JP2016039650A - On-board device and travel position detection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、列車に搭載され、レールからの受信情報を用いて走行位置を検出する車上装置等に関する。 The present invention relates to an on-board device or the like that is mounted on a train and detects a traveling position using information received from a rail.
列車制御システムの一種であるATC(Automatic Train Control)システムでは、先行列車の位置に基づいて、この先行列車の後方の区間(軌道回路を単位とする区間)それぞれに制御速度等の制御情報を定め、各区間のレールに、当該区間の制御情報を含むATC信号を伝送する。一方、列車の車上装置は、受信したATC信号に基づいて照査速度パターンを生成し、現在の列車走行位置に対応する照査速度と、現在の列車速度とを比較してブレーキを制御する。 In an ATC (Automatic Train Control) system, which is a kind of train control system, control information such as control speed is determined for each section behind the preceding train (section with track circuit as a unit) based on the position of the preceding train. The ATC signal including the control information of the section is transmitted to the rail of each section. On the other hand, the on-board device of the train generates a check speed pattern based on the received ATC signal, and compares the check speed corresponding to the current train travel position with the current train speed to control the brake.
しかし、車上装置が行う走行位置の検出(或いは走行位置の算出ともいう。以下同じ)は、速度発電機等からの距離パルスを積算する等の距離計測に依存しているため、基準とする車輪径に対する実際の車輪径の設定誤差や、摩耗による車輪径の誤差、車軸の空転や滑走等による誤差の積算によって変動し得る。そこで、走行位置の正確性を担保するために、地上子を用いて走行位置を補正する技術が知られている。具体的には、地上子の設置位置を通過する度に(より正確には当該地上子との間で近距離無線通信が確立する度に)、車上で検出している走行位置を、その地上子に対応付けられた絶対位置情報で更新することで走行位置を補正する技術である。 However, the detection of the travel position performed by the on-board device (also referred to as travel position calculation; the same applies hereinafter) depends on distance measurement such as integrating distance pulses from a speed generator or the like, and is therefore used as a reference. It may vary depending on the setting error of the actual wheel diameter with respect to the wheel diameter, the error of the wheel diameter due to wear, and the error due to the idling or sliding of the axle. Therefore, a technique for correcting the traveling position using a ground element is known in order to ensure the accuracy of the traveling position. Specifically, every time it passes the installation position of the ground unit (more precisely, every time short-range wireless communication is established with the ground unit), the traveling position detected on the vehicle is This is a technique for correcting the traveling position by updating with absolute position information associated with the ground element.
ところが、地上子を用いて走行位置を補正する場合には、地上子の設置コストは勿論のこと、設置後の地上子の保守作業の手間が増大する。また、線区全体に亘って地上子を設置する必要があるため、線形変形や信号システムの変更が実施される場合には、地上子の再設置やデータの書き換えが必要となる。そこで、地上子を用いずに列車位置を検出する技術が開発され、特許文献1,2に開示されている。
However, when the traveling position is corrected using the ground element, not only the ground element installation cost but also the maintenance work of the ground element after installation increases. Moreover, since it is necessary to install a ground element over the whole line section, when a linear deformation | transformation and a change of a signal system are implemented, the ground element needs to be re-installed and data rewriting is required. Therefore, a technique for detecting a train position without using a ground unit has been developed and disclosed in
しかしながら、特許文献1,2に開示された技術は、ATC信号とは別に、レールに列車検知信号を伝送する技術である。このため、車上側に、列車検知信号を受信して復調する装置が必要となる。また、列車検知信号は、隣接する軌道回路間で区別可能である必要があるため、最低でも3種類、無絶縁軌道回路を考慮する場合には更に多くの種類が必要となる。そのため、車上装置が高機能化し、また大型化する。
However, the techniques disclosed in
また、走行位置を補正する基点は、特許文献1の場合には、列車検知信号を受信できなくなったことを検知した時点であり、特許文献2の場合には、列車検知信号の信号強度の変化を検知した時点である。そのため、列車検知信号の受信及び信号強度の検知に係る時間だけ基点の判断が遅れ得る。すると、補正すべき走行位置は、この遅れ時間だけずれるという問題がある。更に、実際の位置よりも進行方向側にずれることとなり、不安全側(危険側)となるため、できるだけ回避したい要望がある。
In addition, in the case of
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車上で検出する走行位置の正確性を担保する新たな技術を実現することである。 This invention is made | formed in view of the said situation, The place made into the objective is to implement | achieve the new technique which ensures the accuracy of the traveling position detected on a vehicle.
上記課題を解決するための第1の発明は、
当該区間の区間IDを少なくとも含む走行制御情報の電文が、軌道回路を単位とする各区間別にレールに繰り返し伝送されている当該レール上を走行する列車に搭載され、当該列車の走行区間のレールに伝送されている前記走行制御情報を受信して当該列車の走行位置を検出する車上装置であって、
前記走行制御情報が受信されない或いは正常に受信されない無信号状態を検出する無信号検出手段と、
前記無信号状態が継続している間の走行距離である無信号距離を算出する無信号距離算出手段と、
前記走行制御情報の受信結果に基づき、前記走行制御情報の定常受信状態にあると判断するための所定の定常受信条件を満たしたときの前記走行制御情報の区間IDが、直前に前記定常受信条件を満たしたと判定したときの区間IDと異なる場合に、前記無信号距離分手前の走行地点で区間境界を通過したことを検出する境界通過検出手段と、
を備えた車上装置である。
The first invention for solving the above-described problems is
A telegram of travel control information including at least the section ID of the section is mounted on a train that travels on the rail that is repeatedly transmitted to the rail for each section with the track circuit as a unit. An on-board device that receives the traveling control information being transmitted and detects the traveling position of the train,
A no-signal detection means for detecting a no-signal state in which the travel control information is not received or is not normally received;
A no-signal distance calculating means for calculating a no-signal distance that is a travel distance while the no-signal state continues;
Based on the reception result of the travel control information, the section ID of the travel control information when satisfying a predetermined steady reception condition for determining that the travel control information is in the steady reception state is immediately before the steady reception condition. If the section ID is different from the section ID at the time when it is determined that the condition is satisfied, the boundary passage detection means for detecting that the section boundary has been passed at the traveling point before the no-signal distance,
It is an on-vehicle apparatus provided with.
また、他の発明として、
当該区間の区間IDを少なくとも含む走行制御情報の電文が、軌道回路を単位とする各区間別にレールに繰り返し伝送されている当該レール上を走行する列車が、当該レールに伝送されている前記走行制御情報を受信して当該列車の走行位置を検出するための走行位置検出方法であって、
前記走行制御情報が受信されない或いは正常に受信されない無信号状態を検出する無信号検出ステップと、
前記無信号状態が継続している間の走行距離である無信号距離を算出する無信号距離算出ステップと、
前記走行制御情報の受信結果に基づき、前記走行制御情報の定常受信状態にあると判断するための所定の定常受信条件を満たしたときの前記走行制御情報の区間IDが、直前に前記定常受信条件を満たしたと判定したときの区間IDと異なる場合に、前記無信号距離分手前の走行地点で区間境界を通過したことを検出する境界通過検出ステップと、
を含む走行位置検出方法を構成しても良い。
As another invention,
The travel control information telegram including at least the section ID of the section is repeatedly transmitted to the rail for each section with the track circuit as a unit The train that travels on the rail is transmitted to the rail A traveling position detection method for receiving information and detecting a traveling position of the train,
A no-signal detection step of detecting a no-signal state in which the travel control information is not received or is not normally received;
A no-signal distance calculating step of calculating a no-signal distance that is a travel distance while the no-signal state continues;
Based on the reception result of the travel control information, the section ID of the travel control information when satisfying a predetermined steady reception condition for determining that the travel control information is in the steady reception state is immediately before the steady reception condition. When it is different from the section ID when it is determined that the condition is satisfied, a boundary passage detection step for detecting that the section boundary is passed at the traveling point before the no-signal distance,
A traveling position detection method including the above may be configured.
この第1の発明等によれば、列車に搭載される車上装置は、レールから走行制御情報を受信し、走行制御情報の受信結果に基づき、所定の定常受信条件を満たしたときの走行制御情報の区間IDが、直前に定常受信条件を満たしたと判定したときの区間IDと異なる場合に、無信号距離分手前の走行地点で区間境界を通過したことを検出できる。よって、本発明によれば、車上で検出する走行位置の正確性を担保する新たな技術を実現することができる。また、定常受信条件を満たしたときの走行制御情報を用いるため、区間境界の検出の正確性を向上させることができる。 According to the first aspect of the invention, the on-board device mounted on the train receives the traveling control information from the rail, and the traveling control when the predetermined steady reception condition is satisfied based on the reception result of the traveling control information. When the section ID of the information is different from the section ID at the time when it is determined that the steady reception condition has been satisfied immediately before, it can be detected that the section boundary has been passed at the travel point before the no-signal distance. Therefore, according to the present invention, it is possible to realize a new technique that ensures the accuracy of the traveling position detected on the vehicle. In addition, since the traveling control information when the steady reception condition is satisfied is used, the accuracy of detecting the section boundary can be improved.
また、第2の発明として、第1の発明の車上装置であって、
前記境界通過検出手段により検出された区間境界を基点とした走行距離である区間走行距離を算出する手段であって、前記境界通過検出手段により区間境界の通過が検出された場合に、算出していた前記区間走行距離を、前記無信号距離算出手段が算出していた前記無信号距離に変更して、前記区間走行距離の算出を継続する区間走行距離算出手段、
を更に備えた車上装置を構成することとしてもよい。
Moreover, as 2nd invention, it is an on-vehicle apparatus of 1st invention, Comprising:
A means for calculating a section travel distance, which is a travel distance based on the section boundary detected by the boundary passage detection means, and is calculated when the passage of the section boundary is detected by the boundary passage detection means. The section travel distance calculating means for changing the section travel distance to the no signal distance calculated by the no signal distance calculating means and continuing the calculation of the section travel distance;
It is good also as comprising the on-vehicle apparatus provided further.
この第2の発明によれば、区間境界を基点とした相対的な走行位置である区間走行距離を算出することができる。また、区間境界の通過が検出された場合に、区間走行距離を無信号距離に変更することで、区間走行距離の算出を効率的に継続することができる。 According to the second aspect, it is possible to calculate the section travel distance that is a relative travel position with the section boundary as a base point. In addition, when the passage of the section boundary is detected, the section travel distance can be calculated efficiently by changing the section travel distance to the no-signal distance.
また、第3の発明として、第1又は第2の発明の車上装置であって、
走行線区の基点からの距離で表される当該列車の絶対走行位置を算出する絶対走行位置算出手段であって、前記境界通過検出手段により区間境界の通過が検出された場合に、予め定められた当該区間境界の絶対位置情報から前記無信号距離分進行した位置で、算出していた前記絶対走行位置を更新して、前記絶対走行位置の算出を継続する絶対走行位置算出手段、
を更に備えた車上装置を構成することとしてもよい。
Moreover, as 3rd invention, it is the on-vehicle apparatus of 1st or 2nd invention,
Absolute travel position calculation means for calculating the absolute travel position of the train represented by the distance from the base point of the travel line section, and is determined in advance when passage of a section boundary is detected by the boundary passage detection means. Absolute travel position calculation means for updating the absolute travel position calculated at the position advanced by the no-signal distance from the absolute position information of the section boundary and continuing the calculation of the absolute travel position;
It is good also as comprising the on-vehicle apparatus provided further.
この第3の発明によれば、列車の絶対走行位置を算出することができる。また、区間境界の通過が検出された場合に、その区間境界について予め定められた絶対位置情報に基づいて絶対走行位置が更新されるため、区間境界の通過を検出する毎に、絶対走行位置を補正することができる。しかも、区間境界の絶対位置から、区間境界の通過時に生じ得る無信号距離分進行した位置で、絶対走行位置が更新されるため、絶対走行位置の更新(補正ともいえる)を効率的に行うことができる。 According to the third aspect of the invention, the absolute traveling position of the train can be calculated. In addition, when the passage of the section boundary is detected, the absolute traveling position is updated based on the absolute position information predetermined for the section boundary. It can be corrected. In addition, since the absolute travel position is updated from the absolute position of the section boundary at the position that has traveled by the no-signal distance that may occur when passing through the section boundary, the absolute travel position can be efficiently updated (also referred to as correction). Can do.
[システム構成]
図1は、本実施形態の列車制御システム1の構成図である。図1に示すように、列車制御システム1は、デジタルATCシステムであり、レールR上を走行する列車10に搭載される車上装置20と、地上装置30とを備えて構成される。線路には、レールRを列車走行方向に沿って区分した列車10の走行制御の単位となる区間が定められる。区間は、レールRに設置された軌道回路を単位として定められる。
[System configuration]
FIG. 1 is a configuration diagram of a
地上装置30は、各区間の進出側に接続して設けられ、走行制御情報40を伝送する。これらの地上装置30は、近隣の軌道回路から得られる列車の在線情報や、連動装置から得られる進路情報(分岐器の開通方向情報を含む)などをもとに、当該区間内の列車10に対する走行制御情報40を生成し、ATC信号(電文)に含めて当該区間のレールRに繰り返し伝送する。なお、1台の地上装置30が複数区間に対応する構成とする場合には、1台の地上装置30が複数区間それぞれに対する走行制御情報40を生成し、各区間に、対応する走行制御情報40を伝送するように構成すればよい。
The
走行制御情報40には、伝送対象の区間の区間IDと、当該区間の制御速度である当該区間制御速度と、当該区間の内方隣接の区間(以下、内方区間という)の制御速度である内方区間制御速度と、内方区間の長さである内方区間長とが含まれる。区間IDは、区間毎、すなわち本実施形態では軌道回路毎に異なる。
The
車上装置20は、レールRから受信した走行制御情報40に基づく自列車10の走行制御を行う。具体的には、受信した走行制御情報40に基づいて制御速度を決定し、この制御速度と自列車10の走行速度とを連続して照査し、走行速度が制御速度以下となるようにブレーキを制御する。
The on-
[原理]
(A)本実施形態の前提とする速度制御の概要
図2は、本実施形態の前提とする速度制御の一例である走行制御情報40に基づく一段ブレーキ制御方式の速度制御を説明するための図である。図2では、右方向を列車の進行方向とし、列車10aの後続列車の速度制御の一例を示している。
[principle]
(A) Outline of speed control premised on this embodiment FIG. 2 is a diagram for explaining speed control of a one-stage brake control system based on traveling
先ず、先行列車10aが位置する区間(在線区間)の後方に隣接する区間10Tが、他の列車の進入を禁止する絶対停止区間となり、この絶対停止区間の後方の区間11T,12T,・・・が、他の列車の進入が可能な進入許容区間として定められる。
First, the
また、先行列車10a(より詳細には、先行列車10aの在線区間)との間隔や線路条件等をもとに、進入許容区間を構成する区間11T,12T,・・・それぞれの制御速度が定められる。そして、進入許容区間を構成する区間11T,12T,・・・それぞれに、制御速度等を含む走行制御情報40が伝送される。なお、絶対停止区間については、走行制御情報40は伝送されない(無信号)。
Further, the control speeds of the
車上装置20は、レールRから受信した走行制御情報40をもとに走行区間の制御速度を決定・更新し、その制御速度と自列車10の走行速度とを照査し、走行速度が制御速度より高い場合は常用ブレーキを動作させ、制御速度まで減速させる。ただし、非常停止の場合には、非常ブレーキを動作させて自列車10を停止させる。制御速度は、自列車が走行中の走行区間内で一定とされる場合もあれば、直前に進出した走行区間で設定していた制御速度を参照して、走行中の走行区間内の位置に応じて徐々に低下するように設定される場合もある。速度照査を行う際の自列車10の走行位置は、後述する区間走行距離で判断することができる。
The on-
(B)区間境界の検出
車上装置20は、自列車が位置する区間に定められた制御速度に従った速度制御を行う。つまり、新たな区間に進入すると、この進入した区間に定められた制御速度に基づく速度制御に切り替える。新たな区間への進入、すなわち区間境界の通過は、走行制御情報40の受信結果に基づいて検出する。
(B) Section boundary detection The on-
列車が区間境界を通過する際に、車上装置20において、一時的に走行制御情報40が受信されない無信号の状態が発生し得る。実際には、各区間に割り当てられた走行制御情報を含む電文は、個別の送信器により非同期で送信される。そのため、受信する走行制御情報を含む電文は、区間境界の前後において不連続となる。また、送信回路の引き回しや、車上受信特性のばらつき等によって、区間境界の前後で電文が寸断される。このため、区間境界前後においては、1つの電文全体を正しく受信できない破壊電文を伴うものとなり、実質的に無信号状態を呈するものとなる。なお、無絶縁軌道回路では、新たな区間への進入検知をもって当該区間への走行制御情報40の送信が開始される、いわゆる踏み込み送信が行われる。このため、新たな区間への進入時には、列車の進入検知のための遅れ時間を要するものとなり、走行制御情報40が受信されない無信号の状態が発生する。
When the train passes through the section boundary, the on-
走行制御情報40に含まれる区間IDは隣接する区間で異なることから、区間境界通過時の無信号状態の前後においては区間IDの異なる走行制御情報を受信する。このことから、受信した走行制御情報40に含まれる区間IDの変化に基づいて、区間境界の通過を判定する。さらに、区間境界の判定と、走行制御情報40が受信されない無信号状態の間に走行した無信号距離とにより区間境界位置を判定する。
Since the section IDs included in the traveling
無信号距離は、無信号距離カウンタを用いて算出する。無信号距離カウンタは、車軸に取り付けられた速度発電機から入力される回転数の計測値信号をもとに、常時、走行距離を積算し続けるカウンタ(無信号距離算出手段)であるが、積算距離(無信号距離)は、走行制御情報40の受信状況が「定常受信条件」を満たす度にリセットされる。上述のように、各区間に対して走行制御情報40が繰り返し伝送されるため、車上装置20では、レールRに伝送されている走行制御情報40を次々と受信することになる。「定常受信条件」とは、走行制御情報40を安全且つ合理的に受信したとみなせる条件であり、例えば、連続した2つの走行制御情報40が一致する、或いは、連続した3つの走行制御情報40のうち2つが一致する、といった条件に定めることができる。以下、この安全且つ合理的に受信したとみなせる条件である「定常受信条件」を満たした受信状態のことを「定常受信状態」という。
The no signal distance is calculated using a no signal distance counter. The no-signal distance counter is a counter (no-signal distance calculation means) that always accumulates the travel distance based on the measured value signal of the rotational speed input from the speed generator attached to the axle. The distance (no signal distance) is reset every time the reception status of the traveling
図3は、区間境界通過の検出を説明するための図である。図3では、横方向を列車位置として、上から順に、レールRに伝送されるATC信号、車上装置20において受信した受信電文、無信号距離カウンタのカウンタ値(無信号距離)、を示している。ATC信号は、図3において、当該位置での信号強度(受信信号強度)を縦方向の幅で示している。当該区間の進出端からATC信号が伝送されるため、進出端に近づくにつれて縦方向の幅が大きく(太く)なるように図示している。受信電文は、車上装置20で受信された1つの走行制御情報40を1つの矩形ブロックとして示しており、付記された数字は、車上装置20が受信・解読した当該走行制御情報40に含まれる区間IDを示している。また、各矩形ブロックの図中右端の位置(タイミング)を、走行制御情報40が解読されたタイミングとして示している。クロスハッチングが施された矩形ブロックは、受信できなかった、或いは解読できなかった走行制御情報40を示す。無信号距離カウンタは、上述した通り、常時、走行距離を積算しているカウンタであり、「定常受信条件」を満たす毎にリセットされる。すなわち「定常受信状態」であると判断される毎にリセットされる。リセットされるタイミングは、走行制御情報40が受信・解読されたタイミングとなる。
FIG. 3 is a diagram for explaining detection of section boundary passage. FIG. 3 shows the ATC signal transmitted to the rail R, the received telegram received by the on-
図3に示す例では、区間1Tには、区間ID=「1」の走行制御情報40が伝送され、次の区間2Tには、区間ID=「2」の走行制御情報40が伝送されている。そして、図3(a)は、区間境界の通過直後に受信・解読した走行制御情報40にデータ化けが生じていない、正常に受信・解読できた正常時の例を示し、図3(b)は、区間境界の通過直後に受信・解読した走行制御情報40にデータ化け(詳細には、区間IDのデータ化け)が生じた例を示している。
In the example illustrated in FIG. 3, the
列車が区間境界を通過する際には、車上装置20において一時的に走行制御情報40が受信されない無信号の状態(以下「瞬時無信号」という)が発生する。この瞬時無信号の前後では、受信する走行制御情報40に含まれる区間IDが異なる。このため、定常受信条件を満たしたと判定したとき(定常受信状態になったとき)の走行制御情報40に含まれる区間IDが、直前に定常受信条件を満たしたと判定したとき(直前に定常受信状態になっていたとき)の走行制御情報40に含まれる区間IDと異なる場合に、区間境界を通過したと判定する。そして、その直前に定常受信条件を満たしたと判定したタイミング(直前に定常受信状態になったタイミング)における走行地点である、走行距離カウンタが示す無信号距離分手前(外方)の地点を、通過した区間境界の位置とみなす。
When the train passes through the section boundary, a no-signal state (hereinafter referred to as “instantaneous no-signal”) in which the traveling
図3(a)に示すように、正常時には、区間1Tを走行中は、区間ID=「1」の走行制御情報40を連続的に受信しており、定常受信条件を満たす毎、すなわち、1つの走行制御情報40を受信・解読する毎に、無信号距離カウンタがリセットされる。次いで、区間1T,2Tの境界の通過の際には、一時的に無信号状態となり、無信号距離カウンタの無信号距離が増加していく。その後、区間ID=「2」の走行制御情報40の受信が開始され、定常受信条件を満たしたタイミングt12以降は、定常受信条件を満たす毎に無信号距離カウンタがリセットされる。またこのとき、区間IDが異なる走行制御情報40について定常受信条件を満たすと判定した直前に定常受信条件を満たすと判定したタイミング、すなわち、図3(a)のタイミングt11の走行地点を、区間境界とみなす。具体的には、区間ID=「2」の走行制御情報40の受信が開始され、定常受信条件を満たしたタイミングt12において、無信号距離カウンタが算出していた無信号距離分だけ手前(外方)の走行地点を、タイミングt11の走行地点、すなわち通過した区間境界の位置とする。
As shown in FIG. 3 (a), in the normal state, while traveling in the
また、図3(b)に示す例では、区間1T,2T境界の通過直後に、受信する走行制御情報40の区間IDにデータ化けが生じ、手前の区間1Tの走行制御情報40の区間IDと一致している。この場合、区間境界を通過後、3回目に走行制御情報40が受信されたタイミングt22において、定常受信条件を満たす(定常受信状態になった)と判定する。そして、タイミングt22の直前に定常受信条件を満たすと判定したタイミングt21の走行地点を、タイミングt22において無信号距離カウンタによって算出されていた無信号距離分だけ現在の走行位置から手前の走行地点として求め、当該走行地点を通過した区間境界の位置とみなす。
Further, in the example shown in FIG. 3B, immediately after passing through the boundary between the
このように、定常受信条件によって、走行制御情報40の内容を確実に確定して安全な列車制御を実現することにより、受信データ化けなどによる区間境界の通過の誤判定を防止できる。また、区間境界とみなす位置は、無信号状態となる前の走行地点であるため、実際の区間境界より手前(外方)となる。これは、安全側の動作となる。
As described above, by reliably determining the content of the traveling
なお、図3(c)に示すように、もしも仮に、受信及び解読できた走行制御情報40の区間IDが2つ連続して同一であったことを正常受信と判定してしまうと、区間境界の通過直後に受信した走行制御情報40の区間IDにデータ化けが生じた場合に、実際の区間境界より内方のタイミングt4の位置を、区間境界とみなしてしまうことになる。これは、危険側の動作となる。
In addition, as shown in FIG.3 (c), if it is determined that it is normal reception that two section IDs of the traveling
また、無信号距離とともに、無信号時間が算出される。無信号時間は、無信号タイマによって算出される。無信号タイマは、常時、経過時間を積算し続けるタイマであるが、タイマ値(積算時間;無信号時間)は、無信号距離カウンタと同様、走行制御情報40の受信状況が「定常受信条件」を満たす毎にリセットされる。無信号タイマは、例えば、所定のクロック信号に基づいてカウントアップするカウンタ回路で構成することができる。 Further, the no-signal time is calculated together with the no-signal distance. The no-signal time is calculated by a no-signal timer. The no-signal timer is a timer that continuously accumulates elapsed time, but the timer value (accumulation time; no-signal time) is the same as the no-signal distance counter. It is reset every time it meets. The no-signal timer can be constituted by, for example, a counter circuit that counts up based on a predetermined clock signal.
(C)区間走行距離
車上装置20は、走行線区全体における絶対位置として表した走行位置(例えばキロ程)を算出する他、走行中の区間内の位置を当該区間の区間境界からの相対位置として算出する。この相対位置が区間走行距離である。受信したATC信号に基づく速度制御を、区間走行距離に基づいて行う。区間走行距離により、走行区間中の位置を比較的高精度に特定することができるため、位置精度を高めた速度制御を実現することができる。区間走行距離は距離積算カウンタによって算出される。
(C) Section traveling distance The on-
図4は、距離積算カウンタによる区間走行距離の算出を説明するための図である。図4では、右方向を列車の進行方向とし、上から順に、レールRに伝送されるATC信号、車上装置20における受信電文、距離積算カウンタのカウント値(区間走行距離)、無信号距離カウンタのカウント値(無信号距離)、を示している。なお、距離積算カウンタのカウント値(区間走行距離)は破線で、無信号距離カウンタのカウント値(無信号距離)は実線で示している。また、図4において、距離積算カウンタ及び無信号距離カウンタのカウント値は同軸上に示しており、上方向が距離が大きくなる方向である。
FIG. 4 is a diagram for explaining the calculation of the section travel distance by the distance integration counter. In FIG. 4, the right direction is the traveling direction of the train, and in order from the top, the ATC signal transmitted to the rail R, the received message in the on-
図4に示すように、手前の区間6Tを走行中は、区間ID=「6」の走行制御情報40を連続的に受信しており、定常受信条件を満たすと判定される毎、すなわち走行制御情報40の受信毎に、無信号距離カウンタがリセットされる。次いで、区間6Tと区間7Tとの境界を通過する際に、一時的に走行制御情報40が受信されない無信号状態となり、無信号距離カウンタはリセットされずにカウント値(無信号距離)は増加する。その後、区間ID=「7」の走行制御情報40の受信が開始され、定常受信条件を満たすと判定されたタイミングt6以降、定常受信条件を満たすと判定される毎、すなわち走行制御情報40の受信毎に、無信号距離カウンタがリセットされる。
As shown in FIG. 4, during traveling in the preceding
また、区間6T,7Tの境界を通過後、最初に定常受信条件を満たすと判定されるタイミングt6では、区間6T,7Tの境界の通過が検出され、距離積算カウンタのカウント値(区間走行距離)が、当該タイミングt6における無信号距離カウンタのリセット前のカウント値(無信号距離)に更新される。タイミングt6における無信号距離カウンタのリセット前のカウント値(無信号距離)は、タイミングt6の直前に定常受信条件を満たすと判定したタイミングt5の位置、すなわち、区間6T,7Tの境界とみなした位置からの走行距離である。つまり、距離積算カウンタのカウント値(区間走行距離)は、図3を参照して説明した区間境界とみなした位置からの走行距離となっている。
In addition, at the timing t6 when it is first determined that the steady reception condition is satisfied after passing through the boundaries of the
[機能構成]
図5は、車上装置20の構成図である。図5によれば、車上装置20は、処理部100と、記憶部200とを備えて構成される一種のコンピュータ装置とも言える。
[Function configuration]
FIG. 5 is a configuration diagram of the on-
処理部100は、例えばCPU等の演算装置で実現され、記憶部200に記憶されたプログラムやデータ等に基づいて車上装置20の全体制御を行う。また、処理部100は、速度算出部110と、無信号検出部120と、定常受信判定部130と、無信号距離算出部140と、無信号時間算出部150、区間走行距離算出部160と、境界通過検出部170と、速度制御部190とを有し、受電器11がレールRから受信した走行制御情報40を含むATC信号等に基づいて自列車の走行を制御する。
The
速度算出部110は、車軸に取り付けられた速度発電機12から入力される回転数の計測値信号をもとに、自列車10の走行速度を算出(検出)する。
The
無信号検出部120は、レールRから走行制御情報40が受信されていない無信号状態であることを検出する。無信号状態を検出した後は、定常受信判定部130によって次に走行制御情報40の受信状態が定常受信状態となったこと、すなわち正常受信したと判定されるまで、継続して無信号状態にあるとして検出する。
The no-
定常受信判定部130は、定常受信条件を満たすかを判定することで、レールRから受信した走行制御情報40(図1参照)が正常に受信されたか否か(安全かつ合理的に受信されたか否か)を判定する。定常受信条件は、直近に受信した複数の走行制御情報40を基に判断する条件とし、例えば、区間IDが同一である2つの走行制御情報40を連続して受信したこと、或いは、連続する3つの走行制御情報40のうち、区間ID或いは電文内容全体が一致する2つ以上の走行制御情報40を含むこと、などと定めることができる。
The steady
無信号距離算出部140は、無信号状態の継続期間における走行距離である無信号距離を算出する。すなわち、上述の無信号距離カウンタに相当し、無信号距離カウンタのカウント値を、無信号距離とする。つまり、常時、走行距離をカウント(積算)し、定常受信判定部130によって走行制御情報40を安全かつ合理的、すなわち正常受信したと判定される毎に、カウント値をリセットする。走行距離は、例えば、車軸に取り付けられた速度発電機12から入力される回転数の計測値信号に基づいて算出してもよいし、速度算出部110によって算出された現在の走行速度を時間積分して求めることもできる。
The no-signal
無信号時間算出部150は、無信号状態の継続時間である無信号時間を算出する。すなわち、上述の無信号タイマに相当し、この無信号タイマのタイマ値を無信号時間とする。つまり、常時、経過時間をカウント(積算)するとともに、定常受信判定部130によって走行制御情報40を安全かつ合理的、すなわち正常受信したと判定される毎に、タイマ値をリセットする。
The no-signal
区間走行距離算出部160は、区間境界を基点とした自列車の走行距離である区間走行距離を算出する。区間走行距離は、距離積算カウンタを用いて算出する。距離積算カウンタは、常時、走行距離を積算し、境界通過検出部170によって区間境界の通過が確定されると、カウント値を、無信号距離算出部140によって算出されている無信号距離に更新する。走行距離は、例えば、車軸に取り付けられた速度発電機12から入力される回転数の計測値信号に基づいて算出してもよいし、速度算出部110によって算出された現在の走行速度を時間積分して求めることもできる。
The section travel
境界通過検出部170は、自列車が区間境界を通過したことを判定する。すなわち、定常受信判定部130によって走行制御情報40を正常受信した(すなわち安全かつ合理的に受信した)と判定された走行制御情報40の区間IDが、前回正常受信した(すなわち前回、安全かつ合理的に受信した)と判定された走行制御情報40の区間IDと異なる場合に、区間境界を通過したことを検出する。また、区間境界の通過検出のタイミングにおいて無信号距離算出部140が算出していた無信号距離分手前の走行地点を、区間境界の位置と判定する。
The boundary
速度制御部190は、図2を参照して上述した通り、受電器11により受信された走行制御情報40に基づいて走行中の走行区間の制御速度を設定・更新する。そして、設定した制御速度に従った自列車の速度制御を行う。すなわち、走行中の走行区間の制御速度のうち、区間走行距離算出部160で算出されている区間走行距離に対応する制御速度と、速度算出部110で算出された自列車10の現在の走行速度とを照査し、現在の走行速度が制御速度より高い場合は常用ブレーキを動作させ、制御速度まで減速させる。設定した制御速度が停止速度の場合は、非常ブレーキを動作させて列車を停止させる。また、速度制御部190は、無信号時間算出部150によって算出されている無信号時間が所定時間以上に達した場合に、非常ブレーキを動作させて列車を停止させる。
As described above with reference to FIG. 2, the
記憶部200は、ROMやRAM、ハードディスク等の記憶装置で実現され、処理部100が車上装置20を統合的に制御するためのプログラムやデータ等を記憶しているとともに、処理部100の作業領域として用いられ、処理部100が実行した演算結果等が一時的に格納される。本実施形態では、列車制御プログラム210が記憶される。
The
[作用効果]
このように、本実施形態によれば、列車10に搭載される車上装置20は、レールRから受信した走行制御情報40に基づき、所定の定常受信条件を満たしたときの当該走行制御情報40の区間IDが、直前に当該定常受信条件を満たしたと判定したときの区間IDと異なる場合に、無信号距離分手前の地点で区間境界を通過したことを検出できる。また、定常受信条件を満たしたときの走行制御情報40を用いるため、区間境界の検出の正確性を向上させることができる。
[Function and effect]
Thus, according to the present embodiment, the on-
また、区間境界の通過を検出した場合に、区間走行距離を無信号距離で更新するため、区間走行距離の算出を効率的に継続することができる。 In addition, when the passage of the section boundary is detected, the section travel distance is updated with the no-signal distance, so that the calculation of the section travel distance can be continued efficiently.
なお、本発明の適用可能な実施形態は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。例えば、各種条件の数値は一例であり、適宜、他の数値に設定してもよい。 It should be noted that embodiments to which the present invention can be applied are not limited to the above-described embodiments, and can of course be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, the numerical values of the various conditions are examples, and may be set to other numerical values as appropriate.
また、上述した実施形態では、列車の走行位置として、区間境界を基点とした相対的な走行位置である区間走行距離を算出することとしたが、走行線区全体における絶対位置として表した絶対走行位置を算出することとしてもよい。絶対走行位置としては、例えばキロ程を用いることができる。図6,7を参照して具体的に説明する。 In the embodiment described above, the section travel distance, which is a relative travel position based on the section boundary, is calculated as the train travel position. However, the absolute travel represented as the absolute position in the entire travel line section The position may be calculated. As the absolute travel position, for example, about a kilometer can be used. This will be specifically described with reference to FIGS.
図6は、絶対位置積算カウンタによる絶対走行位置の算出を説明するための図である。図6(1)では、右方向を列車の進行方向とし、上から順に、レールRに伝送されるATC信号、車上装置20の受信電文、絶対位置積算カウンタのカウント値(絶対走行位置)、無信号距離カウンタのカウント値(無信号距離)、を示している。また、絶対位置積算カウンタ及び無信号距離カウンタのカウント値は同軸上で示しており、走行線区の基点(0km地点)からの距離(キロ程)で示している。この場合、左から右に列車が進行するのに伴い、絶対走行位置が大きくなることとしている。
FIG. 6 is a diagram for explaining the calculation of the absolute travel position by the absolute position integration counter. 6 (1), the right direction is the traveling direction of the train, and in order from the top, the ATC signal transmitted to the rail R, the received message of the on-
また、図6(2)は、区間IDを用いた区間境界の識別と、当該区間境界における絶対位置(以下「境界絶対位置」と称する)とを対応付けて格納した区間境界位置データを示す。境界絶対位置は、キロ程で示される。 FIG. 6B shows section boundary position data in which section boundary identification using the section ID is stored in association with an absolute position (hereinafter referred to as “boundary absolute position”) at the section boundary. The absolute boundary position is shown in kilometer.
図6(1)において、無信号距離カウンタは、図4を参照して説明した動作と同じ動作を行う。すなわち、列車が手前の区間6Tを走行中は、区間ID=「6」の走行制御情報40を連続的に受信しており、定常受信条件を満たすと判定される毎、すなわち走行制御情報40の受信毎に、無信号距離カウンタがリセットされる。次いで、区間6Tと区間7Tとの境界を通過する際に、タイミングt9以降、一時的に走行制御情報40が受信されない無信号状態となり、無信号距離カウンタはリセットされずにカウント値(無信号距離)が増加する。その後、区間ID=「7」の走行制御情報40の受信が開始され、定常受信条件を満たすと判定されたタイミングt10以降は、定常受信条件を満たすと判定される毎、すなわち走行制御情報40の受信毎に、無信号距離カウンタがリセットされる。
In FIG. 6A, the no-signal distance counter performs the same operation as described with reference to FIG. That is, while the train is traveling in the preceding
区間6T,7Tの境界を通過後、最初に定常受信条件を満たすと判定されたタイミングt10では、区間6Tの区間IDが「6」、区間7Tの区間IDが「7」であることから区間境界を通過したことが検出されるとともに、区間境界位置データより、区間6T,7Tの境界絶対位置が「10k800m」であることが分かる。
At the timing t10 when it is first determined that the steady reception condition is satisfied after passing through the boundaries of the
一方、絶対位置積算カウンタは、区間境界が検出されるまで走行距離を積算することで列車の走行絶対位置を継続してカウントする。走行距離は、例えば、車軸に取り付けられた速度発電機12から入力される回転数の計測値信号に基づいて算出してもよいし、速度算出部110によって算出された現在の走行速度を時間積分して求めることもできる。
On the other hand, the absolute position integration counter continuously counts the absolute travel position of the train by integrating the travel distance until the section boundary is detected. The travel distance may be calculated based on, for example, a rotation speed measurement value signal input from the
区間境界が検出された場合には、予め定められた当該区間境界の境界絶対位置に、無信号距離カウンタのカウンタ値を加えた位置で、絶対位置積算カウンタのカウント値が更新される。図6では、区間6T,7Tの境界を通過後、最初に定常受信条件を満たすと判定されたタイミングt10において、区間6T,7Tの境界絶対位置が区間境界位置データから読み出される。そして、読み出された境界絶対位置(図6(2)では“10k800m”)に、無信号距離カウンタのカウント値(図6(1)では“Δd”)を加えた位置で、絶対位置積算カウンタのカウント値が更新される。つまり、絶対位置積算カウンタのカウント値(絶対走行位置)は、図3を参照して説明した区間境界とみなした絶対位置で補正された絶対走行位置となる。更新後は、更新されたカウント値から走行距離の積算を開始する。
When a section boundary is detected, the count value of the absolute position integration counter is updated at a position obtained by adding the counter value of the no-signal distance counter to the predetermined boundary absolute position of the section boundary. In FIG. 6, after passing through the boundaries of the
図7は、この場合の車上装置20の構成図である。図5に示した車上装置20の構成に加えて、記憶部200は、図6(2)に示した区間境界位置データ250を記憶する。また、処理部100は、絶対走行位置算出部180を更に備える。絶対走行位置算出部180は、絶対位置積算カウンタを用いて列車の絶対走行位置を算出する。また、絶対走行位置算出部180は、境界通過検出部170によって区間境界の通過が検出されると、通過した境界の境界絶対位置を区間境界位置データ250から読み出し、読み出した境界絶対位置から無信号距離算出部140によって算出されている無信号距離分進行した位置で、絶対位置積算カウンタのカウント値(絶対走行位置)を更新する。
FIG. 7 is a configuration diagram of the on-
これにより、区間境界の通過が検出された場合には、その区間境界について予め定められた絶対位置に基づいて絶対走行位置が更新されるため、区間境界の通過を検出する毎に、絶対走行位置を補正することができる。しかも、区間境界の絶対位置から、区間境界の通過時に生じ得る無信号距離分進行した位置で、絶対走行位置が更新されるため、絶対走行位置の更新(補正ともいえる)を効率的に行うことができる。 Thus, when the passage of the section boundary is detected, the absolute traveling position is updated based on the absolute position predetermined for the section boundary. Therefore, every time the passage of the section boundary is detected, the absolute traveling position is updated. Can be corrected. In addition, since the absolute travel position is updated from the absolute position of the section boundary at the position that has traveled by the no-signal distance that may occur when passing through the section boundary, the absolute travel position can be efficiently updated (also referred to as correction). Can do.
なお、図6では、走行方向が、キロ程が大きくなる方向であるとして説明したが、逆方向の場合も同様に適用することができる。その場合、絶対位置積算カウンタはカウント値を減算することとし、区間境界の通過検出に当たっては、境界絶対位置から無信号距離分減算することで、無信号距離分進行した位置に絶対走行位置を更新することができる。 In FIG. 6, the traveling direction is described as the direction in which the kilometer increases, but the same applies to the case of the reverse direction. In that case, the absolute position integration counter subtracts the count value, and when detecting the passage of the section boundary, the absolute traveling position is updated to the position advanced by the no-signal distance by subtracting the no-signal distance from the boundary absolute position. can do.
なお、絶対走行位置の算出方法としては、走行中の走行区間と、外方直近の区間との区間境界の境界絶対位置に、区間走行距離算出部160が算出している区間走行距離を加える方法を採用することとしてもよい。
In addition, as a calculation method of the absolute travel position, a method of adding the section travel distance calculated by the section travel
1 列車制御システム
10 列車
11 受電器、12 速度発電機、13 常用ブレーキ、14 非常ブレーキ
20 車上装置
1
Claims (4)
前記走行制御情報が受信されない或いは正常に受信されない無信号状態を検出する無信号検出手段と、
前記無信号状態が継続している間の走行距離である無信号距離を算出する無信号距離算出手段と、
前記走行制御情報の受信結果に基づき、前記走行制御情報の定常受信状態にあると判断するための所定の定常受信条件を満たしたときの前記走行制御情報の区間IDが、直前に前記定常受信条件を満たしたと判定したときの区間IDと異なる場合に、前記無信号距離分手前の走行地点で区間境界を通過したことを検出する境界通過検出手段と、
を備えた車上装置。 A telegram of travel control information including at least the section ID of the section is mounted on a train that travels on the rail that is repeatedly transmitted to the rail for each section with the track circuit as a unit. An on-board device that receives the traveling control information being transmitted and detects the traveling position of the train,
A no-signal detection means for detecting a no-signal state in which the travel control information is not received or is not normally received;
A no-signal distance calculating means for calculating a no-signal distance that is a travel distance while the no-signal state continues;
Based on the reception result of the travel control information, the section ID of the travel control information when satisfying a predetermined steady reception condition for determining that the travel control information is in the steady reception state is immediately before the steady reception condition. If the section ID is different from the section ID at the time when it is determined that the condition is satisfied, the boundary passage detection means for detecting that the section boundary has been passed at the traveling point before the no-signal distance,
On-vehicle device with
を更に備えた請求項1に記載の車上装置。 A means for calculating a section travel distance, which is a travel distance based on the section boundary detected by the boundary passage detection means, and is calculated when the passage of the section boundary is detected by the boundary passage detection means. The section travel distance calculating means for changing the section travel distance to the no signal distance calculated by the no signal distance calculating means and continuing the calculation of the section travel distance;
The on-vehicle device according to claim 1, further comprising:
を更に備えた請求項1又は2に記載の車上装置。 Absolute travel position calculation means for calculating the absolute travel position of the train represented by the distance from the base point of the travel line section, and is determined in advance when passage of a section boundary is detected by the boundary passage detection means. Absolute travel position calculation means for updating the absolute travel position calculated at the position advanced by the no-signal distance from the absolute position information of the section boundary and continuing the calculation of the absolute travel position;
The on-vehicle device according to claim 1, further comprising:
前記走行制御情報が受信されない或いは正常に受信されない無信号状態を検出する無信号検出ステップと、
前記無信号状態が継続している間の走行距離である無信号距離を算出する無信号距離算出ステップと、
前記走行制御情報の受信結果に基づき、前記走行制御情報の定常受信状態にあると判断するための所定の定常受信条件を満たしたときの前記走行制御情報の区間IDが、直前に前記定常受信条件を満たしたと判定したときの区間IDと異なる場合に、前記無信号距離分手前の走行地点で区間境界を通過したことを検出する境界通過検出ステップと、
を含む走行位置検出方法。 The travel control information telegram including at least the section ID of the section is repeatedly transmitted to the rail for each section with the track circuit as a unit The train that travels on the rail is transmitted to the rail A traveling position detection method for receiving information and detecting a traveling position of the train,
A no-signal detection step of detecting a no-signal state in which the travel control information is not received or is not normally received;
A no-signal distance calculating step of calculating a no-signal distance that is a travel distance while the no-signal state continues;
Based on the reception result of the travel control information, the section ID of the travel control information when satisfying a predetermined steady reception condition for determining that the travel control information is in the steady reception state is immediately before the steady reception condition. When it is different from the section ID when it is determined that the condition is satisfied, a boundary passage detection step for detecting that the section boundary is passed at the traveling point before the no-signal distance,
A traveling position detection method including:
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