JP2020062975A - Train automatic operation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、列車自動運転システムに関し、特にデジタル無線およびＡＴＣ地上子からの情報を利用した自動運転制御に利用して有用な技術に関する。 The present invention relates to an automatic train operation system, and more particularly to a technique useful for automatic operation control utilizing information from digital radio and ATC ground station.
現行の自動運転システムは、乗務員行路を記憶したＩＣカードから運転速度条件を自動的に読み込んで、予め車上の記憶装置に保有している走行パターンの中から運転速度条件にあったものを選択し、選択した走行パターンに従って走行するものが一般的である（例えば特許文献１）。
また、ＡＴＣ制御をモニタしながら自動運転を実行するようにした自動運転システムに関する発明がある（例えば特許文献２）。特許文献２には、臨時速度制限区間が生じた場合における自動運転制御についても記載されている。
The current automatic driving system automatically reads the driving speed condition from the IC card that stores the crew route, and selects the driving pattern that matches the driving speed condition from the driving patterns stored in the storage device on the vehicle in advance. However, it is general that the vehicle travels according to the selected traveling pattern (for example, Patent Document 1).
There is also an invention relating to an automatic driving system that executes automatic driving while monitoring the ATC control (for example, Patent Document 2). Patent Document 2 also describes automatic driving control when a temporary speed limit section occurs.
しかしながら、現行の自動運転システムは、先行列車の位置や走行速度、遅延時間などの情報を後続の列車へ知らせることをしていないため、先行列車の位置等を考慮した運転制御が行えず、平面交差支障が発生したり先行列車への異常接近による機外停止（信号機の現示によらない停止）が発生したりするおそれがあるという課題がある。
また、特許文献１に記載されている自動運転システムは、強風等の理由で臨時速度制限区間が生じた場合に、区間の直前で急ブレーキがかかって乗り心地やエネルギ効率を低下させてしまうことがあるとともに、前後の区間で列車速度を上げることで駅間の所要走行時間の増加を極力抑えた運転制御のような柔軟な走行に対応できないという課題がある。さらに、従来の自動運転システムは、列車の走行中に何らかの原因で予定時刻からの遅れが発生すると、自動的に遅延回復を行うことができないという課題がある。
However, since the current automatic driving system does not inform the succeeding trains of information such as the position, traveling speed, and delay time of the preceding train, it cannot perform operation control considering the position of the preceding train. There is a problem in that there is a risk of crossing obstacles or out-of-plane stop (stop not due to signal indication) due to abnormal approach to the preceding train.
Further, in the automatic driving system described in Patent Document 1, when a temporary speed limit section occurs due to a strong wind or the like, sudden braking is applied immediately before the section to reduce the riding comfort and energy efficiency. In addition, there is a problem that it is not possible to cope with flexible running such as operation control in which the increase in the required travel time between stations is suppressed as much as possible by increasing the train speed in the front and rear sections. Further, the conventional automatic driving system has a problem in that if a delay from the scheduled time occurs for some reason while the train is running, delay recovery cannot be automatically performed.
また、従来の鉄道システムは、管轄区内を走行している列車の位置や駅発着時刻を管理する運行管理システムと、ダイヤ情報に基づいて各列車の進路を設定したり軌道回路の情報に基づいて走行している列車が先行列車に近づき過ぎないように地上側から制御するＡＴＣ地上装置を含む保安システムとから構成されているが、運行管理システムは列車番号で各列車の位置把握と管理を行なっているのに対し、保安システムは車両ＩＤ（識別番号）で各列車の位置把握と制御を行なっている。一方、車上の制御システムは、電源立ち上げ時に運転台から列車番号を入力して設定し、走行中は列車番号で制御状態を把握、管理しており、列車無線による運行管理システムとの情報のやり取りも列車番号を介在して実施することで情報を共有しているものの、保安システムとの間の情報伝達には列車番号を使用していない。
上記のように、従来の鉄道システムは、運行管理システムと保安システムと車上制御システムとの間の連携が充分に取れていない（情報がリンクしていない）ため、上述したような柔軟な自動運転制御の実現が困難になっているという課題があることを見出した。
さらに、従来の運行管理システムは、各列車の位置をリアルタイムで把握することで計画ダイヤからの遅れ等を把握して実施ダイヤに反映する機能を有するものの、各列車の走行速度や予定走行パターンまでは把握していないため、他列車の位置を予測した運行管理を行うようなことはできなかった。
In addition, the conventional railway system is based on an operation management system that manages the position of trains running in the jurisdiction and station departure / arrival times, and sets the route of each train based on timetable information or based on track circuit information. It is composed of a security system including an ATC ground device that controls from the ground side so that the train running on the train does not come too close to the preceding train, but the operation management system uses the train number to grasp and manage the position of each train. On the other hand, the security system uses the vehicle ID (identification number) to identify and control the position of each train. On the other hand, the on-vehicle control system sets the train number by inputting the train number from the driver's cab when the power is turned on and grasps and manages the control status by the train number while running. Although information is shared by exchanging information via train numbers, train numbers are not used to communicate information with the security system.
As described above, in the conventional railway system, since the operation management system, the security system, and the on-board control system are not sufficiently linked (the information is not linked), the flexible automatic system described above is used. We have found that there is a problem that it is difficult to realize operation control.
Furthermore, although the conventional operation management system has the function of grasping the delay etc. from the planned timetable and reflecting it in the execution timetable by grasping the position of each train in real time, even the traveling speed and planned traveling pattern of each train Since it is not known, it was not possible to perform operation management that predicted the position of other trains.
本発明は上記のような課題に着目してなされたもので、走行条件を考慮した柔軟な自動運転制御を行うことができ、それによって臨時速度制限区間が生じたような場合にも、乗り心地やエネルギ効率の低下を防止するとともに駅間の所要走行時間の増加を極力抑えることができる列車自動運転システムを提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、列車の走行速度や予定走行パターンを把握して予測ダイヤを作成し、他列車の位置を予測した運行管理を行うことができる列車自動運転システムを提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、予定時刻からの遅れが発生した場合に、遅延回復運転を行うことができる列車自動運転システムを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and can perform flexible automatic driving control in consideration of driving conditions, and even when a temporary speed limit section is generated by it, riding comfort is improved. It is an object of the present invention to provide an automatic train operation system capable of preventing a decrease in energy efficiency and energy efficiency and suppressing an increase in required traveling time between stations as much as possible.
Another object of the present invention is to provide an automatic train operation system capable of grasping a traveling speed of a train and a planned traveling pattern, creating a prediction diagram, and performing operation management in which the position of another train is predicted. .
Still another object of the present invention is to provide an automatic train operation system capable of performing delayed recovery operation when a delay from the scheduled time occurs.
上記課題を解決するために、本出願に係る発明は、
走行駆動装置およびブレーキ装置を制御することで走行パターンに従って列車を走行させる機能を有する車上装置と、前記車上装置が搭載されている列車の位置およびデータベースに格納されているダイヤ情報に基づいて前記車上装置へ走行制御のための情報を提供可能な運行管理装置と、軌道上を走行している列車の在線位置を検出するとともに、検出した列車の在線位置情報を前記運行管理装置へ提供可能な地上装置と、を備えた列車自動運転システムにおいて、
前記車上装置は、自列車の位置を把握する位置把握手段と、前記地上装置との間で情報を送受信可能な情報送受信手段と、前記運行管理装置と通信可能な無線通信手段と、所定の位置を停止点として設定し当該停止点を終点とする走行パターンを生成する走行パターン生成手段と、前記走行パターンに従って走行駆動装置およびブレーキ装置を制御して列車走行速度を制御する制御手段と、を備え、
前記地上装置は、走行中の列車の位置を検出可能な列車位置検出手段と、前記列車位置検出手段により検出した在線位置情報を前記運行管理装置へ送信可能な通信手段と、を備え、
前記運行管理装置は、
前記地上装置からの前記在線位置情報を受信可能な通信手段と、
前記車上装置へ走行制御のための情報を送信可能な無線通信手段と、
を備え、前記地上装置からの前記在線位置情報に基づいて前記車上装置を搭載した列車の進行方向前方に通常の条件にて走行パターンを生成できない特定区間もしくは特定箇所が存在すると判断した場合に、少なくとも前記特定区間もしくは特定箇所の位置を示す情報を前記車上装置へ送信し、
前記車上装置は、受信した情報を反映して走行パターンを生成し、生成された走行パターンに従った走行速度となるように走行駆動装置およびブレーキ装置を制御するように構成したものである。
In order to solve the above problems, the invention according to the present application,
Based on the on-board device having the function of running the train according to the running pattern by controlling the running drive device and the brake device, the position of the train on which the on-board device is installed, and the timetable information stored in the database An operation management device capable of providing information for running control to the on-board device, and detecting the on-rail position of a train running on the track and providing the on-rail position information of the detected train to the operation management device. In an automatic train operation system equipped with possible ground equipment,
The on-board device is a position grasping unit for grasping the position of the own train, an information transmitting / receiving unit capable of transmitting / receiving information to / from the ground device, a wireless communication unit capable of communicating with the operation management device, and a predetermined unit. Traveling pattern generating means for setting a position as a stop point and generating a traveling pattern having the stop point as an end point; and control means for controlling a traveling drive device and a brake device according to the traveling pattern to control a train traveling speed. Prepare,
The ground device comprises a train position detecting means capable of detecting the position of a train running, and a communication means capable of transmitting on-rail position information detected by the train position detecting means to the operation management device,
The operation management device,
Communication means capable of receiving the on-rail position information from the ground device,
Wireless communication means capable of transmitting information for traveling control to the on-board device,
In the case where it is determined that there is a specific section or a specific location where a traveling pattern cannot be generated under normal conditions in the forward direction of the train equipped with the on-board device based on the on-rail position information from the ground device, , Transmitting at least information indicating the position of the specific section or the specific location to the on-board device,
The on-board device is configured to generate a traveling pattern by reflecting the received information, and to control the traveling drive device and the braking device so that the traveling speed is in accordance with the generated traveling pattern.
上記のように構成された列車自動運転システムによれば、進行方向前方に通常の条件にて走行パターンを生成できない特定区間もしくは特定箇所が存在する場合に、その位置情報を反映して走行パターンを生成して走行するので、環境あるいは他の列車の位置や速度を考慮した柔軟な自動運転制御を行うことができ、それによって乗り心地やエネルギ効率の低下を防止するとともに駅間の所要走行時間の増加を極力抑えることができる。 According to the train automatic operation system configured as described above, when there is a specific section or a specific location in the forward direction in which the travel pattern cannot be generated under normal conditions, the travel pattern is reflected by reflecting the position information. Since it is generated and traveled, it is possible to perform flexible automatic driving control that takes into consideration the environment and the position and speed of other trains, thereby preventing a reduction in ride comfort and energy efficiency and reducing the required travel time between stations. The increase can be suppressed as much as possible.
ここで、望ましくは、前記特定区間は、列車が走行する軌道沿線の環境の変化に起因して設定される臨時速度制限区間であり、
前記運行管理装置は、対象の列車の進行方向前方に臨時速度制限区間が設定されていると判断した場合に、前記臨時速度制限区間の開始位置および終了位置を示す情報および制限速度情報を前記車上装置へ送信し、
前記車上装置は、受信した位置情報および制限速度情報を反映した走行パターンを生成し、生成された走行パターンに従った走行速度となるように走行駆動装置およびブレーキ装置を制御するように構成する。
かかる構成によれば、臨時速度制限区間が生じた場合に、車上装置は、受信した区間の位置情報および制限速度情報を反映した走行パターンを生成し、その走行パターンに従って走行制御するため、走行環境や条件に対応した安全な走行を実施することができることができる。
Here, it is desirable that the specific section is a temporary speed limit section that is set due to a change in environment along a track on which a train runs,
When the operation management device determines that the temporary speed limit section is set ahead of the traveling direction of the target train, the operation management device provides information indicating the start position and the end position of the temporary speed limit section and the speed limit information to the vehicle. Send to the upper device,
The on-board device is configured to generate a travel pattern that reflects the received position information and speed limit information, and to control the travel drive device and the brake device so that the travel speed conforms to the generated travel pattern. .
According to this configuration, when the temporary speed limit section is generated, the on-vehicle device generates a travel pattern that reflects the position information and the speed limit information of the received section, and travel control is performed according to the travel pattern. It is possible to carry out safe driving in accordance with the environment and conditions.
さらに、望ましくは、前記特定箇所は、平面交差が発生する平面交差支障箇所であり、
前記運行管理装置は、対象の列車の進行方向前方に平面交差支障箇所があると判断した場合に、平面交差支障が解消する前であっても前記平面交差支障が解消する予測時刻を含む所定の情報を前記車上装置へ送信し、
前記車上装置は、受信した位置情報を反映して当該平面交差支障箇所の手前を停止点とする走行パターンを生成し、生成された走行パターンに従った走行速度となるように走行駆動装置およびブレーキ装置を制御するように構成する。
かかる構成によれば、列車の進行方向前方に平面交差支障箇所がある場合に、車上装置は、受信した予測時刻等の情報に基づいて支障箇所の位置の手前を停止点とする走行パターンを生成し、その走行パターンに従って走行制御するため、安全な走行を実施することができるとともに、ＡＴＣ制御による急停止を回避して乗り心地やエネルギ効率の低下を防止する。
Furthermore, desirably, the specific location is a plane intersection obstacle location where a plane intersection occurs,
The operation management device, when it is determined that there is a plane intersection obstacle ahead in the traveling direction of the target train, even before the plane intersection obstacle is resolved, a predetermined time including the predicted time at which the plane intersection obstacle is resolved Send information to the onboard device,
The on-vehicle device reflects the received position information to generate a traveling pattern having a stop point in front of the obstacle intersecting at the level intersection, and a traveling drive device and a traveling drive device such that the traveling speed is in accordance with the generated traveling pattern. It is configured to control the braking device.
According to this configuration, when there is a flat crossing obstacle in the forward direction of the train, the on-board device determines a traveling pattern with the front of the obstacle as the stop point based on the received information such as the predicted time. Since the vehicle is generated and travel control is performed according to the travel pattern, safe travel can be performed, and a sudden stop due to ATC control is avoided to prevent a reduction in riding comfort and energy efficiency.
また、望ましくは、前記車上装置は、走行パターンを生成した際に、当該走行パターンに従って走行した場合に停止点に到着すると予測される時刻情報を前記運行管理装置へ送信し、
前記運行管理装置は、管理下にある列車に搭載されている前記車上装置から受信した前記時刻情報を予測ダイヤに反映し、当該予測ダイヤの情報に基づいてそれぞれの列車に対する走行制御情報を生成して対応する車上装置へ送信可能に構成する。
上記のような構成によれば、車上装置が生成した走行パターンに基づく停止点（次駅を含む）への到着時刻等の時刻情報を運行管理装置へ送信して予測ダイヤに反映し、その予測ダイヤの情報に基づいて他の列車の制御情報を生成して送信可能であるため、他の列車の運行状態に応じて走行パターンを修正させることができ、先行列車の位置や走行速度を考慮した柔軟な自動運転制御や平面交差支障が解消したような場合に待機時間を短縮したり遅延回復運転を実行したりすることができる。
Further, desirably, the on-board device transmits, to the operation management device, time information predicted to arrive at a stop point when traveling according to the traveling pattern when the traveling pattern is generated,
The operation management device reflects the time information received from the on-board device mounted on the train under management in a prediction timetable, and generates travel control information for each train based on the information in the prediction timetable. Then, it is configured to be able to transmit to the corresponding on-board device.
According to the above-mentioned configuration, the time information such as the arrival time at the stop point (including the next station) based on the traveling pattern generated by the on-board device is transmitted to the operation management device and reflected in the prediction timetable. Since it is possible to generate and transmit control information for other trains based on the information in the forecast timetable, it is possible to modify the traveling pattern according to the operating status of other trains, and consider the position and traveling speed of the preceding train. It is possible to shorten the waiting time or execute the delayed recovery operation in the case where the flexible automatic operation control described above or the obstacle for level crossing is resolved.
また、望ましくは、前記地上装置は、前記情報送受信手段により前記車上装置から列車番号の要求を受けると、前記通信手段により列車番号の要求を車両識別情報および位置情報と共に前記運行管理装置へ送信し、
前記運行管理装置は、前記地上装置からの前記列車番号の要求を受信すると、当該要求に付随している位置情報に基づいて前記データベースに格納されているダイヤ情報を参照して列車番号を読み出し、前記地上装置を介して対応する車上装置へ返送するように構成する。
Further, preferably, when the ground device receives a request for a train number from the onboard device by the information transmitting / receiving unit, the communication unit transmits a request for a train number to the operation management device together with vehicle identification information and position information. Then
The operation management device, when receiving the request for the train number from the ground device, reads the train number by referring to the timetable information stored in the database based on the position information attached to the request, It is configured to return to the corresponding on-board device via the above-mentioned ground device.
上記のような構成によれば、運行管理装置と地上装置と車上装置とを有する列車自動運転システムにおいて、走行する各列車に実施ダイヤ情報に基づく列車番号を付与し、運行管理装置と地上装置と車上装置がそれぞれ各列車の列車番号を把握するので、各装置間で送信データを列車番号でリンクさせてデータを共有することができ、それによって車上装置から運行管理装置へ走行制御情報を直接要求することができるとともに、取得した走行制御情報に応じた自動運転制御を実施することができ、先行列車の位置や走行速度を考慮した柔軟な自動運転制御を行うことができる。 According to the above configuration, in the automatic train operation system having the operation management device, the ground device, and the on-board device, each running train is given a train number based on the schedule information, and the operation management device and the ground device are provided. Since the onboard device and the onboard device each know the train number of each train, it is possible to link the transmission data between each device by the train number and share the data, which allows the onboard device to run control information to the operation management device. Can be directly requested, and automatic driving control according to the acquired running control information can be performed, and flexible automatic driving control can be performed in consideration of the position and running speed of the preceding train.
さらに、前記車上装置は、前記地上装置から受信したＡＴＣ情報に基づいて生成された速度照査パターンを生成し、当該速度照査パターンに従って走行速度を制御するＡＴＣ制御手段を備え、前記走行パターン生成手段は、前記速度照査パターンを越えることがない走行パターンを生成し、列車走行速度が速度照査パターンに到着すると前記ＡＴＣ制御手段がブレーキ装置を制御するように構成しても良い。
かかる構成によれば、既設のＡＴＣ地上子からの情報に基づくＡＴＣ制御による安全性を担保しつつ列車の自動運転制御を実施することができる。
Further, the on-vehicle device includes an ATC control unit that generates a speed checking pattern generated based on the ATC information received from the ground device, and controls a running speed according to the speed checking pattern. May generate a running pattern that does not exceed the speed checking pattern, and the ATC control means may control the brake device when the train running speed reaches the speed checking pattern.
According to such a configuration, it is possible to perform automatic train operation control while ensuring the safety by ATC control based on information from the existing ATC ground coil.
本発明に係る列車自動運転システムによれば、走行条件を考慮した柔軟な自動運転制御を行うことができ、それによって臨時速度制限区間が生じたような場合にも、乗り心地やエネルギ効率の低下を防止するとともに駅間の所要走行時間の増加を極力抑えることができる。また、列車の走行速度や予定走行パターンを把握して予測ダイヤを作成し、他列車の位置を予測した運行管理を行うことができる。さらに、予定時刻からの遅れが発生した場合に、遅延回復運転を行うことができるという効果がある。 According to the automatic train operation system of the present invention, it is possible to perform flexible automatic operation control in consideration of traveling conditions, and even when a temporary speed limit section is generated thereby, reduction in riding comfort and energy efficiency It is possible to prevent the increase in travel time between stations and to minimize it. In addition, it is possible to manage the operation by predicting the positions of other trains by grasping the traveling speed of the train and the planned traveling pattern and creating a prediction diagram. Furthermore, there is an effect that the delay recovery operation can be performed when a delay from the scheduled time occurs.
以下、図面を参照しながら本発明に係る列車自動運転システムの一実施形態について説明する。図１は本発明に係る列車自動運転システム全体の一実施形態を示すシステム構成図、図２は該システムを構成する鉄道車両（列車）に搭載される車上装置の構成例を示すブロック図、図３は実施形態の列車自動運転システムにおける車上装置（車上システム）への列車番号の設定の仕方の一例を示すフローチャートである。 An embodiment of an automatic train operation system according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a system configuration diagram showing an embodiment of an entire train automatic driving system according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of an on-board device mounted on a railway vehicle (train) constituting the system, FIG. 3 is a flowchart showing an example of how to set a train number in the on-board device (on-board system) in the train automatic operation system of the embodiment.
図１に示すように、本実施形態に係る列車自動運転システムは、走行している列車が先行列車に近づき過ぎないように地上側から制御するＡＴＣ地上装置を含む駅保安システム１０と、車両に搭載された自動運転制御機能を有する車上システム２０と、列車の位置や進路を把握しダイヤに従って走行しているか監視して駅保安システム１０へ進路情報を出力する運行管理システム３０とによって構成されている。
このうち、車上システム２０は、車両の運転台に設けられたスイッチ装置（運転台ＳＷ）２１と、駅保安システム１０のＡＴＣ地上装置からの停止位置情報に基づいてブレーキ装置を制御するＡＴＣ車上装置２２と、ＡＴＣ地上装置１３からの次駅停車時刻等の情報に基づいて走行パターン（ＡＴＯパターン）を生成し駆動装置（モータ）およびブレーキ装置を制御して走行パターンに従って走行させるＡＴＯ車上装置２３と、ＡＴＯ車上装置２３と外部装置との間の信号のやり取りを行う車両インタフェース（車両Ｉ／Ｆ）２４などを備える。図示しないが、ＡＴＣ車上装置２２には、車両ＩＤを記憶した記憶装置が設けられている。
As shown in FIG. 1, the train automatic operation system according to the present embodiment includes a station security system 10 including an ATC ground device that controls a train running from the ground side so as not to get too close to a preceding train, and a train. It is composed of an on-board system 20 equipped with an automatic driving control function and an operation management system 30 that grasps the position and route of a train, monitors whether the train is traveling according to a schedule, and outputs route information to the station security system 10. ing.
Among these, the on-board system 20 is an ATC vehicle that controls a brake device based on a switch device (driver SW) 21 provided in a driver's cab of the vehicle and stop position information from an ATC ground device of the station security system 10. The upper device 22 and the ATO vehicle on which the traveling pattern (ATO pattern) is generated based on the information such as the stop time of the next station from the ATC ground device 13 and the driving device (motor) and the braking device are controlled to travel according to the traveling pattern The device 23 and a vehicle interface (vehicle I / F) 24 for exchanging signals between the ATO on-board device 23 and an external device are provided. Although not shown, the ATC on-board device 22 is provided with a storage device that stores a vehicle ID.
駅保安システム１０は、レール間に電流を流して所定区間毎に列車の在線を検出する軌道回路設備１１と、軌道回路設備１１からの在線情報に基づいて信号機の現示を制御したり信号機と転てつ機を関連づけて全体的な保安機能を実現して列車を安全に走行させるための連動設備１２と、軌道回路設備１１からの在線情報や連動設備１２からの転てつ機状態情報に基づいて車上システム２０へ列車の進路や停止ブロック（軌道回路単位の停止位置）等の情報を送信するＡＴＣ地上装置１３などを備える。 The station security system 10 includes a track circuit equipment 11 that detects the presence of a train in each predetermined section by passing an electric current between rails, and controls the indication of a traffic signal based on the presence information from the track circuit equipment 11 and a traffic signal. The interlocking equipment 12 for associating the turning machines with each other to realize the overall security function and safely running the train, the on-rail information from the track circuit equipment 11, and the rolling machine status information from the interlocking equipment 12 Based on the on-board system 20, an ATC ground device 13 for transmitting information such as the route of the train and a stop block (stop position in each track circuit unit) is provided.
ＡＴＣ地上装置１３は、軌道の所定位置に設けられた地上子を介して情報を送信する形態のものでも良いし、軌道回路の電流に乗せた信号で情報を送信する形態のものでも良い。また、進路情報や列車在線位置情報から演算した停止限界点を無線通信によって送信する形態のものであっても良い。
上記軌道回路設備１１と連動設備１２とＡＴＣ地上装置１３は、伝送線などで構成された通信ネットワーク１４を介してデータ送受信可能に接続されている。また、軌道には所定間隔をおいて位置補正用のＡＴＣトランスポンダ地上子１５が配設されている。
The ATC ground device 13 may be of a form that transmits information via a ground element provided at a predetermined position of the orbit, or may be of a form that transmits information by a signal carried on the current of the orbit circuit. Further, the stop limit point calculated from the route information and the train position information may be transmitted by wireless communication.
The track circuit equipment 11, the interlocking equipment 12, and the ATC ground device 13 are connected to each other via a communication network 14 including a transmission line so that data can be transmitted and received. Further, ATC transponder ground elements 15 for position correction are arranged at predetermined intervals on the track.
運行管理システム３０は、列車番号毎に「各駅出発時刻と次駅到着時刻、次駅到着時刻と予定時刻からの遅延時間に関する情報を含む実施ダイヤ情報」を格納したデータベースを備え、転てつ機状態や列車在線位置の情報に基づいてデータベース内の実施ダイヤ情報を参照して列車番号ごとに在線位置と時刻に応じた進路を設定し連動設備１２へ出力するダイヤ管理装置３１と、連動設備１２からの転てつ機状態や列車在線位置の情報とダイヤ管理装置３１内の実施ダイヤ情報に基づいて管轄内の全列車の位置を列車番号と紐づけて把握し表示装置へ表示させる機能を有する運行管理中央装置３２を備える。計画ダイヤは予め計画された予定の時刻情報を記載したもの、実施ダイヤは制御当日に実際に実施している時刻情報を記載したものである。 The operation management system 30 includes a database that stores “departure time of each station and arrival time of the next station, execution schedule information including information about the arrival time of the next station and delay time from the scheduled time” for each train number, and the rolling machine A diamond management device 31 for setting a route according to the on-rail position and time for each train number and outputting it to the interlocking facility 12 by referring to the implementation timetable information in the database based on the information on the state and the on-rail position of the train and the interlocking facility 12 It has the function of associating the position of all trains within the jurisdiction with the train number and displaying it on the display device based on the information on the turning machine status and the position of trains on the train and the timetable information in the timetable management device 31. The operation management central unit 32 is provided. The plan diagram describes the scheduled time information in advance, and the implementation diagram describes the time information actually implemented on the control day.
本実施形態の運行管理システム３０は、さらに、デジタル無線を経由してＡＴＯ車上装置２３が把握している列車位置（キロ程）を軌道回路の在線位置に変換して当該在線位置情報を車両識別番号（車両ＩＤ）および列車番号と紐づけて把握するＡＴＯ中央装置３３を備える。デジタル無線には、漏洩同軸ケーブル方式（ＬＣＸ方式）や空間波無線方式の無線など既存のデジタル列車無線を利用することができる。上記ダイヤ管理装置３１と運行管理中央装置３２とＡＴＯ中央装置３３は、伝送線などで構成された通信ネットワーク３４を介してデータ送受信可能に接続されており、ＡＴＯ中央装置３３が把握した在線位置情報はダイヤ管理装置３１および運行管理中央装置３２へ伝送され、記憶される。 The operation management system 30 of the present embodiment further converts the train position (in kilometers) that the ATO on-board device 23 has grasped via the digital radio into the on-rail position of the track circuit, and the on-rail position information is stored on the vehicle. The ATO central device 33 is provided for associating with the identification number (vehicle ID) and the train number. As the digital radio, an existing digital train radio such as a leaky coaxial cable system (LCX system) or a space wave radio system can be used. The timetable management device 31, the operation management central device 32, and the ATO central device 33 are connected to each other via a communication network 34 configured by transmission lines so that data can be transmitted and received, and the on-rail position information grasped by the ATO central device 33 is present. Is transmitted to and stored in the timetable management device 31 and the operation management central device 32.
さらに、本実施形態の列車自動運転システムにおいては、車両の発車前の電源投入時に、運行管理システム３０の運行管理中央装置３２から取得した列車番号を、駅保安システム１０のＡＴＣ地上装置１３からＡＴＯ車上装置２３へ送信して設定させることで、従来は駅保安システム１０と車上装置との間において車両ＩＤで情報を共有していたものを、車両ＩＤに列車番号を紐づけることで、駅保安システム１０と車上システム２０との間はもちろん車上システム２０と運行管理システム３０との間でも情報を共有できるように構成されている。これにより、従来はリンクしていなかった３つのシステムの情報が列車番号によってリンクされることとなる。 Further, in the automatic train operation system of the present embodiment, the train number acquired from the operation management central unit 32 of the operation management system 30 at the time of turning on the power supply before the departure of the vehicle is transmitted from the ATC ground device 13 of the station security system 10 to the ATO. By transmitting the information to the onboard device 23 and setting it, the information that was conventionally shared by the vehicle ID between the station security system 10 and the onboard device is linked to the train ID by the train number. Information is shared not only between the station security system 10 and the on-board system 20, but also between the on-board system 20 and the operation management system 30. As a result, the information of the three systems that were not linked in the past will be linked by the train number.
次に、本実施形態における車上システム２０のより具体的な構成例を説明する。図２に示すように、車上システム２０は、運転台スイッチ装置（運転台ＳＷ）２１、ＡＴＣ車上装置２２、ＡＴＯ車上装置としての自動運転制御装置２３、車両Ｉ／Ｆ２４の他、走行速度および走行距離を算出するために車輪の回転数を検出する速度発電機２５、ブレーキディスクやブレーキパッドおよび駆動手段などを有するブレーキ装置２６を備える。
ＡＴＣ車上装置２２は、デジタル無線やＡＴＣトランスポンダ地上子もしくは軌道回路を介して送信される情報（ＡＴＣ情報）を受信するＡＴＣ通信装置２２Ａと、受信したＡＴＣ情報に基づいてＡＴＣパターンを生成しＡＴＣパターンに従ってブレーキ装置２６を制御するＡＴＣ制御装置２２Ｂとによって構成されている。
Next, a more specific configuration example of the on-vehicle system 20 according to this embodiment will be described. As shown in FIG. 2, the on-board system 20 includes a driver's cab switch device (driver's cab SW) 21, an ATC on-board device 22, an automatic driving control device 23 as an ATO on-board device, a vehicle I / F 24, and a traveling system. A speed generator 25 for detecting the number of rotations of wheels for calculating the speed and the traveled distance, and a brake device 26 having a brake disc, a brake pad, a driving means and the like are provided.
The ATC on-board device 22 receives an information (ATC information) transmitted via a digital radio, an ATC transponder ground element, or a track circuit, and an ATC communication device 22A that generates an ATC pattern based on the received ATC information. And an ATC control device 22B that controls the brake device 26 according to a pattern.
また、車上システム２０は、ＡＴＣ制御装置２２Ｂ、軌道に沿って設けられているＡＴＣトランスポンダ地上子１５からの情報（ＡＴＣ電文）を受信するＡＴＣトランスポンダ車上子２７Ａを備え、ＡＴＣ通信装置２２ＡがＡＴＣトランスポンダ車上子２７Ａを介してＡＴＣトランスポンダ地上子１５との間のデータの送受信を行う。また、ＡＴＣ通信装置２２Ａにはアンテナ２７Ｂが接続されており、ＡＴＯ中央装置３３（図１）との間の無線通信が可能に構成されている。
さらに、車上システム２０は、車輪を回転駆動するモータなどからなる走行駆動装置２８を備えており、自動運転制御装置（ＡＴＯ車上装置）２３が、速度発電機２５からの信号に基づいて算出した走行速度を参照しながら、走行パターン（ＡＴＯパターン）に従って走行駆動装置２８およびブレーキ装置２６を制御するノッチ指令を出力して自動運転を行う。
Further, the on-board system 20 includes an ATC control device 22B, an ATC transponder on-board member 27A that receives information (ATC telegram) from the ATC transponder ground element 15 provided along the track, and the ATC communication device 22A Data is transmitted / received to / from the ATC transponder ground element 15 via the ATC transponder onboard element 27A. Further, an antenna 27B is connected to the ATC communication device 22A so that wireless communication with the ATO central device 33 (FIG. 1) is possible.
Further, the on-board system 20 includes a traveling drive device 28 including a motor that rotationally drives wheels, and the automatic driving control device (ATO on-board device) 23 calculates it based on a signal from the speed generator 25. While referring to the travel speed, the notch command for controlling the travel drive device 28 and the brake device 26 is output in accordance with the travel pattern (ATO pattern) to perform the automatic operation.
自動運転制御装置（ＡＴＯ車上装置）２３は、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）とＭＰＵが実行するプログラムや速度照査パターンを記憶するＲＯＭのような不揮発性記憶装置と、ＲＡＭのような読み出し書き込み可能な記憶装置とから構成される。記憶装置には、走行区間の各駅間ごとに基準となる走行パターンが記憶されており、自動運転制御装置（ＡＴＯ車上装置）２３は、次駅到着予定時刻等に応じて記憶装置から基準となる駅間走行パターンを読み出し、当該走行パターンとそのときの列車の位置や走行速度に基づいて力行に必要なノッチ指令を走行駆動装置２８へ出力したり最適なブレーキ力を算出してブレーキ装置２６へノッチ指令を出力したりするとともに、先行列車の在線位置等に応じて走行パターンを切り替えることができるように構成されている。 The automatic driving control device (ATO on-board device) 23 is a microprocessor (MPU), a nonvolatile storage device such as a ROM that stores a program executed by the MPU and a speed check pattern, and a readable / writable storage such as a RAM. It is composed of a device. The storage device stores a reference travel pattern for each station in the travel section, and the automatic driving control device (ATO on-board device) 23 uses the storage device as a reference according to the estimated arrival time at the next station. The inter-station traveling pattern is read out, and a notch command required for power running is output to the traveling drive device 28 based on the traveling pattern and the train position and traveling speed at that time, and the optimum braking force is calculated to calculate the braking device 26. A notch command is output to and the traveling pattern can be switched according to the on-rail position of the preceding train.
また、自動運転制御装置（ＡＴＯ車上装置）２３には、車両の運転台に設けられているマスタコントローラや自動運転用の出発許可スイッチなどを備えたスイッチ装置（運転台ＳＷ）２１からの信号が入力され、スイッチ信号に応じて力行許可判定やＡＴＯパターンの生成などの内部処理を実行する。
ＡＴＣ制御装置２２ＢによるＡＴＣ制御では、列車の車上装置２０は、ＡＴＣ通信装置２２Ａにより列車が停止すべき軌道回路の情報を受けるとＡＴＣパターンと呼ばれる速度照査パターンを生成して、自己の速度と該パターンとを比較しながらブレーキ装置２６を作動させて車両速度を落とし列車を停止させる制御を実行する。
Further, the automatic driving control device (ATO on-board device) 23 is a signal from a switch device (driver SW) 21 including a master controller provided in the driver's cab of the vehicle and a departure permission switch for automatic driving. Is input, and internal processing such as powering permission determination and ATO pattern generation is executed according to the switch signal.
In the ATC control by the ATC control device 22B, when the train onboard device 20 receives the information on the track circuit that the train should stop by the ATC communication device 22A, the train onboard device 20 generates a speed check pattern called an ATC pattern to determine its own speed. While comparing with the pattern, the brake device 26 is operated to reduce the vehicle speed and stop the train.
本実施形態においては、ＡＴＣ通信装置２２Ａにより受信した情報は、ＡＴＣ制御装置２２Ｂおよび自動運転制御装置（ＡＴＯ車上装置）２３へ供給され、自動運転制御に反映される。なお、各列車からＡＴＣ地上装置１３へ送信される位置情報は、例えば当該列車の車上装置（２２,２３）が速度発電機２５等からの信号に基づいて把握している位置情報（キロ程）である。この位置情報は、ＡＴＣトランスポンダ車上子２７Ａにより受信した情報に含まれる位置補正情報により補正される。ＡＴＣトランスポンダ車上子２７ＡからＡＴＣトランスポンダ地上子１５へ送信されるデータには、当該列車の車両ＩＤ（識別コード）と車上装置（２２,２３）が把握している自列車の位置情報（キロ程）が含まれる。 In the present embodiment, the information received by the ATC communication device 22A is supplied to the ATC control device 22B and the automatic driving control device (ATO on-board device) 23 and reflected in the automatic driving control. Note that the position information transmitted from each train to the ATC ground device 13 is, for example, the position information (on the kilometer range) that the onboard device (22, 23) of the train grasps based on the signal from the speed generator 25 or the like. ). This position information is corrected by the position correction information included in the information received by the ATC transponder car top 27A. The data transmitted from the ATC transponder onboard element 27A to the ATC transponder onboard element 15 includes the vehicle ID (identification code) of the train and the position information (km) of the own train that the onboard device (22, 23) grasps. ) Is included.
ここで、車上装置（車上システム）２０への列車番号の具体的な設定方法の一例について、図３を用いて説明する。
車両の運転台スイッチ装置にある電源スイッチが投入されると、ＡＴＯ車上装置２３が起動される（ステップＳ０）。すると、車両Ｉ／Ｆ２４を介してＡＴＯ車上装置２３へ信号が送られて、列車番号要求もしくは列車番号変更要求のコマンド（以下、列車番号要求コマンド）がＡＴＣ車上装置２２へ送信される（ステップＳ１）。ＡＴＣ車上装置２２においては、送信データ（列車番号要求コマンド）に、車両ＩＤとＡＴＣ制御装置２２Ｂが把握している列車位置情報（キロ程）と運行方向情報（上り／下り）が格納されたヘッダが付加され、ＡＴＣ地上装置１３へ送信される（ステップＳ２）。なお、ヘッダには、要求時刻を格納しても良い。また、ヘッダはＡＴＯ車上装置２３において付加しても良い。
Here, an example of a specific method of setting the train number in the onboard device (onboard system) 20 will be described with reference to FIG.
When the power switch in the driver's cab switch device of the vehicle is turned on, the ATO on-board device 23 is activated (step S0). Then, a signal is sent to the ATO onboard device 23 via the vehicle I / F 24, and a command for requesting a train number or a train number change request (hereinafter, train number request command) is sent to the ATC onboard device 22 ( Step S1). In the ATC on-board device 22, the transmission data (train number request command) stores the vehicle ID, train position information (kilometers) and operation direction information (up / down) that the ATC control device 22B knows. The header is added and transmitted to the ATC ground device 13 (step S2). The request time may be stored in the header. Further, the header may be added in the ATO on-board device 23.
次に、ＡＴＣ地上装置１３においてヘッダが付加された列車番号要求コマンドが、通信ネットワーク１４，３４を介してＡＴＯ中央装置３３へ送信され（ステップＳ３）、ＡＴＯ中央装置３３において列車位置情報（キロ程）が軌道回路の在線情報に変換されて運行管理中央装置３２へ転送される（ステップＳ４）。すると、運行管理中央装置３２は、ダイヤ管理装置３１のデータベース内の実施ダイヤを参照して、要求受信時刻と列車在線位置に応じた列車番号を検索して読み出し（ステップＳ５）、列車番号を指定した応答（レスポンス）をＡＴＯ中央装置３３へ送信する（ステップＳ６）。 Next, the train number request command to which the header is added in the ATC ground device 13 is transmitted to the ATO central device 33 via the communication networks 14 and 34 (step S3), and the ATO central device 33 train position information (about a kilometer). ) Is converted into on-rail information of the track circuit and transferred to the operation management central unit 32 (step S4). Then, the operation management central device 32 refers to the timetable in the database of the timetable management device 31 to search for and read out the train number corresponding to the requested reception time and the position of the train in-line (step S5), and specify the train number. The response is sent to the ATO central device 33 (step S6).
その後、ＡＴＯ中央装置３３から列車番号設定コマンドがＡＴＣ地上装置１３へ送信され（ステップＳ７）、ＡＴＣ地上装置１３からＡＴＣ車上装置２２へ列車番号設定コマンドが送信され（ステップＳ８）、ＡＴＣ地上装置１３から車両Ｉ／Ｆ２４を介してＡＴＯ車上装置２３へ列車番号設定コマンドが転送される（ステップＳ９）。すると、ＡＴＯ車上装置２３において列車番号が設定され（ステップＳ１０）、一連の列車番号設定処理が終了する。なお、ＡＴＯ中央装置３３から列車番号設定コマンドを受け取ったＡＴＣ地上装置１３は、列車番号と車両ＩＤと列車位置情報を紐付けて記憶した後に、当該コマンドをＡＴＯ車上装置２３へ送信する。 After that, the train number setting command is transmitted from the ATO central device 33 to the ATC ground device 13 (step S7), and the train number setting command is transmitted from the ATC ground device 13 to the ATC onboard device 22 (step S8). The train number setting command is transferred from 13 to the ATO on-board device 23 via the vehicle I / F 24 (step S9). Then, the train number is set in the ATO on-board device 23 (step S10), and a series of train number setting processing ends. The ATC ground device 13 that receives the train number setting command from the ATO central device 33 stores the train number, the vehicle ID, and the train position information in association with each other, and then transmits the command to the ATO onboard device 23.
そのため、駅保安システム１０と車上システム２０と運行管理システム３０との間で、データが列車番号によってリンク可能となる。また、従来のシステムにおいては、運行管理システム３０が把握している列車位置が軌道回路の在線情報であるのに対し、駅保安システム１０と車上システム２０が把握している位置はキロ程情報であり、位置情報に齟齬が生じていたが、本実施形態においては、車上システム２０からＡＴＣ地上装置１３を介して転送されてきた列車位置情報を、ＡＴＯ中央装置３３が軌道回路の在線情報に変換しているため、運行管理中央装置３２からＡＴＣ地上装置１３に対して適切な指令が行なえる。なお、列車位置情報の変換（読み替え）はＡＴＣ地上装置１３において実行するようにしても良い。
以上、車上システムの起動時における列車番号の設定手順について説明したが、列車番号を変更したい場合には、設定要求コマンドの代わりに変更要求コマンドが車上システム２０から運行管理システム３０へ送信される点で異なるが、手順は上記と同じである。
Therefore, the data can be linked among the station security system 10, the on-board system 20, and the operation management system 30 by the train number. In addition, in the conventional system, the train position that the operation management system 30 grasps is on-track information of the track circuit, whereas the position that the station security system 10 and the on-board system 20 grasp is distance information. However, in this embodiment, the train position information transferred from the on-board system 20 via the ATC ground device 13 is used by the ATO central device 33 as the in-rail information of the track circuit. Since it is converted to, the operation control central unit 32 can issue an appropriate command to the ATC ground unit 13. The conversion (reading) of the train position information may be executed by the ATC ground device 13.
The procedure for setting the train number when the on-board system is activated has been described above. However, if the train number is to be changed, a change request command is transmitted from the on-board system 20 to the operation management system 30 instead of the setting request command. However, the procedure is the same as above.
次に、本実施形態の列車自動運転システムにおける新規な機能の主な特徴について説明する。第１の特徴は、天候の悪化等の原因で地上側のシステムにおいて臨時速度制限が発生した場合に、運行管理システム３０から車上システム２０へ臨時速度制限情報を送信して走行パターン（以下、ＡＴＯパターンと称する）に反映させる点である。第２の特徴は、平面交差支障が発生する区間で支障解消予測をＡＴＯパターンに反映させて走行制御を行う点である。第３の特徴は、車上システム２０が生成したＡＴＯパターンに基づく次駅到着予定時刻を運行管理システム３０へ送信して、運行管理中央装置３２が予測ダイヤに反映して運行制御に利用する点である。
以下、上記第１〜第３の特徴について順を追って具体的に説明する。
Next, main features of new functions in the automatic train operation system of the present embodiment will be described. The first feature is that when the temporary speed limit is generated in the system on the ground side due to the deterioration of the weather or the like, the temporary speed limit information is transmitted from the operation management system 30 to the on-board system 20 and the traveling pattern (hereinafter, This is reflected in the ATO pattern). The second feature is that the travel control is performed by reflecting the obstacle elimination prediction in the ATO pattern in the section where the obstacle intersects the level intersection. The third feature is that the estimated time of arrival at the next station based on the ATO pattern generated by the on-board system 20 is transmitted to the operation management system 30, and the operation management central unit 32 reflects it on the forecast timetable and uses it for operation control. Is.
Hereinafter, the first to third features will be specifically described in order.
先ず、第１の特徴について、図４のフローチャートおよび図５の速度パターン図を用いて説明する。
第１の特徴は、臨時速度制限が発生した場合に、臨時速度制限情報をＡＴＯ車上装置２３のＡＴＯパターンに反映させるもので、本実施形態においては、軌道周辺に配設されている風速計や雨量計などの環境監視装置からの信号に基づいて臨時速度制限を実施すべきか否かや、臨時速度制限を実施する場合の区間および制限速度等を設定する機能を、ＡＴＣ地上装置１３が有しているものとする。
First, the first feature will be described with reference to the flowchart of FIG. 4 and the speed pattern diagram of FIG.
The first feature is that when a temporary speed limit occurs, the temporary speed limit information is reflected in the ATO pattern of the ATO on-board device 23. In the present embodiment, an anemometer arranged around the track. The ATC ground device 13 has a function of setting whether or not the temporary speed limit should be implemented based on a signal from an environment monitoring device such as a rain gauge or a rain gauge, and a section for setting the temporary speed limit and the speed limit. It is assumed that
この機能による処理は、例えばＡＴＯ中央装置３３が定期的にＡＴＣ地上装置１３へ臨時速度制限情報の要求コマンドを送信することで開始される（ステップＳ２１）。ＡＴＣ地上装置１３が要求コマンドを受けると、そのとき設定されている臨時速度制限に関する情報（制限区間および制限速度）をＡＴＯ中央装置３３へ返す（ステップＳ２２）。すると、ＡＴＯ中央装置３３は、受信した臨時速度制限に関する情報を、運行管理中央装置３２を介してダイヤ管理装置３１へ転送し（ステップＳ２３）、ダイヤ管理装置３１がこの情報を受けると実施ダイヤを更新する（ステップＳ２４）。なお、臨時速度制限を実施すべき条件が成立した際に、ＡＴＣ地上装置１３からＡＴＯ中央装置３３へ割り込みで送信臨時速度制限に関する情報を送信するようしても良い。 The processing by this function is started, for example, by the ATO central device 33 periodically transmitting a request command for temporary speed limit information to the ATC ground device 13 (step S21). When the ATC ground device 13 receives the request command, the ATO central device 33 returns information on the temporary speed limit (limit section and speed limit) set at that time to the ATO central device 33 (step S22). Then, the ATO central device 33 transfers the received information on the temporary speed limit to the timetable management device 31 via the operation management central device 32 (step S23), and when the timetable management device 31 receives this information, the execution timetable is displayed. Update (step S24). When the condition for implementing the temporary speed limit is satisfied, the information about the temporary transmission speed limit may be transmitted from the ATC ground device 13 to the ATO central device 33 by interruption.
一方、ＡＴＯ車上装置２３を搭載した列車は、次駅への出発前に、ＡＴＣ通信装置２２ＡによってＡＴＯ中央装置３３に対して運行管理情報の送信要求を行う（ステップＳ２５）。本実施形態においては、この要求は、デジタル無線を介して行われる。
運行管理情報の送信要求を受けたＡＴＯ中央装置３３は、ダイヤ管理装置３１に対して列車番号に対応した最新の実施ダイヤ情報を要求し（ステップＳ２６）、取得した実施ダイヤから発車時刻と次駅到着時刻、臨時速度制限区間および制限速度情報を読み取って車上装置（車上システム２０）へ送信する（ステップＳ２８）。
On the other hand, a train equipped with the ATO on-board device 23 requests the ATO communication device 22A to send the operation management information to the ATO central device 33 before leaving for the next station (step S25). In this embodiment, this request is made via digital radio.
The ATO central device 33, which receives the transmission request for the operation management information, requests the latest timetable information corresponding to the train number to the timetable management device 31 (step S26), and the departure time and the next station are acquired from the acquired timetable. The arrival time, the temporary speed limit section, and the speed limit information are read and transmitted to the onboard device (onboard system 20) (step S28).
すると、車上装置（車上システム２０）は、ＡＴＯ中央装置３３からの情報をＡＴＣ通信装置２２Ａによって受信し、臨時速度制限区間および制限速度情報が含まれる場合、ＡＴＣ制御装置２２Ｂによって、図５に示すように、Ｂ駅を停止点ＳＰとし臨時速度制限領域ＬＡを回避するようなＡＴＣパターンＰＴ１を生成する。そして、ＡＴＯ車上装置２３によって、ＡＴＣパターンＰＴ１を越えないようにＡＴＯパターンＰＴ２を生成し（ステップＳ２９）、そのＡＴＯパターンＰＴ２に従って自動運転制御を実施する（ステップＳ３０）。 Then, the on-board device (on-board system 20) receives the information from the ATO central device 33 by the ATC communication device 22A, and if the temporary speed limit section and the speed limit information are included, the ATC control device 22B causes the ATC control device 22B to perform the operation shown in FIG. As shown in, the ATC pattern PT1 is generated so that the B station is the stop point SP and the temporary speed limit area LA is avoided. Then, the ATO on-board device 23 generates the ATO pattern PT2 so as not to exceed the ATC pattern PT1 (step S29), and executes the automatic driving control according to the ATO pattern PT2 (step S30).
なお、上記ＡＴＣパターンＰＴ１は当該列車の最大ブレーキ性能に応じて設定されるのに対し、ＡＴＯパターンＰＴ２はＡＴＣパターンＰＴ１よりも緩やかに走行速度が変化するように設定されるため、急加速および急ブレーキを回避し乗り心地の改善を図ることができる。
また、上記フローチャートでは次駅Ｂまでに臨時速度制限区間がある場合について説明したが、次次駅までの区間に臨時速度制限区間がある場合にも、上記と同様な処理を適用することで乗り心地の改善を図ることができる。
The ATC pattern PT1 is set according to the maximum braking performance of the train, whereas the ATO pattern PT2 is set so that the traveling speed changes more slowly than the ATC pattern PT1. It is possible to avoid the brakes and improve the riding comfort.
Also, in the above flow chart, the case where there is a temporary speed limit section up to the next station B has been explained, but even when there is a temporary speed limit section up to the next station, the same processing as above is applied to get on the train. It is possible to improve comfort.
次に、本実施形態の列車自動運転システムの新規機能の第２の特徴について、図６の路線説明図、図７のフローチャートおよび図８の速度パターン図を用いて説明する。
第２の特徴は、平面交差支障が発生することがある区間で支障解消予測をＡＴＯパターンに反映させて走行制御を行うものである。平面交差支障は、例えば図６に示すように、Ａ駅を出発して上り線ＵＬを走行してＢ駅へ向う列車ＴＲ１を自列車とすると、次駅Ｂの上り線ホームに停車している列車ＴＲ２が折り返して分岐点ＤＰを通過して下り線ＤＬへ入線して走行するような際に発生する。かかる状況においては、次駅Ｂの列車ＴＲ２が分岐点ＤＰを通過して下り線ＤＬへ入線する前に列車ＴＲ１が駅構内へ進入すると衝突が起きるため、列車ＴＲ１の進路を開通させないようなＡＴＣ制御が行われる。
Next, the second feature of the new function of the automatic train operation system of the present embodiment will be described with reference to the route explanatory diagram of FIG. 6, the flowchart of FIG. 7 and the speed pattern diagram of FIG.
The second feature is that traveling control is performed by reflecting the obstacle resolution prediction in the ATO pattern in a section where a horizontal intersection obstacle may occur. For example, as shown in FIG. 6, when the train TR1 that departs from the A station and travels on the up line UL toward the B station is the own train, it stops at the up platform of the next station B as shown in FIG. This occurs when the train TR2 turns back, passes through the branch point DP, enters the down line DL, and travels. In such a situation, when the train TR1 enters the station yard before the train TR2 of the next station B passes through the branch point DP and enters the down line DL, a collision occurs, so that the route of the train TR1 is not opened. Control is performed.
従来の自動運転システムにおいては、上記のような平面交差支障が発生する状況においては、次駅Ｂの折返し列車ＴＲ２が分岐点ＤＰを通過して下り線ＤＬへ入線したことを確認して、Ａ駅の列車ＴＲ１に発車許可を与えるような制御が行われていた。
これに対し、本実施形態の列車自動運転システムにおいては、実施ダイヤ（または予測ダイヤ）の情報を基にして、列車ＴＲ２が分岐点ＤＰを通過し終える時刻を予測し、その予測時刻（または予測時刻＋余裕時間）を場内進路到着時刻として、列車ＴＲ１に対して発車条件と共に与えることで、次駅Ｂに停車中の列車ＴＲ２が分岐点ＤＰを通過する前（Ｂ駅出発前を含む）に列車ＴＲ１がＡ駅を出発できるようにしている。
In the conventional automatic driving system, in the situation where the above-mentioned obstacle for level crossing occurs, it is confirmed that the turn-around train TR2 at the next station B has passed through the branch point DP and entered the down line DL. The control was performed to give a departure permit to the train TR1 at the station.
On the other hand, in the automatic train operation system of the present embodiment, the time when the train TR2 finishes passing through the branch point DP is predicted based on the information of the scheduled timetable (or the predicted timetable), and the predicted time (or the predicted time). Before the train TR2 stopped at the next station B passes through the branch point DP (including before the departure from station B) by giving (time + leeway time) as the time of arrival at the in-house route together with the departure conditions for the train TR1. Train TR1 is leaving station A.
以下、上記のような制御を可能にするための手順の一例が図７に示されている。
この制御は、例えば駅停車中の列車（ＴＲ１）のＡＴＯ車上装置２３がＡＴＯ中央装置３３へ発車条件の要求コマンドを送信することで開始される（ステップＳ３１）。本実施形態においては、この要求は、デジタル無線を介して行われる。ＡＴＯ中央装置３３がこの要求コマンドを受けると、ダイヤ管理装置３１に対して列車番号に対応した最新の実施ダイヤ情報を要求して、実施ダイヤ情報を取得する（ステップＳ３２）。そして、取得した実施ダイヤから進行方向（上りまたは下り）の情報や発車時刻、次駅到着時刻、次駅に停車中の列車（ＴＲ２）の停車ホームと進行方向（上りまたは下り）の情報、発車時刻を読み取って平面交差支障が発生するか否か判定する（ステップＳ３３）。
Hereinafter, an example of a procedure for enabling the above control is shown in FIG. 7.
This control is started, for example, when the ATO on-board device 23 of the train (TR1) stopped at the station transmits a departure condition request command to the ATO central device 33 (step S31). In this embodiment, this request is made via digital radio. When the ATO central device 33 receives this request command, the ATO central device 33 requests the latest timetable schedule information corresponding to the train number from the timetable management device 31 and acquires the timetable schedule information (step S32). Then, from the acquired timetable, information on the direction of travel (up or down), departure time, arrival time at the next station, stop platform of the train (TR2) stopped at the next station and information on the direction of travel (up or down), departure The time is read and it is determined whether or not there is a crossing obstacle (step S33).
ステップＳ３３で平面交差支障が発生しない（Ｎｏ）と判定すると通常の処理Ｓ４０へ進む。一方、ステップＳ３３で平面交差支障が発生する（Ｙｅｓ）と判定するとステップＳ３４へ移行して、ＡＴＯ中央装置３３は、実施ダイヤ（または予測ダイヤ）の情報から列車ＴＲ２が分岐点ＤＰを通過し終える時刻＋余裕時間を演算によって算出し、算出した時刻を場内進路入口到着時刻として発車条件を停止位置及び到着予定時刻の情報と共に列車ＴＲ１のＡＴＯ車上装置２３へ送信する（ステップＳ３５）。すると、ＡＴＯ車上装置２３は、平面交差支障箇所である分岐点ＤＰの直前の位置ＳＰ１を停止点とし、その位置ＳＰ１に受信した場内進路入口到着時刻に到着するような走行パターン（ＡＴＯパターン）ＰＴ１１（図８参照）を生成し（ステップＳ３６）、その走行パターンＰＴ１１に従って走行制御を実行する（ステップＳ３７）。 If it is determined in step S33 that the obstacle for level intersection does not occur (No), the process proceeds to normal processing S40. On the other hand, if it is determined in step S33 that a plane crossing hindrance occurs (Yes), the process proceeds to step S34, and the ATO central device 33 finishes passing the train TR2 through the branch point DP from the information of the scheduled timetable (or the predicted timetable). Time + margin time is calculated and the departure time is transmitted to the ATO onboard device 23 of the train TR1 along with the information about the stop position and the estimated arrival time, with the calculated time as the arrival time at the entrance to the on-site route (step S35). Then, the ATO on-board device 23 sets the stop point at the position SP1 immediately before the branch point DP, which is the obstacle for level crossing, and the travel pattern (ATO pattern) such that the vehicle arrives at the arrival time at the entrance of the on-site course received at the position SP1. PT11 (see FIG. 8) is generated (step S36), and traveling control is executed according to the traveling pattern PT11 (step S37).
なお、列車ＴＲ１のＡ駅出発時点でのＡＴＣパターンは、図８にＰＴ２１で示されているようなカーブである。その後、列車ＴＲ１が分岐点ＤＰの直前の位置ＳＰ１に停止した時点で、次駅Ｂを出発した列車ＴＲ２が分岐点ＤＰを通過し終えていると、図８に太線ＰＴ２２で示されているようなＡＴＣパターンが引かれるため、ＡＴＯ車上装置２３は、Ｂ駅到着予定時刻とＢ駅を停止位置ＳＰ２とする新たな走行パターンＰＴ１２を生成し（ステップＳ３８）、その走行パターンＰＴ１２に従って走行制御を実行する（ステップＳ３９）。 The ATC pattern of the train TR1 at the time of departure from station A is a curve shown by PT21 in FIG. After that, when the train TR1 stops at the position SP1 immediately before the branch point DP and the train TR2 that has departed from the next station B has finished passing through the branch point DP, as indicated by a thick line PT22 in FIG. Since the ATC onboard device 23 draws a new ATC pattern, the ATO on-board device 23 generates a new traveling pattern PT12 with the estimated arrival time at the B station and the stop position SP2 at the B station (step S38), and controls the traveling according to the traveling pattern PT12. Execute (step S39).
また、ＡＴＯ車上装置２３は、列車ＴＲ１が分岐点ＤＰの直前の位置ＳＰ１に停止した時点で、次駅Ｂの列車ＴＲ２が分岐点ＤＰを通過し終えていない場合には、ＡＴＣトランスポンダ地上子１５とＡＴＣ車上装置２２との通信で図８のＡＴＣパターンＰ２２が引かれた時点で、Ｂ駅到着予定時刻を計算し直してＢ駅を停止位置とする新たな走行パターンＰＴ１２を生成し、その走行パターンＰＴ１２に従って走行を開始することとなる。なお、図８においては、走行パターンＰＴ１１が平坦すなわち等速走行するように描かれているが、途中にカーブ区間があるような駅間では、カーブ区間で速度を落として走行するようなパターンが生成される。 When the train TR1 at the next station B has not finished passing through the branch point DP at the time point when the train TR1 stops at the position SP1 immediately before the branch point DP, the ATO on-board device 23 determines that the ATC transponder ground terminal is not installed. When the ATC pattern P22 of FIG. 8 is drawn by the communication between the 15 and the ATC on-board device 22, the estimated arrival time at the B station is recalculated to generate a new traveling pattern PT12 having the B station as the stop position, The traveling is started according to the traveling pattern PT12. In addition, in FIG. 8, the traveling pattern PT11 is drawn so as to be flat, that is, to travel at a constant speed, but between stations where there is a curved section in the middle, there is a pattern in which the vehicle travels at a slower speed in the curved section. Is generated.
上記のような手順の制御に従うと、次駅Ｂの折返し列車ＴＲ２が分岐点ＤＰを通過して下り線ＤＬへ入線したことを確認する前に、実施ダイヤ（または予測ダイヤ）の情報を基にして場内進路入口到着時刻と発車の認可を列車ＴＲ１に対して与え、列車ＴＲ１がＡ駅を出発することができるため、時間間隔の短いダイヤの作成が可能になり輸送力を向上させることができるとともに、遅延が発生した場合における後続列車の到着遅れ時間を短縮することができるようになる。
なお、上記フローチャートでは次駅Ｂまでに平面交差支障がある場合について説明したが、次次駅の手前に平面交差支障がある場合にも、上記と同様な処理を適用することで輸送力の向上を図ることができる。
According to the control of the procedure as described above, before confirming that the turn-back train TR2 of the next station B has passed through the branch point DP and entered the down line DL, based on the information of the execution timetable (or the prediction timetable). Since the train TR1 can leave the station A by giving the time of arrival at the entrance to the in-house route and the approval of departure to the train TR1, it is possible to create a timetable with a short time interval and improve the transportation capacity. At the same time, it becomes possible to shorten the arrival delay time of the succeeding train when a delay occurs.
In the above flowchart, the case where there is a plane intersection obstacle up to the next station B is explained, but even when there is a plane intersection obstacle before the next station, the same processing as above is applied to improve the transportation capacity. Can be achieved.
次に、本実施形態の列車自動運転システムの新規機能の第３の特徴について、図９のフローチャートおよび図１０（Ａ），（Ｂ）の速度パターン図を用いて説明する。
第３の特徴は、ＡＴＯ中央装置３３がＡＴＯ車上装置２３からＡＴＯ車上装置２３が作成した走行制御情報（次駅到着予定時刻等）を取得し、取得した情報を予測ダイヤに反映させ、該予測ダイヤに基づいて他の列車の運行制御（走行パターンの修正）を行うというものである。
Next, the third feature of the new function of the automatic train operation system of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. 9 and the speed pattern diagrams of FIGS. 10 (A) and 10 (B).
The third characteristic is that the ATO central device 33 acquires the traveling control information (such as the estimated arrival time at the next station) created by the ATO on-board device 23 from the ATO on-board device 23, and reflects the acquired information in the prediction diagram. The operation control of other trains (correction of the traveling pattern) is performed based on the predicted timetable.
また、ＡＴＯ中央装置３３がＡＴＯ車上装置２３から取得する走行制御情報には、次駅到着予定時刻の他、ＡＴＯパターンや、運転台のスイッチ装置２１により入力された一部ブレーキ装置の故障に伴うブレーキ軸割割合不足低減設定、レール表面への雪や落ち葉の付着によるブレーキ性能の低下を考慮した低減運転の実施設定などが含まれる。ＡＴＯ中央装置３３は、これらの情報をＡＴＯ車上装置２３から取得すると、それらの情報（予定時刻、実施区間等）を反映した予測ダイヤを作成する。さらに、作成した予測ダイヤに基づいた情報を各列車のＡＴＯ車上装置２３へ送信して運行制御を実施させるようにしても良い。 In addition, the travel control information acquired by the ATO central device 33 from the ATO on-board device 23 indicates the scheduled arrival time at the next station, an ATO pattern, and a failure of a partial braking device input by the switch device 21 of the cab. This includes settings for reducing the ratio of insufficient brake shaft splitting, and setting for implementing reduced operation that takes into account the deterioration of braking performance due to snow and fallen leaves on the rail surface. When the ATO central device 33 acquires these pieces of information from the ATO on-board device 23, the ATO central device 33 creates a prediction diagram reflecting those pieces of information (scheduled time, implementation section, etc.). Furthermore, you may make it perform the operation control by transmitting the information based on the created prediction timetable to the ATO onboard device 23 of each train.
ＡＴＯ中央装置３３がＡＴＯ車上装置２３から走行制御情報を取得する方法としては、定期的な通信あるいはＡＴＯ車上装置２３がＡＴＯパターンを新たに生成もしくは修正したタイミングで送信することが考えられる。
上記予測ダイヤにより、先行列車による機外停止の発生回数を減らしたり、平面交差支障の発生を抑制したりして乗り心地を改善することが可能となる。また、予測ダイヤを、車両事故や停電等によって大幅な遅延が発生した際の運用変更に利用することができるようになる。
As a method for the ATO central device 33 to acquire the traveling control information from the ATO on-board device 23, it is possible to perform periodical communication or to transmit at a timing when the ATO on-board device 23 newly creates or modifies the ATO pattern.
With the above prediction schedule, it is possible to improve the riding comfort by reducing the number of out-of-plane stops due to preceding trains and suppressing the occurrence of crossing obstacles. In addition, the forecast timetable can be used for operation change when a large delay occurs due to a vehicle accident, a power outage, or the like.
以下、平面交差支障の発生の抑制を例にとって具体的に第３の特徴について説明する。
図９には、第３の特徴を使用して平面交差支障の抑制制御を可能にするための手順の一例が示されている。
図９の制御手順は、ステップＳ３１からＳ３６まで図７のフローチャートと同じである。図９のフローチャートにおいては、ステップＳ３６の次に、駅発車予定時刻、次駅到着予定時刻、遅延時間、ブレーキ軸割割合不足低減設定、低減運転の実施設定などの情報を、ＡＴＯ車上装置２３からＡＴＯ中央装置３３へ送信するステップＳ４１と、これらの情報をＡＴＯ中央装置３３が受信するステップＳ４２と、ＡＴＯ中央装置３３が受信情報を予測ダイヤに反映するステップＳ４３が設けられている。予測ダイヤは、ダイヤ管理装置３１の管理下にあっても良い。
The third feature will be specifically described below by taking the suppression of the occurrence of a plane intersection obstacle as an example.
FIG. 9 shows an example of a procedure for enabling suppression control of a level intersection obstacle using the third feature.
The control procedure of FIG. 9 is the same as the flowchart of FIG. 7 from steps S31 to S36. In the flowchart of FIG. 9, after the step S36, information such as the scheduled departure time from the station, the estimated arrival time at the next station, the delay time, the brake axle split ratio insufficient reduction setting, the reduced driving implementation setting, and the like are provided to the ATO onboard device 23. From the ATO central device 33 to the ATO central device 33, step S42 in which the ATO central device 33 receives these pieces of information, and step S43 in which the ATO central device 33 reflects the received information in the prediction diagram. The predicted timetable may be under the control of the timetable management device 31.
なお、上記ステップＳ４２の処理には、次駅に停車中の列車ＴＲ２から送信された次駅到着予定時刻、走行パターン等他の列車からの情報の受信が含まれており、ステップＳ４３においてはそれらの情報も予測ダイヤに反映される。そこで、ＡＴＯ中央装置３３は予測ダイヤの情報に基づいて平面交差支障が解消する予測時刻を演算によって算出し、列車ＴＲ１へ送信する（ステップＳ４４）。すると、列車ＴＲ１のＡＴＯ車上装置２３は、その時刻情報に基づいて走行パターンを修正し（ステップＳ４５）、修正した走行パターンに従って走行制御を実施する（ステップＳ３９）。 It should be noted that the process of step S42 includes reception of information from other trains such as the estimated arrival time at the next station and the traveling pattern transmitted from the train TR2 stopped at the next station. Information is also reflected in the forecast timetable. Therefore, the ATO central device 33 calculates a predicted time at which the obstacle for level crossing is resolved based on the information of the predicted timetable, and transmits it to the train TR1 (step S44). Then, the ATO on-board device 23 of the train TR1 corrects the traveling pattern based on the time information (step S45), and executes traveling control according to the corrected traveling pattern (step S39).
その結果、列車ＴＲ１は、図１０（Ａ）に示すように、平面交差支障が発生する分岐点ＤＰの直前の位置ＳＰ１に停止することなくＢ駅まで走行して停止位置ＳＰ２で停止することができ、駅間での停止を回避して乗り心地を改善することができる。また、ステップＳ４５では、ＡＴＯ車上装置２３が修正した走行パターンをＡＴＯ中央装置３３へ送信するようにしても良い。これにより、その情報がＡＴＯ中央装置３３によって予測ダイヤに反映され、それに応じて他の列車の走行制御を修正することが可能となる。 As a result, as shown in FIG. 10 (A), the train TR1 may travel to the B station and stop at the stop position SP2 without stopping at the position SP1 immediately before the branch point DP at which a plane intersection obstacle occurs. Therefore, it is possible to avoid a stop between stations and improve the riding comfort. Further, in step S45, the traveling pattern corrected by the ATO on-board device 23 may be transmitted to the ATO central device 33. As a result, the information is reflected in the forecast timetable by the ATO central unit 33, and it becomes possible to modify the traveling control of other trains accordingly.
また、本実施形態においては、上述したように、ＡＴＯ中央装置３３が、各列車のＡＴＯ車上装置２３から駅発車予定時刻、次駅到着予定時刻、遅延時間などの情報を取得して予測ダイヤに反映する。そのため、例えば同一進行方向の先行列車が次駅Ｂに停車中に、Ａ駅を後続列車が発車した後、先行列車が予想よりも早くＢ駅を出発し、その情報が予測ダイヤに反映されたような場合に、ＡＴＯ中央装置３３は後続列車へ遅延回復指令コマンド（変更後の次駅到着時刻を含む）を送信するように構成しても良い。 In addition, in the present embodiment, as described above, the ATO central device 33 acquires information such as the scheduled departure time of the station, the estimated arrival time of the next station, and the delay time from the ATO onboard device 23 of each train, and the prediction diagram. Reflect on. Therefore, for example, while the preceding train in the same traveling direction is stopping at the next station B, the succeeding train departs from the station A, the preceding train departs from the station B earlier than expected, and the information is reflected in the prediction diagram. In such a case, the ATO central unit 33 may be configured to transmit the delay recovery command command (including the changed next station arrival time) to the succeeding train.
そして、後続列車はそのコマンドを受けることによって、図１０（Ｂ）に示すように、ＡＴＣ制御の速度照査パターンＰ２３を越えない範囲内で、破線ＰＴ１３で示す走行パターンを実線ＰＴ１４で示すようなパターンに変更することで、当初設定した走行パターンの速度よりも速い速度で走行して遅延を回復する回復運転制御を実行することができる。また、後続列車が回復運転制御を実行することを決定した場合、その決定によって変わる次駅到着予定時刻をＡＴＯ中央装置３３へ送信して、予測ダイヤに反映させるように構成することができる。
なお、ＡＴＯ中央装置３３から後続列車への上記遅延回復指令コマンドの送信は、指令担当による端末への回復指令入力があったことを条件にして実行するようにしても良い。
By receiving the command, the succeeding train receives the command, as shown in FIG. 10 (B), within a range not exceeding the speed check pattern P23 of the ATC control, and the running pattern shown by the broken line PT13 is shown by the solid line PT14. By changing to, it is possible to execute the recovery operation control for traveling at a speed higher than the speed of the traveling pattern initially set to recover the delay. Further, when the succeeding train decides to execute the recovery operation control, the scheduled arrival time at the next station, which changes depending on the decision, can be transmitted to the ATO central device 33 and reflected in the prediction timetable.
The transmission of the delay recovery command command from the ATO central unit 33 to the succeeding train may be executed on the condition that the recovery command is input to the terminal by the commander.
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、上記実施形態は、前述した３つの特徴を有する自動運転制御システムについて説明したが、第２の特徴は第１の特徴と独立して適用することができる。また、第３の特徴も、第１の特徴や第２の特徴と独立して適用することができる。
また、上記実施形態では、車上装置２０は、列車の車軸に設けられている速度発電機２５からの信号に基づいて演算した走行距離から自身の位置を算出しているが、列車に搭載したＧＰＳ（全地球測位システム）の信号受信装置からの情報に基づいて自列車位置を把握するようにしても良い。
さらに、上記実施形態の列車自動運転システムは、新幹線（登録商標）は勿論のこと在来線にも適用することができる。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications and changes can be made. For example, the above embodiment has described the automatic driving control system having the above-described three features, but the second feature can be applied independently of the first feature. Further, the third feature can also be applied independently of the first feature and the second feature.
Further, in the above embodiment, the on-board device 20 calculates its own position from the traveling distance calculated based on the signal from the speed generator 25 provided on the train axle, but it is mounted on the train. The train position may be grasped based on the information from the GPS (Global Positioning System) signal receiving device.
Furthermore, the train automatic operation system of the above embodiment can be applied not only to Shinkansen (registered trademark) but also to conventional lines.
なお、上記実施形態のように、ＡＴＣ地上装置１３とＡＴＣ車上装置２２との間の通信をＡＴＣトランスポンダ地上子１５とＡＴＣトランスポンダ車上子２７Ａを介した方式とした場合、立ち上げ時に行う列車番号要求の際に、車上システム２０からＡＴＯ中央装置３３へ自列車位置情報を送信するのを省略して、通信をしたＡＴＣトランスポンダ地上子１５から把握できる軌道回路の位置情報を列車番号要求コマンドに付加してＡＴＣ地上装置１３から運行管理システム３０へ送信するようにしても良い。これにより、列車位置情報を軌道回路の位置情報に変換する読み替え処理が不要となる。 When the communication between the ATC ground device 13 and the ATC on-board device 22 is performed via the ATC transponder ground element 15 and the ATC transponder car upper element 27A as in the above embodiment, the train to be started up When requesting the number, the train number request command omits the transmission of the own train position information from the on-board system 20 to the ATO central unit 33, and obtains the position information of the track circuit which can be grasped from the ATC transponder ground element 15 with which the train number is communicated. In addition to the above, it may be transmitted from the ATC ground device 13 to the operation management system 30. This eliminates the need for a rereading process for converting the train position information into track circuit position information.
１０ 駅保安システム
１１ 軌道回路設備
１２ 連動設備
１３ ＡＴＣ地上装置
１４ 通信ネットワーク
１５ ＡＴＣトランスポンダ地上子
２０ 車上システム
２１ スイッチ装置（運転台ＳＷ）
２２ ＡＴＣ車上装置
２３ 自動運転制御装置（ＡＴＯ車上装置）
２４ 車両インタフェース（Ｉ／Ｆ）
２５ 速度発電機
２６ ブレーキ装置
２７Ａ ＡＴＣトランスポンダ車上子
２８ 走行駆動装置
３０ 運行管理システム（運行管理装置）
３１ ダイヤ管理装置
３２ 運行管理中央装置
３３ ＡＴＯ中央装置
３４ 通信ネットワーク
10 Station security system 11 Track circuit equipment 12 Interlocking equipment 13 ATC ground device 14 Communication network 15 ATC transponder ground wire 20 Onboard system 21 Switch device (driver SW)
22 ATC on-board device 23 Automatic driving control device (ATO on-board device)
24 Vehicle interface (I / F)
25 Speed Generator 26 Brake Device 27A ATC Transponder Upper Car 28 Travel Drive Device 30 Operation Management System (Operation Management Device)
31 time management device 32 operation management central device 33 ATO central device 34 communication network
Claims (5)
前記車上装置は、自列車の位置を把握する位置把握手段と、前記地上装置との間で情報を送受信可能な情報送受信手段と、前記運行管理装置と通信可能な無線通信手段と、所定の位置を停止点として設定し当該停止点を終点とする走行パターンを生成する走行パターン生成手段と、前記走行パターンに従って走行駆動装置およびブレーキ装置を制御して列車走行速度を制御する制御手段と、を備え、
前記地上装置は、走行中の列車の位置を検出可能な列車位置検出手段と、前記列車位置検出手段により検出した在線位置情報を前記運行管理装置へ送信可能な通信手段と、を備え、
前記運行管理装置は、
前記地上装置からの前記在線位置情報を受信可能な通信手段と、
前記車上装置へ走行制御のための情報を送信可能な無線通信手段と、
を備え、前記地上装置からの前記在線位置情報に基づいて前記車上装置を搭載した列車の進行方向前方に通常の条件にて走行パターンを生成できない特定区間もしくは特定箇所が存在すると判断した場合に、少なくとも前記特定区間もしくは特定箇所の位置を示す情報を前記車上装置へ送信し、
前記車上装置は、受信した情報を反映して走行パターンを生成し、生成された走行パターンに従った走行速度となるように走行駆動装置およびブレーキ装置を制御するように構成されていることを特徴とする列車自動運転システム。 Based on the on-board device having the function of running the train according to the running pattern by controlling the running drive device and the brake device, the position of the train on which the on-board device is installed, and the timetable information stored in the database An operation management device capable of providing information for running control to the on-board device, and detecting the on-rail position of a train running on the track and providing the on-rail position information of the detected train to the operation management device. A train automatic operation system equipped with a possible ground device,
The on-board device is a position grasping unit for grasping the position of the own train, an information transmitting / receiving unit capable of transmitting / receiving information to / from the ground device, a wireless communication unit capable of communicating with the operation management device, and a predetermined unit. Traveling pattern generating means for setting a position as a stop point and generating a traveling pattern having the stop point as an end point; and control means for controlling a traveling drive device and a brake device according to the traveling pattern to control a train traveling speed. Prepare,
The ground device comprises a train position detecting means capable of detecting the position of a train running, and a communication means capable of transmitting on-rail position information detected by the train position detecting means to the operation management device,
The operation management device,
Communication means capable of receiving the on-rail position information from the ground device,
Wireless communication means capable of transmitting information for traveling control to the on-board device,
In the case where it is determined that there is a specific section or a specific location where a traveling pattern cannot be generated under normal conditions in the forward direction of the train equipped with the on-board device based on the on-rail position information from the ground device, , Transmitting at least information indicating the position of the specific section or the specific location to the on-board device,
The on-board device is configured to generate a traveling pattern by reflecting the received information, and to control the traveling drive device and the brake device so that the traveling speed is in accordance with the generated traveling pattern. Characteristic train automatic operation system.
前記運行管理装置は、対象の列車の進行方向前方に臨時速度制限区間が設定されていると判断した場合に、前記臨時速度制限区間の開始位置および終了位置を示す情報および制限速度情報を前記車上装置へ送信し、
前記車上装置は、受信した位置情報および制限速度情報を反映した走行パターンを生成し、生成された走行パターンに従った走行速度となるように走行駆動装置およびブレーキ装置を制御することを特徴とする請求項１に記載の列車自動運転システム。 The specific section is a temporary speed limit section that is set due to changes in the environment along the track on which the train runs,
When the operation management device determines that the temporary speed limit section is set ahead of the traveling direction of the target train, the operation management device provides information indicating the start position and the end position of the temporary speed limit section and the speed limit information to the vehicle. Send to the upper device,
The on-vehicle device generates a traveling pattern that reflects the received position information and speed limit information, and controls the traveling drive device and the brake device so that the traveling speed is in accordance with the generated traveling pattern. The automatic train operation system according to claim 1.
前記運行管理装置は、対象の列車の進行方向前方に平面交差支障箇所があると判断した場合に、平面交差支障が解消する前であっても前記平面交差支障が解消する予測時刻を含む所定の情報を前記車上装置へ送信し、
前記車上装置は、受信した情報を反映して当該平面交差支障箇所の手前を停止点とする走行パターンを生成し、生成された走行パターンに従った走行速度となるように走行駆動装置およびブレーキ装置を制御することを特徴とする請求項１に記載の列車自動運転システム。 The specific location is a plane intersection obstacle location where a plane intersection occurs,
The operation management device, when it is determined that there is a plane intersection obstacle ahead in the traveling direction of the target train, even before the plane intersection obstacle is resolved, a predetermined time including the predicted time at which the plane intersection obstacle is resolved Send information to the onboard device,
The on-board device reflects the received information to generate a traveling pattern having a stop point in front of the obstacle intersecting at the level intersection, and a traveling drive device and a brake so that the traveling speed is in accordance with the generated traveling pattern. The automatic train operation system according to claim 1, wherein the system is controlled.
前記運行管理装置は、管理下にある列車に搭載されている前記車上装置から受信した前記時刻情報を予測ダイヤに反映し、当該予測ダイヤの情報に基づいてそれぞれの列車に対する走行制御情報を生成して対応する車上装置へ送信可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の列車自動運転システム。 The on-board device transmits, to the operation management device, time information predicted to arrive at a stop point when traveling according to the traveling pattern when the traveling pattern is generated,
The operation management device reflects the time information received from the on-board device mounted on the train under management in a prediction timetable, and generates travel control information for each train based on the information in the prediction timetable. The automatic train operation system according to any one of claims 1 to 3, wherein the automatic train operation system is configured to be capable of transmitting to a corresponding on-board device.
前記運行管理装置は、前記地上装置からの前記列車番号の要求を受信すると、当該要求に付随している位置情報に基づいて前記データベースに格納されているダイヤ情報を参照して列車番号を読み出し、前記地上装置を介して対応する車上装置へ返送するように構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の列車自動運転システム。 The ground device, when receiving the request for the train number from the on-board device by the information transmitting and receiving means, transmits a request for the train number by the communication means to the operation management device together with vehicle identification information and position information,
The operation management device, when receiving the request for the train number from the ground device, reads the train number by referring to the timetable information stored in the database based on the position information attached to the request, The automatic train operation system according to any one of claims 1 to 4, wherein the automatic train operation system is configured to be returned to a corresponding on-board device via the ground device.
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