JP4065858B2 - Train control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車上において主体的に速度照査パターンを生成し、その生成された速度照査パターンを用いて列車の速度制御を行う列車制御装置に関する。 The present invention relates to a train control apparatus that mainly generates a speed check pattern on a vehicle and performs train speed control using the generated speed check pattern.
近年、列車の運転間隔の縮小及び乗り心地改善のために、常時、地上から得られる所定のデジタル情報(ATC情報)に基づいて、車上(列車)において主体的に速度照査パターンを生成し、その生成した速度照査パターンを用いて列車の速度制御を行う、一段制御デジタルATC方式の列車制御装置が提案されている(非特許文献1参照)。この一段制御デジタルATC方式に係る列車制御装置は、常時、地上側から得られる所定のデータ(情報)及び予め車上装置に記憶されている軌道回路順列データ等の所定のデータ(情報)を用いて、現在の位置から停止目標点までの1本の放物線状の速度照査パターンを生成することができるように構成されている。 In recent years, in order to reduce train operation intervals and improve ride comfort, on the basis of predetermined digital information (ATC information) obtained from the ground, a speed check pattern is mainly generated on the vehicle (train), There has been proposed a one-stage control digital ATC system train control apparatus that performs train speed control using the generated speed check pattern (see Non-Patent Document 1). The train control apparatus according to the one-step control digital ATC system always uses predetermined data (information) obtained from the ground side and predetermined data (information) such as track circuit permutation data stored in advance in the on-board apparatus. Thus, a single parabolic speed check pattern from the current position to the stop target point can be generated.
上記一段制御デジタルATC方式の列車制御装置の車上装置は、列車の走行するレールに所定の間隔を保って設置されている地上子からのデータに基づいて地上側が主体となって地上子設置間隔に対応した階段状の速度照査パターンを生成するATS−P型の多段制御方式に類似した技術であるので、周知のATS−P型の車上装置と同様の地上側からの信号(情報)を受信する受信部や自列車の速度や位置を検出する速度・位置検出部等の各種処理部によって構成されている。
ところで、上記提案に係る車上側が主体となって速度照査パターンを生成する一段制御デジタルATC方式の列車制御装置は、常時、地上側から得られる速度照査パターン生成に必要な信号情報や距離・位置情報等の所定のデータ(以下、地上データという。)と予め車上装置に記憶されている軌道回路順列データ等の基本データ(以下、単に基本データという。)とに基づいて所定の速度照査パターンの生成が行われるが、地上側の路線変更等により車上装置に予め記憶されている基本データの内容が変更になったとき、当然に新たな基本データを記憶させなければならないという性質を有している。例えば、軌道回路の増減により軌道回路順列データが変更になったり、あるいは、新駅の増設により軌道回路順列データが変更になったりしたときは、車上装置を構成する各処理部に予め記憶(設定)する基本データを変更する必要が生ずる。このため、このようなデータ変更に効率よく対処することのできる列車制御装置が望まれていた。 By the way, the train control device of the one-step control digital ATC method that mainly generates the speed check pattern mainly on the vehicle upper side according to the above proposal, the signal information and the distance / position necessary for the speed check pattern generation obtained from the ground side always. A predetermined speed check pattern based on predetermined data such as information (hereinafter referred to as ground data ) and basic data such as track circuit permutation data (hereinafter simply referred to as basic data) stored in advance on the vehicle . However, when the contents of basic data stored in advance in the on-board device are changed due to a change in the route on the ground side, it is natural that new basic data must be stored. is doing. For example, when the track circuit permutation data is changed due to the increase or decrease of the track circuit, or when the track circuit permutation data is changed due to the addition of a new station, it is stored in advance in each processing unit constituting the on-board device ( It becomes necessary to change the basic data to be set. For this reason, a train control device that can efficiently cope with such a data change has been desired.
また、車上側が主体となって速度照査パターンを生成する一段制御デジタルATC方式の列車制御装置においては、車上装置の各処理部で用いられる各種データを安全に、かつ、効率よく送受信できるようにすることが望まれていた。 In addition, in a one-stage control digital ATC system train control device that mainly generates the speed check pattern mainly on the upper side of the vehicle, various data used in each processing unit of the on-board device can be transmitted and received safely and efficiently. It was hoped that.
そこで、本発明は、上記要望に応えるためになされたものであって、その目的は、地上側の路線変更や新駅増設等により基本データの更新の必要が生じた場合に、車上装置に予め記憶されている基本データの変更が容易に行えるとともに、その変更された基本データを安全に、しかも効率よく各処理部に配信することができる列車制御装置を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in order to meet the above-mentioned demand, and its purpose is to provide an on-board device when basic data needs to be updated due to a change in the route on the ground side or addition of a new station. An object of the present invention is to provide a train control device that can easily change basic data stored in advance and can distribute the changed basic data to each processing unit safely and efficiently.
本発明は、上記目的を達成するために、地上側から得た地上データ及び予め車上装置に記憶されている基本データに基づいて前記車上装置において所定の速度照査パターンを生成し、その生成された速度照査パターンを用いて列車制御を行う列車制御装置において、(a)車上装置を構成する受信部、前記所定の速度照査パターンを生成する保安制御部、列車のブレーキ等の機器類を駆動制御する運転制御部を含む処理部をその間に形成されている通信エリアネットワークを介して監視する監視部と、(b)予め車上装置に記憶されている基本データを路線変更や新駅増設等により更新すべき時毎に、新しい基本データを監視部にダウンロードするパーソナルコンピュータ等の外部機器と、(c)その外部機器から前記監視部にダウンロードされ記憶された新しい基本データをその監視部から前記処理部へ時分割でダウンロードするデータ送出手段とを備え、(d)前記監視部は、前記車上装置の電源がOFFされたときは前記処理部に記憶されている基本データをクリアし、前記車上装置の電源がONされたときは前記データ送出手段に前記監視部から前記基本データを前記処理部に再びダウンロードさせるものである、ことを特徴としている。
監視部から処理部への配信は、光ケーブルからなるLANを介して行うことが望ましい。
In order to achieve the above object, the present invention generates a predetermined speed check pattern in the on-board device based on the ground data obtained from the ground side and the basic data stored in the on-board device in advance. In the train control device that performs train control using the speed check pattern thus formed, (a) a receiving unit that configures the on-board device, a security control unit that generates the predetermined speed check pattern, a train brake, and the like. A monitoring unit for monitoring a processing unit including a driving control unit for driving control via a communication area network formed between them, and (b) changing the basic data stored in the on-board device in advance or adding a new station An external device such as a personal computer that downloads new basic data to the monitoring unit every time it should be updated, etc., and (c) downloads the external data from the external device to the monitoring unit It is a data transmission means for downloading by time division the stored new base data to the said processing unit from the monitoring unit, (d) the monitoring unit, the processing when the power supply of the vehicle on the device is OFF The basic data stored in the unit is cleared, and when the on-board device is turned on, the data sending means is made to download the basic data from the monitoring unit to the processing unit again. It is a feature.
Delivery from the monitoring unit to the processing unit is preferably performed through the LAN of the optical cable.
本発明によれば、路線変更や新駅増設等により基本データを更新すべき時は、その度に、パーソナルコンピュータから新しい基本データを通信により監視部にダウンロードして迅速に予め車上装置に記憶されている基本データを更新することができる。また、その監視部から各処理部へ時分割でダウンロードするデータ送出手段を備えたので、新しい基本データを敏速に各処理部へ配信することができる。従って、車上において効果的に速度照査パターンを生成することができる。さらに、車上装置の電源がOFFされたときは処理部に記憶されている基本データをクリアし、車上装置の電源がONされたときはデータ送出手段に監視部から前記基本データを処理部に再びダウンロードさせるので、常に更新された軌道回路順列データ等を含む基本データが使用されることとなる。従って、車上装置に、基本データの更新に対応する予備の記憶装置などの予備品を持つ必要がない。
監視部から処理部への配信を、光ケーブルからなるLANを介して行う場合は、耐ノイズ性に優れるから、新しい基本データを安全に、かつ、効率よく各処理部に配信することができる。
According to the present invention, whenever basic data is to be updated due to a route change, new station addition, etc., new basic data is downloaded from a personal computer to the monitoring unit by communication and quickly stored in the on-board device in advance. The basic data being updated can be updated. In addition, since data transmission means for downloading in time division from the monitoring unit to each processing unit is provided, new basic data can be quickly distributed to each processing unit. Therefore, the speed check pattern can be effectively generated on the vehicle. Further, when the power of the on-board device is turned off, the basic data stored in the processing unit is cleared, and when the power of the on-board device is turned on, the basic data is sent from the monitoring unit to the data sending means. Therefore, basic data including always updated track circuit permutation data and the like is used. Therefore, it is not necessary for the on-board device to have spare parts such as a spare storage device corresponding to the update of the basic data.
When the distribution from the monitoring unit to the processing unit is performed via a LAN formed of an optical cable, it is excellent in noise resistance. Therefore, new basic data can be distributed to each processing unit safely and efficiently.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、一実施の形態に係る列車制御装置の概略構成図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a train control device according to an embodiment.
レールRを走行する列車(車両)イには、本発明の列車制御装置を実現するための車上装置ロが搭載されている。この車上装置ロは、CPUを中心に構成され、この車上装置ロ全体を監視する監視部1と、列車イの先頭下部に設けられた車上子(アンテナ)aを介してレールRから得られる所定のATC情報、又は図示しない地上子から所定の位置情報、つまり地上側からの所定の信号を受信するための増幅回路やフィルタ回路等を含んで形成される受信部2と、CPUを中心に構成され、地上側から得た地上データ及び予め記憶されている基本データに基づいて所定の速度照査パターンを生成する保安制御部3と、CPUを中心に構成された運転制御部4と、共通部5とから構成されている。
A train (vehicle) A traveling on the rail R is equipped with an onboard device B for realizing the train control device of the present invention. This onboard device B is composed mainly of a CPU, and is connected to the rail R via a monitoring unit 1 that monitors the entire onboard device B and an onboard (antenna) a provided at the lower front of the train
運転制御部4は運転制御信号生成部4a及び速度・位置検出部4bからなっている。運転制御信号生成部4aは、生成された速度照査パターンに沿った列車運転となるように図示しない列車イの駆動系の制御信号を生成し、また、速度・位置検出部4bは、列車イの車軸に設けられた図示しない速度発電機及び地上側からの位置情報を基に自列車位置及び自列車の速度をそれぞれ検出できるように構成されている。さらに、共通部5は、リレー論理部により形成され、運転制御信号生成部4aからの信号を入力し、列車イのブレーキ等の図示しない機器類を駆動制御することができるように構成されている。
The operation control unit 4 includes an operation control
上記監視部1、受信部2、保安制御部3及び運転制御部4は、多重化構成(図示の例では2重化)とされているとともに、光ケーブルからなる通信回線L1 ,L2 を介して接続されていて、一つの通信エリアネットワーク(LAN)が構成されている。したがって、各部(1,2,3,4)には、図示しないが、周知の光・電気変換器及び電気・光変換器が含まれている。このように、光ケーブルからなるLANを構成しているので、耐ノイズ性に優れ、また、多重化により安全性が確保されている。
The monitoring unit 1, the
図1中、10は、外部機器の一例である携帯型のパソコン(パーソナルコンピュータ)である。そして、このパソコン10は、ケーブルCを介して監視部1に着脱自在に装着できるように構成されている。したがって、監視部1には、パソコン10と通信を行うための通信制御部が内蔵されている。
In FIG. 1,
以下、図2のフローチャートを用いて制御動作について説明する。今、列車イに車上装置ロが新設されたとする。そして、パソコン10がケーブルCを介して監視部1に接続されたとする(ステップ100肯定。以下、ステップを「S」とする。)。このパソコン10のフレキシブルディスク(FD)等の図示しない記憶部には、事前に入念なチェックを受けた車上装置ロが予め記憶しておかなければならない基本データが記憶されている。すなわち、パソコン10の記憶部には、監視部1から各部2,3,4にダウンロードすべきデータ(ローディングデータ)が記憶されている。このローディングデータには、データ内容の世代を示す所定のバージョンデータ(バージョンn(nは世代を表している。))が含まれている。
The control operation will be described below using the flowchart of FIG. Now, it is assumed that an onboard device B is newly installed on the train A. Then, it is assumed that the
上記ローディングデータの内容は、主として車上(列車イ)において主体的に速度照査パターンを生成するための基本データであり、ローディングデータヘッダーデータ(ローディングデータのバージョンn、各部のプログラムデータのバージョンn、各データのサイズ…)、軌道回路順列データ、軌道回路属性データ、ジャンプデータ、区間ジャンプデータ、速度制限データ、分岐データ、曲線速度制限データ、線区最高速度データ、勾配データ、トンネルデータ、減速性能データ、走行抵抗データ、諸定数データ等を含む。 The content of the loading data is basic data for mainly generating a speed check pattern on the vehicle (train A), and includes loading data header data (loading data version n, program data version n of each part, Size of each data ...), track circuit permutation data, track circuit attribute data, jump data, section jump data, speed limit data, branch data, curve speed limit data, line segment maximum speed data, gradient data, tunnel data, deceleration performance Data, running resistance data, various constant data, etc. are included.
パソコン10から監視部1への基本データのダウンロードが終了すると(S102、S104肯定)、監視部1からパソコン10が取り外され、次いで、監視部1から各部2,3,4に基本データがローディング(ダウンロード)されて各部2,3,4にそれぞれ記憶される(S106、S108肯定)。このパソコン10から監視部1へのローディングは、路線変更や新駅追加等により基本データが更新される毎に行われるとともに、その更新毎にバージョンnが更新され、監視部1には、最新の基本データが記憶されるように構成されている。
When downloading of basic data from the
監視部1から各部2,3,4に基本データがそれぞれ記憶されると、その基本データを用いての列車運転が可能となる(S110)。すなわち、車上装置ロでは、常時、地上側から得られる地上データ及び予め車上装置ロに記憶されている軌道回路順列データ等の基本データ(ローディングデータ)を用いて、現在の位置から停止目標点までの1本の放物線状の速度照査パターンを生成し、その生成された速度照査パターンを用いて列車イの運転が行われる。そして、この運転の途中、列車イが図示しない地上子にさしかかると、その地上子から位置情報を得て自列車位置の補正が行われる。
When basic data is stored in each of the
列車イの運転が終了し、車上装置ロの電源がOFFにされると、各部2,3,4に記憶されているローディングデータがクリアされる。そして、その列車イの運転が開始されて車上装置ロの電源がONされると(S112肯定)、監視部1から基本データが各部2,3,4へ再びダウンロードされる(S106)。
When the operation of train A is completed and the power of the onboard apparatus B is turned off, the loading data stored in each of the
なお、図2のフローチャートでは省略されているが、上述の監視部1から各部2,3,4への基本データの送出は、時分割で常時配信される。したがって、各部2,3,4の単体で電源がON,OFFされてもその単体を容易に立ち上げることができる。また、監視部1と保持しているバージョンデータ(バージョンn)と各部2,3,4が記憶しているバージョンnとが常時チェックされ、不一致のときは、各部2,3,4において再ローディングが行われる。さらに、車上装置ロの立上時の一定時間は、通常時よりも速い周期で基本データの送出が行われて各部2,3,4への基本データの記憶が速やかに行われるように工夫されており、車上装置ロの立上げ時間が短縮される。また、上述の基本データ中には、車両毎に異なる情報が含まれており、その基本データにより各部は車両毎の性能が関連づけられるので、基本データの変更のみで各車両に使用可能となる。このため、車両毎に各部の予備品をもつ必要がない。
Although omitted in the flowchart of FIG. 2, transmission of basic data from the monitoring unit 1 to the
イ 列車
ロ 車上装置
a 車上子(アンテナ)
1 監視部
2 受信部
3 保安制御部
4 運転制御部
4a 運転制御信号生成部
4b 速度・位置検出部
5 共通部
10 パソコン(外部機器)
L1 ,L2 通信回線
B Train b On-board equipment a Car onboard (antenna)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
L1, L2 communication line
Claims (2)
前記車上装置を構成する受信部、前記所定の速度照査パターンを生成する保安制御部、列車のブレーキ等の機器類を駆動制御する運転制御部を含む処理部をその間に形成されている通信エリアネットワークを介して監視する監視部と、
前記予め車上装置に記憶されている前記軌道回路順列データ等の基本データを路線変更や新駅増設等により更新すべき時毎に、新しい軌道回路順列データ等の基本データを前記監視部にダウンロードするパーソナルコンピュータ等の外部機器と、
前記外部機器から前記監視部にダウンロードされ記憶された新しい軌道回路順列データ等の基本データをその監視部から前記処理部へ時分割でダウンロードするデータ送出手段と備え、
前記車上装置の電源がOFFされたときは前記処理部に記憶されている軌道回路順列データ等の基本データをクリアし、前記車上装置の電源がONされたときは前記データ送出手段に前記監視部から前記軌道回路順列データ等の基本データを前記処理部に再びダウンロードさせるようにした、
ことを特徴とする列車制御装置。 Based on predetermined data such as signal information and distance / position information obtained from the ground side and basic data such as track circuit permutation data stored in advance in the on- board device, the on- board device generates a predetermined speed check pattern. In the train control device that controls the train using the generated speed check pattern,
A communication area in which a processing unit including a receiving unit that constitutes the on-board device, a safety control unit that generates the predetermined speed check pattern, and an operation control unit that drives and controls equipment such as a train brake is formed therebetween. A monitoring unit for monitoring via a network;
The advance for each time the basic data such as the track circuit permutation data stored to be updated by the route change or new stations added like in the on-board equipment, said basic data, such as track circuits permutation data new monitoring An external device such as a personal computer to be downloaded to
Data transmission means for downloading basic data such as new track circuit permutation data downloaded and stored from the external device to the monitoring unit from the monitoring unit to the processing unit in a time-sharing manner ,
When the power of the on-board device is turned off, the basic data such as track circuit permutation data stored in the processing unit is cleared, and when the power of the on-board device is turned on, the data sending means Basic data such as the track circuit permutation data from the monitoring unit is downloaded again to the processing unit,
A train control device characterized by that .
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