JP2015522477A - 電子区間のネットワークによる軌道車両運行の制御システム - Google Patents

Abstract

本発明の電子区間のネットワークによる軌道車両運行の制御システムは、区間端点中継コンピュータ、沿レール通信型距離測定用アンテナ、車両搭載応答コンピュータ及び路線ネットワークコンピュータを含む。区間端点中継コンピュータは各電子区間の端点位置に取り付けられる。沿レール通信型距離測定用アンテナと電子区間の長さは同様であり、該沿レール通信型距離測定用アンテナの一端は区間端点中継コンピュータに連結され、他端は放置される。車両搭載応答コンピュータは、各車両に取り付けられ、かつ沿レール通信型距離測定用アンテナで車両が位置する電子区間内の区間端点中継コンピュータと通信を行う。路線ネットワークコンピュータが各区間端点中継コンピュータに連結されることによりネットワークが形成される。

Description

本発明は、軌道車両の衝突及び追突を防止するネットワーク型運行の制御システムに関するものである。

出願番号が２０１１１００４６２０６．６である（対応する日本の特許出願番号は２０１３−５５４７７０号である）中国特許出願には、軌道車両の運行密度を向上させるとともに車両同士の衝突及び追突を防止する方法が公開されている。該方法は、車両同士の間の最小安全運行距離より大きい距離を間隔（単位）としてレールを等間隔の複数の電子区間に分けるとともに、各電子区間に車両通過検出通報装置を１つずつ設ける。車両がレール上で高速に走るとき、車両が位置する区間に対応する車両通過検出通報装置は、この区間の前後に隣接する２つの区間を検査するとともに、隣接する２つの区間に車両があるかどうかを判断する。隣接する２つの区間のうちのいずれかに車両があるとき、車両に警告信号を送信することにより、注意を呼びかけるか或いは適当な措置をとるようにする。上述した方法が採用する電子部品はケーブルなどのハードウェアによって連結され、ロジック・ゲーティング・サーキット（logic gating circuit）はネットワークから離脱して独立に運行をする。これにより、車両が衝突・追突することを有効に防止し、かつ車両の衝突・追突防止を最優先にすることができる。しかしながら、その方法は、車両同士の間の距離を迅速に測定することができず、各電子区間で運行する車両の情報を常に交換及び送信することができないので、統一的な制御及び指揮をしにくく、車両の情報を路線ネットワークに明確に表示することが不充分であり、かつ車両の衝突又は追突防止効果及び車両の耐干渉性が不充分である欠点を有している。

本発明が解決しようとする技術的問題は、電子区間のネットワークによる軌道車両運行の制御システムを提供することにより、電子区間内の車両運行密度を向上させるとともに衝突・追突を防止する方法で統一的な制御及び指揮をしにくいという欠点を解決し、かつ車両同士の間、車両と路線ネットワークとの間の通信を実現することにある。

上述した問題を解決するため、本発明は以下のような技術方法を採用する。すなわち、本発明の電子区間のネットワークによる軌道車両運行の制御システムは、区間端点中継コンピュータ、沿レール通信型距離測定用アンテナ、車両搭載応答コンピュータ及び路線ネットワークコンピュータを含む。区間端点中継コンピュータは各電子区間の端点位置に取り付けられる。沿レール通信型距離測定用アンテナと電子区間の長さは同様であり、該沿レール通信型距離測定用アンテナの一端は区間端点中継コンピュータに連結され、他端は放置される（すなわち、他端は自由端である）。車両搭載応答コンピュータは、各車両に取り付けられ、かつ沿レール通信型距離測定用アンテナで車両が位置する電子区間内の区間端点中継コンピュータと通信を行う。路線ネットワークコンピュータが各区間端点中継コンピュータに連結されることにより、ネットワークを形成する。

本発明は、特許出願番号が２０１１１００４６２０６．６で、発明の名称が「電子区間内の車両運行密度を向上させるとともに衝突・追突を防止する方法」である特許出願（以下、先願という）に基づいて改良をしたものである。先願が公開した方法は、車両が衝突・追突することを有効に防止することができ、かつ車両の衝突・追突防止を最優先にする。本発明は、各電子区間で運行している車両の情報を区間端点中継コンピュータ及び路線ネットワークコンピュータで常に交換及び送信し、車両の電子区間内の距離及び位置を検知することができるので、車両の運行に対する制御を容易にし、車両の衝突又は追突を防止することを補助し、かつ車両の衝突・追突防止をサブ優先にすることができる。

電子区間にはレール状況の安全センサーが設けられている。レール状況の安全センサーは、本区間内のレールのようなハードウェア及び安全運転条件を検査するとともに、この検査結果に関する情報を、区間端点中継コンピュータにより常に路線ネットワークコンピュータに送信する。該システムは、レールに関する安全検査結果を常に路線ネットワークコンピュータに送信し、かつ所定の部門に告知することにより、運行安全に影響を与える原因を見つけるとともにこれを避けることができる。

本発明は、路線ネットワークで運行しているすべての車両の電子アドレスを単位とし、かつそれを路線ネットワークの全域に表示することにより、電子アドレスに対応する電子区間に位置する車両の距離及び位置を精密に検知することができる。路線ネットワークのすべての車両の情報は、（それらの車両が位置する）電子区間の区間端点中継コンピュータにより路線ネットワークコンピュータに送信されるので、統一的な制御及び指揮を容易に行うことができる。また、本発明の技術により、遠隔操作で所定の電子区間又はレール分岐器のオフ又はオンを制御することができる。また、レール状況の安全センサーを設けることにより、被害を低減するか防止することができ、運行事故を有効に避けることができる。

本発明の電子区間のネットワークによる軌道車両運行の制御システムを示す図である。

本発明に係る電子区間のネットワークによる軌道車両運行の制御システムは、区間端点中継コンピュータ、沿レール通信型距離測定用アンテナ、車両搭載応答コンピュータ及び路線ネットワークコンピュータを含む。

本発明の基礎は電子区間である。路線ネットワークの複数の電子区間は、それが異なるレール区間に位置することより異なるアドレスがつけられる。該アドレスを電子区間アドレス（Ａｉ、Ｂｉ、Ｃｉ、・・・・・・）という。電子区間アドレスは唯一性を有し、各電子区間アドレスはそれぞれ所定の電子区間に対応する。すなわち、各電子区間アドレスは実際に１つのレール区間の長さを意味し、かつ路線ネットワークにおいてそれを「電子ビット」という。複数の電子ビットを直列に連結すると、一個の「電子目盛」が形成される。すなわち、この電子目盛は、複数のレールが直列に連結された１つのレール区間の長さを意味する。路線ネットワークにおいて、いずれか１つの電子ビットを「１」に設定するか或いは「０」に設置することができる。電子ビットを「１」に設定することは、対応する電子区間が占用されるか或いはオフされることを意味し、電子ビットを「０」に設置することは、反対の事項を意味する。レール分岐器の分岐点には異なる３つの電子区間アドレスをつけなければならない。これにより、まもなくレール分岐器に進入する車両が前方のレール分岐器の状況を把握し、かつ車両がどこの「電子アドレス」へ向かうことを把握することができる。上述した電子区間の長さはレールの状況又は制御の要求により決定することができ、それらの長さを同様にすることができる。

区間端点中継コンピュータ（ＭＡｉ、ＭＢｉ、ＭＣｉ、・・・・・・）は各電子区間の端点に取り付けられる。各電子区間の端点には区間端点中継コンピュータが一台ずつ取り付けられ、区間端点中継コンピュータは電子区間の１つの端点に取り付けられる。区間端点中継コンピュータが取り付けられた端点を車両の進行方向で「正方向端点」と「反方向端点」に区分することにより、区間端点中継コンピュータが位置する電子区間の端点を把握することができる。

沿レール通信型距離測定用アンテナ（ＴＡｉ、ＴＢｉ、ＴＣｉ、・・・・・・）と電子区間の長さは同様である。沿レール通信型距離測定用アンテナの一端は区間端点中継コンピュータに連結され、他端は放置されている。沿レール通信型距離測定用アンテナと電子区間の長さは同様であり、沿レール通信型距離測定用アンテナは、レールに接近するようにレールの近傍に設けられる。車両搭載応答コンピュータは、沿レール通信型距離測定用アンテナにより本区間内で区間端点中継コンピュータと通信を行う。沿レール通信型距離測定用アンテナをレールの近傍に設けることにより、沿レール通信型距離測定用アンテナと車両との間の連続的な短距離無線通信を確保することができる。区間端点中継コンピュータは、所定の区間内の車両の運行情報を採集するとともにネットワークとの通信を中継し、かつ本区間を通過する車両に距離測定信号を送信する。車両が応答する場合、沿レール通信型距離測定用アンテナの長さを測定することにより、車両と区間端点に設けられた区間端点中継コンピュータとの間の距離を精密に検知することができる。この距離は区間距離（ＬＡｉ、ＬＢｉ、ＬＣｉ、・・・・・・）という。

車両搭載応答コンピュータ（Ｊ１、Ｊ２、Ｊｎ、・・・・・・）は各車両に取り付けられる。このコンピュータは、車両の身分証明書になりかつ唯一性を有している。車両は、沿レール通信型距離測定用アンテナにより、車両が位置する電子区間内の区間端点中継コンピュータと通信を行うことができる。車両が運行しているとき、車両搭載応答コンピュータは、車両が位置する電子区間内の区間端点中継コンピュータと常に通信を行う。

路線ネットワークコンピュータ（Ｃｚｚ）が各区間端点中継コンピュータに連結されることにより、ネットワークを形成する。各電子区間に取り付けられた区間端点中継コンピュータはいずれも唯一の電子アドレスを有しているので、路線ネットワークコンピュータとネットワークを構成するとき、機密レベル及び耐干渉性により有線又は無線通信方法を採用するか、或いは衛星ネットワークを採用することができる。路線ネットワークコンピュータの遠隔操作で所定の電子区間又はレール分岐器のオフ又はオンを制御することにより、車両を該電子区間に進入させるかどうかを制御することができる。

電子区間にはレール状況の安全センサーが設けられている。レール状況の安全センサーは、区間端点中継コンピュータに情報を送信するとともに、区間端点中継コンピュータによりこの情報を路線ネットワークコンピュータに送信する。レール状況の安全センサーは、土砂崩れ、洪水などの自然要素によってレールが変形するか或いは安全運行に影響を与えることを検出する。上述した状況が発生した場合、レール状況の安全センサーは、この情報を区間端点中継コンピュータに送信するとともに、区間端点中継コンピュータによりこの情報を路線ネットワークコンピュータにも送信する。

以下、図面により本発明の前記運行システムの原理について、詳細に説明する。

図１は、１つのレール分岐点が３つのレールに電子アドレスを分配すること、すなわちＡｉ、Ｂｉ及びＣｉをそれぞれ分配することを示す図である。

一台の車両（Ｊｎ、実は一台の車両に搭載された車両搭載応答コンピュータＪｎである）が所定の電子区間で運行するとき、該車両は、該電子区間の前後に連結される２つの電子区間に他の車両があるかどうかを把握することができる。隣接する電子区間に他の車両があるとき、２台の車両はこの状況を互いに告知するとともに区間端点中継コンピュータで（運転）情報を交換する。この情報は、２台の車両の間の距離、相対速度、追突発生確率を示す警報レベルなどを含む。それにより、運転手が手動で或いは車両が自動で措置をとるように告知する。２台の車両に対応する区間端点中継コンピュータは、上述した情報を路線ネットワークコンピュータに送信することもできる。

２台の車両が隣接する電子区間に進入するとき、この２台の車両はこの状況を互いに告知するとともに（運転）情報を交換する。かつ、電子アドレスと区間距離の計算により、２台の車両の間の距離、すなわちＳ＝Ｌ[Ａｉ−（Ａｉ−１）]＋Ｌ（Ａｉ）−Ｌ（Ａｉ−１）を獲得することができる。この式において、ＡｉとＡｉ−１は区間端点の座標を示し、Ｌ[Ａｉ−（Ａｉ−１）]は電子区間Ａｉ−１の長さである。次に、この２台の車両の相対速度を計算することにより、（衝突発生確率を示す）２台の車両の警報レベルを獲得することができる。

Ａｉ、Ｂｉ、Ｃｉ、・・・・・・ 電子区間アドレス
ＭＡｉ、ＭＢｉ、ＭＣｉ、・・・・・・ 区間端点中継コンピュータ
ＴＡｉ、ＴＢｉ、ＴＣｉ、・・・・・・ 沿レール通信型距離測定用アンテナ
ＬＡｉ、ＬＢｉ、ＬＣｉ、・・・・・・ 区間距離
Ｊ１、Ｊ２、Ｊｎ、・・・・・・ 車両搭載応答コンピュータ
Ｃｚｚ 路線ネットワークコンピュータ

Claims (2)

1. 電子区間のネットワークによる軌道車両運行の制御システムにおいて、
   区間端点中継コンピュータ、沿レール通信型距離測定用アンテナ、車両搭載応答コンピュータ及び路線ネットワークコンピュータを含み、
   区間端点中継コンピュータは各電子区間の端点位置に取り付けられ、
   沿レール通信型距離測定用アンテナと電子区間の長さは同様であり、該沿レール通信型距離測定用アンテナの一端は区間端点中継コンピュータに連結され、他端は放置され、
   車両搭載応答コンピュータは、各車両に取り付けられ、かつ沿レール通信型距離測定用アンテナで車両が位置する電子区間内の区間端点中継コンピュータと通信を行い、
   路線ネットワークコンピュータが各区間端点中継コンピュータに連結されることによりネットワークが形成されることを特徴とする電子区間のネットワークによる軌道車両運行の制御システム。
2. 電子区間にはレール状況の安全センサーが設けられており、レール状況の安全センサーは区間端点中継コンピュータにより情報を路線ネットワークコンピュータに送信することを特徴とする請求項１に記載の電子区間のネットワークによる軌道車両運行の制御システム。