部34で変調され、トランス31を介して変圧される。変圧された信号はパンタグラフ7、架線6を通じて変電所2に伝送され、変電所2内のATC地上装置3はこの信号を受信する。
When information such as the train position is transmitted from the
前述の実施の形態では、列車位置を認識する手段として軌道回路を用いる例を説明したが、本発明は、この実施の形態には限られず、各列車にトランスポンダ車上子15を、また地上にトランスポンダ地上子16を備える事で列車位置を認識する手段としてもよい。
In the above-described embodiment, an example in which a track circuit is used as a means for recognizing the train position has been described. However, the present invention is not limited to this embodiment, and the transponder
この実施の形態では、列車8はトランスポンダ車上子15を、また地上にトランスポンダ地上子16を備えており、これらにより列車位置を取得し、架線6を用いて列車位置情報をATC地上装置3に送信する。ATC地上装置3は架線6からの列車位置情報をもとに列車位置を認識し、列車制御に用いる。
In this embodiment, the
前述の実施の形態では、ATC信号を受信する手段として架線6を用いているが、これに限られず、ATC信号を送信する手段として従来の軌道回路と組み合わせてもよい。この場合、ATC地上装置から列車へのATC信号送信手段を冗長にすることができる。
In the above-described embodiment, the
上述した実施例においては、電力供給用の架線6を用いてATC信号を列車に供給する例を示したが、地下鉄やモノレール等の電力供給用のサイドレールを用いてATC信号を列車に供給することも可能である。また、当然、制御対象は複数車両から成る列車である必要はなく、車両でも良い。
In the above-described embodiment, an example in which the ATC signal is supplied to the train using the power
1 発電所
2 変電所
3 ATC地上装置
4 き電制御装置
5 き電用変圧器
6 架線
7 パンタグラフ
8 列車
9 モータ
10 ATC車上装置
11 送受信機
12 ブレーキ装置
13 速度発電器
14 車輪
15 トランスポンダ車上子
16 トランスポンダ地上子
17 レール
18 (軌道回路による)ATC信号受信器
31 トランス
32 フィルタ
33 復調部
34 変調部
DESCRIPTION OF
17
Claims (11)
電力供給用架線を車両制御信号の伝送路として用いることを特徴とする車両制御システム。 In a vehicle control system in which a vehicle control on-board device receives a vehicle control signal transmitted from a vehicle control ground device and performs speed control based on the content of the vehicle control signal.
A vehicle control system characterized in that a power supply overhead line is used as a transmission path for vehicle control signals.
変電所に、列車の位置情報によって車両制御信号を演算・送信する前記車両制御地上装置と、架線電力を制御すると共に前記車両制御地上装置からの車両制御信号を架線電圧に与えるき電制御装置と、前記架線電圧を前記電力供給用架線に供給するき電用変圧器とが備えられていることを特徴とする車両制御システム。 The vehicle control system according to claim 1,
The vehicle control ground device that calculates and transmits a vehicle control signal to a substation based on train position information, and a feeder control device that controls overhead power and applies the vehicle control signal from the vehicle control ground device to the overhead voltage. And a feeder transformer for supplying the overhead line voltage to the power supply overhead line.
列車には前記電力供給用架線を通じて送られてくる電力を受けるパンタグラフと、前記パンタグラフからの電力で駆動するモータと、前記パンタグラフからの車両制御信号を受信する送受信機と、車輪の回転数を出力する速度発電器と、前記送受信機で変換された前記車両制御信号と前記速度発電器から出力された列車速度情報から速度照査を行う前記車両制御車上装置と、前記車両制御車上装置からのブレーキ指示に従い列車速度を制御するブレーキ装置とが備えられていることを特徴とする車両制御システム。 The vehicle control system according to claim 1,
The train outputs a pantograph that receives power sent through the power supply overhead line, a motor that is driven by the power from the pantograph, a transceiver that receives vehicle control signals from the pantograph, and outputs the number of rotations of the wheels A speed generator that performs the speed check from the vehicle control signal converted by the transceiver and the train speed information output from the speed generator, and the vehicle control onboard apparatus from the vehicle control onboard apparatus. A vehicle control system comprising: a brake device that controls a train speed according to a brake instruction.
前記車両制御地上装置は車両制御信号にデジタル信号を生成し、前記車両制御信号に列車識別信号を付加して、同一セクション内の複数の列車に対して同一の車両制御信号を伝送し、前記車両制御車上装置は前記車両制御信号の前記列車識別番号を判別し、自列車への車両制御信号のみを抽出することを特徴とする車両制御システム。 In the vehicle control system according to any one of claims 1 to 3,
The vehicle control ground device generates a digital signal as a vehicle control signal, adds a train identification signal to the vehicle control signal, and transmits the same vehicle control signal to a plurality of trains in the same section. A control vehicle on-board device discriminates the train identification number of the vehicle control signal and extracts only the vehicle control signal to the own train.
列車情報を列車から車両制御地上装置に送信する場合、前記車両制御車上装置から送信する信号が送受信機に出力され、前記送受信機内の変調部で変調され、トランスを介して変圧され、変圧された信号がパンタグラフと架線を通じて変電所に伝送され、前記車両制御地上装置はこの信号を受信することを特徴とする車両制御システム。 In the vehicle control system according to any one of claims 1 to 3,
When transmitting train information from a train to a vehicle control ground device, a signal transmitted from the vehicle control onboard device is output to a transceiver, modulated by a modulation unit in the transceiver, transformed through a transformer, and transformed. The vehicle control system is characterized in that the signal is transmitted to the substation through the pantograph and the overhead line, and the vehicle control ground device receives the signal.
列車が走行するレールの軌道回路により軌道閉塞を用いて前記列車の在線検知を行うことを特徴とする車両制御システム。 In the vehicle control system according to any one of claims 1 to 5,
A vehicle control system for detecting the presence of the train using a track block by a track circuit of a rail on which the train runs.
列車にトランスポンダ車上子を備え、地上にトランスポンダ地上子を備え、これらにより前記列車の位置情報を取得することを特徴とする車両制御システム。 In the vehicle control system according to any one of claims 1 to 5,
A vehicle control system comprising: a train having a transponder vehicle upper, a ground having a transponder ground, and acquiring the train position information therefrom.
車両制御地上装置から送信される車両制御信号を前記集電装置を介して受信する受信装置と、
自車両速度を検出する速度検出装置と、
前記受信装置から受信する車両制御信号および自車両速度に基づき車両の速度を制御する車両制御車上装置と、を備えることを特徴とする車上装置。 A current collector for transmitting and receiving power for driving;
A receiving device for receiving a vehicle control signal transmitted from the vehicle control ground device via the current collector;
A speed detection device for detecting the vehicle speed;
An on-board device comprising: a vehicle control on-vehicle device that controls a vehicle speed based on a vehicle control signal received from the receiving device and a host vehicle speed.
該車両の在線情報に基づいて、車両制御信号を生成する車両制御地上装置と、
前記車両制御信号を架線電圧に与えるき電制御装置と、
を備えることを特徴とする地上装置。 A vehicle presence line detection device that detects the presence or absence of a vehicle presence line; and
A vehicle control ground device that generates a vehicle control signal based on the on-line information of the vehicle;
A feeder control device for supplying the vehicle control signal to an overhead wire voltage;
A ground device comprising:
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