JP2013075645A

JP2013075645A - 列車位置検知システム

Info

Publication number: JP2013075645A
Application number: JP2011218251A
Authority: JP
Inventors: Masahide Takahashi; 昌秀高橋
Original assignee: Nippon Signal Co Ltd
Current assignee: Nippon Signal Co Ltd
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2011-09-30
Publication date: 2013-04-25
Anticipated expiration: 2031-09-30
Also published as: JP5858713B2

Abstract

【課題】列車位置を測定するための送受信処理を行うことなく、適正に列車位置を検知することのできる列車位置検知システムを提供する。
【解決手段】所定の軌道を走行する列車２に搭載された車上装置３と、車上装置３の情報を送受信する車上無線機４と、地上の所定位置に設けられた沿線無線機５と、沿線無線機５に送受信可能に接続された地上装置６と、を備え、地上装置６は、各沿線無線機５同士または沿線無線機５と車上無線機４との間の通信状況を監視し、通信が遮断された場合に、通信が遮断された位置に列車２が存在することを検知する。
【選択図】図１

Description

本発明は列車位置検知システムに係り、特に、列車位置を測定するための送受信処理を行うことなく、適正に列車位置を検知することを可能とした列車位置検知システムに関する。

従来から、いわゆる無線測距方式を利用した列車位置検知システムは、列車に車上無線機を搭載し、その列車の走行する軌道の沿線に沿って所定の間隔をもって設置された複数の沿線無線機との間で無線ネットワークを形成し、車上無線機の車上アンテナと沿線無線機の沿線アンテナとの無線伝搬遅延（時間）を計測して列車位置を検知し、その検知された列車位置に基づいて列車制御を行うようになっている。

そして、このような無線測距方式を利用した列車制御システムとしては、従来から、例えば、所定の軌道を走行する列車に搭載された車上無線機および地上の所定位置に設けられた地上無線機間の無線の伝播時間に基づいてその所定の軌道における列車位置を検知する無線列車位置検知手段と、列車の車軸に接続された速度発電機の出力信号に基づいて所定の軌道における列車の走行距離を算出する走行距離算出手段と、無線列車位置検知手段で検知された列車位置を所定の仮基準位置に設定する仮基準位置設定手段と、その仮基準位置設定手段で設定された仮基準位置から走行距離算出手段で算出された走行距離に基づいて所定の軌道における列車位置を検知する列車位置検知算出手段とを備えた技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２００７−３３１６２９号公報

しかしながら、前記従来の技術においては、無線を利用して列車の位置を測定するため、列車の先頭車両に設けた車上無線機で２つ以上の沿線無線機と、後尾車両に設けた車上無線機で２つ以上の沿線無線機と、それぞれ通信を行う必要があり、先頭車両と後尾車両との車上無線機の位置を分けて管理しなければならないという問題を有している。そのため、冗長系構成とするためには、沿線無線機の設置間隔を最大通信可能距離の半分にしなければならず、沿線無線機の数が増えてしまうという問題をも有している。さらに、車上無線機では、列車位置を測定するための送受信と、列車位置を測定した後に地上装置から送られる列車位置情報の送受信とを区別して処理する必要があるため、処理が複雑になってしまうという問題を有している。

本発明は前記した点に鑑みてなされたものであり、列車位置を測定するための送受信処理を行うことなく、適正に列車位置を検知することのできる列車位置検知システムを提供することを目的とするものである。

本発明は前記目的を達成するために、請求項１の発明に係る列車位置検知システムは、所定の軌道を走行する列車に搭載された車上装置と、
前記車上装置の情報を送受信する車上無線機と、
地上の所定位置に設けられた沿線無線機と、
前記沿線無線機に送受信可能に接続された地上装置と、
を備え、
前記地上装置は、前記各沿線無線機同士または前記沿線無線機と前記車上無線機との間の通信状況を監視し、通信が遮断された場合に、通信が遮断された位置に応じて列車の存在を検知することを検知することを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１において、前記地上装置は、検知した列車の位置情報を前記車上装置に送信し、前記車上装置は、この列車位置情報に基づいて速度パターンを生成し、この速度パターンに基づいて列車の走行制御を行うことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２において、前記車上無線機は、前記列車の先頭車両および後尾車両にそれぞれ設置されていることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、地上装置により、各沿線無線機同士または沿線無線機と車上無線機との間の通信状況を監視し、通信が遮断された場合に、通信が遮断された位置に列車が存在することを検知するようにしているので、列車検知のための特別な信号が不要となり、従来のように、列車位置を測定するための送受信と、列車位置を測定した後に地上装置から送られる列車位置情報の送受信とを区別して処理する必要がない。そのため、先頭車両と後尾車両との車上無線機の位置を分けて管理する必要がなく、沿線無線機の設置間隔も最大通信可能距離まで広げることが可能となる。

請求項２に係る発明によれば、地上装置により、検知した列車の位置情報を車上装置に送信し、車上装置は、この列車位置情報に基づいて速度パターンを生成し、この速度パターンに基づいて列車の走行制御を行うようにしているので、列車の安全な走行制御を行うことができる。

請求項３に係る発明によれば、車上無線機を、列車の先頭車両および後尾車両にそれぞれ設置することにより、先頭車両と後尾車両との車上無線機の位置を分けて管理する必要がない。

本発明に係る列車位置検知システムの実施形態における列車部分を示す概略構成図である。本発明に係る列車位置検知システムの実施形態における路線の一例を示す説明図である。本発明に係る列車位置検知システムの実施形態における列車検知手段を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１および図２は、本発明に係る列車位置検知システムの実施形態を示す概略構成図であり、本実施形態においては、所定の軌道１上を走行する列車２には、車上装置３が搭載されている。この車上装置３は、ＣＰＵを中心に構成された演算処理部（図示せず）を有していて、列車２の速度制御や制動制御などの各種制御を行うように構成されている。

また、列車２の先頭車両および後尾車両には、車上装置３に接続された車上無線機４がそれぞれ搭載されており、列車２の軌道１上には、車上無線機４と情報の送受信を行うための複数の沿線無線機５が設置されている。また、図２に示すように、これら沿線無線機５は、軌道１に沿って形成された複数の管理領域に区分されており、これら各管理区域に属した沿線無線機５は、互いに光ケーブル７により接続されている。そして、沿線無線機５は、当該管理区域内を走行する列車２の車上無線機４との間で情報の送受信を行うとともに、各沿線無線機５の間で情報の送受信を行うことができるように構成されている。

また、これら各管理区域ごとに地上装置６が設置されており、この地上装置６には、地上装置６が設置された各管理区域に属する沿線無線機５がそれぞれ接続されている。各地上装置６は、互いに接続されており、各地上装置６は、各地上装置６との間で情報の送受信を行うことができるように構成されている。

そして、本実施形態においては、各地上装置６は、各沿線無線機５との間で通信が可能であるか否か、沿線無線機５と車上無線機４との間で通信が可能であるか否かにより、列車２の位置を検知するように構成されている。すなわち、各沿線無線機５の間に列車２が存在している場合には、当該沿線無線機５の間の通信を列車２が反射してしまい、通信が遮断される。また、沿線無線機５の設置位置に列車２が存在している場合には、沿線無線機５と車上無線機４との間の通信を列車２が反射してしまい、通信が遮断される。このように各沿線無線機５同士の通信状態および沿線無線機５と車上無線機４との通信状態を監視することにより、列車２の位置を検知することができるものである。

ここで、実際には、列車２の存在により、通信が完全に遮断されるものではなく、列車２の存在により通信が減衰するものである。そのため、通信の受信レベルに一定のしきい値を設定しておき、このしきい値を下回った場合には、通信が遮断したものとして判断するようにすればよい。

次に、列車２の検知手段について、図３を参照して詳細に説明する。なお、図３中沿線無線機５の上部が黒く塗りつぶされている場合には、通信が行われている状態を示しており、塗りつぶされていない場合には、通信が遮断されている状態を示している。

図３に示すように、各沿線無線機５の間のエリアをエリア１Ｔ，２Ｔ…とした場合、まず、エリア３Ｔに列車２が存在する場合には、エリア３Ｔの両側に設置された沿線無線機５同士では、列車２の存在により通信が遮断されることになり、この場合に、列車２がエリア３Ｔに存在していることを検知するようになっている。また、列車２が進行して、エリア３Ｔとエリア４Ｔの境界部分に進んだ場合には、沿線無線機５と車上無線機４との通信が遮断されることになり、列車２がエリア３Ｔとエリア４Ｔの境界部分に存在していることを検知するようになっている。さらに、列車２が進行してエリア４Ｔに進むと、エリア３Ｔとエリア４Ｔの境界に設置された沿線無線機５と車上無線機４との間の通信は回復するが、エリア４Ｔの両側に設置された沿線無線機５同士の間で、通信が遮断されることになり、列車２がエリア４Ｔに存在していることを検知するようになっている。

そして、地上装置６は、列車２の位置を検知した場合には、その列車２の位置情報を車上装置３に送信し、車上装置３は、地上装置６から送られる自列車２の位置情報に基づいて、速度パターンを生成し、この速度パターンに従って走行制御を行うように構成されている。

次に、本実施形態の制御動作について説明する。

まず、沿線無線機５と沿線無線機５との間および沿線無線機５と車上無線機４との間で、常時通信を行い、地上装置６により、沿線無線機５同士の通信および沿線無線機５と車上無線機４との間の通信状態を監視する。

そして、地上装置６は、沿線無線機５同士の通信が遮断された場合に、該当する沿線無線機５の間に列車２が存在することを検知する。また、沿線無線機５と車上無線機４との間の通信が遮断された場合に、該当する沿線無線機５の設置付近に列車２が存在することを検知する。

このようにして検知された列車２の位置情報を、地上装置６により、列車２位置情報を沿線無線機５および車上無線機４を介して車上装置３に送信する。そして、車上装置３は、地上装置６から送られる列車位置情報に基づいて、自列車２のブレーキ性能に従って速度パターンを生成し、この速度パターンに従って列車２の走行制御を行うものである。

以上述べたように、本実施形態においては、沿線無線機５同士の通信状態および沿線無線機５と車上無線機４との通信状態を監視し、これらの通信が遮断された場合に、列車２が存在することを検知するようにしているので、列車２検知のための特別な信号が不要となり、従来のように、列車位置を測定するための送受信と、列車位置を測定した後に地上装置６から送られる列車位置情報の送受信とを区別して処理する必要がない。そのため、先頭車両と後尾車両との車上無線機４の位置を分けて管理する必要がなく、沿線無線機５の設置間隔も最大通信可能距離まで広げることが可能となる。

また、仮に沿線無線機５が故障した場合には、当該沿線無線機５における通信が遮断されることになるが、列車検知処理としては、列車２が存在するという判断になるので、沿線無線機５が故障したエリアに列車２が進入してしまうことがなく、フェールセーフを達成することができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能である。

１軌道
２列車
３車上装置
４車上無線機
５沿線無線機
６地上装置
７光ケーブル

Claims

所定の軌道を走行する列車に搭載された車上装置と、
前記車上装置の情報を送受信する車上無線機と、
地上の所定位置に設けられた沿線無線機と、
前記沿線無線機に送受信可能に接続された地上装置と、
を備え、
前記地上装置は、前記各沿線無線機同士または前記沿線無線機と前記車上無線機との間の通信状況を監視し、通信が遮断された場合に、通信が遮断された位置に応じて列車の存在を検知することを特徴とする列車位置検知システム。
前記地上装置は、検知した列車の位置情報を前記車上装置に送信し、前記車上装置は、この列車位置情報に基づいて速度パターンを生成し、この速度パターンに基づいて列車の走行制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の列車位置検知システム。
前記車上無線機は、前記列車の先頭車両および後尾車両にそれぞれ設置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の列車位置検知システム。