JP2012152085A - 定位置停止装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】定位置停止装置10は、路線データベース13の路線データ13A、列車の速度を計測する速度センサ101からの速度情報101a、地上子102からの受信情報102aに基づき、列車の現在位置から目標停止位置までの停止速度パターン14Aを作成する停止速度パターン作成部14と、列車に設置された滑走検知装置104がその列車の滑走を検知すると、停止速度パターン14Aの速度より低速な滑走停止速度パターン15Aを作成する滑走停止速度パターン作成部15と、滑走停止速度パターン15Aまたは停止速度パターン14Aに従って列車の速度を制御する速度制御部12とを備えた。
【選択図】図1
Description
一方、雨天時や列車減速時などの条件においては、列車が滑走しやすくブレーキ装置の制御が難しい。特許文献1の自動列車制御装置によれば、列車の滑走が発生すると制限速度を低下させて減速を行うことで列車を停止させる構成が開示されている。特許文献2の列車自動運転装置によれば、過去の走行記録を参照し、空転・滑走が頻発している区間では、事前に走行速度を目標速度より低めに調整し、空転・滑走が繰返し発生することを抑制するように構成して列車の滑走に対応する技術が開示されている。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1の定位置停止装置10を含む列車停止システム1の構成を示している。列車停止システム1は、定位置停止装置10、速度センサ101、地上子102、車上子103、滑走検知装置104、ブレーキ装置105で構成されており、地上子102は路線上に配置され、地上子102以外は列車に搭載されている。
地上子102と車上子103は、列車が地上子102上を通過するとき列車に搭載された車上子103と通信接続され、地上と車上との間で通信を行う通信装置として機能する。地上子102は、路線上にユーザ任意の間隔で複数配置されており、例えば列車がその設置位置を通過する際、車上子103へ位置情報を伝送する。車上子103は、地上子102から受信した位置情報を地上子受信情報102aとして出力する。
ブレーキ装置105は、定位置停止装置10からのブレーキ指令信号10a(制御信号)に従って自列車車輪の回転を抑制するよう機能する。
路線データベース13は、自列車の運行情報を示す路線データ13Aとして各目標停止位置13bと各地上子設置位置13cを保持している。
また、停止速度パターン作成部14は、滑走検知装置104からの滑走検知情報104aに基づき自列車に設置された滑走検知装置104がその列車の滑走を検知したと判定すると、路線データ13Aと停止速度パターン14Aを滑走停止速度パターン作成部15に出力するよう機能する。
また、滑走停止速度パターン作成部15は、停止速度パターン作成部14を介して自列車の現在位置情報を取得すると、停止速度パターン作成部14からの目標減速度β、速度情報101a、自列車の現在位置情報、路線データ13Aに基づき、地上子設置位置13cから目標停止位置13bまでの間の目標走行速度を再計算し、滑走停止速度パターン15Aを作成するよう機能する。
定位置停止装置10は、例えば目標停止位置13bから所定の距離に配置された地上子102からの地上子受信情報102aを車上子103を介して取得すると定位置停止制御を開始する。
定位置停止装置10の停止速度パターン作成部14は、地上子受信情報102aに基づき自列車の現在位置を取得すると、路線データベース13から路線データ13Aの目標停止位置13bを取得し、自列車の現在位置から目標停止位置13bまでの残走距離dを算出する。停止速度パターン作成部14は、残走距離dと目標減速度βを用いて、例えば下記式(1)により停止速度パターン(Vp)14aを作成する(ステップST201)。
ただし、式(1)において、目標減速度βは列車走行速度や残走距離dによらず一定値であり、停止速度パターン(Vp)14aは残走距離dの地点における停止速度パターン14A上の速度を示している。
停止速度パターン作成部14は、自列車の滑走を検知していないと判定した場合(ステップST202“NO”)、停止速度パターン(Vp)14aを速度制御部12へ出力する。速度制御部12は、停止速度パターン作成部14からの停止速度パターン(Vp)14aと速度センサ101からの速度情報101aに基づき、現在の自列車位置における目標走行速度(第1の目標走行速度)と自列車の実走行速度を比較し、実走行速度が目標走行速度に追従するようブレーキ指令を行う(ステップST203)。速度制御部12は、速度情報101aに基づいて自列車が停車したかを判定(ステップST204)し、自列車が停車したと判定した場合(ステップST204“YES”)、定位置停止制御を終了する。速度制御部12は、自列車が停車していないと判定した場合(ステップST204“NO”)、ステップST202からの処理を繰り返す。
停止速度パターン作成部14は、滑走終了を検知していないと判定した場合(ステップST205“NO”)、停止速度パターン(Vp)14aを速度制御部12へ出力する。速度制御部12は、停止速度パターン作成部14からの停止速度パターン(Vp)14aと速度センサ101からの速度情報101aに基づき、現在の自列車位置における目標走行速度(第1の目標走行速度)と自列車の実走行速度を比較し、実走行速度が目標走行速度に追従するようブレーキ指令を行う(ステップST206)。速度制御部12は、速度情報101aに基づき自列車が停車したかを判定(ステップST207)し、自列車が停車したと判定した場合(ステップST207“YES”)、定位置停止制御を終了する。速度制御部12は、自列車が停車していないと判定した場合(ステップST207“NO”)、ステップST205からの処理を繰り返す。
定位置停止装置10は定位置停止制御を開始すると、停止速度パターン作成部14が停止速度パターン14Aを作成し、速度制御部12が停止速度パターン14Aに追従してブレーキ装置105を制御し、列車の走行速度を抑制していく。図3に示すように滑走検知装置104が列車の滑走開始を検知した後、滑走終了を検知すると、滑走停止速度パターン作成部15は、停止速度パターン作成部14からの停止速度パターン14Aと路線データ13Aの地上子設置位置13cを用いて、地上子設置位置13cにおける地上子通過目標走行速度14bを算出する。滑走停止速度パターン作成部15は、地上子通過目標走行速度14bを滑走終了時の現在位置から列車の進行方向前方に設置されている地上子設置位置13cまでの滑走停止速度パターン15Aとし、地上子設置位置13cから目標停止位置13bまでの滑走停止速度パターン15Aを停止速度パターン14Aと同等にする。
実施の形態1においては、現在位置から地上子設置位置13cまで地上子通過目標走行速度14bを一定の目標走行速度とした滑走停止速度パターン15Aを作成した。実施の形態2は、停止速度パターン14Aの目標走行速度より所定の割合だけ低速にする構成について説明する。
実施の形態2の定位置停止装置は、実施の形態1の滑走停止速度パターン作成部15以外の構成は同様であるため図示を省略し、同一の符号を用いて説明する。ただし、実施の形態2の説明においては、実施の形態1の構成と区別するため、列車停止システム2、定位置停止装置20、停止速度パターン演算部21、滑走停止速度パターン作成部25と記載する。
滑走停止速度パターン作成部25は、停止速度パターン作成部14からの路線データ13Aと停止速度パターン14Aに基づき、停止速度パターンの目標走行速度(第1の目標走行速度)より低速な目標走行速度(第2の目標走行速度)を示す滑走停止速度パターン25Aを作成するよう機能する。滑走停止速度パターン作成部25は、例えば、停止速度パターン14Aの目標走行速度に予め任意に設定された割合を乗じて現在位置から地上子設置位置13cまでの滑走停止速度パターン25Aを作成し、その滑走停止速度パターン25Aを速度制御部12へ出力する。
なお、定位置停止装置20の処理動作は、実施の形態1の定位置停止装置10の処理動作と同様であるため説明を省略する。
定位置停止装置20は定位置停止制御を開始すると、停止速度パターン作成部14が停止速度パターン14Aを作成し、速度制御部12が停止速度パターン14Aに追従してブレーキ装置105を制御し、列車の走行速度を抑制していく。図4に示すように滑走検知装置104が列車の滑走開始を検知した後、滑走終了を検知すると、滑走停止速度パターン作成部25は、停止速度パターン作成部14からの停止速度パターン14Aの目標走行速度に予め任意に設定された割合として20%を乗じた結果を用いて滑走停止速度パターン25Aとする。このとき、滑走停止速度パターン作成部25は、滑走停止速度パターン25Aの目標走行速度が地上子通過目標走行速度14bに到達するまで演算を行い、到達した位置から地上子設置位置13cまでの間の滑走停止速度パターン25Aを地上子通過目標走行速度14bとし、地上子設置位置13cから目標停止位置13bまでの間の滑走停止速度パターン25Aを停止速度パターン14Aと同等にする。
実施の形態1では、現在位置から地上子設置位置13cまでの間を地上子通過目標走行速度14bで一定にする滑走停止速度パターン15Aとし、実施の形態2では、停止速度パターン14Aに対して所定の割合を乗じた滑走停止速度パターン25Aとする構成について説明した。実施の形態3は、列車の走行データを用いて滑走停止速度パターンを作成する構成について説明する。
列車停止システム3は、定位置停止装置30、速度センサ101、地上子102、車上子103、滑走検知装置104、ブレーキ装置105で構成されており、地上子102は路線上に配置され、地上子102以外は列車に搭載されている。定位置停止装置30以外の構成については、実施の形態1と同様であるため説明を省略する。
停止速度パターン演算部31は、路線データベース13、停止速度パターン作成部14、滑走停止速度パターン作成部35、滑走走行履歴保持部36で構成されている。路線データベース13と停止速度パターン作成部14は実施の形態1と同様の構成であるため説明を省略する。
また、滑走停止速度パターン作成部35は、停止速度パターン作成部14を介して自列車の現在位置情報を取得すると、停止速度パターン作成部14からの目標減速度β、速度情報101a、自列車の現在位置情報、路線データ13Aに基づき、地上子設置位置13cから目標停止位置13bまでの間の目標走行速度を再計算し、滑走停止速度パターン35Aを作成するよう機能する。このとき、滑走停止速度パターン作成部35は、自列車の現在位置(地上子設置位置13c)から目標停止位置までの地上子設置距離Spと、滑走してから地上子設置位置13c通過まで誤って認識していた残走距離lとを用いて列車の滑走距離s0を下記式(2)を用いて算出し、滑走走行履歴保持部36へ出力する。
滑走走行履歴保持部36は、滑走停止速度パターン作成部35から滑走距離(s0)値35bを取得すると、滑走距離履歴データ36bとして記録、蓄積するよう機能する。また、滑走走行履歴保持部36は、滑走停止速度パターン作成部35からの要求に応じて、滑走距離履歴データ36bを滑走停止速度パターン作成部35へ出力するよう機能する。
定位置停止装置30は定位置停止制御を開始すると、停止速度パターン作成部14が停止速度パターン14Aを作成し、速度制御部12が停止速度パターン14Aに追従してブレーキ装置105を制御し、列車の走行速度を抑制していく。図7に示すように滑走検知装置104が列車の滑走開始を検知した後、滑走終了を検知すると、滑走停止速度パターン作成部35は、滑走走行履歴保持部36からの滑走距離履歴データ36bを用いて平均滑走距離36cを算出し、地上子設置位置13cより平均滑走距離36c手前の位置で地上子通過目標走行速度14bとなるように目標減速度βの滑走停止速度パターン35Aを作成する。このとき、滑走停止速度パターン作成部35は、地上子通過目標走行速度14bに到達した位置から地上子設置位置13cまでの間の滑走停止速度パターン35Aを地上子通過目標走行速度14bとし、地上子設置位置13cから目標停止位置13bまでの間の滑走停止速度パターン35Aを停止速度パターン14Aと同等にする。
なお、平均滑走距離36cの替わりに滑走距離の履歴の最高値や、直近の値などを用いてもよい。
なお、滑走走行履歴保持部36は、滑走停止速度パターン作成部35に内包する構成であってもよい。
実施の形態3においては、走行データとしての滑走距離を用いて滑走停止速度パターン35Aを作成する構成について説明した。実施の形態4は、滑走時間を用いる構成について説明する。
図8は、実施の形態4に係る定位置停止装置40を含む列車停止システム4の構成を示している。なお、図8において、実施の形態1と同様の構成については図1と同一の符号を付している。
列車停止システム4は、定位置停止装置40、速度センサ101、地上子102、車上子103、滑走検知装置104、ブレーキ装置105で構成されており、地上子102は路線上に配置され、地上子102以外は列車に搭載されている。定位置停止装置40以外の構成については、実施の形態1と同様であるため説明を省略する。
停止速度パターン演算部41は、路線データベース13、停止速度パターン作成部14、滑走停止速度パターン作成部45、滑走時間計測部46で構成されている。路線データベース13と停止速度パターン作成部14は実施の形態1と同様の構成であるため説明を省略する。
滑走停止速度パターン作成部45は、自列車が滑走を終了したと判定すると、滑走開始時の認識速度V0、滑走中の最低認識速度V1、滑走継続時間(t)46aに基づき、例えば下記式(3)を用いて推定滑走距離(s1)110を算出する。
ただし、式(3)においては、図9に示すように、滑走終了時の速度が滑走開始時の速度V0と同等であると仮定している。
定位置停止装置40は定位置停止制御を開始すると、停止速度パターン作成部14が停止速度パターン14Aを作成し、速度制御部12が停止速度パターン14Aに追従してブレーキ装置105を制御し、列車の走行速度を抑制していく。図10に示すように滑走検知装置104が列車の滑走開始を検知した後、滑走停止速度パターン作成部45は、速度センサ101からの速度情報101aに基づき滑走開始時の認識速度V0、滑走中の最低認識速度V1を記録する。滑走検知装置104が滑走終了を検知すると、滑走停止速度パターン作成部45は、滑走開始時の認識速度V0、滑走中の最低認識速度V1、滑走時間計測部46からの滑走継続時間(t)46aに基づいて推定滑走距離45bを算出する。滑走停止速度パターン作成部45は、地上子設置位置13cより推定滑走距離45b手前の位置で地上子通過目標走行速度14bとなるように目標減速度βの滑走停止速度パターン45Aを作成する。このとき、滑走停止速度パターン作成部45は、地上子通過目標走行速度14bに到達した位置から地上子設置位置13cまでの間の滑走停止速度パターン45Aを地上子通過目標走行速度14bとし、地上子設置位置13cから目標停止位置13bまでの間の滑走停止速度パターン45Aを停止速度パターン14Aと同等にする。
Claims (5)
- 列車の路線上に設置される地上子の設置位置と前記列車の目標停車位置を路線データとして記憶する路線データベースと、
前記路線データベースの路線データ、前記列車の速度を計測する速度センサからの速度情報、前記地上子からの受信情報に基づき、前記列車の現在位置から目標停止位置までの停止速度パターンを作成する停止速度パターン作成部と、
前記列車に設置された滑走検知装置がその列車の滑走を検知すると、前記停止速度パターン作成部からの停止速度パターンの速度より低速な滑走停止速度パターンを作成する滑走停止速度パターン作成部と、
前記滑走停止速度パターン作成部の滑走停止速度パターンまたは前記停止速度パターンに従って前記列車の速度を制御する制御部と、
を備えた定位置停止装置。 - 滑走停止速度パターン作成部は、列車の進行方向前方に設置されている地上子における目標通過速度を算出し、その目標通過速度を現在位置から前記地上子の設置位置までの滑走停止速度パターンとすることを特徴とする請求項1記載の定位置停止装置。
- 滑走停止速度パターン作成部は、予め設定された割合値を停止速度パターンに乗じて滑走停止速度パターンを作成することを特徴とする請求項1記載の定位置停止装置。
- 滑走停止パターン作成部が算出する列車の滑走距離を蓄積する走行履歴保持部を備え、
前記滑走停止速度パターン作成部は、前記走行履歴保持部の滑走距離の履歴を参照し、
前記滑走距離を用いて滑走停止速度パターンを作成することを特徴とする請求項1記載の定位置停止装置。 - 滑走検知装置からの滑走検知情報に基づいて滑走継続時間を計測する滑走時間計測部を備え、
滑走停止速度パターン作成部は、前記滑走時間計測部からの滑走継続時間を一つの要素として滑走停止速度パターンを作成することを特徴とする請求項1記載の定位置停止装置。
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