JP2018114790A - Railway control system using optical cable - Google Patents
Railway control system using optical cable Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018114790A JP2018114790A JP2017005517A JP2017005517A JP2018114790A JP 2018114790 A JP2018114790 A JP 2018114790A JP 2017005517 A JP2017005517 A JP 2017005517A JP 2017005517 A JP2017005517 A JP 2017005517A JP 2018114790 A JP2018114790 A JP 2018114790A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- train
- optical cable
- track
- railway
- control system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 84
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 18
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 abstract description 16
- 230000004304 visual acuity Effects 0.000 abstract 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 9
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 208000013166 Abnormality of the head Diseases 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000009940 knitting Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
本発明は、光ファイバセンシング技術を用いた列車等の位置検出技術に関し、特に軌道に沿って敷設された光ファイバケーブル(以下、単に光ケーブル)を使用して列車の位置を検出し鉄道関連設備(列車を含む)を制御する機能を備えた鉄道制御システムに利用して有効な技術に関する。 The present invention relates to position detection technology for trains and the like using optical fiber sensing technology, and in particular, to detect the position of a train using an optical fiber cable (hereinafter simply referred to as an optical cable) laid along a track, The present invention relates to a technology that is effective when used in a railway control system having a function of controlling trains (including trains).
従来、鉄道軌道においては、信号機や転てつ機を制御したり列車と列車の距離を確保したりするため、ある一定の距離毎(数百m〜数km;駅構内は数10mの場合もある)に区切られたレールに、検知電流を流して、列車の車軸によってレール間を短絡することで列車在線の有無を検出する技術がある。 Conventionally, in order to control traffic lights and turning machines and to secure the distance between trains on railway tracks, every certain distance (several hundred meters to several kilometers; even within several tens of meters within a station premises) There is a technique for detecting the presence or absence of a train on the rail by passing a detection current through the rails separated by (a) and short-circuiting the rails by the train axle.
また、近年、実用化されている無線列車制御システムは、もともと軌道回路が行なっていた列車の位置検出を列車自身が行うもので、列車側に車上制御装置を搭載すると共に、地上側に地上制御装置を設置して、速度発電機の信号を基に走行位置を計算しつつ、列車に設けた車上子が線路に設置された地上子のIDを読み取ることにより列車の現在位置を補正し、その位置情報を地上制御装置に送信する。 Also, in recent years, the radio train control system that has been put into practical use is the one where the train itself detects the position of the train, which was originally performed by the track circuit. Install the control device, calculate the travel position based on the signal from the speed generator, and correct the current position of the train by reading the ID of the ground element installed on the track by the upper element installed in the train The position information is transmitted to the ground control device.
そして、地上制御装置は、各列車から送られてくる位置情報に基づいて各列車を管理すると共に、各列車の先行列車の位置情報と進路に基づく停止限界を示す情報を各列車の車上制御装置に送信する。すると、車上制御装置は、受信した情報に基づいてブレーキパターン信号を作成してブレーキ制御を行う。ブレーキパターン信号は、停止すべき位置までの距離に応じた速度制御特性を示すパターン信号であり、列車が先行列車に近づくと自動的にブレーキがかかって衝突を回避することができる。このような列車制御システムに関する発明としては、例えば特許文献1に記載されているものがある。 The ground control device manages each train based on the position information sent from each train, and controls the position information of the preceding train of each train and the information indicating the stop limit based on the route on-board control of each train. Send to device. Then, the on-board controller creates a brake pattern signal based on the received information and performs brake control. The brake pattern signal is a pattern signal indicating a speed control characteristic according to the distance to the position to be stopped. When the train approaches the preceding train, the brake is automatically applied to avoid a collision. As an invention relating to such a train control system, there is one described in Patent Document 1, for example.
一方、光ファイバ振動センサを用いて物体の位置を検出する発明として、例えば特許文献2に記載されている発明がある。この発明は、光ファイバ侵入監視装置に関するもので、波長が異なる2つの光源と、この2つの光源に対応して光ファイバの干渉光を検出する2種類の受光部とを備えた光ファイバ振動センサ検出装置とを設けている。なお、この発明は、振動センサ用光ケーブルに光ケーブル切断検出用光ファイバを収容することで、振動センサ用光ケーブルの切断および切断位置を検出できるようにした点を特徴としている。 On the other hand, as an invention for detecting the position of an object using an optical fiber vibration sensor, there is an invention described in Patent Document 2, for example. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber intrusion monitoring apparatus, and includes an optical fiber vibration sensor including two light sources having different wavelengths and two types of light receiving units that detect interference light of an optical fiber corresponding to the two light sources. And a detection device. The present invention is characterized in that the optical cable for detecting the disconnection of the optical cable is accommodated in the optical cable for the vibration sensor so that the cutting and cutting position of the optical cable for the vibration sensor can be detected.
鉄道においては、1つの路線に編成長の異なる旅客列車及び貨物列車が走行することがある。また、貨物列車は車両の編成数が毎回異なる。そのため、このような路線では、列車の長さを考慮した制御が望ましい。しかし、上述した軌道回路装置によって列車在線の有無を検出する技術にあっては、軌道回路単位でしか検出することができない。また、保守用車等の絶縁走行作業用車両は左右の車輪間が絶縁されているため、走行位置を軌道回路装置では検出することができない。 In railways, passenger trains and freight trains with different knitting growth may travel on one route. A freight train has a different number of vehicles each time. Therefore, on such a route, control in consideration of the length of the train is desirable. However, in the technique of detecting the presence / absence of a train line using the track circuit device described above, it can be detected only in track circuit units. In addition, in an insulated traveling vehicle such as a maintenance vehicle, the left and right wheels are insulated from each other, so the traveling position cannot be detected by the track circuit device.
これに対し、特許文献1に記載されている発明においては、車上子が地上子のIDを読み取り、車上制御装置はIDに基づいて線路地図データから現在位置を算出し、この位置情報に基づいて列車の速度情報(車輪の回転数)を積算した移動距離を補正して列車の走行に伴う先頭位置を算出する。また、特許文献1における無線列車制御システムは、この先頭位置に列車長を足した長さを走行中の列車の占有区間とし、これを列車の在線位置として管理するようにしており、列車長を考慮した制御を行うことが可能である。 On the other hand, in the invention described in Patent Document 1, the vehicle upper element reads the ID of the ground element, and the vehicle upper control device calculates the current position from the track map data based on the ID, and uses this position information. Based on this, the travel distance obtained by integrating the train speed information (the number of rotations of the wheels) is corrected to calculate the leading position associated with the traveling of the train. In addition, the wireless train control system in Patent Document 1 uses the length obtained by adding the train length to the head position as the occupied section of the running train, and manages this as the train location, It is possible to perform control in consideration.
ただし、列車長を考慮した制御が可能になるのは、列車長が固定されている場合(当該路線を走行するすべての列車の編成数が同一である場合)に限られる。また、無線列車制御システムは、軌道に沿って配設された地上装置およびそれぞれの列車に搭載された車上装置を必要とする非常に大掛かりなシステムであるため、既存路線に新たに展開する際には大幅なコストアップを招く。また、電磁ノイズに対する耐性が低いという課題がある。 However, the control considering the train length is possible only when the train length is fixed (when the number of trains on the route is the same). In addition, the radio train control system is a very large system that requires a ground device arranged along the track and an on-board device mounted on each train. Incurs a significant cost increase. Moreover, there exists a subject that the tolerance with respect to electromagnetic noise is low.
一方、特許文献2に記載されている侵入監視装置等で使用されているような光ファイバ振動センサを利用して、列車長を含んで列車の位置を検出することも考えられるが、鉄道軌道は監視範囲が非常に広く、数10kmにも及ぶ。このような広範囲に光ファイバ振動センサを敷設して列車位置を検出する場合、単に軌道に沿って光ケーブルを敷設する従来の一般的な光ケーブル敷設方法では、数m(例えば5m〜10m)程度の検出誤差が生じてしまうという課題がある。 On the other hand, it is conceivable to detect the position of the train including the train length using an optical fiber vibration sensor such as that used in the intrusion monitoring device described in Patent Document 2, but the railway track is The monitoring range is very wide, reaching several tens of kilometers. In the case of detecting a train position by installing an optical fiber vibration sensor in such a wide range, a conventional general optical cable laying method in which an optical cable is simply laid along a track detects about several meters (for example, 5 m to 10 m). There is a problem that an error occurs.
本発明は上記のような課題に着目してなされたもので、その目的とするところは、大幅なコストアップを招くことなく、列車長を含んで列車の位置を検出することができるとともに電磁ノイズに対する耐性の高い鉄道制御システムを提供することにある。
本発明の他の目的は、踏切制御に影響を与えることなく、絶縁走行作業用車両の位置を検出することができる列車位置検出技術を提供することにある。
The present invention has been made paying attention to the problems as described above, and the object of the present invention is to detect the position of the train including the train length without incurring a significant cost increase, and electromagnetic noise. It is to provide a railway control system having high resistance to the above.
Another object of the present invention is to provide a train position detection technique capable of detecting the position of an insulated traveling work vehicle without affecting railroad crossing control.
本発明のさらに他の目的は、既存のシステムにはない機能を備え精度の高い運行制御を行えるとともに電磁ノイズに対する耐性の高い鉄道制御システムを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、既存の転てつ機等の鉄道設備に電磁ノイズや浸水に弱いセンサを取り付けることなく、鉄道設備の異常を検知することができる技術を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide a railway control system that has functions not found in existing systems and can perform highly accurate operation control and is highly resistant to electromagnetic noise.
Another object of the present invention is to provide a technique capable of detecting an abnormality in a railway facility without attaching a sensor that is vulnerable to electromagnetic noise or water inundation to the existing railway facility such as a turning machine. .
上記課題を解決するために、本出願に係る発明は、
鉄道軌道に沿って敷設された光ケーブルと、
前記光ケーブルに接続され該光ケーブルに対してレーザ光を出射する光源および光ケーブル内の散乱光を検出する光検出手段と、
前記光検出器が検出した光信号を周波数解析する周波数解析手段と、
前記周波数解析手段からの信号に基づいて列車位置を検出し鉄道関連設備を制御する制御手段と、を備えた鉄道制御システムにおいて、
前記光ケーブルは、前記鉄道軌道において列車の通過を検出したい地点で、当該光ケーブルの分解能に関連して決まるいずれかの区分が軌道を横切るように配設したものである。
In order to solve the above problems, the invention according to the present application is
An optical cable laid along the railroad track,
A light source connected to the optical cable and emitting laser light to the optical cable; and a light detecting means for detecting scattered light in the optical cable;
Frequency analysis means for analyzing the frequency of the optical signal detected by the photodetector;
In a railway control system comprising a control means for detecting a train position based on a signal from the frequency analysis means and controlling railway related equipment,
The optical cable is arranged such that any section determined in relation to the resolution of the optical cable crosses the track at a point where it is desired to detect passage of the train on the railroad track.
上記のように構成された鉄道制御システムによれば、列車の位置を検出したい地点で光ケーブルの分解能に対応する区分が軌道と交差するよう配設されているため、光ケーブルの分解能に基づく誤差があったとしても、その誤差に関係なく列車の位置(列車が通過したこと)を検出することができる。また、光ケーブルは比較的安価に入手できるので、大幅なコストアップを招くことなく、列車の位置を正確に検出することができるシステムを構築することができる。しかも、電気信号を用いないので電磁ノイズに対する耐性を高めることができる。
さらに、振動を検知して列車位置を検出する方式であり、列車の位置を検出するために、軌道回路やATC制御システムのようにレールに電流を流す必要がないとともに、レール間を車軸等で短絡する必要もないので、踏切制御に影響を与えることなく絶縁走行作業用車両の位置を検出することができる。
According to the railway control system configured as described above, since the section corresponding to the resolution of the optical cable intersects the track at the point where the position of the train is to be detected, there is an error based on the resolution of the optical cable. Even so, the position of the train (that the train has passed) can be detected regardless of the error. In addition, since the optical cable can be obtained at a relatively low cost, a system capable of accurately detecting the position of the train can be constructed without causing a significant cost increase. In addition, since no electrical signal is used, resistance to electromagnetic noise can be increased.
Furthermore, it is a method of detecting the train position by detecting the vibration. In order to detect the position of the train, it is not necessary to pass a current through the rail as in the track circuit or the ATC control system, and between the rails with an axle or the like Since it is not necessary to short-circuit, the position of the insulated traveling work vehicle can be detected without affecting the level crossing control.
ここで、望ましくは、前記光ケーブルは、軌道を横切る部位を含んでループ状に配設されているように構成する。
上記のような構成によれば、1つループが2箇所で軌道を横切ることになるため、1箇所で軌道を横切る場合に比べて、当該箇所を通過する列車やループの内側に存在する鉄道設備の振動をより正確に検出することができる。
また、ループの内側に鉄道設備の機器が存在するようにループを設定することで、列車が鉄道設備の機器に近づいていることや遠ざかること、および鉄道設備の機器に異常が生じているか否かを検出することができる。さらに、転てつ機等の鉄道設備に電磁ノイズや浸水に弱いセンサを取り付けることなく、鉄道設備の異常を検知することができる。
Here, preferably, the optical cable is configured to be arranged in a loop shape including a portion crossing the track.
According to the configuration as described above, since one loop crosses the track at two locations, compared to a case where the track crosses the track at one location, a train passing through the location or a railway facility existing inside the loop Can be detected more accurately.
Whether the train is approaching or moving away from the railroad equipment and whether there is an abnormality in the equipment of the railroad equipment by setting the loop so that the equipment of the railroad equipment exists inside the loop Can be detected. Furthermore, it is possible to detect an abnormality in the railway facility without attaching a sensor that is sensitive to electromagnetic noise or water inundation to the railway facility such as a turning machine.
また、望ましくは、前記光ケーブルは、前記鉄道軌道において列車の通過を検出したい2つの地点において、軌道を横切るようにループ状に配設されているように構成する。
かかる構成によれば、2つの地点でそれぞれ列車が通過していることを高精度に検出できるので、走行している列車の速度を把握することができる。
Preferably, the optical cable is arranged in a loop shape so as to cross the track at two points where it is desired to detect the passage of the train on the rail track.
According to such a configuration, it can be detected with high accuracy that the train is passing at each of the two points, so that the speed of the running train can be grasped.
さらに、望ましくは、前記光ケーブルは、前記ループの内側に分岐器が存在するように配設されているように構成する。
かかる構成によれば、電磁ノイズや浸水に弱いセンサを取り付けることなく、分岐器を構成する転てつ機の異常やてっさ部の異常を検出することができる。
Further, preferably, the optical cable is configured such that a branching device exists inside the loop.
According to such a configuration, it is possible to detect an abnormality of the turning machine and an abnormality of the head portion constituting the branching device without attaching a sensor that is weak against electromagnetic noise or water immersion.
また、望ましくは、前記制御装置は、前記2つの地点における列車の通過タイミングに基づいて前記鉄道軌道上を走行する列車の長さを算出し、先行列車の最後尾と後続列車の先頭との距離および後続列車の速度を算出し、前記後続列車に制御情報を送信する機能を備えるように構成する。
かかる構成によれば、所定の地点を通過している列車の長さを算出することができるため、先行列車の最後尾と後続列車の先頭との距離を把握した上で、後続列車に適切な制御情報を送信することができるため、先行列車と後続列車が異常に接近しないようにより正確な制御を行うことができる。
Preferably, the control device calculates the length of the train traveling on the railroad track based on the train passage timing at the two points, and the distance between the tail of the preceding train and the head of the following train And a function of calculating the speed of the following train and transmitting control information to the following train.
According to such a configuration, since the length of the train passing through the predetermined point can be calculated, the distance between the tail of the preceding train and the head of the succeeding train is grasped, and the train is appropriate for the following train. Since control information can be transmitted, more accurate control can be performed so that the preceding train and the following train do not approach abnormally.
本発明によれば、大幅なコストアップを招くことなく列車の位置を検出することができるとともに、電磁ノイズに対する耐性の高い鉄道制御システムを実現することができる。 また、踏切制御に影響を与えることなく、絶縁走行作業用車両の位置を検出することできる。 さらに、既存の転てつ機等の鉄道設備に電磁ノイズや浸水に弱いセンサを取り付けることなく、鉄道設備の異常を検知することができる。また、列車長を含んで列車の位置を検出することができるという既存のシステムにはない機能を備えるため、精度の高い運行制御を行えるという効果がある。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being able to detect the position of a train, without causing a big cost increase, the railroad control system with high tolerance with respect to electromagnetic noise is realizable. Further, the position of the insulated traveling work vehicle can be detected without affecting the level crossing control. Furthermore, it is possible to detect an abnormality in the railway facility without attaching a sensor that is vulnerable to electromagnetic noise or water inundation to the existing railway equipment such as a turning machine. Moreover, since the function which is not in the existing system which can detect the position of a train including a train length is provided, there exists an effect that operation control with high precision can be performed.
以下、図面を参照しながら、本発明に係る光ケーブルを使用した列車位置検出機能を有する鉄道制御システムの実施の形態について説明する。
図1(A)は光ケーブルを使用した列車位置検出機能を実現するためのシステムの構成例を示すシステム構成図である。
本実施形態における列車位置検出のためのシステムにおいては、図1(A)に示すように、複数の駅10A−10B−10Cに渡って、1本の光ケーブル11が軌道12に沿って敷設されているとともに、光ケーブル11は特に列車の通過を検知したい箇所にてループ11a,11b……を形成しながら敷設されている。具体的には、例えば図1(B)に示すように、分岐器13の転てつ機や信号機14a,14b……等、連動装置によって制御されていた機器の近傍にて局所的なループ11a,11b……を形成するように敷設されている。
Hereinafter, embodiments of a railway control system having a train position detection function using an optical cable according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1A is a system configuration diagram illustrating a configuration example of a system for realizing a train position detection function using an optical cable.
In the system for detecting a train position in the present embodiment, as shown in FIG. 1A, one
そして、光ケーブル11の一方の端部には、図1(A)に示すように、光ケーブル11を構成する光ファイバのコアに対してレーザ光を出射する光源およびコア内の散乱光を検出する光学的時間領域反射計(OTDR)のような光検出器を備えた光学装置(光デバイス)21が接続されている。本実施形態では、光ファイバ内のレイリー散乱光を検出可能なOTDRが光検出器として使用されており、振動が印加されると微小な変形(歪み)を生じそれによって散乱光が変化する現象を検知する振動センサとして光ファイバを利用し、検出した光信号を周波数解析部22で処理することで、光ファイバにより検出した振動が列車の通過あるいは転てつ機等の機器の異常に基づく振動であるか否か判定するように構成されている。
At one end of the
上記のように、列車の通過を検知したい箇所にてループをなすように光ケーブル11を敷設しているのは、光ファイバの振動に伴う散乱光の変化を検出する方式の場合、光ファイバの長さや太さ、検出器の性能等にもよるが概ね数m単位で振動が発生している距離を測定することができる、つまり分解能が数mとなるためである。
本実施形態では、光ケーブル11を長さ方向に沿って、上記分解能に相当する長さで光ケーブルを区分し、いずれかの区分を、列車の通過を検出したい地点(キロ程)において軌道をほぼ直交する方向に横切るように配設し、少し戻った地点で軌道を逆方向へ横切るように光ケーブルを配設してループを形成する。具体的には、上記区分の長さがNで軌道の幅がM(M<N)の場合、図1(B)に示すように、1区分の範囲で軌道を横切り、軌道の途中で区分が替わらないように調整しながら配設すれば良い。
As described above, the
In this embodiment, the
本発明者らが選択した検出方式および解析方法を適用した場合について検討した結果によれば、光ケーブルの全長が数km〜数10kmの場合、分解能すなわち1区分の長さNは5m〜10m程度であった。一方、軌道の幅は複線区間でも平均5m以下であり、上記のような光ケーブルの横断配設は充分に可能である。なお、使用する光ケーブルが決まれば、分解能すなわち1区分の長さNも一義的に決まるので、光ケーブルを配設した時点で、どの区分がどの地点で軌道を横切っているかを示すテーブル(対応表)を作成することができ、このテーブルを使用することで、振動の解析結果および振動を検出した区分の情報から列車の通過を判断することができる。 According to the result of studying the case where the detection method and the analysis method selected by the present inventors are applied, when the total length of the optical cable is several kilometers to several tens of kilometers, the resolution, that is, the length N of one section is about 5 m to 10 m. there were. On the other hand, the width of the track is an average of 5 m or less even in the double-track section, and the above-described optical cable can be sufficiently arranged transversely. If the optical cable to be used is determined, the resolution, that is, the length N of one section, is also uniquely determined. Therefore, a table indicating which section crosses the track at which point when the optical cable is installed (correspondence table). By using this table, it is possible to determine the passage of the train from the analysis result of the vibration and the information of the section where the vibration is detected.
上記のように光ケーブルを配設することによって、センサの分解能が数mであり単に光ケーブルを軌道に沿って敷設しただけでは数mの誤差が生じるのに対して、本実施形態によれば列車が通過したことすなわち列車の位置を、1m以下(数cm〜数10cm)の精度で検出することができるようになる。
また、列車の通過を検出したい地点が2か所あり、2地点間が比較的近い場合には、それぞれの地点で軌道をほぼ直交する方向に横切るように光ケーブル11を配設することでループ11aを形成すると良い。これにより、1つのループ11aまたは11bによってそれぞれ2地点での列車の通過を検出することができる。
By disposing the optical cable as described above, the resolution of the sensor is several meters, and an error of several meters occurs simply by laying the optical cable along the track. Passing, that is, the position of the train can be detected with an accuracy of 1 m or less (several centimeters to several tens of centimeters).
Further, when there are two points where it is desired to detect the passage of the train and the two points are relatively close to each other, the
分岐器の箇所では、分岐器13の前後で光ケーブル11が軌道12を横切り、分岐器を囲むループを形成するように配設しても良い。これにより、分岐器が動作したことを検出することが可能となり、分岐器の異常も検出することが可能となる。列車の通過か分岐器の異常かは、振動が継続する時間の違いや振動パターンの違いから判別することができる。
さらに、分岐器13の設置箇所では、図1(C)に示すように、転てつ機15aを含む転てつ機部15およびてっさ部16を、別々に囲むように、2つのループ11a,11bを形成するように光ケーブル11を配設しても良い。これにより、転てつ機15aの異常とてっさ部16の異常を区別して検出することができる。
At the place of the branching device, the
Further, at the place where the branching
次に、上記光ファイバセンサを使用した列車位置検出機能を利用した鉄道制御システムについて、図2を用いて説明する。
本実施形態では、図2(A)に示すように、周波数解析部22に制御部30が接続されており、制御部30は、周波数解析部22からの信号に基づいて列車の位置を判定し、従来の連動装置に代わって、図2(B)に示すように、分岐器13の転てつ機15aや信号機14a,14b……を駆動制御するように構成されている。
周波数解析部22は、プログラムと該プログラムを実行するCPU(中央演算処理装置)等の演算処理装置とによって構築することができる。制御部30は、図示しないが、CPU(中央演算処理装置)等の演算処理装置や、ROM(リードオンリメモリ)やRAM(ランダムアクセスメモリ)等のデータ記憶装置などから構成される。
Next, a railway control system using the train position detection function using the optical fiber sensor will be described with reference to FIG.
In this embodiment, as shown in FIG. 2A, a
The
また、転てつ機や信号機等の制御部30が、図3(A)に示すように、駅ごとに駅制御装置30A,30B,30C……として設けられている場合には、例えば駅制御装置30Aに設けられている周波数解析部22からの信号に基づく列車位置検出情報を、列車運行管理装置のような上位制御装置40へ渡して、上位制御装置40から駅制御装置30B,30C……へ伝送するように構成することができる。
なお、上位制御装置40を介さずに、駅制御装置30Aが直接他の駅制御装置30B,30C……へ列車位置検出情報を伝えるように構成しても良い。駅制御装置30A,30B,30C……は、図3(B)に示すように、受信した列車位置検出情報に基づいて、自己の制御下の転てつ機や信号機をそれぞれ制御する。
Further, when the
Note that the
次に、本発明の他の実施形態について、図4を用いて説明する。この実施形態は、上述したセンシング技術を用いて検出した列車位置情報に基づいて列車を制御するシステムに適用したものである。
本実施形態では、図4(A)に示すように、複数の駅間に渡って1本の光ケーブル11が軌道12に沿って敷設されているとともに、光ケーブル11は特に列車の通過を検知したい箇所にてループ11a,11bを形成しながら敷設されている。また、図4(B)に示すように、所定距離L1だけ離れた2つの地点A,Bで光ケーブル11がそれぞれ軌道を横切ることで局所的なループ11cを形成するように敷設されている。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is applied to a system that controls a train based on train position information detected using the sensing technology described above.
In this embodiment, as shown in FIG. 4 (A), a single
また、列車50には、列車運行管理装置40’との間で無線によってデータの送受信を行う無線通信部51と、列車の速度等の制御を行う制御部52とを備えた車上制御装置が搭載されている。列車運行管理装置40’は、光ケーブル11および光学装置、周波数解析部からなる列車位置検出装置からの列車位置情報に基づいて列車間の距離を把握し、例えば後続列車が先行列車に近づき過ぎたような場合には、停止指令(停止進路情報を含む)を後続の列車50へ送信して制御部52が停止制御を行うようになっている。列車運行管理装置40’は、列車側の無線通信部51と通信可能な無線通信部41を備える。
The
さらに、本実施形態では、図4(B)に示す光ケーブルのループ11cを利用して検出した、2地点間距離L1を列車が通過するのに要した時間に基づいて、列車運行管理装置40’が列車の速度を算出して、停止指令を送る場合の停止進路情報を作成することができるようになっている。
また、列車運行管理装置40’は、ループ11cを利用して検出した2地点間距離L1を列車が通過するのに要した時間といずれか一方の地点での振動継続時間とから、列車の速度および列車の長さL2を算出して、先行列車(最後尾)と後続列車(先頭)との距離を正確に把握して、停止指令を送る場合の停止進路情報を作成するようにしている。
Furthermore, in the present embodiment, the train
In addition, the train
従来の無線列車制御システムでは、列車の長さを把握する手段がなかったため、列車の長さを一律に扱って列車間距離を算出し制御を行なっていたが、本実施形態によれば、列車の長さを把握できるので、より正確な停止進路情報を作成して列車制御を行うことができるようになる。
なお、上記説明では、所定の地点に設けた光ケーブル11のループによって、列車の位置を検出するとしたが、既存の列車の中には速度発電機(タコジェネレータ)が設けられているものがあるで、そのような列車に関しては、速度発電機からの信号に基づいて列車が走行距離を算出して列車運行管理装置40’へ送信することで、列車運行管理装置40’が受信した走行距離と、図4(B)に示すループを利用して検出した時間および速度とから、列車の位置を把握するようにしてもよい。
In the conventional wireless train control system, since there was no means for grasping the train length, the train length was uniformly treated to calculate and control the distance between trains. Therefore, train control can be performed by creating more accurate stop route information.
In the above description, the position of the train is detected by the loop of the
また、上記実施形態では、複数の駅間にわたって1本の光ケーブルを、途中でループを形成しながら軌道に沿って敷設した形態について説明したが、ループを形成せずに、図4(C)に示すように、所定の地点A,Bで光ケーブル11が軌道12を直交方向に横切るようにして、蛇行しながら軌道に沿って一方向へ延びるように敷設しても良い。この際、前述したように、光ケーブルの1区分のみが軌道(レール)を横切るように配設すれば、列車の位置(列車が所定の地点を通過したこと)を高精度に検出することができる。
Moreover, although the said embodiment demonstrated the form which laid along the track | orbit while forming the loop in the middle of one optical cable over several stations, it does not form a loop, but in FIG.4 (C). As shown, the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形や変更が可能である。例えば、光ケーブルを軌道に沿って敷設する際に、予め光ケーブルの所定部位(区分)が軌道を所定地点で横切るように敷設する代わりに、先ず光ケーブルの区分を気にせずに光ケーブルを敷設し、その後に、計測を行なって、光ケーブルの各区分と横断地点の距離との関係を取得して、制御部30で使用するテーブル(対応表)を作成するようにしても良い。
さらに、上記実施形態では、光ケーブルが軌道をほぼ直交する方向に横切るように配設すると説明したが、許容される誤差との関係で、45度(以下例えば30度)のような角度で軌道と交差して横切るように配設しても良い。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation and change are possible. For example, when laying an optical cable along a track, instead of laying a predetermined portion (section) of the optical cable in advance so as to cross the track at a predetermined point, first laying the optical cable without worrying about the section of the optical cable, In addition, measurement may be performed to obtain a relationship between each section of the optical cable and the distance between the crossing points, and a table (correspondence table) used in the
Furthermore, in the above-described embodiment, it has been described that the optical cable is arranged so as to cross the trajectory in a direction substantially orthogonal to the trajectory. However, in relation to the allowable error, the trajectory is at an angle such as 45 degrees (hereinafter, for example, 30 degrees). You may arrange | position so that it may cross and cross.
10 駅
11 光ケーブル
11a,11b,11c ループ
12 軌道
13 分岐器
14a,14b,14c 信号機
15 転てつ機部
16 てっさ部
21 光学装置(光源および光検出手段)
22 周波数解析部
30 制御部
30A,30B,30C 駅制御装置
40 上位制御装置(列車運行管理装置)
50 列車
10
22
50 trains
Claims (6)
前記光ケーブルに接続され該光ケーブルに対してレーザ光を出射する光源および光ケーブル内の散乱光を検出する光検出手段と、
前記光検出器が検出した光信号を周波数解析する周波数解析手段と、
前記周波数解析手段からの信号に基づいて列車位置を検出し鉄道関連設備を制御する制御手段と、を備えた鉄道制御システムであって、
前記光ケーブルは、前記鉄道軌道において列車の通過を検出したい地点で、当該光ケーブルの分解能に関連して決まるいずれかの区分が軌道を横切るように配設されていることを特徴とする鉄道制御システム。 An optical cable laid along the railroad track,
A light source connected to the optical cable and emitting laser light to the optical cable; and a light detecting means for detecting scattered light in the optical cable;
Frequency analysis means for analyzing the frequency of the optical signal detected by the photodetector;
A railroad control system comprising: control means for detecting a train position based on a signal from the frequency analysis means and controlling railroad related equipment,
The railroad control system, wherein the optical cable is arranged so that any section determined in relation to the resolution of the optical cable crosses the track at a point where it is desired to detect passage of the train on the railroad track.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017005517A JP6846208B2 (en) | 2017-01-17 | 2017-01-17 | Railway control system using optical cable |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017005517A JP6846208B2 (en) | 2017-01-17 | 2017-01-17 | Railway control system using optical cable |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018114790A true JP2018114790A (en) | 2018-07-26 |
JP6846208B2 JP6846208B2 (en) | 2021-03-24 |
Family
ID=62985061
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017005517A Active JP6846208B2 (en) | 2017-01-17 | 2017-01-17 | Railway control system using optical cable |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6846208B2 (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110316227A (en) * | 2019-06-21 | 2019-10-11 | 北京交通大学 | Heavy haul train running rate recognizing method and device |
KR20200017035A (en) * | 2018-08-08 | 2020-02-18 | (주)에이알텍 | Railway Track Environmental Analysis System |
WO2020116031A1 (en) | 2018-12-03 | 2020-06-11 | 日本電気株式会社 | Railroad monitoring system, railroad monitoring device, railroad monitoring method, and non-transitory computer-readable medium |
CN111891185A (en) * | 2020-07-24 | 2020-11-06 | 交控科技股份有限公司 | Rail transit train parking method and system |
JP2021501080A (en) * | 2017-10-30 | 2021-01-14 | コヌクス ゲーエムベーハー | How to determine the elemental characteristics of railroad track elements |
WO2021009891A1 (en) * | 2019-07-18 | 2021-01-21 | 株式会社京三製作所 | Monitoring device |
CN114194256A (en) * | 2022-01-04 | 2022-03-18 | 安徽洪鸿光电技术有限公司 | Train positioning method based on optical fiber detection technology |
AT526192A1 (en) * | 2022-06-01 | 2023-12-15 | Ait Austrian Inst Tech Gmbh | Track-precise location of track-bound vehicles |
JP7466136B2 (en) | 2019-09-13 | 2024-04-12 | 東海旅客鉄道株式会社 | Maintenance work vehicle communication system and maintenance work vehicle communication method |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07198471A (en) * | 1993-12-29 | 1995-08-01 | Anritsu Corp | Vibration source position detector |
JP2004527030A (en) * | 2001-02-15 | 2004-09-02 | キネテイツク・リミテツド | Traffic monitoring |
JP2007530970A (en) * | 2004-03-31 | 2007-11-01 | ブリティッシュ・テレコミュニケーションズ・パブリック・リミテッド・カンパニー | Disturbance location assessment |
WO2013114135A2 (en) * | 2012-02-01 | 2013-08-08 | Optasense Holdings Limited | Control of transport networks |
WO2016124944A1 (en) * | 2015-02-06 | 2016-08-11 | Optasense Holdings Limited | Optical fibre sensing |
-
2017
- 2017-01-17 JP JP2017005517A patent/JP6846208B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07198471A (en) * | 1993-12-29 | 1995-08-01 | Anritsu Corp | Vibration source position detector |
JP2004527030A (en) * | 2001-02-15 | 2004-09-02 | キネテイツク・リミテツド | Traffic monitoring |
JP2007530970A (en) * | 2004-03-31 | 2007-11-01 | ブリティッシュ・テレコミュニケーションズ・パブリック・リミテッド・カンパニー | Disturbance location assessment |
WO2013114135A2 (en) * | 2012-02-01 | 2013-08-08 | Optasense Holdings Limited | Control of transport networks |
WO2016124944A1 (en) * | 2015-02-06 | 2016-08-11 | Optasense Holdings Limited | Optical fibre sensing |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021501080A (en) * | 2017-10-30 | 2021-01-14 | コヌクス ゲーエムベーハー | How to determine the elemental characteristics of railroad track elements |
US11597418B2 (en) | 2017-10-30 | 2023-03-07 | Konux Gmbh | Method for determining an element characteristic of a railroad element |
JP7020744B2 (en) | 2017-10-30 | 2022-02-16 | コヌクス ゲーエムベーハー | How to determine the elemental characteristics of a railroad track element |
KR102124218B1 (en) * | 2018-08-08 | 2020-06-17 | (주)에이알텍 | Railway Track Environmental Analysis System |
KR20200017035A (en) * | 2018-08-08 | 2020-02-18 | (주)에이알텍 | Railway Track Environmental Analysis System |
WO2020116031A1 (en) | 2018-12-03 | 2020-06-11 | 日本電気株式会社 | Railroad monitoring system, railroad monitoring device, railroad monitoring method, and non-transitory computer-readable medium |
CN110316227A (en) * | 2019-06-21 | 2019-10-11 | 北京交通大学 | Heavy haul train running rate recognizing method and device |
CN110316227B (en) * | 2019-06-21 | 2021-06-04 | 北京交通大学 | Heavy-duty train running state identification method and device |
WO2021009891A1 (en) * | 2019-07-18 | 2021-01-21 | 株式会社京三製作所 | Monitoring device |
JPWO2021009891A1 (en) * | 2019-07-18 | 2021-01-21 | ||
JP7368473B2 (en) | 2019-07-18 | 2023-10-24 | 株式会社京三製作所 | monitoring device |
JP7466136B2 (en) | 2019-09-13 | 2024-04-12 | 東海旅客鉄道株式会社 | Maintenance work vehicle communication system and maintenance work vehicle communication method |
CN111891185A (en) * | 2020-07-24 | 2020-11-06 | 交控科技股份有限公司 | Rail transit train parking method and system |
CN114194256A (en) * | 2022-01-04 | 2022-03-18 | 安徽洪鸿光电技术有限公司 | Train positioning method based on optical fiber detection technology |
AT526192A1 (en) * | 2022-06-01 | 2023-12-15 | Ait Austrian Inst Tech Gmbh | Track-precise location of track-bound vehicles |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6846208B2 (en) | 2021-03-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6846208B2 (en) | Railway control system using optical cable | |
DK3038879T3 (en) | Determination of the position of a rail vehicle | |
JP6297280B2 (en) | Rail break detection device | |
CN109311498B (en) | Method for operating a locating device and locating device | |
US9802631B2 (en) | Route examining system | |
RU2618660C1 (en) | Railway traffic interval regulation system based on radio channels | |
CN105151084B (en) | Equipment for secondary rail detection system and the signal system comprising the equipment | |
KR101449742B1 (en) | Device For Controlling Distance Between Trains | |
EP2614983A2 (en) | Train control system | |
US20160244078A1 (en) | Route examining system | |
JP2011189863A (en) | Train control system, ground device, and train control method | |
KR100858119B1 (en) | Method and auto train controlling system | |
US10689016B2 (en) | Route examining system | |
KR20140114600A (en) | Inspection System for Signal Equipment of Railroad Vehicle | |
US20220204061A1 (en) | Examining system and method | |
JP4850164B2 (en) | Train control device | |
US20210139053A1 (en) | On-board control apparatus and platform-door control system | |
WO2016182994A1 (en) | Route examining system | |
JP4564214B2 (en) | Wireless decentralized train control system | |
JP6842929B2 (en) | Railway control system using optical cable | |
JP6846209B2 (en) | Railroad crossing control system and railway control system using optical cable | |
CN110834654A (en) | Train operation track judgment system and method | |
AU2018201022B2 (en) | Route examining system | |
JP3967898B2 (en) | Automatic train control device | |
KR101401566B1 (en) | Apparatus for mornitoring wheel abrasion device using three dimension laser with axle counter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191018 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200819 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200825 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201019 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210224 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210301 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6846208 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |