JP4170671B2 - Train signal supply system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、列車に軌道を介して列車制御用の信号を供給する列車用信号供給システムに関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来のATS(Automatic Train Stop system)では、軌道に沿って設置されたトランスポンダ地上子から信号現示情報や距離情報を示す信号が送信され、車上装置において規制速度パターンが生成される。なお、現示情報は、先行列車の位置の変化(在線状況)に応じて時々刻々と変化するため、地上子は現示情報を可変設定可能な有電源地上子として構成する必要がある。
【0003】
かかるATSシステムでは、地上子から情報を送信するため、車上装置は、設置された地上子と車上子とが電磁結合する位置でしか、情報を取得することができない。このため、緻密な制御の必要とされる区間では、地上子の設置間隔を短くしなければならなず、システムの複雑化、大型化、ひいてはその設置およびメンテナンスにかかる費用の増大を招いていた。
【0004】
一方、ATC(Automatic Train Control system)では、管轄区間の軌道をさらに複数に区分した軌道区間に規制速度情報を示す信号が供給され、車上装置において、この規制速度を超えないようモータあるいはブレーキが制御される。
【0005】
かかるATCシステムでは、各軌道区間に対応して信号供給器が設けられ、システムが大型化せざるを得ない。また、安全確保および高速運行の観点から、通常運行時には、列車の存在する二つの軌道区間の間には列車の存在しない軌道区間が確保されるから、信号供給器の設置数に対して実際に信号供給を実行する信号供給器の数(稼動率)は低い値となる。さらに、信号供給器は、故障検知のため信号を供給しない状態でも動作させておくから、消費エネルギが大きくなってしまう。すなわち従来のATCシステムは、エネルギ効率の低いシステムであった。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる列車用信号供給システムは、複数の軌道区間について各軌道区間に供給される列車用信号を生成する列車用信号生成部と、列車用信号生成部を列車の存在する複数の軌道区間に予め設定された一定の時間間隔(Δt)で順次接続し、該列車用信号生成部で生成された信号の供給先としての軌道区間を切り替える列車用信号接続切替部と、管轄区間内の各軌道区間における列車の有無を検知する列車検知信号を生成する列車検知信号生成部と、軌道区間に供給された列車用信号を受信する列車用信号受信部と、予め設定された一定の時間間隔(δt)で列車検知信号生成部を複数の軌道区間に順次接続し、列車検知信号の供給先としての軌道区間を切り替える検知用接続切替部と、軌道区間に供給された列車検知信号を受信する列車検知信号受信部と、列車用信号および列車検知信号の供給を制御する制御部と、列車用信号受信部が受信する、一定の時間間隔(Δt)で連続的に繰り返し供給される列車用信号、及び列車検知信号受信部が受信する、一定の時間間隔(δt)で供給される列車検知信号から、列車が軌道区間から退出したことを検知する列車検知部と、を備え、制御部は、列車検知部が列車検知信号受信部により列車を検知した場合、その軌道区間には、列車検知信号の供給を停止させて予め設定された一定の時間間隔(Δt)で列車用信号を供給させ、さらに、列車用信号の供給時間帯と列車検知信号の供給時間帯とを、それぞれ一定の時間間隔(Δt)ずつ交互に確保し、列車用信号と列車検知信号とを時分割で供給させる。
【0007】
また本発明では、列車検知部が、列車検知信号受信部が列車検知信号を受信せず、かつ列車用信号受信部が列車用信号を受信しない場合に、その列車がその軌道区間から退出したことを検知するのが好適である。
【0008】
上記本発明にかかる列車用信号供給システムによれば、一つの信号生成部で生成した列車用の信号を、列車の存在する複数の軌道区間に順次供給することができる。このため、軌道区間毎に信号供給器を設置する必要がなく、システムをより小型化および簡素化することができる。またエネルギ消費を抑制し、エネルギ効率を向上することが可能となる。またトランスポンダの設置位置によらず、より迅速に軌道から列車に列車用信号を伝送することができる。
【0009】
また、上記本発明にかかる列車用信号供給システムは、制御部が、検知用接続切替部及び列車用信号接続切替部を制御し、列車検知信号と列車用信号とを時分割で供給するのが好適である。
【0010】
また本発明では、検知用接続切替部が、時分割で各軌道区間に列車検知信号を供給するのが好適である。
【0011】
また本発明では、列車用信号および/または列車検知信号はディジタル変調された信号であるのが好適である。これにより、システムにおける信号による情報伝送量を向上することができる。また信号の特定精度が向上する分、列車検知の信頼性を向上することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第一の実施形態にかかる列車用信号供給システム10について図面を参照して説明する。まず、列車用信号供給システム10の構成の概要について説明する。図1は、列車用信号供給システム10の概略構成図である。
【0013】
列車用信号供給システム10の管轄区間は複数(n個)の軌道区間(1T〜nT)に区分されており、列車用信号供給システム10は、各軌道区間(1T〜nT)の軌道14に、列車用信号を供給する。軌道14に供給された列車用信号は、列車(車両)12に設けられる車上アンテナ16で受信され、車上装置18は、その列車用信号に基づいて駆動機構(例えばモータ等)や制動機構(例えばブレーキ等)の制御を行う。列車用信号は、車上装置18によって用いられるデータを含み、駆動機構や制動機構の制御の元となる信号であって、例えば、先方への進行の可否を示す信号(例えばATS用の信号やATO(Automatic Train Operation system)用の信号等)や、列車の規制速度(上限速度)を示す信号(例えばATC用の信号)などである。
【0014】
列車用信号供給システム10は、列車用信号供給機構20として、制御部(例えばCPU等)22、列車用信号生成部24、増幅部26、接続切替部28(例えば複数のMOS−FET等により構成される)、および列車用信号受信部30を備える。
【0015】
このうち列車用信号生成部24は、制御部22から取得した元データをディジタル変調(例えばFSK変調)し、列車12の存在する軌道区間(図1の例では2T,nT)用の列車用信号を生成する。列車用信号のデータ内容や生成タイミング等の具体例については後述する。
【0016】
また増幅部26は、制御部22によって制御され、列車用信号生成部24で生成された列車用信号をその供給先の軌道区間(図1の例では2T,nT)に対応する増幅率で増幅する(可変利得増幅器)。この増幅率は、例えば、各軌道区間(1T〜nT)における信号の減衰度に応じて決定される。具体的には、区間長の長い軌道区間(1T〜nT)に対しては、区間内での減衰が大きい分、増幅率を大きくし、列車用信号の振幅を大きくする。逆に区間長の短い軌道区間(1T〜nT)に対しては、増幅率を小さくする。
【0017】
また接続切替部28は、制御部22によって制御され、列車用信号生成部24(および増幅部26)を、所定のタイミングで、複数の軌道区間(1T〜nT)のうち列車の存在する軌道区間(図1の例では2T,nT)に選択的に接続する。接続切替部28の複数の端子28bは、それぞれ信号供給線32aを介して軌道区間(1T〜nT)に接続されており、列車用信号は、この信号供給線32aを経由して軌道区間(1T〜nT)に供給される。なお、図1の例では、列車用信号生成部24(および増幅部26)と軌道区間(図1の例では2TまたはnT)とが一対一で接続されるように構成されているが、これを一対多数で接続可能となるよう、例えば図1に示す接続切替部28を並列に複数設けてもよい。
【0018】
また列車用信号受信部30は、各軌道区間(1T〜nT)から信号受信線32bを経由して列車用信号を受信する。列車用信号受信部30は、さらに受信した列車用信号に復調処理を施して列車用信号に含まれるデータを取得する。ところで、信号供給線32aは、各軌道区間(1T〜nT)に対し、その軌道区間(1T〜nT)の片方の軌道14の一端側(例えば図1では進行方向先側端部)に接続され、一方、信号受信線32bは、その軌道14の他端側(例えば図1では進行方向手前側端部)に接続される。そして、軌道区間(1T〜nT)に列車12が存在する場合には、信号の供給された軌道14とそれに並行するもう一本の軌道(図示せず)とが列車12の車輪および車軸によって短絡され、列車用信号受信部30は列車用信号を受信できなくなる。すなわち、このような構成により、軌道区間(1T〜nT)に供給された列車用信号が列車用信号受信部30で受信できたか否かにより、供給先の軌道区間(1T〜nT)における列車12の有無を判別することができる。
【0019】
また列車用信号供給システム10は、列車検知機構として、制御部22、検知信号生成部34、増幅部36、接続切替部38(例えば複数のMOS−FET等により構成される)、および検知信号受信部40を備える。
【0020】
このうち検知信号生成部34は、制御部22から取得した元データから周波数を選択し、各軌道区間(1T〜nT)において列車12を検知するための検知信号を生成する。検知信号の生成タイミング等の具体例については後述する。
【0021】
また増幅部36は、制御部22によって制御され、検知信号生成部34で生成された検知信号を、その供給先の軌道区間(1T〜nT)に対応する増幅率で増幅する(可変利得増幅器)。この増幅率は、上記増幅部26の場合と同様に、例えば、各軌道区間(1T〜nT)における信号の減衰度に応じて決定される。
【0022】
また接続切替部38は、制御部22によって制御され、検知信号生成部34(および増幅部36)を、所定のタイミングで、複数の軌道区間(1T〜nT)に順次接続する。接続切替部38の複数の端子38bは、それぞれ信号供給線32aを介して軌道区間(1T〜nT)に接続されている。本実施形態では、信号供給線32aは、列車用信号の供給と検知信号の供給とで共用されている。
【0023】
また検知信号受信部40は、各軌道区間(1T〜nT)から信号受信線32bを経由して列車用信号を受信する。軌道区間(1T〜nT)に供給された検知信号が検知信号受信部40で受信されたか否かにより、供給先の軌道区間(1T〜nT)における列車12の有無を判別することができる。なお、本実施形態では、信号受信線32bは、列車用信号の受信と検知信号の受信とで共用されている。
【0024】
次に、本実施形態にかかる列車用信号供給システム10による列車用信号および検知信号の供給/受信の具体例について図2〜図4を参照して説明する。
【0025】
図2は、管轄区間内の一つの軌道区間(図2の場合3T)のみで列車12が検知された場合の、検知信号sdおよび列車用信号stの供給(受信)の一例を示す図である。なお、図2において、横軸は時間軸であり、図中、矩形の枠は列車用信号stまたは検知信号sdのバーストを示し、このうち列車用信号stにはハッチングを施している。また、横に伸びる線のみで示される時間帯はいずれの信号も供給されていないことを示す。さらに、列車用信号stおよび検知信号sdのバーストのうち、列車用信号受信部30または検知信号受信部40で受信されるバーストについてはその枠を実線で、また受信されないバーストについてはその枠を破線で示す。
【0026】
検知信号sdは、予め設定されたタイミングで、複数の軌道区間(1T〜nT)に順次供給される。図2の例の場合、検知信号sdの供給先の軌道区間(1T〜nT)は、一定の時間間隔δt(例えば30ms)で、1T、2T、・・・、nTの順に、順次切り替えられる。これは、検知信号sdが時分割で複数の軌道区間(1T〜nT)に供給されていると言うことができる。制御部22の制御によって、検知信号生成部34、増幅部36、および接続切替部38の動作が上記時間間隔δtで順次切り替わることにより、このような信号の供給が実現されることは、容易に理解できよう。なお、上述したように、列車用信号供給システム10から出力され軌道区間(1T〜nT)に供給された検知信号sdが検知信号受信部40で受信された場合、その軌道区間(1T〜nT)に、列車12は存在しないことになる。そして、検知信号sdによって列車12が検出されない限り、列車用信号stは供給されない。
【0027】
軌道区間(1T〜nT)に出力された検知信号sd(sd1)が列車用信号受信部30で受信されなかった状態として、管轄区間内の軌道区間(図2では3T)で列車12が検知されると、予め設定されたタイミングで、その軌道区間(図2では3T)に対する列車用信号stの供給が開始される。図2の例では、列車12の検知された軌道区間3Tに対する列車用信号stの供給状態は、軌道区間(1T〜nT)に対する検知信号sdの供給の一巡目が開始する時点(例えば軌道区間1Tに対する検知信号sdの供給開始タイミングt1)からその二巡目が終了し三巡目が開始する時点(同軌道区間1Tに対する検知信号sdの供給開始タイミングt2)までの時間間隔Δt(例えば380ms;これを1タームとする)の単位で切り替えられる。なお、その1ターム内では、列車用信号stが連続的に繰り返し供給される。
【0028】
また本実施形態では、軌道区間(図2では3T)に列車12が存在する期間において(すなわち軌道区間3Tにおいて列車12が検知された後、列車12がその軌道区間3Tから退出して検知されない状態となる前において)、その軌道区間3Tに、列車用信号stとともに検知信号sdも供給し、それら双方によって列車12の有無を検知している。このように、複数の信号生成部(すなわち列車用信号生成部24および検知信号生成部34)で生成された信号によって列車検知を行うことで、信頼性の向上を図ることができる。ところで、この場合において本実施形態では、列車用信号stと検知信号sdとを重畳して同時に供給するのではなく、列車用信号stの供給時間帯と検知信号sdの供給時間帯とを、それぞれ上記1タームずつ交互に確保し、列車用信号stと検知信号sdとを時分割で供給している。重畳してこれら信号を供給する場合、システム10、特に列車用信号受信部30および検知信号受信部40の前段には、分波器を設けることが必要となる。本実施形態では、重畳供給を行わないことで、それを省略し、装置構成の大型化および複雑化を抑制しつつ信頼性の向上を図っている。なお、ここで説明したような列車用信号stおよび検知信号sdの供給が、制御部22がシステム10の各部を所定のタイミングで適切に制御することによって実現されることは、容易に理解できよう。
【0029】
図3は、管轄区間内の複数の軌道区間(図3の場合2T、3Tおよび4T)で列車12が検知された場合の、検知信号sdおよび列車用信号stの供給/受信の一例を示す図である。なお、図の表記法については図2と同様である。また、検知信号sdの供給先の切り替えについては図2の場合と同様であるため、ここでの詳細な説明は省略する。
【0030】
列車用信号stは、予め設定されたタイミングで、検知信号sdに基づいて列車12の検知された複数の軌道区間(2T、3Tおよび4T)に順次供給される。図3の例の場合、列車用信号stの供給先の軌道区間(2T、3Tおよび4T)は、一定の時間間隔Δt(例えば380ms)で、(4T、3Tおよび2T)の順に、順次切り替えられる。これは、列車用信号stが時分割で列車12の検知された複数の軌道区間(2T、3Tおよび4T)に供給されていると言うことができる。
【0031】
この図3は、既に軌道区間3Tおよび4Tで列車12が検知されていた状態で、新たに軌道区間2Tで列車12が検知された場合における、信号供給および信号受信の状況の推移を示したものである。このような場合、新たに列車12が検知された軌道区間2Tに対する列車用信号stの供給は、既に列車12が検知されていた軌道区間3Tおよび4Tに対する列車用信号stの供給より優先して行われる。具体的には、検知信号sd2(sd)の未受信による列車検知後、列車用信号stを供給可能な最も早いタイミングt3(ターム)で、当該軌道区間2Tに列車用信号stを供給する。これにより、新たに軌道区間2Tに進入し列車用信号stの更新が必要となる列車12に対し、速やかに列車用信号stを送信することができる。
【0032】
なお、図3から明らかなように、列車12の存在する各軌道区間(2T、3Tおよび4T)に対し、列車用信号stが他の軌道区間(例えば2Tの場合3Tまたは4T)に供給されている時間帯においては、予め設定されたタイミングで(例えば時間間隔δtで1T,2T,・・・,nTの順にしたがって)検知信号sdが供給される。そして、制御部22は、その時間帯においては検知信号sdの非受信として、また列車用信号stの供給時間帯においては列車用信号stの非受信として、列車12がその軌道区間(2T、3Tおよび4T)に存在していることを検知する。
【0033】
図4は、列車12が軌道区間(図4では3T)から退出するときの退出判定について示す説明図である。なお、図の表記法については図2および図3と同様である。
【0034】
上述したように、本実施形態では、軌道区間(図4の例では3T)に列車12が存在していないことは、その軌道区間3Tに供給した信号(すなわち列車用信号stまたは検知信号sd)が受信部(列車用信号受信部30または検知信号受信部40)において受信されたこととして検知することができる。このことは、一つの信号の受信についても十分に有効であると言うことができる。しかしながら本実施形態では、制御部22は、所定回数以上連続して信号が受信された場合、または所定時間(ΔT)以上連続して信号が受信された場合に、列車12が退出したと判別し、退出判別の信頼性の向上を図っている。さらに、異なる複数の信号生成部(すなわち列車用信号生成部24および検知信号生成部34)で生成された信号(列車用信号stおよび検知信号sd)の双方が受信された場合に列車12が退出したと判別することで、より一層の信頼性の向上を図ることができる。
【0035】
次に、図5および図6を参照して、本実施形態にかかる列車用信号供給システム10をATSシステム(の一部)として用いる場合の具体的な動作例について説明する。図5は、列車用信号供給システム10に関連する列車12上の装置構成の概略図、また図6は、列車用信号に基づいて車上装置18によって生成される規制速度パターンの一例を示す図である。
【0036】
図5に示すように、列車12は、車上装置18、車上アンテナ16、車上子(トランスポンダ車上子)42、および速度発電器44を備える。
【0037】
列車用信号は、進行方向先方側の信号設定位置X0(図6;例えば現時点で在線する軌道区間の出口)におけるその地点より先方側への進入の可否に関する現示情報(例えば、R:進入不可(停止)、Y:注意、G:進入可)を含む。この列車用信号は、列車用信号供給システム10において、現示情報とともに軌道区間の識別情報(識別ID)やCRCコード等を含む元データをディジタル変調(例えばFSK変調)した信号として生成される。
【0038】
車上装置18は、軌道14(軌道区間)に供給された列車用信号を車上アンテナ16を介して受信するとともに、地上子(例えば無電源トランスポンダ地上子)46から、車上子42を介して、信号設定位置X0(図6)までの距離を示す信号(車上子信号とする)を受信する。具体的には、この信号は、例えば、距離情報とともに信号設定位置X0までの勾配の大きさを示す情報や軌道区間の識別情報等を含む元データをディジタル変調(例えばFSK変調)した信号である。
【0039】
車上装置18は、列車用信号および車上子信号を復調して取得した情報に基づいて、規制速度パターンP1を生成する。ここで、例えば、列車用信号に含まれる現示情報がR(進入不可)であった場合、車上装置18は、地上子46の位置を基準とし、信号設定位置X0の手前で規制速度=V0(例えば5km/h)となりかつ該信号設定位置X0に向けて規制速度が規制速度=V1からV0まで漸減する規制速度パターンP1を生成する。そして、列車12の運行に際し、車上装置18は、速度発電器44から取得した距離情報に基づいて地上子46からの距離として現在位置を算出し、規制速度パターンP1を参照して現時点(現在位置)での規制速度を取得する。そして、速度発電器44より取得した現在速度が規制速度を上回っていた場合には、ブレーキあるいはモータを制動制御し、現在速度が規制速度以下となるよう列車12を減速する。
【0040】
先方側の軌道区間において列車12の在線状況(存在状況)が変化すると、連動装置(図示せず)は、現示情報を変更する。連動装置において、信号設定位置X0における現示情報が、R(進入不可)からY(注意)に変更された場合、列車用信号供給システム10は、直ちに、Y(注意)の現示情報を含む列車用信号を生成し、これを予め設定された最も早いタイミングで列車12に供給する。そして車上装置18は、図6に示すように、この列車用信号を受け取った時点(地点X1;列車12を破線で示す位置)から規制速度パターンP1を解除し、規制速度をV1とする。従来のトランスポンダ伝送を基本とするATSシステムでは、地上子の設置された位置でしか現示情報の変更を指示することができないが、本実施形態にかかる列車用信号供給システム10によれば、軌道14を介してより迅速に現示情報の変化を列車の運行に反映させることができる。
【0041】
次に、本発明の第二の実施形態にかかる信号供給機構50について図7を参照して説明する。上記第一の実施形態では、列車用信号供給機構20は、接続切替部28によって列車用信号生成部24(および増幅部26)と軌道区間(1T〜nT)のいずれかとを接続することで、信号供給先を切り替えていたが、本実施形態にかかる信号供給機構50では、軌道区間に応じて異なる特性の信号(列車用信号または検知信号)を生成し、それを選別して分岐することにより、目的とする信号供給先に供給する。
【0042】
本実施形態にかかる信号供給機構50は、制御部(CPU等)52、信号生成部54、増幅部56、および信号選別部58を含む。
【0043】
このうち信号生成部54は、制御部52から取得した元データをディジタル変調(例えばFSK変調)し、特定の軌道区間の信号(例えば列車用信号または検知信号)を生成する。ここで、信号生成部54は、その信号を、各軌道区間(1T〜nT)に応じた特性(例えば周波数帯域等)を有する信号として生成する。具体的には、例えば、軌道区間(1T〜nT)に応じて信号の周波数帯域を異ならせるとともに、互いに隣接する軌道区間(1T〜nT)ではその周波数帯域が重ならないように設定する場合、信号生成部54は、特定の軌道区間向けの信号を、その軌道区間について設定された周波数帯域の信号として生成する。これは、信号供給機構50を、境界が絶縁されていない軌道区間(1T〜nT;無絶縁軌道区間)で用いる場合に有効である。
【0044】
また増幅部56は、上記第一の実施形態と同様、制御部52によって制御され、信号生成部54で生成された信号を、その供給先の軌道区間(1T〜nT)に対応する増幅率で増幅する(可変利得増幅器)。
【0045】
信号選別部58は、信号の特性に応じて、それを対応する供給先に振り分ける。上述したように、信号を、軌道区間(1T〜nT)に応じて周波数帯域の異なる信号とする場合、信号選別部58は、各軌道区間(1T〜nT)の周波数帯域を通過させるバンドパスフィルタ(BPF)60を複数備えたものとして構成する。こうすれば、信号生成部54で生成され増幅部56で増幅された信号は、濾波BPF60によりその周波数帯域に応じて選別され、供給先の軌道区間(1T〜nT)に供給される。
【0046】
本実施形態にかかる信号供給機構50は、図7に示すように、各軌道区間(1T〜nT)に列車用信号を供給する機構として用いることができる。また、図示しないが、各軌道区間(1T〜nT)に信号をそれぞれ供給する二つの信号供給機構50を並列に構成し、一方を列車用信号を供給する機構とし、他方を検知信号を供給する機構として構成することもできる。このような構成とした場合においても、制御部52が信号生成部54を制御することにより、上記第一の実施形態で説明したような、図2〜図4に示すような信号の供給が可能となることは容易に理解できよう。
【0047】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されない。上記実施形態では、列車用信号供給システムを、列車用信号としてATS用の現示情報を含む信号を供給するシステムとして構築した例について示したが、これに限らず、軌道区間毎に決定された規制速度情報を含むATC用の信号を供給するシステム(すなわちATCシステムの一部)として構築してもよいし、ATOシステムの一部として構築することもできる。また、列車用信号供給機構を、各軌道区間(1T〜nT)毎に検知信号供給器および受信器を備える従来の列車検知システムによる列車検知結果に基づいて列車用信号の供給を行う機構としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態にかかる列車用信号供給システムの概略構成図である。
【図2】 本発明の実施形態にかかる列車用信号供給システムによる各軌道区間への信号供給の一例を示す図である。
【図3】 本発明の実施形態にかかる列車用信号供給システムによる各軌道区間への信号供給の別の一例を示す図である。
【図4】 本発明の実施形態にかかる列車用信号供給システムによる各軌道区間への信号供給の別の一例を示す図である。
【図5】 本発明の実施形態にかかる列車用信号供給システムに関連する列車上の装置構成の一例を示す図である。
【図6】 本発明の実施形態にかかる列車用信号供給システムにより車上装置で生成される規制速度パターンの一例を示す図である。
【図7】 本発明の別の実施形態にかかる信号供給機構の概略構成図である。
【符号の説明】
10 列車用信号供給システム、12 列車、14 軌道、16 車上アンテナ、18 車上装置、20 列車用信号供給機構、22 制御部、24 列車用信号生成部、26,36 増幅部、28 接続切替部、30 列車用信号受信部、32a 信号供給線、32b 信号受信線、34 検知信号生成部、38 接続切替部、40 検知信号受信部、42 車上子、44 速度発電器、46 地上子、50 信号供給機構、52 制御部、54 信号生成部、56 増幅部、58 信号選別部、1T〜nT 軌道区間、sd 検知信号、st 列車用信号。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a train signal supply system that supplies a train control signal to a train via a track.
[0002]
[Background Art and Problems to be Solved by the Invention]
In a conventional ATS (Automatic Train Stop system), signals indicating signal display information and distance information are transmitted from a transponder ground element installed along a track, and a regulated speed pattern is generated in the on-board device. In addition, since the presenting information changes from moment to moment according to a change in the position of the preceding train (present line status), the ground unit needs to be configured as a power source ground unit that can variably set the presenting information.
[0003]
In such an ATS system, since information is transmitted from the ground unit, the on-board device can acquire information only at a position where the installed ground unit and the on-board unit are electromagnetically coupled. For this reason, in the section where precise control is required, the installation interval of the ground unit has to be shortened, resulting in the complexity and size of the system, which in turn increases the cost of installation and maintenance. .
[0004]
On the other hand, in the ATC (Automatic Train Control system), a signal indicating the regulated speed information is supplied to a track section obtained by further dividing the track of the section under jurisdiction, and the motor or brake is operated in the on-board device so as not to exceed the regulated speed. Be controlled.
[0005]
In such an ATC system, a signal supplier is provided corresponding to each track section, and the system must be enlarged. In addition, from the viewpoint of ensuring safety and high-speed operation, during normal operation, a track section without a train is secured between two track sections with a train. The number (operation rate) of the signal feeders that perform signal supply is a low value. Further, since the signal supplier is operated even when no signal is supplied for failure detection, energy consumption increases. That is, the conventional ATC system is a system with low energy efficiency.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
A train signal supply system according to the present invention includes a train signal generation unit that generates a train signal supplied to each track section for a plurality of track sections, and a plurality of track sections in which the train exists. Preset to Regular time interval (Δt) And a train detection signal for detecting the presence or absence of a train in each track section within the jurisdiction section, and a train signal connection switching section for switching the track section as a supply destination of the signal generated by the train signal generation section A train detection signal generator for generating a train signal, a train signal receiver for receiving a train signal supplied to the track section, and a preset Regular time interval (δt) The train detection signal generator is connected to a plurality of track sections in sequence, and the detection connection switching unit for switching the track section as the supply destination of the train detection signal, and the train detection signal for receiving the train detection signal supplied to the track section A receiver, a controller for controlling the supply of train signals and train detection signals, and a train signal receiver The train signal received continuously and repeatedly at regular time intervals (Δt), And train detection signal receiver , Train detection supplied at regular time intervals (δt) From the signal The train Orbital section Leaving A train detection unit that detects the train detection unit, and when the train detection unit detects a train with the train detection signal reception unit, the control unit stops supplying the train detection signal to the track section. The Preset Regular time interval (Δt) To supply signals for trains Furthermore, the supply time zone for train signals and the supply time zone for train detection signals are alternately secured by a fixed time interval (Δt), and the train signal and the train detection signal are supplied in a time-sharing manner. The
[0007]
The present invention so Is The train detection unit detects that the train has left the track section when the train detection signal reception unit does not receive the train detection signal and the train signal reception unit does not receive the train signal. Ru Is preferred .
[0008]
According to the train signal supply system of the present invention, a train signal generated by one signal generation unit can be sequentially supplied to a plurality of track sections where the train exists. For this reason, it is not necessary to install a signal supply device for each track section, and the system can be further downsized and simplified. Further, energy consumption can be suppressed and energy efficiency can be improved. In addition, the train signal can be transmitted from the track to the train more quickly regardless of the installation position of the transponder.
[0009]
The train signal supply system according to the present invention is as follows. The control unit controls the detection connection switching unit and the train signal connection switching unit, and supplies the train detection signal and the train signal in a time-sharing manner. Is preferred Ru .
[0010]
In the present invention, The detection connection switching unit supplies train detection signals to each track section in a time-sharing manner. Is suitable Ru .
[0011]
In the present invention, the train Business The signal and / or train detection signal is preferably a digitally modulated signal. This can improve the amount of information transmitted by signals in the system. Ki The Moreover, the reliability of train detection can be improved as much as the signal identification accuracy is improved.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a train
[0013]
The jurisdiction section of the train
[0014]
The train
[0015]
Among these, the train
[0016]
The
[0017]
In addition, the
[0018]
The
[0019]
The train
[0020]
Among these, the detection
[0021]
The
[0022]
The
[0023]
Further, the detection
[0024]
Next, specific examples of supply / reception of train signals and detection signals by the train
[0025]
FIG. 2 is a diagram showing an example of supply (reception) of the detection signal sd and the train signal st when the
[0026]
The detection signal sd is sequentially supplied to a plurality of orbital sections (1T to nT) at a preset timing. In the example of FIG. 2, the orbital section (1T to nT) to which the detection signal sd is supplied is sequentially switched in the order of 1T, 2T,..., NT at a constant time interval δt (for example, 30 ms). This can be said that the detection signal sd is supplied to a plurality of orbital sections (1T to nT) in a time division manner. With the control of the
[0027]
As the state in which the detection signal sd (sd1) output in the track section (1T to nT) is not received by the train
[0028]
In the present embodiment, in a period in which the
[0029]
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of supply / reception of the detection signal sd and the train signal st when the
[0030]
The train signal st is sequentially supplied to a plurality of track sections (2T, 3T, and 4T) detected by the
[0031]
FIG. 3 shows the transition of the signal supply and signal reception status when the
[0032]
As is clear from FIG. 3, for each track section (2T, 3T, and 4T) where the
[0033]
FIG. 4 is an explanatory diagram showing exit determination when the
[0034]
As described above, in the present embodiment, the absence of the
[0035]
Next, with reference to FIG. 5 and FIG. 6, a specific operation example when the train
[0036]
As shown in FIG. 5, the
[0037]
The train signal is information indicating whether or not it is possible to enter the destination side from the point at the signal setting position X0 (Fig. 6; for example, the exit of the track section that is currently present) in the traveling direction. (Stop), Y: Caution, G: Enterable). In the train
[0038]
The on-
[0039]
The on-
[0040]
When the presence status (existence status) of the
[0041]
Next, a signal supply mechanism 50 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the first embodiment, the train
[0042]
The signal supply mechanism 50 according to the present embodiment includes a control unit (CPU or the like) 52, a
[0043]
Among these, the
[0044]
Similarly to the first embodiment, the
[0045]
The
[0046]
As shown in FIG. 7, the signal supply mechanism 50 according to the present embodiment can be used as a mechanism for supplying a train signal to each track section (1T to nT). Moreover, although not shown in figure, the two signal supply mechanisms 50 which supply a signal to each track section (1T to nT) are configured in parallel, one of them is a mechanism for supplying a train signal, and the other is supplied with a detection signal. It can also be configured as a mechanism. Even in such a configuration, the
[0047]
The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment. In the above embodiment, the train signal supply system is shown as an example of a system that supplies a signal including ATS current display information as a train signal. However, the present invention is not limited to this, and the train signal supply system is determined for each track section. The system may be constructed as a system for supplying ATC signals including regulated speed information (that is, a part of the ATC system), or as a part of the ATO system. In addition, the train signal supply mechanism may be a mechanism for supplying a train signal based on a train detection result by a conventional train detection system including a detection signal supply unit and a receiver for each track section (1T to nT). Good.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a train signal supply system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an example of signal supply to each track section by the train signal supply system according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing another example of signal supply to each track section by the train signal supply system according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing another example of signal supply to each track section by the train signal supply system according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a device configuration on a train related to the train signal supply system according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing an example of a regulated speed pattern generated by the on-board device by the train signal supply system according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a signal supply mechanism according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Train signal supply system, 12 trains, 14 tracks, 16 on-board antenna, 18 on-board equipment, 20 train signal supply mechanism, 22 control section, 24 train signal generation section, 26, 36 amplification section, 28 connection switching Part, 30 train signal receiving part, 32a signal supply line, 32b signal receiving line, 34 detection signal generating part, 38 connection switching part, 40 detection signal receiving part, 42 vehicle upper element, 44 speed generator, 46 ground element, 50 signal supply mechanism, 52 control unit, 54 signal generation unit, 56 amplification unit, 58 signal selection unit, 1T to nT track section, sd detection signal, st train signal.
Claims (5)
列車用信号生成部を列車の存在する複数の軌道区間に予め設定された一定の時間間隔(Δt)で順次接続し、該列車用信号生成部で生成された信号の供給先としての軌道区間を切り替える列車用信号接続切替部と、
管轄区間内の各軌道区間における列車の有無を検知する列車検知信号を生成する列車検知信号生成部と、
軌道区間に供給された列車用信号を受信する列車用信号受信部と、
予め設定された一定の時間間隔(δt)で列車検知信号生成部を複数の軌道区間に順次接続し、列車検知信号の供給先としての軌道区間を切り替える検知用接続切替部と、
軌道区間に供給された列車検知信号を受信する列車検知信号受信部と、
列車用信号および列車検知信号の供給を制御する制御部と、
列車用信号受信部が受信する、一定の時間間隔(Δt)で連続的に繰り返し供給される列車用信号、及び列車検知信号受信部が受信する、一定の時間間隔(δt)で供給される列車検知信号から、列車が軌道区間から退出したことを検知する列車検知部と、を備え、
制御部は、列車検知部が列車検知信号受信部により列車を検知した場合、その軌道区間には、列車検知信号の供給を停止させて予め設定された一定の時間間隔(Δt)で列車用信号を供給させ、さらに、列車用信号の供給時間帯と列車検知信号の供給時間帯とを、それぞれ一定の時間間隔(Δt)ずつ交互に確保し、列車用信号と列車検知信号とを時分割で供給させることを特徴とする列車用信号供給システム。A train signal generator for generating a train signal supplied to each track section for a plurality of track sections;
A train signal generation unit is sequentially connected to a plurality of track sections in which a train exists at a predetermined time interval (Δt) , and a track section as a supply destination of a signal generated by the train signal generation unit is defined. A train signal connection switching section to be switched;
A train detection signal generator for generating a train detection signal for detecting the presence or absence of a train in each track section in the jurisdiction section;
A train signal receiver for receiving a train signal supplied to the track section;
A detection connection switching unit that sequentially connects the train detection signal generation unit to a plurality of track sections at a predetermined constant time interval (δt) , and switches the track section as a supply destination of the train detection signal;
A train detection signal receiver for receiving a train detection signal supplied to the track section;
A control unit for controlling the supply of train signals and train detection signals;
Train signals received by the train signal receiving unit and continuously supplied repeatedly at a constant time interval (Δt), and trains received by the train detection signal receiving unit and supplied at a constant time interval (δt) A train detection unit that detects from the detection signal that the train has left the track section, and
Control unit, when the train detection unit detects the train by train detection signal receiving unit, in its track section, a train signal at by the stops supplying preset constant time interval of the train detection signal (Delta] t) Furthermore, the supply time zone of the train signal and the supply time zone of the train detection signal are alternately secured by a fixed time interval (Δt), and the train signal and the train detection signal are time-shared. train signal supply system according to claim Rukoto was supplied.
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