JP2013075646A - 列車制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】安全バッファを確実に確保することができ、列車の安全な走行制御またはブレーキ制御を行うことのできる列車制御システムを提供する。
【解決手段】所定の軌道１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が取得した列車２の走行距離情報および速度情報を送受信するための車上無線機７と、軌道１の所定の位置に設置され車上無線機７と情報の送受信を行う沿線無線機８と、沿線無線機８に接続された地上装置と、を備え、地上装置は、車上装置３から送られる列車２の走行距離情報および速度情報に基づいて列車２の位置を取得するとともに、列車２の走行方向およびこの走行方向と反対方向にそれぞれ安全バッファを設定し、安全バッファは、列車２が走行中は、安全バッファの距離が長くなるようにのみ設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は列車制御システムに係り、特に、安全バッファを確実に確保することができ、列車の安全な走行制御またはブレーキ制御を行うことを可能とした列車制御システムに関する。

従来、軌道を走行する列車の列車位置を検知する列車位置検知システムとしては、列車の車軸に速度発電機（タコジェネレータ）を接続し、その車軸の回転に伴って発生するパルス状の出力信号に基づいて所定の基準位置からの走行距離を算出し、その算出された走行距離により現在の列車位置を検知する、速度発電機式列車位置検知システムが知られている。

また、従来から、いわゆる無線測距方式を利用した列車制御システムは、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

前記従来の技術においては、タコジェネレータにより列車の走行距離を算出する場合に、列車の走行中、車輪が空転又は滑走により算出される走行距離に誤差を含むことがあるので、列車の位置に対して、列車の前後方向に安全バッファを設定し、列車の検知位置に余裕を持たせ、実際の列車位置と演算による列車位置とに誤差が生じた場合でも、安全を確保するようになっている。

しかしながら、安全バッファは、列車の検知位置および列車の走行速度によって設定されるものであり、列車の走行速度が低い場合は、安全バッファの長さも短く設定されるものである。そのため、実際の列車位置と演算による列車位置との誤差によっては、十分に安全バッファを確保することができなく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、安全バッファを確実に確保することができ、列車の安全な走行制御またはブレーキ制御を行うことのできる列車制御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、
前記車上装置が取得した前記列車の走行距離情報および速度情報を送受信するための車上無線機と、
前記軌道の所定の位置に設置され前記車上無線機と情報の送受信を行う沿線無線機と、
前記沿線無線機に接続された地上装置と、を備え、
前記地上装置は、前記車上装置から送られる前記列車の走行距離情報および速度情報に基づいて前記列車の位置を取得するとともに、前記列車の走行方向およびこの走行方向と反対方向にそれぞれ安全バッファを設定し、前記安全バッファは、前記列車が走行中は、安全バッファの距離が長くなるようにのみ設定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、前記列車は、前記列車の絶対位置を取得する絶対位置取得手段をさらに備え、
前記地上装置は、前記車上装置から前記絶対位置取得手段により取得された前記列車の絶対位置が送られた場合にのみ、安全バッファの距離が短くなるように設定可能としたことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項２において、前記絶対位置取得手段は、前記列車に搭載され前記軌道上に設置された地上子と電磁結合する車上子により構成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、車上装置から送られる列車の走行距離情報および速度情報に基づいて列車の位置を取得するとともに、列車の走行方向およびこの走行方向と反対方向にそれぞれ安全バッファを設定し、安全バッファを、列車が走行中は、安全バッファの距離が長くなるようにのみ設定するようにしているので、地上装置により演算された列車の位置情報に誤差が生じた場合でも、確実に安全バッファを確保することができ、その結果、列車の安全な走行制御またはブレーキ制御を行うことが可能となる。

請求項２に係る発明によれば、列車の絶対位置を取得する絶対位置取得手段を設け、地上装置により、車上装置から絶対位置取得手段により取得された列車の絶対位置が送られた場合にのみ、安全バッファの距離が短くなるように設定することができるようにしているので、列車の絶対位置情報に基づいて安全バッファを設定することができる。

請求項３に係る発明によれば、絶対位置取得手段を、列車に搭載され軌道上に設置された地上子と電磁結合する車上子により構成するようにしているので、地上子と車上子との電磁結合により取得した列車の絶対位置に基づいて、安全バッファの距離が短くなるように設定することができ、列車の絶対位置情報に基づいて安全バッファを設定することができる。

本発明に係る列車制御システムの実施形態を示す概略構成図である。 本発明に係る列車制御システムの実施形態による安全バッファの設定状態を示す説明図である。 本発明に係る列車制御システムの実施形態における動作を示すフローチャートである。

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を有しており、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。

この車上装置３には、列車２の所定の車輪４の車軸に接続され、この車軸の回転に伴ってパルス状の出力信号を出力する速度発電機、いわゆるタコジェネレータ５が接続されている。また、列車２の先頭下部には、車上子６が搭載されており、車上子６は、車上装置３に接続されている。そして、車上装置３は、タコジェネレータ５により取得された車軸の回転量に基づいて、列車２の走行距離および走行速度を演算するように構成されており、車上装置３、タコジェネレータ５および車上子６により、速度発電機式列車位置検知システムが構成されている。

列車２には、車上装置３に接続された車上無線機７が搭載されており、車上無線機７は、車上装置３により取得された列車２の走行距離情報および走行速度情報を送信することができるように構成されている。

また、列車２の軌道１に沿って所定間隔毎に、車上無線機７との間で送受信を行うための複数の沿線無線機８が設置されており、これら沿線無線機８には、地上装置９が接続されている。地上装置９は、車上無線機７から沿線無線機８を介して送信される列車２の走行距離情報および走行速度情報に基づいて、現在の列車２の位置を演算して求めるように構成されている。

この場合において、地上装置９の位置分解能や、列車２の車輪４の空転あるいは滑走などにより、実際の列車位置と、地上装置９により演算により求められた列車位置とに誤差が生じる場合がある。そのため、地上装置９は、演算で求められた列車位置に対して、列車２の進行方向および進行方向と反対方向に、列車位置の検知誤差を安全バッファとして設定するように構成されている。そして、地上装置９は、列車２の位置情報および設定された安全バッファ情報を沿線無線機８および車上無線機７を介して車上装置３に送信し、車上装置３は、安全バッファ内で列車２の速度制御およびブレーキ制御を行うように構成されている。

ここで、安全バッファは、列車２の速度変化や車上装置３からの応答の有無などにより変化するため、走行中は、常に変化する。例えば、地上装置９は、各沿線無線機８からの情報を、順次取得するものであり、ある沿線無線機８からの情報を取得することができなかった場合など、数秒の間に情報を取得できない場合でも、列車２の安全を確保するできる距離を安全バッファとして設定するものである。また、列車２の速度が低い場合は、安全バッファは少ない距離に設定すればよいが、列車２の速度が速い場合は、安全バッファを長い距離確保する必要がある。

そして、本実施形態においては、列車２の位置情報や走行速度情報に基づいて安全バッファを設定する際に、常に安全バッファの距離が長くなるように設定するように構成されている。すなわち、列車速度が速い場合、安全バッファは大きくなるが、その後、車上無線機７から送られる列車速度が遅くなった場合でも、安全バッファを小さく設定することはしないようになっている。これにより、地上装置９により演算された列車２の位置情報に誤差が生じた場合でも、確実に安全バッファを確保することができるものである。

また、列車２の軌道１の所定の位置には、絶対位置取得手段としての地上子１０が設置されており、車上装置３は、車上子６と地上子１０とが電磁結合することにより、列車２の絶対位置情報を取得するように構成されている。この列車２の絶対位置情報は、車上無線機７および沿線無線機８を介して地上装置９に送信され、地上装置９は、列車２の絶対位置情報に基づいて安全バッファを設定するように構成されている。

すなわち、前述のように、列車２の位置情報や走行速度情報に基づいて安全バッファを設定する際に、常に安全バッファの距離が長くなるように設定するものであるが、地上装置９により、列車２の絶対位置情報を取得した場合には、実際の列車位置と、地上装置９により演算により求められた列車位置との誤差がなくなり、列車２の正確な位置を把握することができるので、この場合にのみ、安全バッファの距離が短くなるように設定する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、図３に示すフローチャートを参照して説明する。

まず、車上装置３により、タコジェネレータ５により取得された車軸の回転量に基づいて、列車２の走行距離および走行速度を演算し（ＳＴ１）、この走行距離情報および走行速度情報を車上無線機７および沿線無線機８を介して地上装置９に送信する。そして、地上装置９により、列車２の走行距離情報および走行速度情報に基づいて、現在の列車２の位置を演算して求めるとともに、演算で求められた列車位置に対して、列車２の進行方向および進行方向と反対方向に、安全バッファを設定する。

そして、列車２の走行中は、地上装置９により、列車２の走行距離情報および走行速度情報に基づいて、逐次安全バッファの距離が長くなるように設定する（ＳＴ２）。そして、列車２の走行中に地上子１０と車上子６とが電磁結合したら（ＳＴ３：ＹＥＳ）、車上装置３により列車２の絶対位置情報を取得する。この列車２の絶対位置情報は、車上装置３から車上無線機７および沿線無線機８を介して地上装置９に送信され、地上装置９が列車２の絶対位置情報を取得したら（ＳＴ４）、この絶対位置情報に基づいて安全バッファを設定するものであり、この場合にのみ安全バッファの距離が短くなるように設定することが可能となる（ＳＴ５）。

以上述べたように、本実施形態においては、列車２の位置情報や走行速度情報に基づいて安全バッファを設定する際に、常に安全バッファの距離が長くなるように設定するようにしているので、地上装置９により演算された列車２の位置情報に誤差が生じた場合でも、確実に安全バッファを確保することができる。その結果、列車２の安全な走行制御またはブレーキ制御を行うことが可能となる。また、地上装置９により、列車２の絶対位置情報を取得した場合には、列車２の絶対位置情報に基づいて安全バッファを安全バッファの距離が短くなるように設定することができる。

なお、前記実施形態において、絶対位置取得手段として、地上子１０と電磁結合する車上子６を用いた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、ＧＰＳ装置により構成するようにしてもよい。

また、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 車輪
５ タコジェネレータ
６ 車上子
７ 車上無線機
８ 沿線無線機
９ 地上装置
１０ 地上子

Claims (3)

1. 所定の軌道を走行する列車に搭載された車上装置３と、
   前記車上装置が取得した前記列車の走行距離情報および速度情報を送受信するための車上無線機と、
   前記軌道の所定の位置に設置され前記車上無線機と情報の送受信を行う沿線無線機と、
   前記沿線無線機に接続された地上装置と、を備え、
   前記地上装置は、前記車上装置から送られる前記列車の走行距離情報および速度情報に基づいて前記列車の位置を取得するとともに、前記列車の走行方向およびこの走行方向と反対方向にそれぞれ安全バッファを設定し、前記安全バッファは、前記列車が走行中は、安全バッファの距離が長くなるようにのみ設定することを特徴とする列車制御システム。
2. 前記列車は、前記列車の絶対位置を取得する絶対位置取得手段をさらに備え、
   前記地上装置は、前記車上装置から前記絶対位置取得手段により取得された前記列車の絶対位置が送られた場合にのみ、安全バッファの距離が短くなるように設定可能としたことを特徴とする請求項１に記載の列車制御システム。
3. 前記絶対位置取得手段は、前記列車に搭載され前記軌道上に設置された地上子と電磁結合する車上子により構成されていることを特徴とする請求項２に記載の列車制御システム。

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