JP2014003768A - Train position detection system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は列車位置検出システムに係り、特に、列車の位置を適正に検出して、オーバーランなどの発生を防止して安全性を高めることを可能とした列車位置検出システムに関する。 The present invention relates to a train position detection system, and more particularly to a train position detection system capable of appropriately detecting the position of a train to prevent the occurrence of overrun and improve safety.
従来から、いわゆる無線測距方式を利用した列車位置検出システムは、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。 Conventionally, a train position detection system using a so-called wireless ranging system has a train-mounted radio mounted on a train, and a plurality of trackside radios installed at predetermined intervals along the track along which the train travels. A wireless network is formed, and the train position is detected by measuring the radio propagation delay (time) between the on-board antenna of the on-board radio and the along-line antenna of the along-line radio, and the train position is detected. Train control is based on this.
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、軌道周辺に送受信アンテナを備えると共に車上に送受信アンテナを備え、地上の送受信アンテナから送信し受信された通信波の送受信の時間差により、地上の送受信アンテナの設置位置から車両までの距離を測定する距離測定工程と、地上の送受信アンテナから車上の送受信アンテナに、測定距離を送信する距離送信工程と、受信された測定距離と車両の現在速度とに応じて、指定停止位置までの距離と現在速度とに応じた停止パターンを決定し、その停止パターンに基づいて車両のブレーキ力を制御する車両停止工程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。)。 Conventionally, as a train control system using such a radio ranging system, for example, a communication system provided with a transmission / reception antenna around a track and a transmission / reception antenna on a vehicle, transmitted from a transmission / reception antenna on the ground and received. A distance measuring step for measuring the distance from the installation position of the transmission / reception antenna on the ground to the vehicle, a distance transmission step for transmitting the measurement distance from the transmission / reception antenna on the vehicle to the transmission / reception antenna on the vehicle, and reception A vehicle stop step for determining a stop pattern according to the distance to the designated stop position and the current speed according to the measured distance and the current speed of the vehicle, and controlling the braking force of the vehicle based on the stop pattern; (For example, refer to Patent Document 1).
しかしながら、前記従来の技術においては、無線により受信した信号に基づいて距離を検出する場合に、マルチパスなどにより測定距離に誤差が発生するおそれがあり、測定距離が長く検出されるおそれがあるという問題を有している。そのため、測定距離により、列車のオーバーランや衝突などを招くおそれがあり、安全性を確保することができないという問題を有している。 However, in the conventional technique, when the distance is detected based on a signal received wirelessly, an error may occur in the measurement distance due to multipath or the like, and the measurement distance may be detected long. Have a problem. Therefore, depending on the measurement distance, there is a possibility of causing an overrun or a collision of the train, and there is a problem that safety cannot be ensured.
本発明は前記した点に鑑みてなされたものであり、列車の位置を適正に検出して、オーバーランなどの発生を防止して安全性を高めることのできる列車位置検出システムを提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above points, and provides a train position detection system capable of appropriately detecting the position of a train and preventing the occurrence of overrun and the like to enhance safety. It is the purpose.
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出システムは、 所定の軌道を走行する列車に搭載され既知の地上装置に対して無線により距離測定を行う車上無線機と、
前記車上無線機による測定距離に基づいて前記列車の位置を検出する位置検出装置と、を備え、
前記位置検出装置は、前記車上無線機による前記既知の地上装置までの測定距離および当該地上装置の設置位置に基づいて前記列車の位置を検出することを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the train position detection system according to the invention of claim 1 is an on-vehicle radio that is mounted on a train traveling on a predetermined track and wirelessly measures a distance to a known ground device. Machine,
A position detection device that detects the position of the train based on a distance measured by the on-board radio,
The position detection device detects the position of the train based on a measurement distance to the known ground device by the on-board radio and an installation position of the ground device.
請求項2に係る発明は、請求項1において、前記車上無線機は、前記列車の進行方向後方に設置された前記地上装置に対する距離測定を行い、
前記位置検出装置は、前記列車の進行方向前方および後方の前記地上装置間距離から前記車上無線機による測定距離を差し引いた距離から前記列車の進行方向前方における前記地上装置との距離を算出して前記列車の位置を検出することを特徴とする。
The invention according to
The position detection device calculates a distance from the ground device in the forward direction of the train from a distance obtained by subtracting a distance measured by the onboard radio from the distance between the ground devices in the forward and backward directions of the train. And detecting the position of the train.
請求項3に係る発明は、請求項1において、前記列車の速度を検出する速度検出装置をさらに備え、
前記車上無線機は、前記列車の進行方向前方の前記地上装置に対する距離測定を行うとともに、所定時間後の前記地上装置に対する距離測定を行い、
前記位置検出装置は、最初に測定した測定距離に前記速度検出装置による検出速度により前記所定時間進んだ距離を反映して算出した距離と、前記所定時間後の測定距離とのうち、短い距離に基づいて前記列車の位置を検出することを特徴とする。
The invention according to
The on-board radio performs distance measurement with respect to the ground device ahead of the traveling direction of the train, and performs distance measurement with respect to the ground device after a predetermined time,
The position detection device has a short distance among a distance calculated by reflecting the distance advanced for the predetermined time by the detection speed by the speed detection device and a measurement distance after the predetermined time. Based on this, the position of the train is detected.
請求項4に係る発明は、請求項1において、前記車上無線機は、前記列車の進行方向前方および後方の前記地上装置に対する距離測定を行い、
前記位置検出装置は、前記各測定距離にそれぞれ前記列車編成長を加えた各距離の重複する範囲から列車の位置を検出することを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect, the on-board wireless device performs distance measurement with respect to the ground device in front and rear in the traveling direction of the train,
The position detecting device detects the position of a train from a range in which the distances obtained by adding the train volume growth to the measurement distances overlap each other.
請求項5に係る発明は、請求項1において、前記車上無線機は、前記列車の進行方向前方および後方の前記地上装置に対する距離測定を行い、
前記位置検出装置は、前記各測定距離にそれぞれ前記車上無線機から前記列車の最後尾および先頭までの距離を加えた各距離の重複する範囲から列車の位置を検出することを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect, the on-board wireless device performs distance measurement with respect to the ground device in front and rear in the traveling direction of the train,
The position detection device detects the position of a train from a range where the distances overlap each other by adding the distance from the onboard radio to the tail and the head of the train.
請求項6に係る発明は、請求項1から請求項5のいずれか一項において、前記位置検出装置は、前記既知の地上装置までの測定距離および前記当該地上装置の設置位置に基づいて前記列車の列車存在範囲を求め、当該列車存在範囲に基づいて列車の位置を検出することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, the position detection device according to any one of the first to fifth aspects, wherein the train is based on a measurement distance to the known ground device and an installation position of the ground device. The train existence range is obtained, and the position of the train is detected based on the train existence range.
請求項7に係る発明は、請求項6において、前記列車存在範囲は、前記列車の実際の存在範囲を含むように設定することを特徴とする。
The invention according to
請求項8に係る発明は、請求項6または請求項7において、前記位置検出装置は、当該列車の列車存在範囲が所定位置を通過したことにより当該列車が所定の位置を通過し始めたと判定し、当該列車の列車存在範囲が所定位置を通過し終えたことにより当該列車が所定の位置を通過し終わったと判定することを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the sixth or seventh aspect, the position detecting device determines that the train has started to pass the predetermined position because the train existence range of the train has passed the predetermined position. The train existence range of the train has been determined to be determined to have passed the predetermined position when it has passed the predetermined position.
請求項9に係る発明は、請求項1、請求項7または請求項8のいずれか一項において、前記車上無線機は、前記列車の進行方向前方の前記地上装置に対する距離測定を連続して行い、
前記位置検出装置は、前記車上無線機による距離測定ができなくなった時に、前記列車が前記地上装置に位置していると検出することを特徴とする。
The invention according to a ninth aspect is the vehicle according to any one of the first, seventh, and eighth aspects, wherein the on-board wireless device continuously measures the distance to the ground device in the traveling direction of the train. Done
The position detection device detects that the train is located on the ground device when distance measurement by the on-board wireless device becomes impossible.
請求項1に係る発明によれば、位置検出装置により、車上無線機による既知の地上装置までの測定距離および当該地上装置の設置位置を用いて列車の位置を検出するようにしているので、列車の位置を適正に検出することができ、列車の衝突やオーバーランなどの発生を確実に防止することができ、列車の走行の安全性を著しく高めることができる。 According to the invention according to claim 1, the position detection device detects the position of the train using the measurement distance to the known ground device by the on-board radio and the installation position of the ground device. The position of the train can be detected appropriately, the occurrence of a train collision or an overrun can be reliably prevented, and the traveling safety of the train can be significantly increased.
請求項2に係る発明によれば、車上無線機により、列車の進行方向後方に設置された地上装置に対する距離測定を行い、位置検出装置により、列車の進行方向前方および後方の地上装置間距離から車上無線機による測定距離を差し引いた距離から列車の進行方向前方における地上装置との距離を算出して列車の位置を検出するようにしているので、無線による距離計測がマルチパスなどで実際の距離より長く検出されることがあった場合でも、前方の地上無線機までの距離を相対的に短く検出することができ、列車の衝突やオーバーランなどの発生を確実に防止することができ、列車の走行の安全性を著しく高めることができる。
According to the invention which concerns on
請求項3に係る発明によれば、車上無線機により、列車の進行方向前方の地上装置に対する距離測定を行うとともに、所定時間後の地上装置に対する距離測定を行い、位置検出装置により、最初に測定した測定距離に速度検出装置による検出速度により所定時間進んだ距離を反映して算出した距離と、所定時間後の測定距離とのうち、短い距離に基づいて列車の位置を検出するようにしているので、無線による距離測定が実際の距離より長く検出されることがあった場合でも、前方の地上無線機までの測定距離の小さい方に基づいて列車位置を検出することができ、列車の衝突やオーバーランなどの発生を確実に防止することができ、列車の走行の安全性を著しく高めることができる。
According to the invention of
請求項4に係る発明によれば、車上無線機により、列車の進行方向前方および後方の地上装置に対する距離測定を行い、位置検出装置により、各測定距離にそれぞれ列車長を加えた各距離の重複する範囲から列車の位置を検出するようにしているので、無線による距離測定が実際の距離より長く検出されることがあった場合でも、広い範囲で列車位置を検出することができ、列車の衝突やオーバーランなどの発生を確実に防止することができ、列車の走行の安全性を著しく高めることができる。 According to the invention which concerns on Claim 4, it measures distance with respect to the ground apparatus of the advancing direction front and back of a train with an on-board radio, and each distance which added train length to each measured distance with a position detection apparatus, respectively. Since the train position is detected from the overlapping range, even if the distance measurement by wireless is detected longer than the actual distance, the train position can be detected in a wide range. The occurrence of collisions and overruns can be reliably prevented, and the safety of train travel can be significantly increased.
請求項5に係る発明によれば、車上無線機により、列車の進行方向前方および後方の地上装置に対する距離測定を行い、位置検出装置により、各測定距離にそれぞれ車上無線機から列車の最後尾および先頭までの距離を加えた各距離の重複する範囲を列車の位置として検出するようにしているので、無線による距離測定が実際の距離より長く検出されることがあった場合でも、広い範囲で列車位置を検出することができ、列車の衝突やオーバーランなどの発生を確実に防止することができ、列車の走行の安全性を著しく高めることができる。
According to the invention which concerns on
請求項6に係る発明によれば、位置検出装置により、既知の地上装置までの測定距離および当該地上装置の設置位置に基づいて列車の列車存在範囲を求め、当該列車存在範囲に基づいて列車の位置を検出するようにしているので、無線による距離測定が実際の距離より長く検出されることがあった場合でも、求められた列車存在範囲が実際の列車存在範囲よりも大きな値となり、広い範囲で列車位置を検出することができ、列車の衝突やオーバーランなどの発生を確実に防止することができ、列車の走行の安全性を著しく高めることができる。
According to the invention of
請求項7に係る発明によれば、列車存在範囲を、列車の実際の存在範囲を含むように設定するようにしているので、列車の位置を適正に検出することができ、広い範囲で列車位置を検出することができ、列車の衝突やオーバーランなどの発生を確実に防止することができ、列車の走行の安全性を著しく高めることができる。
According to the invention of
請求項8に係る発明によれば、位置検出装置により、当該列車の列車存在範囲が所定位置を通過したことにより当該列車が所定の位置を通過し始めたと判定し、当該列車の列車存在範囲が所定位置を通過し終えたことにより当該列車が所定の位置を通過し終わったと判定するようにしているので、列車の位置を適正に検出することができ、衝突やオーバーランなどの発生を確実に防止することができて、列車の走行の安全性を著しく高めることができる。
According to the invention which concerns on
請求項9に係る発明によれば、車上無線機により、列車の進行方向前方の地上装置に対する距離測定を連続して行い、位置検出装置により、車上無線機による測定距離が減少し続け、車上無線機による距離測定ができなくなった時に、列車が地上装置に位置していると検出するようにしているので、列車の位置を適正に検出することができ、列車の衝突やオーバーランなどの発生を確実に防止することができ、列車の走行の安全性を著しく高めることができる。
According to the invention according to
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。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る列車位置検出システムの第1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車上処理部4を備えており、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。また、列車2には、列車2の車輪の回転速度に基づいて列車2の速度を検出するための速度検出装置としてのタコジェネレータ5が搭載されており、このタコジェネレータ5の検出情報は車上装置3に送られるように構成されている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a train position detection system according to the present invention. In this embodiment, an on-
また、列車2には、車上装置3に接続された車上無線機6が搭載されており、列車2の軌道1上には、車上無線機6と情報の送受信を行うための複数の地上無線機7が所定間隔をもって設置されている。また、これら地上無線機7は、軌道1を走行する列車2の車上無線機6との間で情報の送受信を行うように構成されている。また、各地上無線機7には、地上装置8が接続されており、各地上装置8には、列車2の沿線の運行管理などを行う中央装置9が接続されている。
The
そして、各車上装置3の車上処理部4は、列車の位置検出装置として機能するように構成されており、車上処理部4は、地上無線機7と車上無線機6との通信を行った際の電波伝搬時間を計測することにより、地上無線機7と列車2との距離を演算し、列車2がどの位置に存在しているかを検出するように構成されている。そして、車上装置3は、列車2の位置情報に基づく制限速度や走行可能距離の情報に基づいて、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の走行制御を行うように構成されている。なお、本実施形態においては、列車の位置検出装置は車上装置3に含むものとして示しているが、列車の位置検出装置は地上に設置する構成も考えられ、その場合には、列車の位置検出に用いる情報を無線通信などの伝送手段により地上の位置検出装置に伝送すればよい。
The on-board processing unit 4 of each on-
また、本実施形態においては、図2に示すように、車上無線機6は、列車2の進行方向に対して後方に位置する地上無線機7との間で距離測定を行うように構成されており、車上装置3は、列車2の進行方向前方および後方にそれぞれ設置された地上装置8の間の距離から車上無線機6により測定された測定距離Ldを差し引いた距離から列車2の進行方向前方における地上装置8との距離を算出して列車2の位置を検出するように構成されている。すなわち、地上装置8の設置位置は既知であり、各地上装置8との間の距離も既知である。そして、無線による距離測定を行うと、測定距離Ldが実際の距離Ltより長く検出されることがあるため、各地上装置8の間の既知の距離から後方の地上無線機7までの測定距離を差し引くことで、前方の地上無線機7までの距離は、相対的に短く検出されることになる。そのため、無線により距離測定を行った場合に、列車2の位置が実際の位置より前方にあると検出されることになり、例えば、列車2の進行方向前方に位置する他の列車2や駅などとの間隔が短い状態で制御されるため、安全性を高めることができるものである。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the on-
次に、本実施形態の制御動作について説明する。 Next, the control operation of this embodiment will be described.
まず、列車2の進行方向後方に位置する地上無線機7と車上無線機6との間で通信を行い、地上無線機7と車上無線機6との通信を行った際の電波伝搬時間を計測することにより、地上無線機7と列車2との距離を演算する。そして、車上装置3により、列車2の進行方向前方および後方にそれぞれ設置された地上装置8の間の距離から車上無線機6により測定された距離を差し引いた距離から列車2の進行方向前方における地上装置8との距離を算出して列車2の位置を検出する(例えば、地上装置8との距離と線路線形の地理的情報から検出する)。
First, radio wave propagation time when communication is performed between the
そして、検出された列車2の位置を車上無線機6および地上無線機7を介して地上装置8に送るとともに、車上装置3により、検出された列車2の位置に基づいて、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。
Then, the detected position of the
以上述べたように、本実施形態においては、列車2の進行方向後方に位置する地上無線機7と車上無線機6との間で通信を行い、地上無線機7と列車2との距離を演算し、車上装置3により、列車2の進行方向前方および後方にそれぞれ設置された地上装置8の間の距離から車上無線機6により測定された距離を差し引いた距離から列車2の進行方向前方における地上装置8との距離を算出して列車2の位置を検出するようにしているので、無線による距離測定がマルチパスなどにより実際の距離より長く検出されることがあった場合でも、前方の地上無線機7までの距離を相対的に短く検出することができ、列車2の衝突やオーバーランなどの発生を確実に防止することができ、列車2の走行の安全性を著しく高めることができる。
As described above, in the present embodiment, communication is performed between the
なお、本実施形態においては、列車2の最後尾の位置は、列車2の進行方向後方に位置する地上無線機7と車上無線機6との間の測定された距離から算出できるが、実際の距離より長く検出された場合には、実際の位置よりも進行方向へずれて検出される。このため、列車存在範囲としては、算出された列車2の先頭位置と列車2の進行方向後方に位置する地上無線機7を含むように設定すればよい。このように設定した列車存在範囲は、実際の列車存在範囲よりも大きな値となり、実際の列車2の列車存在範囲より広い範囲で列車2の位置を検出することが可能となるので、オーバーランや衝突などの発生を確実に防止することができる。なお、列車2が進行して進行方向前方に位置する地上無線機7を通過した後は、当該地上無線機7が列車2の進行方向後方に位置する地上無線機7となるので、列車存在範囲の進行方向後方側は、当該地上無線機7までの範囲に切り替えるようにすればよい。
In the present embodiment, the rearmost position of the
次に、本発明の第2実施形態について、図3を参照して説明する。なお、列車2の構成については、図1と同様であるので、図1を参照しつつ説明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The configuration of the
本実施形態においては、車上無線機6は、列車2の進行方向に位置する地上無線機7との間で距離測定を行うように構成されており、地上無線機7との間で距離測定を行った後、一定時間経過後に、再び、地上無線機7との間で距離測定を行うように構成されている。そして、タコジェネレータ5により、一定時間が経過する間における列車2の速度を測定しておき、車上処理部4により、最初に測定した測定距離に一定時間経過する際の速度積算による走行距離を反映して算出する距離と、次に測定した測定距離値と比較し、値の小さい方を列車2の位置として採用するように構成されている。
In the present embodiment, the on-
すなわち、本実施形態においては、列車2の進行方向前方に設置された地上無線機7と車上無線機6との間で通信を行って地上無線機7との距離測定を行い、距離値L1を得たとして、その一定時間Δt経過後に、次の距離測定を行い測距値L2が得られたとする。一定時間が経過する間におけるタコジェネレータ5による列車2の速度がV(地上無線機7に接近するときを正値とする)であったとすると、速度積算から算出する距離は、L1−VΔtとなり、測定距離L2と、測定距離L1−VΔtとで比較して、値の小さい方をその地点での測定距離として採用するものである。また、次回の一定時間Δt経過後の距離測定では、距離値L1として、採用した小さい方の測定距離を用いればよい。
That is, in the present embodiment, the distance between the
そのため、無線による距離測定を行うと、測定距離が実際の距離より長く検出されることがあるが、測定距離L2と測定距離L1−VΔtとの値の小さい方を採用することにより、実際の距離より長く検出された場合でも、小さい測定距離に基づいて列車2の位置を検出することができ、例えば、列車2の進行方向前方に位置する他の列車2や駅などとの間隔が短い状態で制御されるため、安全性を高めることができるものである。
Therefore, when distance measurement is performed wirelessly, the measurement distance may be detected to be longer than the actual distance, but by adopting the smaller value of the measurement distance L2 and the measurement distance L1-VΔt, the actual distance Even when detected for a longer time, the position of the
以上述べたように、本実施形態においては、列車2の進行方向に位置する地上無線機7と車上無線機6との間で測定距離を求めた後、一定時間経過後に、再び、地上無線機7との間で距離測定を行うとともに、タコジェネレータ5により、一定時間が経過する間における列車2の速度を測定しておき、最初に測定した測定距離に一定時間経過する際の速度積算による走行距離を加算した値と、次に測定した測定距離値と比較し、値の小さい方を列車2の位置として採用するようにしているので、無線による距離測定が実際の距離より長く検出されることがあった場合でも、前方の地上無線機7までの測定距離の小さい方に基づいて列車2の位置を検出することができ、列車2の衝突やオーバーランなどの発生を確実に防止することができ、列車2の走行の安全性を著しく高めることができる。
As described above, in the present embodiment, after obtaining the measurement distance between the
なお、本実施形態においては、列車2の最後尾位置は、先頭位置と列車編成長から算出すればよい。このときの先頭位置としては、前述のように採用した列車2の位置から求まる先頭位置としてよく、この場合、最後尾位置は、列車2の実際の最後尾位置と概ね一致する。また、地上無線機7と車上無線機6との間で測定した測定距離から求めた先頭位置としてもよく、この場合、無線による距離測定が実際の距離より長く検出されることがあった場合には、算出される最後尾位置は列車2の実際の最後尾位置よりも進行方向後方に位置することになる。列車存在範囲は、前述のように採用した列車2の位置から求まる先頭位置と算出される最後尾位置に基づいて求めるように構成する。このように先頭位置と最後尾位置を含むように列車存在範囲を設定すれば、無線による距離測定が実際の距離より長く検出されることがあった場合でも、求められた列車存在範囲が実際の列車存在範囲よりも大きな値となり、広い範囲で列車2の位置を検出することができるので、列車2の衝突やオーバーランなどの発生を確実に防止することができ、列車2の走行の安全性を著しく高めることができる。
In the present embodiment, the last position of the
次に、本発明の第3実施形態について、図4を参照して説明する。なお、列車2の構成については、図1と同様であるので、図1を参照しつつ説明する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The configuration of the
本実施形態においても前記第2実施形態と同様に、列車2の先頭および最後尾の車両にそれぞれ車上装置3および車上無線機6を搭載し、列車2の先頭の車上無線機6により、列車2の進行方向前方に設置された地上無線機7と通信を行って距離測定を行うとともに、列車2の最後尾の車上無線機6により、列車2の進行方向後方に設置された地上無線機7と通信を行って距離測定を行うように構成されている。そして、本実施形態においては、列車2の先頭の車上無線機6により測定した測定距離に既知である列車2の車両編成長を加算した値に基づいて列車2の最後尾位置を求めるとともに、列車2の最後尾の車上無線機6により測定した測定距離に列車2の車両編成長を加算した値に基づいて、列車2の先頭位置を求めるように構成されている。そして、これら列車2の先頭位置および最後尾位置に基づいて、列車2の列車存在範囲を求め、この列車存在範囲に基づいて列車2の位置を検出するように構成されている。
Also in the present embodiment, as in the second embodiment, the
すなわち、本実施形態においては、ある区間における2つの地上装置8の間に列車2が在線している場合に、列車2の前方の車上無線機6により、列車2の進行方向前方に設置された地上無線機7と通信を行って距離測定を行って測定距離Ld1を、列車2の最後尾の車上無線機6により、列車2の進行方向後方に設置された地上無線機7と通信を行って距離測定を行って測定距離Ld2をそれぞれ取得したとする。そして、これら各測定距離Ld1,Ld2に列車2の車両編成長Lsを加算して、列車2の先頭位置および最後尾位置を求め、これら列車2の先頭位置および最後尾位置に基づいて、列車2の列車存在範囲Ldsを求めるものである。このようにして求められた列車存在範囲Ldsは、無線による距離測定を行った場合に測定距離が実際の距離より長く検出されて、測定距離Ld1および測定距離Ld2に誤差が生じた場合でも、実際の列車存在範囲よりも大きな値となり、実際の列車2の列車存在範囲より広い範囲で列車2の位置を検出することが可能となる。
That is, in this embodiment, when the
この場合に、列車2の進行方向前方に設置された地上無線機7と通信を行って取得した測定距離および列車2の進行方向後方に設置された地上無線機7と通信を行って取得した測定距離に、車両編成長を加算するのではなく、列車2の進行方向前方に設置された地上無線機7と通信を行って取得した測定距離に車上無線機6の設置位置から既知である列車2の最後尾までの距離を加算した値に基づいて列車2の最後尾位置を演算して求めるとともに、列車2の進行方向後方に設置された地上無線機7と通信を行って取得した測定距離に車上無線機6の設置位置から既知である列車の先頭までの距離を加算した値に基づいて列車の先頭位置を演算して求めるようにしてもよい。
In this case, the measurement distance acquired by communicating with the
例えば、図5に示すように、列車2の中央部分に1つの車上無線機6を設置した場合について説明すると、ある区間における2つの地上装置8の間に列車2が在線している場合に、列車2の進行方向前方に設置された地上無線機7と通信を行って距離測定を行って測定距離Ld1を、列車2の進行方向後方に設置された地上無線機7と通信を行って距離測定を行って測定距離Ld2をそれぞれ取得したとする。そして、これら各測定距離Ld1,Ld2に車上無線機6の設置位置から既知である列車の最後尾までの距離Lb、車上無線機6の設置位置から既知である列車の先頭までの距離Lfをそれぞれ加算して、列車2の最後尾位置および先頭位置を求め、これら列車2の先頭位置および最後尾位置に基づいて、列車2の列車存在範囲Ldsを求めるものである。
For example, as shown in FIG. 5, the case where one on-
また、例えば、図6に示すように、列車2の先頭および最後部にそれぞれ車上無線機6を搭載した場合では、列車2の前方の車上無線機6により、列車2の進行方向前方に設置された地上無線機7と通信を行って距離測定を行って測定距離Ld1を、列車2の最後尾の車上無線機6により、列車2の進行方向後方に設置された地上無線機7と通信を行って距離測定を行って測定距離Ld2をそれぞれ取得し、これら各測定距離Ld1,Ld2に列車2の前方の車上無線機6の設置位置から既知である列車の最後尾までの距離Lb、最後尾の車上無線機6の設置位置から既知である列車の先頭までの距離Lfをそれぞれ加算して、列車2の最後尾位置および先頭位置を求め、これら列車2の先頭位置および最後尾位置に基づいて、列車2の列車存在範囲Ldsを求めるものである。
For example, as shown in FIG. 6, when the on-
さらに、例えば、図7に示すように、列車2の先頭および最後部にそれぞれ車上無線機を搭載した場合において、列車2の最後尾の車上無線機6により、列車2の進行方向前方に設置された地上無線機7と通信を行って距離測定を行って測定距離Ld1を、列車2の先頭の車上無線機6により、列車2の進行方向後方に設置された地上無線機7と通信を行って距離測定を行って測定距離Ld2をそれぞれ取得し、これら各測定距離Ld1,Ld2に列車2の最後尾の車上無線機6の設置位置から既知である列車の最後尾までの距離Lb、先頭の車上無線機6の設置位置から既知である列車の先頭までの距離Lfをそれぞれ加算して、列車2の最後尾位置および先頭位置を求め、これら列車2の先頭位置および最後尾位置に基づいて、列車2の列車存在範囲Ldsを求めるものである。
Furthermore, for example, as shown in FIG. 7, when the onboard radio is mounted at the beginning and the end of the
このように、図5から図7に示す例により求められた列車存在範囲Ldsは、先頭位置と最後尾位置を含むように設定することで、無線による距離測定を行った場合に測定距離が実際の距離より長く検出されて測定距離Ld1および測定距離Ld2に誤差が生じた場合でも、実際の車両編成長Lsよりも大きな値となり、実際の列車2の車両編成長より広い範囲で列車2の位置を検出することが可能となる。
As described above, the train existence range Lds obtained by the examples shown in FIGS. 5 to 7 is set so as to include the head position and the tail position, so that the measurement distance is actually measured when the distance measurement is performed wirelessly. Even if an error occurs in the measurement distance Ld1 and the measurement distance Ld2 that is detected longer than the actual distance, the value is larger than the actual vehicle knitting growth Ls, and the position of the
以上述べたように、本実施形態においては、列車2の進行方向前方に設置された地上無線機7と車上無線機6により測定した測定距離に基づいて列車2の最後尾位置を求めるとともに、列車2の進行方向後方に設置された地上無線機7と車上無線機6により測定した測定距離に基づいて、列車2の先頭位置を求め、これら列車2の先頭位置および最後尾位置に基づいて、列車2の列車存在範囲を求め、この列車存在範囲に基づいて列車2の位置を検出するようにしているので、列車存在範囲を先頭位置と最後尾位置を含むように設定することで、無線による距離測定が実際の距離より長く検出されることがあった場合でも、求められた列車存在範囲が実際の列車存在範囲よりも大きな値となり、広い範囲で列車2の位置を検出することができ、列車2の衝突やオーバーランなどの発生を確実に防止することができ、列車2の走行の安全性を著しく高めることができる。
As described above, in the present embodiment, the final position of the
次に、列車2の進路上に設定した所定位置に対する列車2の通過判定について説明する。
Next, the passage determination of the
まず、列車2が所定位置を通過し始めたことは、例えば、列車存在範囲の列車進行方向前方端が所定位置を通過し始めたことで判定すればよい。次に、列車2が所定位置を通過し終わったことは、例えば、列車存在範囲の列車進行方向後方端が所定位置を通過し終わったことで判定すればよい。あるいは、列車2の列車存在範囲に所定位置が含まれたことをもって列車2が所定位置を通過し始めたと判定し、その後、列車存在範囲に所定位置が含まれなくなったことをもって列車2が所定位置を通過し終えたと判定してもよい。測定に基づき求められた列車存在範囲は、列車2の実際の存在範囲よりも大きな値となるので、通過し始めているのに通過し始めていないと判定することがなく、また、通過し終わっていないのに通過し終わったと判定することがない。
First, the fact that the
このように、前記各実施形態に記載の測定により求めた列車存在範囲を使用することで、列車2の通過を安全上適正に検出することができるので、衝突やオーバーランなどの発生を確実に防止することができ、列車2の走行の安全性を著しく高めることができる。なお、列車存在範囲は列車2の移動に伴って移動することはいうまでもない。
As described above, by using the train existence range obtained by the measurement described in each of the above embodiments, the passage of the
また、地上無線機7を通過していることの判定には、地上無線機7と車上無線機6との間で通信することができない状態となることを利用することもできる。この態様について、図8を参照して説明する。なお、列車2の構成については、図1と同様であるので、図1を参照しつつ説明する。
Further, the determination that the vehicle is passing through the
列車2の先頭と最後尾にそれぞれ車上装置3および車上無線機6が搭載されており、列車2の先頭の車上無線機6により、列車2の進行方向前方に設置された地上無線機7と通信を行って距離測定を行うとともに、列車2の最後尾の車上無線機6により、列車2の進行方向後方に設置された地上無線機7と通信を行って距離測定を行うように構成されている。
An
地上無線機7と車上無線機6のアンテナ指向性の設定により地上無線機7と車上無線機6が所定距離以内にあるときに通信できないとする。この場合、地上無線機7の設置位置に列車2の先頭車両が到達すると、地上無線機7と車上無線機6との間で通信することができない状態となり、この通信不能状態は、列車2の最後尾車両が地上無線機7を通過するまで続くことになる。その後、列車2の最後尾車両が地上無線機7の設置位置を通過すると、進行方向後方の位置関係にある地上無線機7と最後尾の車上無線機6が通信を再開し、連続して距離測定を行い、列車2の進行に伴って徐々に測定距離は長くなる。そのため、車上装置3は、測定距離が徐々に短くなった後、通信不能状態となり、その後測定距離が徐々に長くなるという一連の測定結果により、地上無線機7と車上無線機6との通信が不能な場合に、列車2が地上無線機7の設置位置を通過しているものとして、列車2の位置を検出すればよい。
It is assumed that communication cannot be performed when the
このように車上装置3による測定距離が徐々に短くなった後通信不能状態となり、その後測定距離が徐々に長くなるという一連の測定結果により、地上無線機7と車上無線機6との通信が不能な場合に、列車2が地上無線機7の設置位置を通過しているものとして、列車2の位置を検出することにより、列車2の位置を適正に検出することができ、列車2の衝突やオーバーランなどの発生を確実に防止することができ、列車2の走行の安全性を著しく高めることができる。
As described above, communication between the
なお、前記各実施形態においては、車上装置3の車上処理部4が列車の位置検出装置として機能するように構成したが、車上装置3と列車の位置を検出する位置検出装置とを別装置として構成するようにしてもよい。
In each of the above embodiments, the on-board processing unit 4 of the on-
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。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made based on the gist of the present invention.
1 軌道
2 列車
3 車上装置
4 車上処理部
5 タコジェネレータ
6 車上無線機
7 地上無線機
8 地上装置
9 中央装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (9)
前記車上無線機による測定距離に基づいて前記列車の位置を検出する位置検出装置と、を備え、
前記位置検出装置は、前記車上無線機による前記既知の地上装置までの測定距離および当該地上装置の設置位置に基づいて前記列車の位置を検出することを特徴とする列車位置検出システム。 An on-board radio that performs a distance measurement on a known ground device mounted on a train traveling on a predetermined track, and
A position detection device that detects the position of the train based on a distance measured by the on-board radio,
The position detection device detects the position of the train based on a measurement distance to the known ground device by the on-board radio and an installation position of the ground device.
前記位置検出装置は、前記列車の進行方向前方および後方の前記地上装置間距離から前記車上無線機による測定距離を差し引いた距離から前記列車の進行方向前方における前記地上装置との距離を算出して前記列車の位置を検出することを特徴とする請求項1に記載の列車位置検出システム。 The on-board radio performs distance measurement with respect to the ground device installed behind the traveling direction of the train,
The position detection device calculates a distance from the ground device in the forward direction of the train from a distance obtained by subtracting a distance measured by the onboard radio from the distance between the ground devices in the forward and backward directions of the train. The train position detection system according to claim 1, wherein the train position is detected.
前記車上無線機は、前記列車の進行方向前方の前記地上装置に対する距離測定を行うとともに、所定時間後の前記地上装置に対する距離測定を行い、
前記位置検出装置は、最初に測定した測定距離に前記速度検出装置による検出速度により前記所定時間進んだ距離を反映して算出した距離と、前記所定時間後の測定距離とのうち、短い距離に基づいて前記列車の位置を検出することを特徴とする請求項1に記載の列車位置検出システム。 It further comprises a speed detection device for detecting the speed of the train,
The on-board radio performs distance measurement with respect to the ground device ahead of the traveling direction of the train, and performs distance measurement with respect to the ground device after a predetermined time,
The position detection device has a short distance among a distance calculated by reflecting the distance advanced for the predetermined time by the detection speed by the speed detection device and a measurement distance after the predetermined time. The train position detection system according to claim 1, wherein the train position is detected based on the train position.
前記位置検出装置は、前記各測定距離にそれぞれ前記列車編成長を加えた各距離の重複する範囲から列車の位置を検出することを特徴とする請求項1に記載の列車位置検出システム。 The on-board radio performs distance measurement with respect to the ground device in the forward and backward direction of travel of the train,
The train position detection system according to claim 1, wherein the position detection device detects a train position from a range in which the distances obtained by adding the train formation to the measurement distances overlap each other.
前記位置検出装置は、前記各測定距離にそれぞれ前記車上無線機から前記列車の最後尾および先頭までの距離を加えた各距離の重複する範囲から列車の位置を検出することを特徴とする請求項1に記載の列車位置検出システム。 The on-board radio performs distance measurement with respect to the ground device in the forward and backward direction of travel of the train,
The position detection device detects a position of a train from a range where each distance overlaps each of the measured distances plus a distance from the onboard radio to the tail and top of the train. Item 2. The train position detection system according to item 1.
前記位置検出装置は、前記車上無線機による距離測定ができなくなった時に、前記列車が前記地上装置に位置していると検出することを特徴とする請求項1、請求項7または請求項8のいずれか一項に記載の列車位置検出システム。 The on-board radio continuously performs distance measurement with respect to the ground device in the forward direction of the train,
The said position detection apparatus detects that the said train is located in the said ground apparatus, when the distance measurement by the said onboard radio apparatus becomes impossible, The Claim 1, 7 or 8 characterized by the above-mentioned. The train position detection system according to any one of the above.
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