JP4564214B2

JP4564214B2 - Wireless decentralized train control system

Info

Publication number: JP4564214B2
Application number: JP2001281226A
Authority: JP
Inventors: 春生山本
Original assignee: Railway Technical Research Institute
Current assignee: Railway Technical Research Institute
Priority date: 2001-09-17
Filing date: 2001-09-17
Publication date: 2010-10-20
Anticipated expiration: 2021-09-17
Also published as: JP2003081092A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自律分散プロトコルを適用した無線による列車制御システムに関する。なお、本明細書において、列車制御システムとは、列車間隔制御、進路制御、踏切制御、ポイント制御、列車接近警報等を含む広義の列車制御システムを意味する。
【０００２】
【従来の技術】
特許第１９９３２０３号（特公平７−２９６０６号）には、車上制御装置が検知した自列車の走行位置や速度などの位置・速度情報と、地上制御装置から無線を利用して伝達される停止目標位置や臨時速度制限情報などに基づき、前記車上制御装置が保安速度を算出して間隔制御を行うことを特徴とする無線による列車制御システムが開示されている。
【０００３】
上記特許に開示されている技術を基礎にしたＣＡＲＡＴと呼ばれる無線による列車制御システムが、財団法人鉄道総合技術研究所により実用化研究が進められており、その概要が財団法人研友社発行の雑誌ＲＲＲの１９９９年８月号と９月号等に報告されている。
【０００４】
ＣＡＲＡＴでは、軌道回路を用いずに列車自体が車上で位置検知を行い、地上の追跡制御装置にその位置情報を無線で送信する。追跡制御装置では、各列車からの位置情報を基に走行許可位置を列車に対して無線で与える。各列車の車上装置では、その走行許可位置への停止パターンを発生させ、列車を衝突させないための間隔制御を行う。車上での位置検知は、基本的には車輪の回転数を積算した走行距離を基本とし、これに地上子による補正を施して行う。また、ＣＡＲＡＴでは、各列車の位置情報と速度情報を基にした踏切制御を行う。
【０００５】
ところで、ＣＡＲＡＴにおける列車の間隔制御については、保安速度決定処理を地上の速度制限点決定と車上の保安速度演算に分割し、地上／車上交信情報が少なくなる地上／車上分担方式が適しているとされている。しかし、最近の移動体通信技術の進歩は目覚しく、検討当時の数倍程度の通信速度が達成されるようになり、しかも通信機器の価格も大幅に低下してきた。そこで、移動体通信技術の進歩に適合した無線による列車制御システムの再検討が必要になってきた。
【０００６】
近い将来、列車の前方監視や予測制御並びに保守作業の防護制御等を含み高度化された輸送計画・運転管理等と連携するインテリジェントな列車制御システムのニーズた高まることが予想される。このようなインテリジェントな列車制御システムの構築は、ＣＡＲＡＴを基本とした列車制御システムに新たな機能を追加したり、列車制御以外のシステム等と接続することが課題となる。これらの機能追加に従って、システム全体として取り扱う情報は多種類、大容量、高頻度となる。このため、従来のＣＡＲＡＴにおける地上装置車上装置間の伝送制御方式では、機能追加の度にこれら２装置にインタフェースの追加や伝送仕様の変更が必要となり、負荷の集中と共に複雑で見通しの悪いシステムとなるという問題がある。
【０００７】
また、性能や信頼性等の面からも問題がある。列車の間隔制御を地上で分担する追跡制御装置が速度制限点を指示するための受信・処理・送信を集中して行うため、後続列車への先行列車の位置・速度情報の伝達遅れという問題が起こり得る。先行列車の位置・速度情報は、後続列車の速度制御に不可欠の情報であって、後続列車が最も迅速に入手したい情報である。
【０００８】
更に、各追跡制御装置が管轄範囲を集中制御するため、追跡制御装置が本来の機能を果たさなくなった場合の影響はその管轄範囲全域に及ぶという問題もある。
【０００９】
そこで、ＣＡＲＡＴをベースにした近い将来のインテリジェント列車制御システムの構築という要求に応えるために、無線による列車制御システムに自律分散プロトコルを適用することが有効であると考えられる。
【００１０】
即ち、車上制御装置、踏切制御装置、ポイント制御装置、携帯端末等をノードとし、これらノードがデータフィールドを介して自律的に接続された無線による自律分散型列車制御システムが、ＣＡＲＡＴをベースにした近い将来のインテリジェント列車制御システムの構築に有効であると考えられる。この場合、前記車上制御装置と前記携帯端末はいずれも、当然ながら無線交信手段を備えたものである。また、各ノードは自律分散プロトコル通信手段を備えている。
【００１１】
自律分散プロトコルでは、各ノードが自律的に情報をマルチキャスト送信し、また各ノードはこれら情報を選択受信してノード毎の制御に用いる。自律分散プロトコルをＣＡＲＡＴに適用するということは、無線基地局を経由するとしても、列車間で位置・速度情報を直接交換することになり、これは地上と車上の機能分担が従来方式よりも車上主体よりとなって、従来方式における追跡制御機能を必要としないものである。
【００１２】
しかし、列車制御のように列車自身が移動する場合には、そのままでは適用できない危険なケースがある。例えば、当初は先行列車から遠く離れていた後続列車が、先行列車の存在を知らないまま接近して来て、たまたま先行列車の故障や情報伝送系のフィルタリング誤りのために先行列車の位置情報が一度も届かないと、後続列車は先行列車の存在を認識できないというケースである。これは追突事故につながる危険なケースである。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、自律分散プロトコルを適用して構成された無線による列車制御システムにおいて、拡張容易性、保守性、信頼性、接続性等の自律分散プロトコルの特長を損なわないで、フェールセーフな列車検知を行えるようにすることである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する請求項１の無線による自律分散型列車制御システムを、自列車の位置と速度を検知する位置・速度検知手段と自律分散プロトコル通信手段を備え自列車の位置・速度情報をマルチキャスト送信し且つ他列車の位置・速度情報を選択受信する車上制御装置と、自律分散プロトコル通信手段を備えシステム区間全域の列車位置の把握を条件として管轄範囲の列車順序情報をマルチキャスト送信する追跡管理装置とで構成し、前記車上制御装置に選択受信した他列車の位置・速度情報と前記列車順序情報との照合により位置・速度情報の欠落をチェックすると共に先行列車の位置および速度を特定し、且つ前記先行列車の位置および速度と前記自列車の位置および速度に基づいて自列車の速度を制御する機能を備えさせた。
【００１５】
上記課題を解決する請求項２の無線による自律分散型列車制御システムを、自列車の位置と速度を検知する位置・速度検知手段と自律分散プロトコル通信手段を備え自列車の位置・速度情報をマルチキャスト送信し且つ他列車の位置・速度情報を選択受信する車上制御装置と、所在地点の位置検知手段と自律分散プロトコル通信手段を備えた無線携帯端末と、自律分散プロトコル通信手段を備えシステム区間全域の列車位置の把握を条件として管轄範囲の列車順序情報をマルチキャスト送信する追跡管理装置と、前記無線携帯端末が出力する列車接近信号に基づいて警報を発する警報装置とで構成し、前記無線携帯端末に選択受信した列車の位置・速度情報と前記列車順序情報との照合により位置・速度情報の欠落をチェックすると共に接近中の列車の位置および速度を特定し、且つ前記接近中の列車の位置および速度と前記位置検知手段が出力する位置情報とに基づいて前記列車接近信号を出力する機能を備えさせた。
【００１６】
上記課題を解決する請求項３の無線による自律分散型列車制御システムを、自列車の位置と速度を検知する位置・速度検知手段と自律分散プロトコル通信手段を備え自列車の位置・速度情報をマルチキャスト送信し且つ他列車の位置・速度情報を選択受信する車上制御装置と、自律分散プロトコル通信手段を備え軌道区間及び軌道区間周辺の設備を制御する地上設備制御装置と、自律分散プロトコル通信手段を備えシステム区間全域の列車位置の把握を条件として管轄範囲の列車順序情報をマルチキャスト送信する追跡管理装置とで構成し、前記地上設備制御装置に選択受信した列車の位置・速度情報と前記列車順序情報との照合により位置・速度情報の欠落をチェックすると共に接近中の列車の位置速度を特定して所定の制御を行う機能を備えさせた。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、レール１０上に先行列車Ｃ、列車Ｃの続行列車Ｂ、列車Ｂの続行列車Ａが在線している制御区間に、本発明を適用した一実施形態の無線による自律分散型列車制御システムの構成図である。
【００１８】
図１に示す無線による自律分散型列車制御システムは列車の間隔制御を行うように構成されたもので、列車Ａ、Ｂ及びＣに搭載された車上制御装置１１、１２及び１３と、地上に設置された無線基地局２１、２２と、同じく地上に設置された追跡管理装置３１、３２と、運行管理装置４１が設置された中央指令センタ４０と、地上ネットワーク５０とで構成されている。地上ネットワーク５０は、無線基地局２１、２２、追跡管理装置３１、３２、及び中央指令センタ４０を同軸ケーブルや光ファイバーで接続するものである。無線基地局２１、２２による通信エリア、即ち基地局エリアは無線伝送路のデータフィールドを形成し、且つ地上ネットワーク５０は地上ネットワークのデータフィールドを形成している。
【００１９】
図１において、列車Ａと列車Ｂは基地局２１の無線伝送路のデータフィールドに存在し、列車Ｃは基地局２２の無線伝送路のデータフィールドに存在している。
【００２０】
車上制御装置１１、１２、１３は、自列車の位置・速度情報をマルチキャスト送信し且つ他列車の位置・速度情報を選択受信する自律分散プロトコル通信手段を夫々備えている。図１の列車Ａ、列車Ｂ及び列車Ｃの在線位置では、車上制御装置１１、１２、１３は位置・速度情報の送受信を以下の如く行っている。
【００２１】
即ち、車上制御装置１１は列車Ａの位置・速度情報Ａを無線基地局２１を介してマルチキャスト送信し、且つ列車Ｂの位置・速度情報Ｂ及び列車Ｃの位置・速度情報Ｃを無線基地局２１から受信している。また、車上制御装置１２は列車Ｂの位置・速度情報Ｂを無線基地局２１を介してマルチキャスト送信し、且つ列車Ａの位置・速度情報Ａ及び列車Ｃの位置・速度情報Ｃを無線基地局２１から受信している。更に、車上制御装置１３は列車Ｃの位置・速度情報Ｃを無線基地局２２を介してマルチキャスト送信している。なお、図示していないが、車上制御装置１３は他列車の位置・速度情報を選択受信している。
【００２２】
追跡管理装置３１、３２は、システム区間全域の列車位置の把握を条件として管轄範囲の列車順序情報をマルチキャスト送信するものである。即ち、追跡管理装置３１は、無線基地局２１が受信した列車Ａの位置・速度情報Ａと列車Ｂの位置・速度情報Ｂ、無線基地局２２が受信した列車Ｃの位置・速度情報Ｃを地上ネットワーク５０を介して受信する。また、追跡管理装置３１は、中央指令センタ４０の運行管理装置４１からは全編成位置掌握情報を地上ネットワーク５０を介して受信する。追跡管理装置３１、３２も勿論、自律分散プロトコル通信手段を夫々備えている。
【００２３】
追跡管理装置が列車順序情報をマルチキャストするまでの過程は、例えば、次の如くである。先ず、追跡管理装置３１は、管轄範囲（基地局２１の無線伝送路のデータフィールド）内の活きている全列車（ここでは列車Ａと列車Ｂ）の位置・速度情報を受信する。また、追跡管理装置３１は地上ネットワーク５０経由で、隣接区間（基地局２２の無線伝送路のデータフィールド）の全列車（ここでは列車Ｃ）の位置・速度情報を受信する。
【００２４】
続いて、追跡管理装置３１は、管轄範囲及び隣接区間における全ての位置・速度情報をまとめた集合位置・速度情報と列車順序情報を作成する。そして、追跡管理装置３１は地上ネットワーク５０経由で、集合位置・速度情報を中央指令センタ４０の運行管理装置４１へ送信する。
【００２５】
更に続いて、中央指令センタ４０の運行管理装置４１は、システム区間全域の列車（厳密には編成位置）の把握を条件として全編成位置掌握情報をブロードキャスト送信する。最後に、追跡管理装置３１は、全編成位置掌握情報を受信すると、既に作成済の列車順序情報を管轄範囲へ向けマルチキャスト送信する。なお、この情報は、地上ネットワーク５０経由で隣接区間にも流れるので、隣接区間の無線伝送路のデータフィールドにも流れる。
【００２６】
上述の説明から明らかな如く、集合位置・速度情報は車上制御装置１１、１２、１３が読むことができない情報である。その理由は、追跡管理装置３１が集合位置・速度情報を中央指令センタ４０の運行管理装置４１へ送信したとき、基地局２１又は基地局２２のルーティング誤りにより無線伝送路のデータフィールドに流れる恐れがあり、車上制御装置１１、１２、１３がこれを受信して列車順序情報と認識し照合に用いると、位置・速度情報の欠落を見逃す危険性があるためである。列車順序情報は、同一内容の集合位置・速度情報が中央指令センタ４０の運行管理装置４１で照査され、システム区間内の全編成位置が掌握された時点で初めて有効となる情報である。
【００２７】
列車順序情報は、その必要最小限の情報としては、管理範囲内に在線する各列車の有無を示す情報、即ち列車番号さえ含まれていれば良い。しかしながら、本発明において追跡管理装置がマルチキャスト送信する情報は、車上の保安速度制御だけでなく、地上のポイント制御や踏切制御等にも用いられる情報であるため、単に各列車の有無を表す情報だけでなく、在線位置に基づいて列車の順序を検索できる情報という広い概念の情報として、本明細書では列車順序情報を扱っている。
【００２８】
前記全編成位置掌握情報とは、システム区間全域の列車位置（全編成の位置）と位置不明な列車(編成)がないことを把握することができる機能が出すメッセージであり、前記機能は基本的には中央指令センタ４０の運行管理装置４１が担う機能である。
【００２９】
中央指令センタ４０の運行管理装置４１は、追跡管理装置３１、３２を含むシステム区間全域の追跡管理装置から、地上ネットワーク５０を介して集合位置速度・情報を受信している。従って、前記システム区間全域の列車位置の把握は、中央指令センタ４０の運行管理センタ４１がシステム区間全域の追跡管理装置から集めた集合位置・速度情報に基づいて行うものである。
【００３０】
また、前記システム区間全域の列車位置の把握は、システム区間全域の追跡管理装置相互間で授受した集合位置・速度情報に基づいて各追跡管理装置が夫々行うようにしてもよい。
【００３１】
更に、前記システム区間全域の列車位置の把握は、システム区間全域を管轄する追跡管理装置のみで行うようにしてもよい。
【００３２】
図１に示した本発明の一実施形態の無線による自律分散型列車制御システム、即ち自律分散プロトコル通信手段を備えた車上制御装置１１、１２、１３をその在線位置に対応する無線基地局２１、２２の各基地局エリア、即ち無線伝送路のデータフィールドに接続し、且つ自律分散プロトコル通信手段を備えた追跡管理装置３１、３２を地上ネットワーク５０のデータフィールドを介して前記無線伝送路のデータフィールドに間接的に接続して構成した無線による自律分散型列車制御システムにおいて、追跡管理装置３１、３２はシステム区間全域の列車位置の把握を条件として管轄範囲の列車順序情報をマルチキャスト送信する。
【００３３】
すると、列車Ｂの車上制御装置１２は選択受信した列車Ａの位置・速度情報Ａ並びに列車Ｃの位置・速度情報Ｃ及び前記列車順序情報との照合により位置・速度情報の欠落の有無をチェックする。従って、列車Ｂの車上制御装置１２は、自列車の間隔制御、即ち保安速度制御に不可欠な列車検知をフェールセーフに行うことができる。同様に、列車Ａの車上制御装置１１も列車Ｃの車上制御装置１３も、自列車の間隔制御、即ち保安速度制御に不可欠な列車検知をフェールセーフに行うことができる。
【００３４】
次に、図２は無線による自律分散型列車制御システムの他の実施形態の構成図である。図２に示す実施形態の無線による自律分散型列車制御システムは、１つのデータフィールドを備え、列車間隔制御、進路制御、踏切制御、ポイント制御、及び列車接近警報のいずれをも行えるように構成されている。
【００３５】
即ち、図２に示す実施形態の無線による自律分散型列車制御システムは、１つのデータフィールド１００に、列車Ａに搭載された車上制御装置１１、列車Ｂに搭載された車上制御装置１２、地上沿線に設置された追跡管理装置３１、第１の踏切制御装置７１と第２の踏切制御装置７２とポイント制御装置８１、及び地上沿線で作業員が所持する列車接近警報用の無線携帯端末９０が夫々接続されて構成されたものである。
【００３６】
車上制御装置１１は、夫々が自律分散プロトコル通信手段を備えた位置検知部１１１、保安速度制御部１１２及び進路制御部１１３から構成されている。また、車上制御装置１２は、夫々が自律分散プロトコル通信手段を備えた位置検知部１２１、保安速度制御部１２２及び進路制御部１２３から構成されている。追跡管理装置３１、踏切制御装置７１、踏切制御装置７２、ポイント制御装置８１、及び列車接近警報用の無線携帯端末９０も、自律分散プロトコル通信手段を夫々備えている。
【００３７】
図示されていないが、データフィールド１００には、中央指令センタの運行管理装置も接続されている。
【００３８】
車上制御装置１１と１２、踏切制御装置７１と７２、ポイント制御装置８１、及び列車接近警報用の無線携帯端末９０をデータフィールド１００に接続し、且つ追跡管理装置３１及び図示しない中央指令センタの運行管理装置をデータフィールド１００に接続して構成した本発明の他の一実施形態の無線による自律分散型列車制御システムにおいて、追跡管理装置３１はシステム区間全域の列車位置の把握を条件として管轄範囲の列車順序情報をマルチキャスト送信する。
【００３９】
すると、列車Ｂの車上制御装置１２は選択受信した列車Ａの位置・速度情報Ａと前記列車順序情報との照合により位置・速度情報の欠落をチェックする。従って、列車Ｂの車上制御装置１２は、自列車の間隔制御、即ち保安速度制御に不可欠な列車検知をフェールセーフに行うことができる。同様に、列車Ａの車上制御装置１１も、自列車の間隔制御、即ち保安速度制御に不可欠な列車検知をフェールセーフに行うことができる。
【００４０】
また、地上沿線に設置された地上設備制御装置は、間隔制御に用いられる位置・速度情報並びに列車順序情報に基づいて所定の制御に不可欠な列車検知をフェールセーフに行うことができる。即ち、踏切制御装置７１と踏切制御装置７２は夫々の対象踏切の踏切制御に不可欠な列車検知をフェールセーフに行い、ポイント制御装置８１は対象ポイントのポイント制御に不可欠な列車検知をフェールセーフに行うことができる。
【００４１】
同様に、無線携帯端末９０は、間隔制御に用いられる位置・速度情報並びに列車順序情報に基づいて列車接近警報に不可欠な列車検知をフェールセーフに行うことができる。
【００４２】
続いて、図３は無線による自律分散型列車制御システムの更に他の実施形態の構成図である。図３に示す実施形態の無線による自律分散型列車制御システムは、複数のデータフィールドを備え、列車間隔制御、進路制御、踏切制御、ポイント制御のいずれをも行えるように構成されている。また、列車接近警報をも行えるようになっている。
【００４３】
即ち、図３に示す実施形態の無線による自律分散型列車制御システムは、複数のデータフィールド５１、５２、６１、６２に、列車Ａに搭載された車上制御装置１１、列車Ｂに搭載された車上制御装置１２、列車Ｃに搭載された車上制御装置１３、列車Ｄに搭載された車上制御装置１４、地上沿線の一区間に設置された追跡管理装置３１、踏切制御装置７０、更に地上沿線の他の一区間に設置された追跡管理装置３２、ポイント制御装置８０が夫々接続されて構成されたものである。また、列車接近警報用の無線携帯端末９０は無線伝送路のデータフィールド６２のエリアに存在している。
【００４４】
車上制御装置１１は、夫々が自律分散プロトコル通信手段を備えた位置検知部１１１、保安速度制御部１１２及び進路制御部１１３を具備している。車上制御装置１１は、更に、車内ＬＡＮのデータフィールド１１４と車上局１１５を具備している。位置検知部１１１、保安速度制御部１１２及び進路制御部１１３は車内ＬＡＮのデータフィールド１１４に接続されている。そして、車内ＬＡＮのデータフィールド１１４は、車上局１１５を介して無線伝送路のデータフィールド６１に接続されている。
【００４５】
列車Ｂ、Ｃ、Ｄの夫々の車上制御装置も、位置検知部、保安速度制御部、進路制御部、車内ＬＡＮのデータフィールド及び車上局を具備し、車上制御装置１１と同様に構成されている。
【００４６】
各列車の走行に伴い、列車Ａに搭載された車上制御装置１１及び列車Ｂに搭載された車上制御装置１２は、その在線位置に対応する無線伝送路のデータフィールド(基地局エリア)６１内に存在し、列車Ｃに搭載された車上制御装置１３及び列車Ｄに搭載された車上制御装置１４は無線伝送路のデータフィールド(基地局エリア)６２内に存在している。
【００４７】
無線伝送路のデータフィールド(基地局エリア)６１内に存在する踏切制御装置７０は、無線伝送路のデータフィールド６１に対応する地上ネットワーク上のデータフィールド５１に接続され、無線伝送路のデータフィールド(基地局エリア)６２内に存在するポイント制御装置８０は、無線伝送路のデータフィールド(基地局エリア)６２に対応する地上ネットワーク上のデータフィールド５２に接続されている。
【００４８】
更に、無線伝送路のデータフィールド６１と地上ネットワークのデータフィールド５１は無線基地局７１に接続されており、無線伝送路のデータフィールド６２と地上ネットワークのデータフィールド５２は無線基地局７２に接続されている。無線基地局７１は管轄区間は勿論のこと、隣接区間の一部をカバーする通信エリア（基地局エリア)を有する。同様に、無線基地局７２は管轄区間は勿論のこと、隣接区間の一部をカバーする通信エリア（基地局エリア)を有する。
【００４９】
図示されていないが、地上ネットワークのデータフィールド５１と５２を含むデータフィールドには、中央指令センタの運行管理装置も接続されている。
【００５０】
図３に示す如く構成された本発明の更に他の一実施形態の無線による自律分散型列車制御システムにおいて、追跡管理装置３１と３２はシステム区間全域の列車位置の把握を条件として管轄範囲の列車順序情報をマルチキャスト送信する。
【００５１】
すると、列車Ａの車上制御装置１１は選択受信した他列車の位置・速度情報と前記列車順序情報との照合により位置・速度情報の欠落をチェックする。その結果、欠落がない場合には、列車Ａの車上制御装置１１は、自列車の間隔制御、即ち保安速度制御に不可欠な列車検知をフェールセーフに行うことができる。同様に、列車Ｂ〜Ｄの夫々の車上制御装置も、自列車の間隔制御、即ち保安速度制御に不可欠な列車検知をフェールセーフに行うことができる。
【００５２】
同様に、地上沿線の一区間に設置された踏切制御装置７０は、無線伝送路のデータフィールド６１及び６２、地上ネットワーク５１と５２を含むデータフィールドを介して、対象踏切の踏切制御に必要な位置・速度情報並びに列車順序情報を受信する。踏切制御装置７０は、選択受信した列車の位置・速度情報と列車順序情報との照合により位置・速度情報の欠落をチェックすることによって、対象踏切の踏切制御に不可欠な列車検知をフェールセーフに行うことができる。
【００５３】
また同様に、地上沿線の一区間に設置されたポイント制御装置８０は、無線伝送路のデータフィールド６１及び６２、地上ネットワーク５１と５２を含むデータフィールドを介して、対象ポイントの制御に必要な位置・速度情報並びに列車順序情報を受信する。ポイント制御装置８０は、選択受信した列車の位置・速度情報と列車順序情報との照合により位置・速度情報の欠落をチェックすることによって、対象ポイントの制御に不可欠な列車検知をフェールセーフに行うことができる。
【００５４】
更に、列車接近警報は、次のようにして行われる。列車接近警報用の無線携帯端末９０は、備えているＧＰＳ受信装置等によって、その所在を検知する。また、列車接近警報用の無線携帯端末９０は、無線伝送路のデータフィールド６１及び６２、地上ネットワーク５１と５２を含むデータフィールドを介して、位置・速度情報並びに列車順序情報を受信する。列車接近警報用の無線携帯端末９０は、選択受信した列車の位置・速度情報と列車順序情報との照合により位置・速度情報の欠落をチェックすることによって、列車接近警報に不可欠な列車検知をフェールセーフに行うことができる。
【００５５】
以上詳細に説明した通り、本発明に係る無線による自律分散型列車制御システムは、システム区間全域の列車位置掌握を条件に管轄範囲の列車順序情報をマルチキャスト送信する追跡管理装置を設置したことと、各列車がマルチキャスト送信する位置・速度情報と前記列車順序情報の照合により各列車の車上制御装置がフェールセーフな列車検知を行うことを特徴とするものである。
【００５６】
列車順序情報は、先行列車の装置故障や情報伝送系のフィルタリング誤りのため先行列車の位置情報が一度も届かないなど、列車の移動に伴う該列車の周辺列車の増減を含む前後関係の変化が把握できないことによる危険を防止するために用いられる。そのため、新しい区間(追跡管理装置の管轄範囲)に進入したとき前方に存在する列車の存在を認識できさえすれば良く、しかも該区間は、通常、列車のブレーキ距離よりも十分長いため、マルチキャスト送信頻度は低くても構わない。各列車は、一定時間内に列車順序情報を受信できなければ緊急停止することで安全を確保でき、列車順序情報の受信により自列車近傍に存在する列車を漏れなく認識して、特に先行列車であることを認識した列車の位置情報が一度も届かなければ停止するなどして安全を確保できる。
【００５７】
なお、位置・速度情報を一旦受信できれば、以後は通番管理により位置情報の欠落の判断がつくため、列車順序情報の到着を待たなければ速度制御できないという訳ではなく、自律分散プロトコルの特長を損なうことはない。
【００５８】
この列車検知のための情報は、同じ無線基地局の圏内に存在する全てのノードが共有できるため、その他の様々な機能においてもフェールセーフな列車検知が可能なうえ、各機能との接続性が良く発展性が高い。
【００５９】
なお、本発明に係る無線による自律分散型列車制御システムでは、従来のＣＡＲＡＴにおける地上装置と車上装置との間の情報伝送よりも情報量は増大するが、情報伝送量を試算した結果、ＩＭＴ−２０００レベルの伝送路で対応可能であることが分かった。
【００６０】
ところで、追跡管理装置は、図１に示す如く、基本的には無線基地局に併設される。しかしながら、必ずしも無線基地局と一対一の関係で併設しなければならないものではない。１追跡管理装置が１線区全域を管轄する(管理範囲＝１線区全域)など、線区の特徴(高密度線区／閑散線区)に応じた構成が可能である。
【００６１】
【発明の効果】
本発明により、自律分散プロトコルを適用して構成された無線による列車制御システムにおいて、拡張容易性、保守性、信頼性、接続性等の自律分散プロトコルの特長を損なわないで、フェールセーフな列車検知を行えるようにすることが可能になった。従って、近い将来のインテリジェントな列車制御システムの構築につながる実用的な無線による自律分散型列車制御システムが提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る無線による自律分散型列車制御システムの一実施形態の構成図である。
【図２】本発明に係る無線による自律分散型列車制御システムの他の実施形態の構成図である。
【図３】本発明に係る無線による自律分散型列車制御システムの更に他の実施形態の構成図である。
【符号の説明】
１０レール
１１，１２，１３車上制御装置
２１，２２無線基地局
３１，３２追跡管理装置
４０中央指令センタ
４１運行管理装置
５０，５１，５２地上ネットワークのデータフィールド
６１，６２無線伝送路のデータフィールド
７０，７１，７２踏切制御部
８０，８１ポイント制御装置
９０列車接近警報用の無線携帯端末
１００データフィールド
１１１，１２１位置検知部
１１２，１２２保安速度制御部
１１３，１２３進路制御部
１１４車内ＬＡＮ
１１５車上局[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wireless train control system to which an autonomous distributed protocol is applied. In the present specification, the train control system means a train control system in a broad sense including train interval control, route control, level crossing control, point control, train approach warning, and the like.
[0002]
[Prior art]
In Japanese Patent No. 1993203 (Japanese Patent Publication No. 7-29606), the traveling position and speed of the own train detected by the on-board control device are described. Position / speed information And the on-board control device calculates the safety speed and performs interval control based on the stop target position and temporary speed limit information transmitted from the ground control device using the radio. A control system is disclosed.
[0003]
A railway train control system called CARAT based on the technology disclosed in the above patent is being put into practical use by the Railway Technical Research Institute, and a summary of the magazine is published by Kenyusha. It has been reported in the August and September issue of RRR.
[0004]
In CARAT, the train itself detects the position on the vehicle without using the track circuit, and the position information is transmitted to the ground tracking control device by radio. In the tracking control device, the travel permission position is wirelessly given to the train based on the position information from each train. The on-board device of each train generates a stop pattern to the travel permission position and performs interval control for preventing the train from colliding. The position detection on the vehicle is basically performed based on the travel distance obtained by integrating the number of rotations of the wheel, and is corrected by the ground element. In CARAT, crossing control is performed based on position information and speed information of each train.
[0005]
By the way, for train interval control in CARAT, the ground speed / on-vehicle sharing method that reduces the ground / on-vehicle communication information is suitable by dividing the security speed determination processing into ground speed limit point determination and on-vehicle safety speed calculation. It is said that However, recent advances in mobile communication technology have been remarkable, and communication speeds several times as high as those at the time of study have been achieved, and the price of communication equipment has also decreased significantly. Therefore, it has become necessary to reexamine the wireless train control system that is suitable for the advancement of mobile communication technology.
[0006]
In the near future, the need for an intelligent train control system linked to sophisticated transportation planning and operation management, including forward monitoring and predictive control of trains and protective control of maintenance work, is expected to increase. The construction of such an intelligent train control system has a problem of adding a new function to a train control system based on CARAT or connecting to a system other than train control. As these functions are added, the information handled as the entire system becomes many types, large capacity, and high frequency. For this reason, in the conventional transmission control method between the ground device and the on-vehicle device in CARAT, it is necessary to add an interface and change the transmission specification for these two devices every time a function is added. There is a problem of becoming.
[0007]
There are also problems in terms of performance and reliability. The tracking control device that shares train interval control on the ground concentrates reception, processing, and transmission to indicate the speed limit point. Position / speed information The problem of transmission delay can occur. Of the preceding train Position / speed information Is indispensable information for the speed control of the succeeding train, and is the information that the succeeding train wants to obtain most quickly.
[0008]
Further, since each tracking control device centrally controls the jurisdiction range, there is a problem that the influence when the tracking control device does not perform its original function extends to the entire jurisdiction range.
[0009]
Therefore, in order to meet the demand for the construction of an intelligent train control system in the near future based on CARAT, it is considered effective to apply an autonomous distributed protocol to a wireless train control system.
[0010]
That is, an autonomous distributed train control system based on CARAT, in which an on-board controller, a railroad crossing controller, a point controller, a portable terminal, etc. are nodes and these nodes are autonomously connected via a data field, is based on CARAT. Therefore, it is considered effective for the construction of intelligent train control system in the near future. In this case, both the on-board control device and the portable terminal are of course provided with wireless communication means. Each node has an autonomous distributed protocol communication means.
[0011]
In autonomous distributed protocol, each node multicasts information autonomously Send In addition, each node selectively receives the information and uses it for the control of each node. Applying the autonomous distributed protocol to CARAT means that even if it goes through a radio base station, Position / speed information This is because the function sharing on the ground and the vehicle is more mainly on the vehicle than the conventional method, and the tracking control function in the conventional method is not required.
[0012]
However, when the train itself moves as in train control, there is a dangerous case that cannot be applied as it is. For example, a succeeding train that was initially far away from the preceding train approaches without knowing the presence of the preceding train, and it happens that the position information of the preceding train is changed due to a failure of the preceding train or a filtering error in the information transmission system. This is a case where the following train cannot recognize the existence of the preceding train if it does not reach even once. This is a dangerous case leading to a rear-end collision.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
The problem to be solved by the present invention is that a wireless train control system configured by applying the autonomous distributed protocol does not impair the features of the autonomous distributed protocol such as expandability, maintainability, reliability, and connectivity. It is to enable fail-safe train detection.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
A wireless autonomous distributed train control system according to claim 1 that solves the above problem. Position / speed detection means to detect the position and speed of own train And autonomous distributed protocol communication means Position / speed information For other trains Position / speed information The Selective reception And a tracking management device that has autonomous distributed protocol communication means and multicast transmission of train order information in the jurisdiction area under the condition of grasping the train position in the entire system section, and is selected by the on-board control device Of other trains received Position / speed information And the train order information Position / speed information Lack of check Of the preceding train Position and speed And identifying the preceding train Position and speed And the own train Position and speed A function to control the speed of the own train based on
[0015]
A wireless autonomous distributed train control system according to claim 2 for solving the above-mentioned problems, Position / speed detection means to detect the position and speed of own train And autonomous distributed protocol communication means Position / speed information For other trains Position / speed information The Selective reception On-board control device, wireless portable terminal equipped with location detection means and autonomous distributed protocol communication means, train order within the jurisdiction area provided with autonomous distributed protocol communication means on condition of grasping train positions throughout the system section A tracking management device that multicasts information and an alarm device that issues an alarm based on a train approach signal output by the wireless mobile terminal, and the train that is selectively received by the wireless mobile terminal Position / speed information And the train order information Position / speed information Lack of check Of the approaching train Position and speed And for the approaching train Position and speed And said position Detection A function of outputting the train approach signal based on the position information output by the means is provided.
[0016]
A wireless autonomous distributed train control system according to claim 3 for solving the above-mentioned problems, Position / speed detection means to detect the position and speed of own train And autonomous distributed protocol communication means Position / speed information For other trains Position / speed information The Selective reception On-vehicle control device, autonomous decentralized protocol communication means, ground equipment control device that controls equipment in and around the track section, and autonomous decentralized protocol communication means, and control of the train position in the entire system section A tracking management device for multicast transmission of train order information of the range, and the train equipment selected and received by the ground equipment control device Position / speed information And the train order information Position / speed information Lack of check In addition, a function for specifying the position speed of the approaching train and performing a predetermined control is provided.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a wireless autonomous distributed train control according to an embodiment in which the present invention is applied to a control section where a preceding train C, a continuation train B of a train C, and a continuation train A of a train B are present on a rail 10. It is a block diagram of a system.
[0018]
The wireless autonomous decentralized train control system shown in FIG. 1 is configured to perform train interval control. On-board controllers 11, 12, and 13 mounted on trains A, B, and C, and on the ground The wireless base stations 21 and 22 are installed, tracking management devices 31 and 32 that are also installed on the ground, a central command center 40 on which an operation management device 41 is installed, and a ground network 50. The ground network 50 connects the radio base stations 21 and 22, the tracking management devices 31 and 32, and the central command center 40 with a coaxial cable or an optical fiber. A communication area by the radio base stations 21 and 22, that is, a base station area forms a data field of a radio transmission path, and the terrestrial network 50 forms a data field of a terrestrial network.
[0019]
In FIG. 1, train A and train B exist in the data field of the radio transmission path of the base station 21, and train C exists in the data field of the radio transmission path of the base station 22.
[0020]
The on-board controllers 11, 12, 13 Position / speed information For other trains Position / speed information The Selective reception Autonomous distributed protocol communication means is provided. On-line positions of train A, train B, and train C in FIG. Position / speed information Are transmitted and received as follows.
[0021]
That is, the onboard control device 11 Position / speed information A is multicast transmitted via the radio base station 21, and the train B Position / speed information B and train C Position / speed information C is received from the radio base station 21. The onboard control device 12 Position / speed information B is multicast transmitted via the radio base station 21, and the train A Position / speed information A and train C Position / speed information C is received from the radio base station 21. Furthermore, the on-board control device 13 Position / speed information C is multicast transmitted via the radio base station 22. Although not shown, the onboard control device 13 is connected to other trains. Position / speed information The Selective reception is doing.
[0022]
The tracking management devices 31 and 32 multicast the train order information in the jurisdiction range on the condition that the train positions in the entire system section are grasped. In other words, the tracking management device 31 is connected to the train A received by the radio base station 21. Position / speed information A and train B Position / speed information B, train C received by the radio base station 22 Position / speed information C is received via the ground network 50. In addition, the tracking management device 31 receives all-knitting position grasping information from the operation management device 41 of the central command center 40 via the ground network 50. The tracking management devices 31 and 32 are also provided with autonomous distributed protocol communication means.
[0023]
The process until the tracking management device multicasts the train order information is, for example, as follows. First, the tracking management device 31 is configured for all trains (in this case, train A and train B) that are active in the jurisdiction range (data field of the radio transmission path of the base station 21). Position / speed information Receive. Further, the tracking management device 31 is connected to all trains (here, train C) in the adjacent section (data field of the wireless transmission path of the base station 22) via the ground network 50. Position / speed information Receive.
[0024]
Subsequently, the tracking management device 31 manages all the jurisdictions and adjacent sections. Position / speed information A set of Position / speed information And create train order information. The tracking management device 31 is aggregated via the ground network 50. Position / speed information Is transmitted to the operation management device 41 of the central command center 40.
[0025]
Subsequently, the operation management device 41 of the central command center 40 broadcasts all-knitting position grasping information on condition that the train (strictly speaking, the knitting position) of the entire system section is grasped. Send To do. Lastly, when the tracking management device 31 receives the all-position-position-holding information, the tracking management device 31 multicasts the already created train order information to the jurisdiction range. Send To do. Since this information also flows to the adjacent section via the ground network 50, it also flows to the data field of the wireless transmission path of the adjacent section.
[0026]
As is clear from the above description, the set Position / speed information Is information that cannot be read by the on-board controllers 11, 12, and 13. The reason is that the tracking management device 31 gathers. Position / speed information Is transmitted to the operation management device 41 of the central command center 40, there is a risk of flowing into the data field of the wireless transmission path due to a routing error of the base station 21 or the base station 22, and the on-board control devices 11, 12, 13 When it is received and recognized as train order information and used for verification, Position / speed information This is because there is a risk of missing the lack of. Train order information is a collection of identical contents Position / speed information Is information that becomes effective only when the operation management device 41 of the central command center 40 is checked and all the knitting positions in the system section are grasped.
[0027]
The train order information only needs to include information indicating the presence or absence of each train existing in the management range, that is, the train number, as the minimum necessary information. However, in the present invention, the information transmitted by the tracking management device by multicast is information used not only for on-vehicle security speed control but also for ground point control, railroad crossing control, etc. In this specification, train order information is dealt with as information of a broad concept of information that can search train orders based not only on the position of a track.
[0028]
The all train position grasping information is a message issued by a function capable of grasping that there is no train position (position of all trains) and a train with unknown position (formation) in the entire system section. This is a function that the operation management device 41 of the central command center 40 bears.
[0029]
The operation management device 41 of the central command center 40 gathers from the tracking management device for the entire system section including the tracking management devices 31 and 32 via the ground network 50. Position speed and information Is receiving. Therefore, the train position of the entire system section is grasped by the operation management center 41 of the central command center 40 collected from the tracking management device of the entire system section. Position / speed information It is based on.
[0030]
In addition, the train position in the entire system section is ascertained by collecting and receiving between the tracking management devices in the entire system section. Position / speed information Each tracking management device may perform the above based on the above.
[0031]
Furthermore, the train position in the entire system section may be grasped only by the tracking management apparatus that has jurisdiction over the entire system section.
[0032]
The wireless base station 21 corresponding to the position of the on-line controllers 11, 12, and 13 provided with the autonomous distributed protocol communication means, that is, the wireless autonomous distributed train control system of one embodiment of the present invention shown in FIG. , 22 are connected to the data field of each base station area, that is, the data field of the wireless transmission path, and the tracking management devices 31 and 32 having the autonomous distributed protocol communication means are connected to the data of the wireless transmission path via the data field of the terrestrial network 50. In the wireless autonomous distributed train control system configured by indirectly connecting to the field, the tracking management devices 31 and 32 multicast transmission of train order information in the jurisdiction range on condition that the train positions in the entire system section are grasped.
[0033]
Then, the onboard control device 12 of the train B Position / speed information A and train C Position / speed information C and collation with the train order information Position / speed information Missing Presence of Check. Therefore, the on-board controller 12 of the train B can fail-safely perform train detection indispensable for the interval control of the own train, that is, the security speed control. Similarly, the on-board controller 11 of the train A and the on-board controller 13 of the train C can perform fail-safe train detection that is indispensable for the interval control of the own train, that is, the security speed control.
[0034]
Next, FIG. 2 is a block diagram of another embodiment of a wireless autonomous distributed train control system. The wireless autonomous distributed train control system of the embodiment shown in FIG. 2 includes one data field and is configured to perform any of train interval control, route control, railroad crossing control, point control, and train approach warning. ing.
[0035]
That is, the wireless autonomous distributed train control system of the embodiment shown in FIG. 2 includes an on-board controller 11 mounted on the train A, an on-board controller 12 mounted on the train B, in one data field 100, The tracking management device 31 installed along the ground, the first level crossing control device 71, the second level crossing control device 72, the point control device 81, and the train approach alarm that the worker has along the ground. of The wireless portable terminals 90 are connected to each other.
[0036]
The on-board control device 11 includes a position detection unit 111, a security speed control unit 112, and a course control unit 113, each of which includes an autonomous distributed protocol communication unit. The on-board control device 12 includes a position detection unit 121, a security speed control unit 122, and a route control unit 123 each including an autonomous distributed protocol communication unit. Tracking management device 31, level crossing control device 71, level crossing control device 72, point control device 81, and train approach alarm of The wireless portable terminal 90 also includes autonomous distributed protocol communication means.
[0037]
Although not shown, the data field 100 is also connected to an operation management device of the central command center.
[0038]
On-board control devices 11 and 12, level crossing control devices 71 and 72, point control device 81, and train approach alarm of Wireless autonomous decentralization according to another embodiment of the present invention in which the wireless portable terminal 90 is connected to the data field 100 and the tracking management device 31 and the operation management device of the central command center (not shown) are connected to the data field 100. In the type train control system, the tracking management device 31 multicasts train order information in the jurisdiction range on the condition that the train positions in the entire system section are grasped.
[0039]
Then, the onboard control device 12 of the train B Position / speed information By comparing A with the train order information Position / speed information Lack of check To do. Therefore, the on-board controller 12 of the train B can fail-safely perform train detection that is indispensable for the interval control of the own train, that is, the security speed control. Similarly, the on-board controller 11 of the train A can also perform fail-safe train detection that is indispensable for the interval control of the own train, that is, the security speed control.
[0040]
Moreover, the ground equipment control device installed along the ground is used for interval control. Position / speed information In addition, it is possible to fail-safely perform train detection that is indispensable for predetermined control based on train order information. That is, the level crossing control device 71 and the level crossing control device 72 fail-safely perform train detection indispensable for the level crossing control of each target level crossing, and the point control device 81 performs train detection indispensable for point control of the target point in a fail-safe manner. be able to.
[0041]
Similarly, the wireless portable terminal 90 is used for interval control. Position / speed information In addition, the train detection that is indispensable for the train approach warning can be made fail-safe based on the train order information.
[0042]
Next, FIG. 3 is a configuration diagram of still another embodiment of the wireless autonomous distributed train control system. The wireless autonomous distributed train control system of the embodiment shown in FIG. 3 includes a plurality of data fields and is configured to perform any of train interval control, route control, level crossing control, and point control. In addition, a train approach warning can be performed.
[0043]
That is, the wireless autonomous distributed train control system of the embodiment shown in FIG. 3 is installed in the on-board controller 11 installed in the train A and the train B in the plurality of data fields 51, 52, 61, 62. Onboard control device 12, onboard control device 13 mounted on train C, onboard control device 14 mounted on train D, tracking management device 31 installed in a section along the ground, crossing control device 70, and A tracking management device 32 and a point control device 80 installed in another section along the ground are connected to each other. A wireless portable terminal 90 for train approach warning is present in the data field 62 area of the wireless transmission path.
[0044]
The on-board control device 11 includes a position detection unit 111, a security speed control unit 112, and a route control unit 113, each of which includes an autonomous distributed protocol communication unit. The on-board controller 11 further includes an in-vehicle LAN data field 114 and an on-board station 115. The position detection unit 111, the safety speed control unit 112, and the course control unit 113 are connected to a data field 114 of the in-vehicle LAN. The in-vehicle LAN data field 114 is connected to the data field 61 of the wireless transmission path via the on-board station 115.
[0045]
The on-board control devices for trains B, C, and D each include a position detection unit, a safety speed control unit, a route control unit, an in-vehicle LAN data field, and an on-board station, and are configured similarly to the on-board control device 11. Has been.
[0046]
As each train travels, the on-board controller 11 mounted on the train A and the on-board controller 12 mounted on the train B have a data field (base station area) 61 of the wireless transmission path corresponding to the position of the train. The on-board control device 13 mounted on the train C and the on-board control device 14 mounted on the train D exist in the data field (base station area) 62 of the wireless transmission path.
[0047]
The railroad crossing control device 70 existing in the data field (base station area) 61 of the wireless transmission path is connected to the data field 51 on the terrestrial network corresponding to the data field 61 of the wireless transmission path, and the data field ( The point control device 80 existing in the (base station area) 62 is connected to the data field 52 on the terrestrial network corresponding to the data field (base station area) 62 of the wireless transmission path.
[0048]
Further, the data field 61 of the wireless transmission path and the data field 51 of the ground network are connected to the wireless base station 71, and the data field 62 of the wireless transmission path and the data field 52 of the ground network are connected to the wireless base station 72. Yes. The radio base station 71 has a communication area (base station area) that covers a part of an adjacent section as well as a jurisdiction section. Similarly, the radio base station 72 has a communication area (base station area) covering a part of an adjacent section as well as a jurisdiction section.
[0049]
Although not shown, an operation management device of the central command center is also connected to data fields including the data fields 51 and 52 of the ground network.
[0050]
In the wireless autonomous distributed train control system of still another embodiment of the present invention configured as shown in FIG. 3, the tracking management devices 31 and 32 are trains in the jurisdiction range on the condition that the train positions in the entire system section are grasped. Send order information by multicast.
[0051]
Then, the on-board control device 11 of the train A selects other trains that have been selectively received. Position / speed information And the train order information Position / speed information Lack of check To do. As a result, if there is no omission, The on-board controller 11 of the train A can fail-safely perform train detection that is indispensable for interval control of the own train, that is, security speed control. Similarly, the on-board controllers of the trains B to D can perform fail-safe train detection, which is indispensable for the interval control of the own train, that is, the security speed control.
[0052]
Similarly, the level crossing control device 70 installed in a section along the ground is necessary for the level crossing control of the target level crossing via the data fields 61 and 62 of the wireless transmission path and the data fields including the ground networks 51 and 52. Position / speed information Train order information is received. The railroad crossing control device 70 selects the train that has been selectively received. Position / speed information And the train order information Position / speed information Lack of check By doing so, the train detection indispensable for the level crossing control of the target level crossing can be made fail-safe.
[0053]
Similarly, the point control device 80 installed in a section along the ground is required for controlling the target point via the data fields 61 and 62 of the wireless transmission path and the data fields including the ground networks 51 and 52. Position / speed information Train order information is received. The point controller 80 selects the train that has been selectively received. Position / speed information And the train order information Position / speed information Lack of check By doing so, train detection indispensable for control of the target point can be performed in a fail-safe manner.
[0054]
Furthermore, the train approach warning is performed as follows. For train approach warning Wireless The portable terminal 90 detects the location by a GPS receiving device provided. For train approach warning Wireless The portable terminal 90 receives the data fields 61 and 62 of the wireless transmission path and the data fields including the terrestrial networks 51 and 52, Position / speed information Train order information is received. For train approach warning Wireless The mobile terminal 90 selects the train that has been selectively received. Position / speed information And the train order information Position / speed information Lack of check By doing so, the train detection indispensable for the train approach warning can be performed in a fail-safe manner.
[0055]
As described above in detail, the wireless autonomous distributed train control system according to the present invention has installed a tracking management device for multicast transmission of train order information in the jurisdiction range on condition that the train position is grasped throughout the system section, Each train sends multicast Position / speed information The on-board controller of each train performs fail-safe train detection by comparing the train order information.
[0056]
The train sequence information is subject to changes in the context, including changes in the number of trains around the train as the train moves. It is used to prevent danger due to inability to grasp. Therefore, it is only necessary to recognize the presence of a train ahead when entering a new section (the scope of jurisdiction of the tracking management device), and since this section is usually sufficiently longer than the brake distance of the train, multicast transmission is required. The frequency may be low. If each train does not receive train sequence information within a certain period of time, it can be secured by an emergency stop, ensuring that trains in the vicinity of its own train are recognized without omission by receiving train sequence information. If the location information of a train that has been recognized does not arrive even once, it can be secured by stopping it.
[0057]
In addition, Position / speed information Once received, it is possible to determine the lack of position information by serial number management. Therefore, speed control cannot be performed without waiting for the arrival of train sequence information, and the features of the autonomous distributed protocol are not impaired.
[0058]
This information for train detection can be shared by all nodes within the same radio base station range, so fail-safe train detection is possible in various other functions, and connectivity with each function is also possible. It ’s well developed.
[0059]
Note that, in the wireless autonomous distributed train control system according to the present invention, the amount of information increases compared to the information transmission between the ground device and the on-board device in the conventional CARAT. It was found that it can be handled with a transmission line of −2000 level.
[0060]
By the way, as shown in FIG. 1, the tracking management apparatus is basically installed in the radio base station. However, it is not always necessary to have a one-to-one relationship with a radio base station. A configuration according to the characteristics of the line area (high-density line area / lightly line area) is possible, such as one tracking management device having jurisdiction over the entire area of one line area (management range = 1 entire area).
[0061]
【The invention's effect】
According to the present invention, in a wireless train control system configured by applying an autonomous distributed protocol, fail-safe train detection is performed without losing the features of the autonomous distributed protocol such as expandability, maintainability, reliability, and connectivity. It became possible to be able to do. Therefore, we could provide a practical wireless autonomous distributed train control system that will lead to the construction of an intelligent train control system in the near future.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of a wireless autonomous distributed train control system according to the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of another embodiment of a wireless autonomous distributed train control system according to the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram of still another embodiment of a wireless autonomous distributed train control system according to the present invention.
[Explanation of symbols]
10 rails
11, 12, 13 On-board control device
21, 22 Radio base station
31, 32 Tracking management device
40 Central Command Center
41 Operation management device
50, 51, 52 Terrestrial network data fields
61, 62 Data field of wireless transmission path
70, 71, 72 Crossing control unit
80, 81 point control device
90 Wireless portable terminal for train approach warning
100 data fields
111, 121 position detector
112, 122 Security speed controller
113,123 Course control unit
114 Car LAN
115 Car on board

Claims

An on-board control device comprising a position / speed detection means for detecting the position and speed of the own train and an autonomous distributed protocol communication means for multicast transmission of the position / speed information of the own train and selective reception of the position / speed information of other trains; , A wireless autonomous distributed train control system that performs train interval control, comprising an autonomous distributed protocol communication means, and a tracking management device that multicasts train order information in the jurisdiction range on condition that the train positions in the entire system section are grasped a is, the car on the control unit identifies the position and speed of the preceding train with checks missing position and speed information by matching the position and speed information of the other train received selected and said train sequence information, and the radio and controls the speed of the train on the basis of the position and speed of the position and speed with the own train of the preceding train Autonomous distributed train control system that.

An on-board control device comprising a position / speed detection means for detecting the position and speed of the own train and an autonomous distributed protocol communication means for multicast transmission of the position / speed information of the own train and selective reception of the position / speed information of other trains; , A wireless portable terminal equipped with a location detection means and autonomous distributed protocol communication means, and a tracking that multicasts transmission of train order information in the jurisdiction area provided with autonomous distributed protocol communication means on condition that the train position of the entire system section is grasped A wireless autonomous distributed train control system comprising a management device and a warning device that issues a warning based on a train approach signal output by the wireless portable terminal, wherein the wireless portable terminal is a position of a train that has been selectively received. and speed information and the train position approaching along with the check missing position and speed information by collation with the train sequence information Oyo Identify speed, and autonomous decentralized train control system according to the radio, characterized in that the train of position and speed and the position detecting means in said approaching outputs said train approaching signal based on the position information to output.

An on-board control device comprising a position / speed detection means for detecting the position and speed of the own train and an autonomous distributed protocol communication means for multicast transmission of the position / speed information of the own train and selective reception of the position / speed information of other trains; A ground equipment control device that controls the track section and facilities around the track section with autonomous distributed protocol communication means, and train order information of the jurisdiction range on condition that the train position of the entire system section is grasped with autonomous distributed protocol communication means An autonomous decentralized train control system comprising a tracking management device for multicast transmission, wherein the ground equipment control device is configured to check the position / speed information by comparing the train position / speed information with the train order information received selectively. self missing identified and the position and speed of trains approaching with checks by radio and performing predetermined control Distributed train control system.

4. The wireless autonomous distributed train control system according to claim 3, wherein the ground facility control device is a route control device, a level crossing control device, a point control device, or the like.

The tracking position of the trains in the entire system section is determined by each tracking management device based on train order information collected by the central operation management center from the tracking management devices in the entire system section. Autonomous distributed train control system with 1, 2 or 3 radios.

The tracking positions of the entire system section are determined by each tracking management apparatus based on train order information exchanged between the tracking management apparatuses of the entire system section. Autonomous distributed train control system with 3 radios.

4. The wireless autonomous distributed train control system according to claim 1, wherein the train position in the entire system section is grasped only by a tracking management device having jurisdiction over the entire system section.