JP4671539B2

JP4671539B2 - 列車制御システムの地上装置

Info

Publication number: JP4671539B2
Application number: JP2001168653A
Authority: JP
Inventors: 秀明近松
Original assignee: Nippon Signal Co Ltd
Current assignee: Nippon Signal Co Ltd
Priority date: 2001-06-04
Filing date: 2001-06-04
Publication date: 2011-04-20
Anticipated expiration: 2021-06-04
Also published as: JP2002362367A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、列車制御システムの地上装置に関し、特に地点データ、列車運行情報を列車と送受信する列車制御システムの地上装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、列車を自動的に運転制御し、駅ホーム２０の定点停止点で停止させる列車制御システムがあった。
【０００３】
図３は、従来のトランスポンダ方式による列車制御システムの全体構成を示す図である。同図に示す列車制御システムでは、列車１０にＡＴＯ制御装置１２とＡＴＯ送受信器１４と車上子１６とが搭載されている。また、駅ホーム２０の前方ではレール１８に沿って所定位置に複数の地上子Ｐ１〜Ｐ４が設置されている。Ｐ１〜Ｐ４は車上子１６から送信される電力波により、内部の電源を確立し、予め設定されている固定の地点データを車上に返信する無電源地上子である。列車はＰ１〜Ｐ４より地点データを受け取り、定点停止点で停止するように、ブレーキまたはモータを制御する。このうち、地上子Ｐ４は、列車１０が定点停止点の手前約１ｍにあるときに、車上子１６に対向する位置に設置され、停止寸前における最終的な列車の速度調整が行われる。
【０００４】
一方、列車が駅の定点停止点に停止したときに、プラットフォームに設けられたホームドアの開閉を制御する扉開閉システムがある。このシステムでは、地上子Ｐ０と車上子１６との間で情報が授受できる位置に列車が停止したときに、ホームドアの開扉が許可される。地上子Ｐ０は定点停止点に設置され、列車が停止したとき、駅部において地上〜車上の双方向通信を行いホームドアの制御等を行う有電源地上子であり、中継器１を介してＡＴＯ送受信架２２に接続され、さらにホームドア制御装置４０と接続されている。通常列車は定点停止点に近い位置で停止するよう制御されるが、稀に定点停止点に対して前後にずれて停止することがある。このような場合にも開扉が許可されるよう、開扉許可システム用の地上子Ｐ０は、許容停止範囲内で情報の授受が可能となるように、定点停止点の前後にそれぞれ１ｍずつの長さを備えた長尺の有電源地上子を設備する方法がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図３に示すように地上子Ｐ４と地上子Ｐ０の位置が互いに重なり合ってしまう為、上記二つのシステムを同時に導入することができなかった。この重なり合いを避けるため、有電源地上子Ｐ０の長さを短くすると、その分開扉の許容される範囲が短くなり、また逆に最後の地上子Ｐ４の設置位置を目標停止位置からさらに離間させて設置すると、その分停止位置精度が悪化してしまうという問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る発明は、列車に設けられた車上子と双方向に通信可能に設けられる１つの地上子と、地上子に列車運行に関する信号を送信する列車運行制御装置と、を含む列車制御システムの地上装置であって、前記列車運行制御装置は、列車を目標位置で停止させるための信号を、前記地上子から前記車上子に送信させる第一の手段と、列車運行情報を、前記地上子から前期車上子に送信させる第二の手段と、を有し、前記第一の手段により信号を受信した列車から前記地上子に信号が返信されることで列車の存在を検知する列車検知手段を備え、前記列車検知手段により列車の存在を検知してから所定時間後に、前記地上子に送信する信号を前記第一の手段から前記第二の手段に切り替えることを特徴とする列車制御システムの地上装置である。
【０００７】
本発明の請求項２に係る発明は、請求項１に係る列車制御システムの地上装置であって、前記列車運行制御装置は、前記地上子に対し、第一の手段により地点データの信号を、前記第二の手段によりホームドアの制御に関する信号を相互に切り替えて送信することを特徴とする列車制御システムの地上装置である。
【０００８】
本発明によれば、１つの長い地上子から、列車に目標位置で停止させるための信号、列車運行情報を切り換えて送信することで、地上子の位置が重なり合うことなしに、列車を精度良く目標位置で停止させ、また列車が目標位置から外れた位置に停止した時でも、列車運行情報を列車との間で送受信することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は本発明の好適な実施形態に係る列車制御システムの全体構成を示す図である。
【００１１】
図１に示す列車制御システムでは、列車１０にＡＴＯ制御装置１２とＡＴＯ送受信器１４と車上子１６とが搭載されている。また、駅ホーム２０の前方ではレール１８の所定位置に地上子Ｐ０，Ｐ１〜Ｐ３が設置されている。
【００１２】
Ｐ１〜Ｐ３は車上子１６から送信される電力波により、内部の電源を確立し、設置位置に応じてそれぞれ割り当てられた周波数の信号である地点データを車上に返信する無電源地上子である。地上子Ｐ３は、列車１０が定点まであと約１０ｍの位置にある場合に車上子１６に対向する位置に設置されている。また、地上子Ｐ２は、列車１０が定点まであと約１１０ｍの位置にある場合に車上子１６に対向する位置に設置されている。さらに、地上子Ｐ１は、列車１０が定点まであと約４２０ｍの位置にある場合に車上子１６に対向する位置に設置されている。なお、同図においては、作図の便宜上、地上子Ｐ１〜Ｐ３の距離間隔が上記説明と対応するものとなっていない。また地上子の設備距離は路線により異なり定性的な値を示した。
【００１３】
地上子Ｐ０は駅部において列車の走行中および停止時に地上〜車上の双方向通信を行いホームドアの制御等を行う有電源地上子であり、中継器１を介してＡＴＯ送受信架２２と接続されて、さらに列車運行制御装置４２と接続されている。列車１０が移動して車上子（コイル）１６が地上子Ｐ０，に対向する位置に来ると、両者が電磁結合し、地上子Ｐ０から車上子１６へ、地点データ、列車運行情報の双方を切り換えて送信できるようになっている。
【００１４】
列車１０にはＡＴＯ送受信器１４が設けられており、車上子１６を介して地上側とデータ授受を行うことができるように構成されている。このとき地上側から受信したデータはＡＴＯ制御装置１２に送られ、該ＡＴＯ制御装置１２がこのデータに基づいて列車１０の走行（駆動及び制動）制御、ホームドアの開閉に関する処理を行うようになっている。ここで、ＡＴＯ制御装置１２は、例えば公知のコンピュータシステムによって構成されるものであり、制御ソフトウェアに従って車両制御装置に駆動又は制動のための制御信号を供給し、以て列車１０の走行制御を行う。ＡＴＯ制御装置１２には図示しない車両制御装置から車両速度も入力されており、列車１０の走行制御では車両速度も考慮されるようになっている。
【００１５】
この列車制御システムは、無電源地上子Ｐ１〜Ｐ３からの地点データに加えて、有電源地上子Ｐ０からの地点データを用いて、列車の停止時の制御を行っている。地上子Ｐ０は、定点停止点の前後に１ｍずつ（全長２ｍ）の長さに設置されているので、車上子１６が地上子Ｐ０に対向する位置、即ち列車１０が定点停止点より１ｍ前まで到達した時には、車上子１６と地上子Ｐ０は電磁結合し、有電源地上子Ｐ０から地点データ（Ｐ４電文）を受け取り、定点停止点で精度良く停止するようにブレーキまたはモータを制御する。
【００１６】
列車１０は地上子Ｐ０から送信された地点データ（Ｐ４電文）を受け、地上子Ｐ０に信号を返す。列車運行制御装置４２はその信号を受け取り、列車１０の存在を検知する。列車運行制御装置４２は、列車１０の存在を検知した所定時間ｔ０後、地上子Ｐ０に送信する信号をホームドア開閉に関する信号（Ｐ０電文）に切り換え、車上子１６との間で双方向通信を行いホームドアの制御を行う。
【００１７】
上記説明したように、列車運行制御装置４２から地上子Ｐ０への信号を、地点データの信号とホームドア制御用の信号とで、切り換えて用いることで、列車１０を精度良く停止させるとともに、列車１０が定点停止点からずれた位置に停止してしまっても、ホームドアの開閉の制御を行うことを可能にしている。
【００１８】
次に、列車運行制御装置４２から地上子Ｐ０を経由して車上子１６へ送られる信号の切り換え方法について図２を用いて詳しく説明する。
【００１９】
図２において示す３つのデータは、上から、列車運行制御装置４２から地上子Ｐ０を経由して車上子１６に送信される情報、２段目は車上子１６が受信する情報、３段目はＡＴＯ送受信器１４からＡＴＯ制御装置１２への出力（以下、車上対制御部出力と記す）である。また、横軸は時間の経過を表す。
【００２０】
列車運行制御装置４２は、列車１０がまだ駅に進入しておらず、列車１０の存在が検知されていない時には、定点停止点の１ｍ手前であることを知らせる地点データであるＰ４電文を、地上子Ｐ０を介して常に送信し続けている。
【００２１】
列車１０が駅に入って来て、時刻Ａに地上子Ｐ０の上に差し掛かると、列車１０は地上子Ｐ０から送信されるＰ４電文を車上子１６で受信して、ＡＴＯ制御装置１２が列車１０の位置を認識し、定点停止点で列車１０が止まるようにブレーキ又はモータの制御を行う。一方、列車１０がＰ４電文を受信すると、ＡＴＯ送受信器１４からＡＴＯ制御装置１２に車上対制御部出力が出力され、ＡＴＯ制御装置１２はそれを受けて地上子Ｐ０に信号を返すことで、列車運行制御装置４２を含む駅側のシステムが列車１０の存在を認識する。
【００２２】
列車運行制御装置４２が列車１０の存在を時刻Ａに検知すると、時刻Ａの所定時間ｔ０経過後の時刻Ｂに、列車運行制御装置４２が送信する信号は、ホームドアの開閉を制御する為の信号であるＰ０電文に切り換えられる。それをＡＴＯ送受信器１４が車上子を介して受けて、ＡＴＯ制御装置１２に出力する。ここで、時間ｔ０は列車１０がＰ４電文を認識するのに十分な時間であれば良く、車上子１６の受信性能や列車１０の機種に応じて異なる時間となっても良い。
【００２３】
列車１０が定点停止点付近に停止し、ホームドアを開ける指令が、列車１０から車上子１６を介して地上子Ｐ０に送信されると、列車運行制御装置４２はその信号を受け、ホームドアを開ける制御を行う。また、列車１０が停止中には、ホームドアを制御する情報だけでなく、列車１０の運行管理上必要な、列車番号、行き先コード等の情報が列車１０と地上の装置との間で送受信される。
【００２４】
列車１０は列車利用客の乗り降りが終わり、発車可能な状態になると、ホームドアを閉める指令を地上子Ｐ０に送信する。列車運行制御装置４２はその信号を受けて、ホームドアを閉める制御を行う。列車１０が発車し地上子Ｐ０を離れる時（時刻Ｃ）、列車運行制御装置４２は列車１０から送信される信号を受信しなくなることより、列車１０が時刻Ｃに出発したことを認識し、時刻Ｃから所定時間ｔ１経過後（時刻Ｄ）に、送信する電文をＰ０電文からＰ４電文に切り換える。
【００２５】
地上子Ｐ０は次に停車する列車１０が来るまでＰ４電文を発し続ける。停車する列車１０が来た時には、上記説明した信号の切り換え処理を、その都度行う。
【００２６】
以上が本発明の列車運行制御装置４２が、送信する情報を列車１０の到来に応じて切り換える方法である。尚、上記説明では、列車運行情報としてホームドアを制御する信号を送信する場合を例にあげて説明したが、これに限られるものではなく、列車運行に関する他の情報を送信するようにしても良い。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、１つの長い地上子から、列車に目標位置で停止させるための信号、列車運行情報を切り換えて送信することで、地上子の位置が重なり合うことなしに、列車を精度良く目標位置で停止させ、また列車が目標位置から外れた位置に停止した時でも、列車運行情報を列車との間で送受信することができる。
【００２８】
また、従来別々に使用していた定点停止点直前の列車制御システム用の地上子と、列車停止時に列車と情報を送受信する地上子とを１つの地上子で共用することが出来るので、経済性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る列車制御システムの全体構成を説明する図である。
【図２】本発明の実施形態に係る地上装置と列車の間で送受信される情報を説明する図である。
【図３】従来技術の列車制御システムの全体構成を説明する図である。
【符号の説明】
Ｐ０有電源地上子、Ｐ１〜Ｐ３無電源地上子、１中継器、１０列車、１２ＡＴＯ制御装置、１４ＡＴＯ送受信器、１６車上子（ループコイル）、１８レール、２０駅ホーム、２２ＡＴＯ送受信架、４０ホームドア制御装置、４２列車運行制御装置。

Claims

列車に設けられた車上子と双方向に通信可能に設けられる１つの地上子と、地上子に列車運行に関する信号を送信する列車運行制御装置と、を含む列車制御システムの地上装置であって、
前記列車運行制御装置は、
列車を目標位置で停止させるための信号を、前記地上子から前記車上子に送信させる第一の手段と、
列車運行情報を、前記地上子から前期車上子に送信させる第二の手段と、を有し、
前記第一の手段により信号を受信した列車から前記地上子に信号が返信されることで列車の存在を検知する列車検知手段を備え、
前記列車検知手段により列車の存在を検知してから所定時間後に、前記地上子に送信する信号を前記第一の手段から前記第二の手段に切り替えることを特徴とする列車制御システムの地上装置。
請求項1に係る列車制御システムの地上装置であって、前記列車運行制御装置は、前記地上子に対し、第一の手段により地点データの信号を、前記第二の手段によりホームドアの制御に関する信号を相互に切り替えて送信することを特徴とする列車制御システムの地上装置。