JP2017195650A - Train position correction system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、列車位置を計算する車上制御装置及び列車位置補正制御に関するものである。 The present invention relates to an on-board control device for calculating a train position and train position correction control.
GPSなどのセンサを列車に搭載し、自列車の位置検出を行う手法が確立されている。その際、センサの利用が困難な区間でも列車位置計算を行うため、特許文献1に記載の技術がある。この公報には、「前記車上制御装置は、自列車が電波受信困難エリアにいるかどうかを確認した結果、自列車が電波受信困難エリアにいる場合、前記GPS受信器から位置情報を取得したかどうかを確認せず、前記速度発電機の情報により列車位置を更新する」という記載がある。
A method for detecting the position of the own train by mounting sensors such as GPS on the train has been established. At that time, there is a technique described in
特許文献1では、GPSが使用できないトンネル等の区間では速度発電機からの情報により列車位置を更新している。しかし、速度発電機から得られる位置情報には、車輪径の変動や車輪の空転、滑走などにより誤差が蓄積してしまう問題がある。そこで本発明では、センサ装置が認識・検知できない区間でも位置情報を参照し位置補正を行う技術を提供することを目的とする。
In
上記課題を解決するために、本発明の列車位置補正システムは、列車の位置、または周囲の環境を検知するセンサと、列車の速度を検出し速度情報を出力する速度検出装置と、列車の位置を検出し位置情報を出力する位置検出装置と、位置検出装置から位置情報を取得し、位置情報と速度検出装置の出力する速度情報から得られる走行積算距離を組み合わせることで列車の位置を算出する車上制御装置と、センサによる検知ができないエリアであるセンシング不可エリアの始点位置情報と終点位置情報を組にした情報であるセンシング不可エリア情報を格納したデータベースを備え、センサが検知のできない状態から検知のできる状態に遷移したとき、車上制御装置は、データベースからセンシング不可エリア情報を取得し、センシング不可エリアの終点位置情報を参照してセンシング不可エリアの終点位置を取得し、センシング不可エリアの終点位置と車上制御装置が算出する列車の位置との距離が最小となるセンシング不可エリアの終点位置を列車の現在の位置と判断し、列車の位置を補正することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a train position correction system according to the present invention includes a sensor that detects a train position or a surrounding environment, a speed detection device that detects a train speed and outputs speed information, and a train position. A position detection device that detects the position of the vehicle and outputs the position information; the position information is acquired from the position detection device; and the position of the train is calculated by combining the travel information obtained from the position information and the speed information output from the speed detection device. It is equipped with a database that stores on-vehicle control device and non-sensing area information that is a combination of the start point position information and end point position information of the non-sensing area that is an area that cannot be detected by the sensor. When transitioning to a state where it can be detected, the on-board control device obtains non-sensing area information from the database and cannot sense Refer to the rear end position information to obtain the end position of the non-sensing area, and determine the end position of the non-sensing area where the distance between the end position of the non-sensing area and the train position calculated by the on-board controller is minimum. It is determined that the current position of the train, and the position of the train is corrected.
本発明では、特定のセンサ装置に限らず、列車が具備する既存のセンサ装置を用いて位置補正を行うことができる。また、位置補正を行うにあたって新たな装置を敷設する必要がないので設備費・メンテナンス費等を削減することができる。 In the present invention, position correction can be performed not only using a specific sensor device but also using an existing sensor device included in a train. In addition, since it is not necessary to install a new device when performing position correction, it is possible to reduce equipment costs, maintenance costs, and the like.
以下、実施例を図面を用いて説明する。 Hereinafter, examples will be described with reference to the drawings.
図1は本実施例の処理手順の実施の形態を示すフローチャートである。 FIG. 1 is a flowchart showing an embodiment of a processing procedure of this embodiment.
図2は本実施例に係る車上装置の構成図である。 FIG. 2 is a configuration diagram of the on-board device according to the present embodiment.
センサ1は、列車位置または周囲の環境を検知するための装置であり、例えばドップラーレーダ、トランスポンダ、ミリ波センサ、GPS(Global Positioning System)等がある。
The
速度検出装置2は、列車の車軸に取り付けられ、車輪の回転数に応じて生成されるパルス信号と車輪径に基づき列車速度計算を行う装置である。
The
位置検出装置3は、基準となる列車の位置を検出する装置であり、例えば、トランスポンダやBaliseなど沿線に設置され固有の位置情報を保有している地上子から位置情報を受信する列車が具備する車上子や、位置情報を入力することができるモニタ装置等である。
The
なお、位置検出装置3は、基準となる列車の位置を検出できればよく、運転士や保守員等が基準となる列車の位置を入力するものでもよい。例えば、位置検出装置3は、運転席に設置されるモニタ装置であって、このモニタ装置に運転士や保守員等が現在の列車の位置情報を入力するものでもよい。このモニタ装置に、列車が駅や停車場に停車したタイミングで、運転士や保守員等がその位置情報を入力することにより、基準となる列車の位置を検出する。
The
この位置情報は、列車の走行する路線の起点からの距離とするが、列車の位置が一意に特定できるものであれば代替可能である。例えば、緯度及び経度の情報、特定の地点からの相対位置、特定の地点からの相対距離等でも良い。 This position information is the distance from the starting point of the route on which the train travels, but can be substituted if the position of the train can be uniquely identified. For example, information on latitude and longitude, a relative position from a specific point, a relative distance from a specific point, and the like may be used.
車上制御装置4は、センサ1からのセンシング結果を受け取り、速度検出装置2から速度情報を得ることで走行積算距離を計算し、その走行積算距離と位置検出装置3から取得した基準となる列車の位置情報を組み合わせることで列車の現在の位置を算出する。さらにデータベース5からセンシング不可エリアの位置情報を取得し、センサ1がセンシング不可の状態からセンシング可能の状態になったときにセンシング不可エリアの位置を特定し、算出した列車の現在の位置を補正する。
The on-board control device 4 receives the sensing result from the
データベース5は、事前のテスト走行により記録した、センサ1によるセンシング不可エリアの位置情報を格納している。
The
図4に本実施例のセンシング不可エリアの位置情報の例を示す。この例では、例えば、1番目のセンシング不可エリアの情報として始点位置を1.6km、終点位置を1.9kmとして組にしてデータベース5に格納する。2番目以降のセンシング不可エリアの情報も同様に格納する。
FIG. 4 shows an example of position information of the non-sensing area of the present embodiment. In this example, for example, as the information of the first non-sensable area, the start point position is 1.6 km and the end point position is 1.9 km and stored in the
図1のフローチャートに基づく動作は以下のとおりである。 The operation based on the flowchart of FIG. 1 is as follows.
ステップ100:列車が駅を出発し、走行を開始する。車上制御装置4は、列車の走行の制御を開始する。その後、ステップ101へ遷移する。
Step 100: The train leaves the station and starts running. The on-board controller 4 starts control of train travel. Then, the process proceeds to
ステップ101:車上制御装置4は、列車の走行の制御を行う。この列車の走行の制御において、車上制御装置4は、センサ1にセンシングを行わせ、その出力を取得する。また、車上制御装置4は、速度検出装置2から得られる走行速度を元に走行積算距離を随時計算し、その走行積算距離と位置検出装置3から得られる基準となる位置情報を組み合わせることで列車位置を算出する。その後、ステップ102へ遷移する。
Step 101: The on-board controller 4 controls train travel. In this train travel control, the on-board controller 4 causes the
ステップ102:車上制御装置4は、センサ1から正常な出力を取得できたか確認し、取得できた場合はセンシングできる状況と判断し、ステップ108へ遷移する。取得できなかった場合はセンシングができない状況が発生したと判断し、ステップ103へ遷移する。
Step 102: The on-board control device 4 confirms whether or not a normal output has been acquired from the
ステップ103:車上制御装置4は、センシングができない状況が一定時間(事前にデータベース5に登録している複数のセンシング不可エリアの内、最もエリア間の長さが短いエリアの区間長[m]÷列車運用上の最高速度[m/s]により求められる時間[s]とする)以上継続した場合、ステップ104へ遷移する。そうでなければステップ101へ遷移する。
Step 103: The on-board control device 4 is in a state where sensing is not possible for a certain period of time (among the plurality of non-sensing areas registered in the
ステップ104:車上制御装置4は、列車がデータベース5に登録しているセンシング不可エリア内に在線していると判断する。その後、ステップ105へ遷移する。
Step 104: The on-board controller 4 determines that the train is present in the non-sensing area registered in the
ステップ105:車上制御装置4は、センサ1から正常な出力を取得できたか確認し、取得できた場合はセンシングできる状況と判断し、ステップ106へ遷移する。取得できなかった場合はセンシングができない状況と判断し、ステップ105へ遷移する。
Step 105: The on-board control device 4 confirms whether or not a normal output has been acquired from the
ステップ106:車上制御装置4は、データベース5からセンシング不可エリアの終点位置Xp_f(p=1,2,…,n)の情報を取得する。また、車上制御装置4は、列車位置Lfを計算する。さらに、車上制御装置4は、全てのセンシング不可エリアの終点Xp_f(p=1,2,…,n)の位置と列車位置Lfの差分を計算する。すなわち、車上制御装置4は、|Xp_f-Lf| (p=1,2,…,n)を計算する。その後、ステップ107へ遷移する。
Step 106: The on-board control device 4 acquires information on the end point position Xp_f (p = 1, 2,..., N) of the non-sensing area from the
ステップ107:車上制御装置4は、|Xp_f-Lf| (p=1,2,…,n)が最小となるセンシング不可エリアの終点Xm_f(m∈[1,n])の位置を列車の現在位置として位置補正する。その後、ステップ101へ遷移する。 Step 107: The on-board controller 4 determines the position of the end point Xm_f (m∈ [1, n]) of the non-sensing area where | Xp_f-Lf | (p = 1, 2,..., N) is minimum. The position is corrected as the current position. Then, the process proceeds to step 101.
ステップ108:車上制御装置4は、列車が次駅に到着した場合、ステップ109へ遷移する。車上制御装置4は、列車が駅間を走行中の場合はステップ101へ遷移する。駅に到着したことは、あらかじめデータベース5に駅の存在する位置の範囲の情報を格納し、列車の位置がその範囲にあり、かつ、速度検出装置2から得られる走行速度が一定速度(たとえば5km/h)以下になったことを以って判断する。
Step 108: The on-board controller 4 transitions to Step 109 when the train arrives at the next station. The on-board controller 4 transitions to step 101 when the train is traveling between stations. Having arrived at the station is stored in advance in the
ステップ109:列車が駅に停車し、列車の走行を終了する。車上制御装置4は、列車の走行の制御を終了する。 Step 109: The train stops at the station, and the traveling of the train is finished. The on-board control device 4 ends the control of the train travel.
以上の実施例により、センサ装置が認識・検知できない区間でも位置補正を行うことができる。 According to the above embodiment, position correction can be performed even in a section where the sensor device cannot be recognized or detected.
本実施例は、実施例1におけるステップ107の車上制御装置4が位置補正制御を行う際、その補正値の信頼性を高めるためのものである。
The present embodiment is intended to increase the reliability of the correction value when the on-board controller 4 in
図2、図3を参照し、実施例1から変更があるステップのみ、以下に示す。 With reference to FIGS. 2 and 3, only the steps that are changed from the first embodiment are shown below.
ステップ104:車上制御装置4は、列車がデータベース5に登録しているセンシング不可エリア内に在線していると判断する。その後、ステップ111へ遷移する。
Step 104: The on-board controller 4 determines that the train is present in the non-sensing area registered in the
ステップ107:車上制御装置4は、|Xp_f-Lf| (p=1,2,…,n)が最小となるセンシング不可エリアの終点Xm_f(m∈[1,n])の位置を取得する。その後、ステップ112へ遷移する。 Step 107: The on-board control device 4 acquires the position of the end point Xm_f (m∈ [1, n]) of the non-sensable area where | Xp_f-Lf | (p = 1, 2,..., N) is minimum. . Thereafter, the process proceeds to step 112.
ステップ111:車上制御装置4は、データベース5からセンシング不可エリアの始点位置Xp_s(p=1,2,…,n)の情報を取得する。また、車上制御装置4は、列車位置Lsを計算する。さらに、車上制御装置4は、全てのセンシング不可エリアの始点Xp_s(p=1,2,…,n)の位置と列車位置Lsの差分を計算する。すなわち、車上制御装置4は、|Xp_s-Ls| (p=1,2,…,n)を計算する。その後、車上制御装置4は、|Xp_s-Ls| (p=1,2,…,n)が最小となるセンシング不可エリアの始点Xq_s(q∈[1,n])の位置を取得し、ステップ105へ遷移する。
Step 111: The on-board control device 4 acquires information on the start point position Xp_s (p = 1, 2,..., N) of the non-sensing area from the
ステップ112:車上制御装置4は、データベース5を参照し、取得したセンシング不可エリアの始点Xq_sと、センシング不可エリアの終点Xm_fが組のもの、すなわち、一つのセンシング不可エリアの始点と終点であるかどうか判断する。同じであれば、ステップ113へ移行する。異なれば、計算結果に誤りがあると判断し、ステップ107で計算した結果を破棄し、ステップ101へ移行する。
Step 112: The on-board control device 4 refers to the
ステップ113:ステップ107での計算結果を信頼し、Xm_fの位置を列車の現在位置として位置補正する。その後、ステップ101へ移行する。
Step 113: The calculation result in
以上の実施例により、センサ1が認識・検知できない区間でも位置補正を行うことができ、さらにセンシング可能エリアからセンシング不可エリアへ移行する際の判定結果も考慮することでより精度の高い位置補正を行うことができる。
According to the above embodiment, position correction can be performed even in a section where the
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。 In addition, this invention is not limited to an above-described Example, Various modifications are included. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment.
1…センサ
2…速度検出装置
3…位置検出装置
4…車上制御装置
5…データベース
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記列車の速度を検出し速度情報を出力する速度検出装置(2)と、
前記列車の位置を検出し位置情報を出力する位置検出装置(3)と、
前記位置検出装置(3)から前記位置情報を取得し、前記位置情報と前記速度検出装置(2)の出力する前記速度情報から得られる走行積算距離を組み合わせることで前記列車の位置を算出する車上制御装置(4)と、
前記センサ(1)による検知ができないエリアであるセンシング不可エリアの始点位置情報と終点位置情報を組にした情報であるセンシング不可エリア情報を格納したデータベース(5)を備え、
前記センサ(1)が検知のできない状態から検知のできる状態に遷移したとき、前記車上制御装置(4)は、前記データベース(5)から前記センシング不可エリア情報を取得し、前記センシング不可エリアの終点位置情報を参照して前記センシング不可エリアの終点位置を取得し、前記センシング不可エリアの終点位置と前記車上制御装置(4)が算出する前記列車の位置との距離が最小となる前記センシング不可エリアの終点位置を前記列車の現在の位置と判断し、前記列車の位置を補正することを特徴とする列車位置補正システム。 A sensor (1) for detecting the position of the train or the surrounding environment;
A speed detection device (2) for detecting the speed of the train and outputting speed information;
A position detection device (3) for detecting the position of the train and outputting position information;
A vehicle that obtains the position information from the position detection device (3), and calculates the position of the train by combining the position information and an accumulated travel distance obtained from the speed information output from the speed detection device (2). An upper control device (4);
A database (5) that stores non-sensing area information that is information that is a combination of start point position information and end point position information of a non-sensing area that is an area that cannot be detected by the sensor (1);
When the sensor (1) transitions from a state where detection is impossible to a state where detection is possible, the on-board control device (4) acquires the non-sensing area information from the database (5), and The sensing that obtains the end point position of the non-sensing area by referring to the end point position information, and the distance between the end point position of the non-sensing area and the train position calculated by the on-board controller (4) is minimized. A train position correction system that determines an end point position of an impossible area as a current position of the train and corrects the position of the train.
前記センサ(1)が検知のできる状態から検知のできない状態に遷移したとき、前記車上制御装置(4)は、前記データベース(5)から前記センシング不可エリア情報を取得し、前記センシング不可エリアの始点位置情報を参照して前記センシング不可エリアの始点位置を取得し、前記センシング不可エリアの始点位置と前記車上制御装置(4)が算出する前記列車の位置との距離が最小となる前記センシング不可エリアの始点位置を現在の前記センシング不可エリアの始点位置と判断し、
前記センサ(1)が検知のできない状態から検知のできる状態に遷移したとき、前記車上制御装置(4)は、前記データベース(5)から前記センシング不可エリア情報を取得し、前記センシング不可エリアの終点位置情報を参照して前記センシング不可エリアの終点位置を取得し、前記センシング不可エリアの終点位置と前記車上制御装置(4)が算出する前記列車の位置との距離が最小となる前記センシング不可エリアの終点位置を現在の前記センシング不可エリアの終点位置と判断し、現在の前記センシング不可エリアの始点位置の前記始点位置情報と現在の前記センシング不可エリアの終点位置の前記終点位置情報が組のものであるとき、現在の前記センシング不可エリアの終点位置を前記列車の現在の位置と判断し、前記列車の位置を補正することを特徴とする列車位置補正システム。 The train position correction system according to any one of claims 1 to 3,
When the sensor (1) transitions from a detectable state to a non-detectable state, the on-board controller (4) acquires the non-sensing area information from the database (5), and The sensing which obtains the starting point position of the non-sensing area with reference to the starting point position information, and the distance between the starting point position of the non-sensing area and the train position calculated by the on-board controller (4) is minimized. The starting point position of the impossible area is determined as the current starting point position of the non-sensing area,
When the sensor (1) transitions from a state where detection is impossible to a state where detection is possible, the on-board control device (4) acquires the non-sensing area information from the database (5), and The sensing that obtains the end point position of the non-sensing area by referring to the end point position information, and the distance between the end point position of the non-sensing area and the train position calculated by the on-board controller (4) is minimized. The end point position of the non-sensing area is determined as the current end point position of the non-sensing area, and the start point position information of the current start point position of the non-sensing area and the end point position information of the current non-sensing area end point are combined. The end position of the current non-sensing area is determined as the current position of the train, and the position of the train is determined. Train position correction system, characterized in that corrected.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (2)
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WO2020115793A1 (en) * | 2018-12-03 | 2020-06-11 | 三菱電機株式会社 | Onboard control device, wayside coil, wayside control device, wireless train control system, and train position correction method |
CN116215614A (en) * | 2023-04-21 | 2023-06-06 | 湖南中车时代通信信号有限公司 | Safety processing method, medium and system for train positioning confidence interval |
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2016
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