JP4796231B2

JP4796231B2 - Automatic train control apparatus and automatic train control method using speed distance table

Info

Publication number: JP4796231B2
Application number: JP2001045586A
Authority: JP
Inventors: 了石川; 圭吾池田; 節本多; 崇池谷
Original assignee: Kyosan Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kyosan Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-02-21
Filing date: 2001-02-21
Publication date: 2011-10-19
Anticipated expiration: 2021-02-21
Also published as: JP2002249047A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道において列車間隔に応じて続行列車の走行速度を制御する自動列車制御装置及び自動列車制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動列車制御装置は、列車が走行する走行路に設置される自動列車制御地上装置（以下、「地上装置」と呼ぶ。）と、列車に搭載される自動列車制御車上装置（以下、「車上装置」と呼ぶ。）とからなる。
【０００３】
従来の自動列車制御装置では、鉄道線路の勾配値、曲線半径、線路構成及び軌道回路長等の地上設備データと、列車の運転間隔及び駅停車時分等の運転条件とから、予め定められた列車運転速度とその運転速度の配置区間長とが決定される。そして、あらゆる列車位置条件を全て満足するように軌道回路長が定められた上で、先行列車の列車位置とその後方軌道回路の速度情報の展開パターンが決定される。従って、この速度情報の展開パターンに従った許容走行速度情報を地上装置から各軌道回路に進入する続行列車の車上装置に送信することにより、当該先行列車位置に対する続行列車の走行速度を制御できる。
【０００４】
また、前記自動列車制御装置では、走行列車の車両性能が均一であることを前提としており、ブレーキ力等の車両性能が異なる列車が走行する場合は、最も制動距離を要する列車を前提として列車の走行速度が制御されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の自動列車制御装置では、高密度運転区間に適用する場合に以下のような問題があった。すなわち、高密度運転区間においては、先行列車と続行列車との運行間隔が狭くなるので、先行列車の進出を短小軌道回路で区切って細かく検出した上で、先行列車が進出した距離に応じて続行列車の進入許容範囲を細かく前進させる必要がある。このように続行列車の進入を細かく検出するために、短小軌道回路が連続することになり、地上装置の設置数と現場から集中機器室まで引かれる外線ケーブル数とが増大し、その設置費用や消費電力が増大して、運用費の増加も招いていた。
【０００６】
また、従来の自動列車制御装置では、列車の車両性能が均一であることを前提としており、ブレーキ力等の車両性能が異なる列車が軌道回路を走行する場合には最も制動距離を要する列車を前提とした制御となっていたため、列車の運転能率が低下する原因となっていた。また、この運転能率の低下を解決するために地上装置が列車の車両性能情報を車上装置から伝送装置を介して入手する場合は、新たに伝送装置が必要になる。更に、この伝送装置の設備を最小化するために地上装置が車上装置から一旦受信した車両性能情報を列車の進行に合わせて追従させる場合は、車上装置から地上装置へ車両性能情報を伝送するための最小限の伝送装置と、地上装置において列車を追跡して車両性能情報を移行するための装置とが必要になり、且つこれらの装置は保安性を必要とする。
【０００７】
本発明の課題は、地上装置から軌道回路に伝送される列車の走行制御情報と車上装置に記憶されている速度距離テーブルとに基づいて車上装置が自列車の走行速度を制御することで列車の運転能率を向上させる自動列車制御装置及び自動列車制御方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、
地上装置（例えば、図１及び図２に示す地上装置２０）と車上装置（例えば、図１及び図２に示す車上装置１０）とを備える自動列車制御装置（例えば、図１及び図２に示す自動列車制御システム１）において、
前記地上装置は、
複数の軌道区間に区切られた軌道回路の軌道回路長、勾配値、曲線半径を考慮した列車の走行速度を制御するための複数の許容走行速度情報と、前記許容走行速度情報の各々に対応付けられている複数の許容走行区間長情報とを記憶する走行制御情報記憶手段と、
前記軌道回路を走行する列車の走行位置を検知する位置検知手段と、
前記位置検知手段により検知された先行列車の走行位置と前記軌道回路の所定の走行速度制限区間に基づいて、前記許容走行速度情報及び前記許容走行区間長情報を読み出して前記位置検出手段により検出された先行列車の走行位置の後方軌道区間又は前記走行速度制限区間の後方軌道区間に該軌道区間の前記許容走行速度情報を示す許容走行速度信号と前記許容走行区間長情報を示す許容走行区間長信号を伝送する伝送手段と、を備え、
前記車上装置は、
列車の走行速度から所定の減速速度まで減速した際の速度差と、列車の走行速度から所定の減速速度まで減速するために要する制動距離との関係を各種列車の車両性能毎に示す速度距離テーブル（例えば、図４に示す速度距離テーブル）を、前記軌道回路の勾配値毎に個別に記憶するテーブル記憶手段（例えば、図３に示す速度距離テーブル記憶装置１６）と、
前記伝送手段により伝送された許容走行速度信号と許容走行区間長信号とを受信して許容走行速度情報と許容走行区間長情報とを取得する受信手段（例えば、図３に示す受信アンテナ１３、受信器１４）と、
前記軌道回路を走行する列車の走行速度を検出する速度検出手段（例えば、図３に示す速度発電機１１）と、
前記速度検出手段により検出された走行速度に基づいて前記各軌道区間の始端から自列車が走行した走行距離を積算する距離積算手段（例えば、図３に示す距離積算器１２）と、
前記受信手段により取得された前記許容走行速度情報と前記許容走行区間長情報とに対応する前記速度差と前記制動距離とを記憶した所定の勾配値の速度距離テーブルを特定し、特定された速度距離テーブルに基づいて自列車の車両性能に対応する前記制動距離を特定し、特定された前記制動距離に基づいて自列車の走行速度を制御するための速度制御パターンを演算する速度制御パターン演算手段（例えば、図３に示す速度制御パターン演算器１７）と、
前記自列車の走行速度と走行距離と前記速度制御パターン演算手段により演算された速度制御パターンとに基づいて自列車の走行速度を制御する走行速度制御手段（例えば、図３に示す走行速度制御装置１８）と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、
地上装置と車上装置とを備える自動列車制御装置を制御するための自動列車制御方法において、
前記地上装置に、複数の軌道区間に区切られた軌道回路の軌道回路長、勾配値、曲線半径を考慮した列車の走行速度を制御するための複数の許容走行速度情報と、前記許容走行速度情報の各々に対応付けられている複数の許容走行区間長情報とを走行制御情報記憶手段に記憶させる工程と、
前記地上装置に、前記軌道回路を走行する先行列車の走行位置を検知させる工程と、
前記地上装置に、検知された前記先行列車の走行位置と前記軌道回路の所定の走行速度制限区間に基づいて、前記許容走行速度情報及び前記許容走行区間長情報を読み出して前記位置検出手段により検出された先行列車の走行位置の後方軌道区間又は前記走行速度制限区間の後方軌道区間に該軌道区間の前記許容走行速度情報を示す許容走行速度信号と前記許容走行区間長情報を示す許容走行区間長信号を伝送させる工程と、
前記車上装置に、列車の走行速度から所定の減速速度まで減速した際の速度差と、列車の走行速度から所定の減速速度まで減速するために要する制動距離との関係を各種列車の車両性能毎に示す速度距離テーブルを、前記軌道回路の勾配値毎に個別にテーブル記憶手段に記憶させる工程と、
前記車上装置に、伝送された許容走行速度信号と許容走行区間長信号とを受信して前記許容走行速度情報と前記許容走行区間長情報とを取得させる工程と、
前記車上装置に、前記軌道回路を走行する列車の走行速度を検出させる工程と、
前記車上装置に、検出された前記走行速度に基づいて前記各軌道区間の始端からの自列車が走行した走行距離を積算させる工程と、
前記車上装置に、取得された前記許容走行速度情報と前記許容走行区間長情報とに対応する前記速度差と前記制動距離とを記憶した所定の勾配値の速度距離テーブルを特定させ、特定された速度距離テーブルに基づいて自列車の車両性能に対応する前記制動距離を特定させ、特定された前記制動距離に基づいて自列車の走行速度を制御するための速度制御パターンを演算させる工程と、
前記車上装置に、自列車の走行速度と走行距離と前記演算された速度制御パターンとに基づいて自列車の走行速度を制御させる工程と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
請求項１及び３記載の発明によって、許容走行速度情報だけでなく許容走行区間長情報を地上装置から車上装置へ伝送できるので、短小軌道区間を設定する必要がなくなり、高密度運転を行う際等の軌道回路の細分化も不要になるので、軌道区間数の増大を防ぐことができる。したがって、増大する地上装置の設置数及びその設置費用等や運用費等を削減することが可能になる。また、軌道回路の変更及び改良等に伴って列車の走行制御情報の変更が必要になった場合、地上装置の設定を変更するだけで列車の走行制御情報を変更することができる。したがって、軌道回路の変更等への対応性を向上させ、確認作業を容易にすることが可能になる。
また、車上装置が車両性能をパラメータとした速度距離テーブルを記憶しているので、車両性能に応じて自列車の走行速度を制御できる。したがって、車両性能が異なる複数の列車が走行する運転区間であっても、列車の運転能率を低下させることなく、車両性能の異なる列車の走行速度を最適に制御することが可能になり、より高密度な列車の運行計画が可能になる。また、このための装置等が必要になることもない。
【００１３】
請求項１及び３記載の発明によって、より最適な許容走行速度情報と許容走行区間長情報とに基づいて車上装置が自列車の走行速度を制御できる。また、地上装置の設定を変更するだけで、軌道回路の変更及び改良等に伴う列車の走行制御情報を変更することができるので、軌道回路の変更等への対応性を向上させ、確認作業を容易にすることが可能になる。
【００１６】
請求項１及び３記載の発明によって、軌道回路の勾配値を考慮したより好適な速度距離テーブルが構成されるので、車上装置は車両性能の異なる列車の走行速度をより適切に制御することが可能になる。
【００１７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の自動列車制御装置であって、
前記速度制御パターン演算手段は、前記受信手段により受信された前記許容走行速度情報と前記許容走行区間長情報とに基づいて、自列車の走行速度を制御するための減速制御曲線を演算する減速制御曲線演算手段を備えており、前記特定された速度距離テーブルに基づいて前記減速制御曲線演算手段により演算された減速制御曲線を修正し、自列車の車両性能を考慮した前記速度制御パターンを演算することを特徴とする。
【００１８】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の自動列車制御方法であって、
前記車上装置に、受信された前記許容走行速度情報と前記許容走行区間長情報とに基づいて、自列車の走行速度を制御するための減速制御曲線を演算させる工程と、
前記車上装置に、前記特定された速度距離テーブルに基づいて前記減速制御曲線を修正し、自列車の車両性能を考慮した前記速度制御パターンを演算させる工程と、を更に含むことを特徴とする。
【００１９】
請求項２及び４記載の発明によって、許容走行速度情報と許容走行区間長情報とに基づいて減速制御曲線が演算された後、この減速制御曲線を修正して速度制御パターンが演算されるので、軌道回路の変更及び改良等に伴って許容走行速度情報と許容走行区間長情報のみが変更及び改良される場合であっても、車両性能の変更及び改良等に伴って速度距離テーブルのみが変更及び改良される場合であっても、それぞれ個別に変更及び改良して速度制御パターンの演算に随時反映させることができる。したがって、軌道回路及び車両性能の変更等への対応性を向上させることが可能になる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜４を参照して、本発明の自動列車制御装置を適用した実施の形態における、自動列車制御システム１について説明する。
【００２１】
本発明の自動列車制御装置において、地上装置が、列車の走行速度を制御するための複数の許容走行速度情報と、この許容走行速度情報の各々に対応付けられている複数の許容走行区間長情報とを記憶しており、複数の軌道区間に区切られた軌道回路を走行する列車の走行位置を検知し、検知された列車の走行位置或いは前記軌道回路の所定の走行速度制限区間に基づいて、所定の許容走行速度情報と許容走行区間長情報とを読み出して前記走行位置或いは前記走行速度制限区間の後方軌道区間に伝送する。そして、車上装置が、各種列車の車両性能及び軌道回路の勾配値をパラメータとして速度差と制動距離との関係を示す速度距離テーブルを記憶しており、伝送された許容走行速度情報と許容走行区間長情報とを受信すると、前記軌道回路を走行する列車の走行速度を検出し、検出された走行速度に基づいて前記各軌道区間の始端からの列車の走行距離を積算し、前記許容走行速度情報と前記許容走行区間長情報と前記速度距離テーブルとに基づいて、自列車の車両性能及び軌道回路の勾配値を考慮して走行速度を制御するための速度制御パターンを演算し、前記列車の走行速度及び走行距離と前記速度制御パターンとに基づいて自列車の走行速度を制御する。
【００２２】
まず、図１及び図２を参照して、本発明を適用した実施の形態における自動列車制御システム１の全体構成について説明する。
【００２３】
図１及び図２には、自動列車制御システム１の全体構成の概略が示されている。
図１及び図２に示すように、自動列車制御システム１は、走行路３０を走行する列車１０２に搭載されている自動列車制御車上装置（以下、「車上装置」と呼ぶ。）１０と、走行路３０に設置されている自動列車制御地上装置（以下、「地上装置」と呼ぶ。）２０とから構成されている。走行路３０は、所定長さで区切られて電気回路の一部として利用される軌道回路を形成しており、例えば、図１では軌道区間３０１〜３０６に、図２では軌道区間３０７〜３１０に区切られている。更に、走行路３０は、軌道区間毎に地上装置２０から伝送されるデジタル符号化された許容走行速度信号と許容走行区間長信号とにそれぞれ応じた各電流を流している。
また、図１に示すように、列車１０２に対して先行している列車を先行列車１０１とし、列車１０２を続行列車１０２とする。この先行列車１０１は当該先行列車１０１の走行速度を制御するために車上装置１０’を備えている。
【００２４】
図１及び図２に示すように、自動列車制御システム１において、それぞれ、先行列車１０１の走行位置及び制限走行速度が設定されている所定の走行速度制限区間に応じて続行列車１０２の走行速度を制御するために、地上装置２０は各軌道区間に対して、軌道回路の勾配値、曲線半径、軌道回路長等が考慮された許容走行速度信号及び許容走行区間長信号を随時伝送する。そして、続行列車１０２の車上装置１０は、各軌道区間から前記許容走行速度信号及び前記許容走行区間長信号を受信し、これら受信した情報に基づいて減速制御曲線を演算する。
上述したように、図１及び図２に示される続行列車１０２の車上装置１０により演算された減速制御曲線は、ブレーキ力等の車両性能が異なる列車の中で最も制動距離を要す（最も車両性能が劣る）列車を前提として、軌道回路の勾配値、曲線半径、軌道回路長等を考慮して演算された曲線である。
【００２５】
例えば、図１に示すように、先行列車１０１の最後尾車両が軌道区間３０６を走行し、続行列車１０２が軌道区間３０１に進入しようとしている場合、地上装置２０は軌道区間３０６の後方の軌道区間３０１に対してポイントＰ１〜Ｐ５に対応する許容走行速度及び許容走行区間長を示す許容走行速度信号及び許容走行区間長信号を伝送する。
すなわち、先行列車１０１が軌道区間３０６を走行し、続行列車１０２が軌道区間３０１に進入しようとしている際、地上装置２０は、軌道区間３０１の始端から１００ｍ先のポイントＰ１まで１３０ｋｍ／ｈ以下、ポイントＰ１から２３０ｍ先のポイントＰ２で１１０ｋｍ／ｈ以下、ポイントＰ２から２４５ｍ先のポイントＰ３で８５ｋｍ／ｈ以下、ポイントＰ３から２２３ｍ先のポイントＰ４で５０ｋｍ／ｈ以下、ポイントＰ４から１０３ｍ先のポイントＰ５で０ｋｍ／ｈで続行列車１０２が走行するように許容走行速度信号及び許容走行区間長信号を軌道区間３０１へ伝送する。そして、続行列車１０２の車上装置１０が軌道区間３０１においてポイントＰ１〜Ｐ５に対応する許容走行速度信号及び許容走行区間長信号を受信すると、受信した信号から図１に示すようなポイントＰ１〜Ｐ５のポイント間を結ぶ減速制御曲線を演算する。
【００２６】
また、図２に示すように、制限走行速度４２ｋｍ／ｈが設定されている所定の走行速度制限区間が軌道区間３０９〜３１０に設定され、続行列車１０２が軌道区間３０７に進入しようとしている場合、地上装置２０は軌道区間３１０の後方の軌道区間３０７に対してポイントＰ６〜Ｐ１０に対応する許容走行速度及び許容走行区間長を示す許容走行速度信号及び許容走行区間長信号を伝送する。
すなわち、制限走行速度４２ｋｍ／ｈの走行速度制限区間が軌道区間３０９及び３１０にかかって設定されている際、地上装置２０は、軌道区間３０７の始端から１００ｍ先のポイントＰ６まで１１０ｋｍ／ｈ以下、ポイントＰ６から２４５ｍ先のポイントＰ７で８５ｋｍ／ｈ以下、ポイントＰ７から２２３ｍ先のポイントＰ８で５０ｋｍ／ｈ以下、ポイントＰ８から６３ｍ先のポイントＰ９で制限走行速度４２ｋｍ／ｈ以下の４０ｋｍ／ｈ以下、ポイントＰ９から５００ｍ先のポイント１０以降１３０ｋｍ／ｈ以下で続行列車１０２が走行するように許容走行速度信号及び許容走行区間長信号を軌道区間３０７へ伝送する。そして、図１の場合と同様に、続行列車１０２の車上装置１０が軌道区間３０７においてポイントＰ６〜Ｐ１０に対応する許容走行速度信号及び許容走行区間長信号を受信すると、受信した信号から図２に示すようなポイントＰ６〜Ｐ１０のポイント間を結ぶ減速制御曲線を演算する。
【００２７】
次に、続行列車１０２の車上装置１０は、速度差と制動距離との関係を示す車両性能と軌道回路の勾配値とをパラメータとした速度距離テーブル（図４参照）に基づいて、前記減速制御曲線をデータに含まれる制動距離データを自列車に適した制動距離データに修正し、自列車の車両性能と軌道回路の勾配値とを考慮した列車の走行速度を制御するための速度制御パターンを演算する。
この速度距離テーブルを適用することにより、図１及び図２に示した減速制御曲線から演算する速度制御パターンは、軌道回路の勾配値、曲線半径、軌道回路長等だけでなく、ブレーキ力等の車両性能及び勾配値を更に考慮したものとなる。
【００２８】
そして、続行列車１０２の車上装置１０は、図１及び図２に示す先行列車１０１の走行位置及び走行中の軌道区間に応じて、地上装置２０から送信される許容走行速度信号及び許容走行区間長信号と、上記速度距離テーブルに設定された自列車の車両性能データとに基づいて、自列車の車両性能を考慮した前記速度制御パターンを演算して自列車１０２の走行速度を制御する。
【００２９】
次に、図３を参照して、自動列車制御システム１における車上装置１０の内部構成及び動作について説明する。
【００３０】
図３は、車上装置１０の内部構成を示すブロック図である。
図３に示すように、車上装置１０は、速度発電機１１、距離積算器１２、受信アンテナ１３、受信器１４、減速制御曲線演算器１５、速度距離テーブル記憶装置１６、速度制御パターン演算器１７及び走行速度制御装置１８を備えている。
【００３１】
速度発電機１１は、自列車の車輪と接続されており、車輪から自列車の実際の走行速度情報を取得し、距離積算器１２、走行速度制御装置１８及び速度計にそれぞれ出力する。
【００３２】
距離積算器１２は、速度発電機１１から取得した自列車の走行速度情報に基づいて各軌道回路の進入端からの実際の走行距離を演算し、走行速度制御装置１８に出力する。
【００３３】
受信器１４は、走行路３０の軌道区間３０１〜３１０毎に地上装置２０から伝送される各ポイントＰ１〜Ｐ１０に対応する許容走行速度信号及び許容走行区間長信号を含む走行制御信号を受信アンテナ１３を介して受信する。そして、受信器１４は、受信した走行制御信号から各ポイントＰ１〜Ｐ１０に対応する許容走行速度情報及び許容走行区間長情報を抽出して減速制御曲線演算器１５に出力する。
【００３４】
減速制御曲線演算器１５は、受信器１４から出力された各ポイントＰ１〜Ｐ１０に対応する許容走行速度情報及び許容走行区間長情報に基づいて、ポイントＰ１〜Ｐ１０のポイント間を結ぶ減速制御曲線を演算し、その減速制御曲線を速度制度パターン演算器１７に出力する。
減速制御曲線演算器１５は、図１において続行列車１０２が軌道区間３０１に進入して軌道区間３０６を走行中の先行列車１０１に接近する場合、受信器１４が受信アンテナ１３を介して受信したポイントＰ１〜Ｐ５に対応する許容走行速度信号及び許容走行区間長信号に基づいて、ポイントＰ１〜Ｐ５のポイント間を結ぶ図１に示すような減速制御曲線を演算する。同様に、減速曲線演算器１５は、図２において続行列車１０２が軌道区間３０７に進入して制限走行速度４２ｋｍ／ｈが設定されている所定の走行速度制御区間に接近する場合、受信器１４が受信アンテナ１３を介して受信したポイントＰ６〜Ｐ１０に対応する許容走行速度信号及び許容走行区間長信号に基づいて、ポイントＰ６〜Ｐ１０のポイント間を結ぶ図２に示すような減速制御曲線を演算する。
【００３５】
速度距離テーブル記憶装置１６は、図４に示す速度距離テーブルを記憶している。
【００３６】
この速度距離テーブルは、速度差（ｋｍ／ｈ）と制動距離（ｍ）との関係を示すテーブルである。図中の制動距離欄には、ブレーキ力等の車両性能が異なる列車１００，１０１，１０２，・・・の制動距離情報が記憶され、このテーブルを適用するパラメータとして軌道回路の勾配値が設定されている。
【００３７】
例えば、図中の最前面に示すテーブルでは、平均勾配が＋１０‰の軌道回路において走行速度を１４５ｋｍ／ｈから１３０ｋｍ／ｈに減速する場合、列車１００は制動距離として２５０ｍを要する。また、車両性能が列車１００よりも良い列車１０１は制動距離として２２５ｍを要する。更に、車両性能が列車１０１よりも良い列車１０２、つまり本実施形態における続行列車１０２は制動距離として２００ｍを要する。このような車両性能が異なる複数の列車と軌道回路の勾配値とを考慮して速度距離テーブルを設定することにより、最も制動距離を要す（最も車両性能が劣る）列車を前提とすることなく、自列車の車両性能に適した制動距離を車上装置１０内で選択することが可能になる。
同様に、平均勾配値が＋５‰、±０‰、−５‰、・・・−３０‰等の軌道回路における速度差と車両性能が異なる複数の列車の各制動距離との関係を示すテーブルがそれぞれ設定されている。よって、自列車が走行中の軌道回路の勾配値に対応するテーブルを車上装置１０内で選択することが可能になる。
【００３８】
速度制御パターン演算器１７は、速度距離テーブル記憶装置１６に記憶されている速度距離テーブルに基づいて、減速制御曲線演算器１５により演算された減速制御曲線をデータに含まれる制動距離データを自列車に適した制動距離データに修正し、自列車の車両性能と軌道回路の勾配値とを考慮した列車の走行速度を制御するための速度制御パターンを演算する。
【００３９】
例えば、図１に示すように、先行列車１０１が軌道区間３０６を走行している際に続行列車１０２が平均勾配値＋１０‰の軌道区間３０１に進入した場合について説明する。
【００４０】
続行列車１０２の車上装置１０において、減速制御曲線演算器１５が図１に示すような減速制御曲線を演算した場合、速度制御パターン演算器１７は、自列車１０２の車両性能及び走行している軌道区間の平均勾配値＋１０‰をパラメータとして、速度距離テーブル記憶装置１６に記憶されている速度距離テーブルから対応するレコードを検索する。つまり、速度制御パターン演算器１７は、列車１０２の場合の「速度差（１４５−１３０ｋｍ／ｈ）；制動距離（２００ｍ）」、「速度差（１３０−１１０ｋｍ／ｈ）；制動距離（１９０ｍ）」、「速度差（１１０−８５ｋｍ／ｈ）；制動距離（２０５ｍ）」、「速度差（８５−５０ｋｍ／ｈ）；制動距離（１８５ｍ）」、「速度差（５０−４０ｋｍ／ｈ）；制動距離（５５ｍ）」、「速度差（４０−０ｋｍ／ｈ）；制動距離（１２５ｍ）」のレコードを取得する。
【００４１】
そして、速度制御パターン演算器１７は、取得したレコードに基づいて、それぞれの許容走行区間長を、軌道区間３０１の始端及びポイントＰ１間で１００ｍから１４１ｍ（＝（１００＋２３０＋２４５＋２２３＋１０３）−（１９０＋２０５＋１８５＋１８０））；ポイントＰ１及びＰ２間で２３０ｍから１９０ｍ；ポイントＰ２及びＰ３間で２４５ｍから２０５ｍ；ポイントＰ３及びＰ４間で２２３ｍから１８５ｍ；ポイントＰ４及びＰ５間で１０３ｍから１８０ｍ；に修正する。
したがって、速度制御パターン演算器１７は、ポイントＰ５を基点としてポイントＰ５側に、修正した許容走行区間長に基づいて減速制御曲線全体を図中の右側にシフトした速度制御パターンを演算する。
【００４２】
また、図２に示すように、制限走行速度４２ｋｍ／ｈが軌道区間３０９から３１０にかけて設定されている際に続行列車１０２が平均勾配値＋１０‰の軌道区間３０７に進入した場合について説明する。
【００４３】
続行列車１０２の車上装置１０において、減速制御曲線演算器１５が図２に示すような減速制御曲線を演算した場合、速度制御パターン演算器１７は、自列車１０２の車両性能及び走行している軌道区間の平均勾配値＋１０‰をパラメータとして、速度距離テーブル記憶装置１６に記憶されている速度距離テーブルから対応するレコードを検索する。つまり、上述した場合と同様、速度制御パターン演算器１７は、列車１０２の場合の「速度差（１４５−１３０ｋｍ／ｈ）；制動距離（２００ｍ）」、「速度差（１３０−１１０ｋｍ／ｈ）；制動距離（１９０ｍ）」、「速度差（１１０−８５ｋｍ／ｈ）；制動距離（２０５ｍ）」、「速度差（８５−５０ｋｍ／ｈ）；制動距離（１８５ｍ）」、「速度差（５０−４０ｋｍ／ｈ）；制動距離（５５ｍ）」、「速度差（４０−０ｋｍ／ｈ）；制動距離（１２５ｍ）」のレコードを取得する。
【００４４】
そして、速度制御パターン演算器１７は、取得したレコードに基づいて、それぞれの許容走行区間長を、軌道区間３０７の始端及びポイントＰ６で１１０ｍから１９６ｍ（＝（１１０＋２４５＋２２３＋６３）−（２０５＋１８５＋５５））；ポイントＰ６及びＰ７間で２４５ｍから２０５ｍ；ポイントＰ７及びＰ８間で２２３ｍから１８５ｍ；ポイントＰ８及びＰ９間で６３ｍから５５ｍ；に修正する。
したがって、速度制御パターン演算器１７は、ポイントＰ９を基点としてポイントＰ９側に、修正した許容走行区間長に基づいて減速制御曲線全体を図中の右側にシフトした速度制御パターンを演算する。
【００４５】
走行速度制御装置１８は、前記速度制御パターン演算器１７により演算された速度制御パターンにより示される許容走行速度と、前記速度発電機１１により検出された実際の走行速度とを、前記距離積算器１２により積算された実際の走行距離に基づいて比較する。そして、走行速度制御装置１８は、自列車の走行速度が速度制御パターンにより示される許容走行速度を超過していると判断した場合にブレーキをかけて自列車の走行速度を制御する。
【００４６】
以上のように、本発明の自動列車制御装置を適用した実施の形態における自動列車制御システム１において、地上装置２０が、列車の走行速度を制御するための複数の許容走行速度情報と、この許容走行速度情報の各々に対応付けられている複数の許容走行区間長情報とを記憶しており、複数の軌道区間に区切られた軌道回路を走行する列車の走行位置を検知し、検知された列車の走行位置或いは前記軌道回路の所定の走行速度制限区間に基づいて、所定の許容走行速度情報と許容走行区間長情報とを読み出して前記走行位置或いは前記走行速度制限区間の後方軌道区間に伝送する。そして、車上装置１０が、各種列車の車両性能と軌道回路の勾配値をパラメータとして速度差と制動距離との関係を示す速度距離テーブルを記憶しており、伝送された許容走行速度情報と許容走行区間長情報とを受信すると、前記軌道回路を走行する列車の走行速度を検出し、検出された走行速度に基づいて前記各軌道区間の始端からの列車の走行距離を積算し、前記許容走行速度情報と前記許容走行区間長情報と前記速度距離テーブルとに基づいて、自列車の車両性能及び軌道回路の勾配値を考慮して走行速度を制御するための速度制御パターンを演算し、前記列車の走行速度及び走行距離と前記速度制御パターンとに基づいて列車の走行速度を制御する。
【００４７】
したがって、短小軌道区間を設定する必要がなくなり、高密度運転を行う際等の軌道回路の細分化も不要になるので、軌道区間数の増大を防ぐことができる。その結果、増大する地上装置の設置数及びその設置費用等や運用費等を削減することが可能になる。また、軌道回路の変更及び改良等に伴って列車の走行制御情報の変更が必要になった場合、地上装置の設定を変更するだけで列車の走行制御情報を変更することができる。したがって、軌道回路の変更等への対応性を向上させ、確認作業を容易にすることが可能になる。
また、車上装置は車両性能に応じて自列車の走行速度を制御できるので、車両性能が異なる複数の列車が走行する運転区間であっても、列車の運転能率を低下させることなく、車両性能の異なる列車の走行速度を最適に制御することが可能になり、より高密度な列車の運行計画が可能になる。また、このための装置等が必要になることもない。
【００４８】
なお、本発明は、上記実施の形態の内容に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本発明の自動列車制御装置を適用した実施の形態における自動列車制御システム１において、地上装置２０が記憶している許容走行速度情報及び許容走行区間長情報は、図１及び図２に示すような設定値に限定される必要はなく、軌道回路の勾配値、曲線半径、軌道回路長等を考慮して適宜設定される。
また、車上装置１０の速度距離テーブル記憶装置１６に記憶されている速度距離テーブルを構成する速度差および平均勾配値は、図４に示す設定値に限定されることはなく、適宜設定可能である。
【００４９】
【発明の効果】
請求項１及び３記載の発明によれば、許容走行速度情報だけでなく許容走行区間長情報を地上装置から車上装置へ伝送できるので、短小軌道区間を設定する必要がなくなり、高密度運転を行う際等の軌道回路の細分化も不要になるので、軌道区間数の増大を防ぐことができる。したがって、増大する地上装置の設置数及びその設置費用等や運用費等を削減することが可能になる。また、軌道回路の変更及び改良等に伴って列車の走行制御情報の変更が必要になった場合、地上装置の設定を変更するだけで列車の走行制御情報を変更することができる。したがって、軌道回路の変更等への対応性を向上させ、確認作業を容易にすることが可能になる。
また、車上装置が車両性能をパラメータとした速度距離テーブルを記憶しているので、車両性能に応じて自列車の走行速度を制御できる。したがって、車両性能が異なる複数の列車が走行する運転区間であっても、列車の運転能率を低下させることなく、車両性能の異なる列車の走行速度を最適に制御することが可能になり、より高密度な列車の運行計画が可能になる。また、このための装置等が必要になることもない。
【００５０】
請求項１及び３記載の発明によれば、より最適な許容走行速度情報と許容走行区間長情報とに基づいて車上装置が自列車の走行速度を制御できる。また、地上装置の設定を変更するだけで、軌道回路の変更及び改良等に伴う列車の走行制御情報を変更することができるので、軌道回路の変更等への対応性を向上させ、確認作業を容易にすることが可能になる。
【００５１】
請求項１及び３記載の発明によれば、軌道回路の勾配値を考慮したより好適な速度距離テーブルが構成されるので、車上装置は車両性能の異なる列車の走行速度をより適切に制御することが可能になる。
【００５２】
請求項２及び４記載の発明によれば、許容走行速度情報と許容走行区間長情報とに基づいて減速制御曲線が演算された後、この減速制御曲線を修正して速度制御パターンが演算されるので、軌道回路の変更及び改良等に伴って許容走行速度情報と許容走行区間長情報のみが変更及び改良される場合であっても、車両性能の変更及び改良等に伴って速度距離テーブルのみが変更及び改良される場合であっても、それぞれ個別に変更及び改良して速度制御パターンの演算に随時反映させることができる。したがって、軌道回路及び車両性能の変更等への対応性を向上させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動列車制御装置を適用した実施の形態における自動列車制御システム１の全体構成を示す図である。
【図２】本発明の自動列車制御装置を適用した実施の形態における自動列車制御システム１の全体構成を示す図である。
【図３】自動列車制御システム１における自動列車制御車上装置１０の内部構成を示すブロック図である。
【図４】自動列車制御車上装置１０の速度距離テーブル記憶装置１６に記憶されている速度距離テーブルを示す図である。
【符号の説明】
１自動列車制御システム
１０自動列車制御車上装置（車上装置）
１１速度発電機
１２距離積算器
１３受信アンテナ
１４受信器
１５減速制御曲線演算器
１６速度距離テーブル記憶装置
１７速度制御パターン演算器
１８走行速度制御装置
２０自動列車制御地上装置（地上装置）
３０軌道回路
１０１先行列車
１０２続行列車
３０１〜３１０軌道区間[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic train control apparatus and an automatic train control method for controlling the traveling speed of a continuation train according to the train interval in a railway.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an automatic train control device includes an automatic train control ground device (hereinafter referred to as a “ground device”) installed on a travel route on which the train travels, and an automatic train control on-vehicle device (hereinafter referred to as “ground control device”). It is called “on-vehicle device”).
[0003]
In the conventional automatic train control device, it is determined in advance from the ground equipment data such as the slope value of the railroad track, the curve radius, the track configuration and the track circuit length, and the operation conditions such as the train operation interval and the station stop time. The train operation speed and the arrangement section length of the operation speed are determined. Then, after the track circuit length is determined so as to satisfy all the train position conditions, the train position of the preceding train and the development pattern of the speed information of the rear track circuit thereof are determined. Therefore, the traveling speed information of the continuing train with respect to the preceding train position can be controlled by transmitting the allowable traveling speed information according to the development pattern of the speed information from the ground device to the on-board device of the continuing train entering the track circuit. .
[0004]
The automatic train control device is based on the premise that the vehicle performance of the traveling train is uniform, and when a train with different vehicle performance such as braking force travels, the train of the train is premised on the train that requires the most braking distance. Travel speed is controlled.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional automatic train control device has the following problems when applied to a high-density operation section. In other words, in the high-density operation section, since the operation interval between the preceding train and the continuing train becomes narrow, the advance of the preceding train is separated by a short track circuit and detected in detail, and then it continues according to the distance the preceding train has advanced It is necessary to move forward the tolerance range of trains. In this way, in order to detect the approach of the train in detail, the short track circuit will be continuous, increasing the number of ground equipment installed and the number of external cables drawn from the site to the centralized equipment room. Power consumption has increased, leading to an increase in operating costs.
[0006]
In addition, the conventional automatic train control system is based on the assumption that the train vehicle performance is uniform, and when a train with different vehicle performance such as braking force runs on the track circuit, the train that requires the most braking distance is assumed. As a result, the train driving efficiency was reduced. In addition, when the ground device acquires the vehicle performance information of the train from the on-board device via the transmission device in order to solve this decrease in driving efficiency, a new transmission device is required. Furthermore, in order to minimize the equipment of this transmission device, the ground device transmits vehicle performance information from the on-vehicle device to the ground device when the vehicle performance information once received from the on-vehicle device is followed in accordance with the progress of the train. And a device for tracking the train in the ground device and transferring the vehicle performance information are required, and these devices need security.
[0007]
The subject of the present invention is that the onboard device controls the traveling speed of the own train based on the train travel control information transmitted from the ground device to the track circuit and the speed distance table stored in the onboard device. An automatic train control device and an automatic train control method for improving the driving efficiency of a train are provided.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The invention described in claim 1
An automatic train control device (for example, FIGS. 1 and 2) including a ground device (for example, the ground device 20 shown in FIGS. 1 and 2) and an on-board device (for example, the on-board device 10 shown in FIGS. 1 and 2). In the automatic train control system 1) shown in FIG.
The ground device is
Considering track circuit length, gradient value, and curve radius of track circuit divided into multiple track sections For controlling the speed of the train A plurality of allowable travel speed information, Said Travel control information storage means for storing a plurality of allowable travel section length information associated with each of the allowable travel speed information;
Position detecting means for detecting a traveling position of a train traveling on the track circuit;
Detected by the position detecting means Preceding Train location When Based on a predetermined travel speed limit section of the track circuit, Permit Travel speed information and Said Read the allowable travel section length information Of the preceding train detected by the position detecting means. Travel position Back orbit section of or In the rear trajectory section of the travel speed limit section An allowable travel speed signal indicating the allowable travel speed information of the track section and an allowable travel section length signal indicating the allowable travel section length information; Transmission means for transmitting,
The on-board device is:
When decelerating from the train speed to the specified deceleration speed Speed difference and , It is necessary to decelerate from the running speed of the train to the predetermined deceleration speed Table storage means (for example, FIG. 3) that individually stores a speed distance table (for example, the speed distance table illustrated in FIG. 4) indicating the relationship with the braking distance for each vehicle performance of various trains for each gradient value of the track circuit. Speed distance table storage device 16) shown in FIG.
Transmitted by the transmission means Receive the allowable travel speed signal and the allowable travel section length signal Allowable travel speed information and allowable travel section length information Get Receiving means (for example, receiving antenna 13 and receiver 14 shown in FIG. 3);
Speed detecting means (for example, a speed generator 11 shown in FIG. 3) for detecting a traveling speed of a train traveling on the track circuit;
Based on the traveling speed detected by the speed detecting means, from the beginning of each track section My train ran Distance accumulating means (for example, a distance accumulator 12 shown in FIG. 3) for accumulating the travel distance;
By the receiving means Get The allowed travel speed information and the allowed travel section length information, Identify a speed distance table of a predetermined gradient value storing the speed difference and the braking distance corresponding to, and specify the braking distance corresponding to the vehicle performance of the own train based on the identified speed distance table, Based on the specified braking distance, Speed control pattern calculation means (for example, a speed control pattern calculator 17 shown in FIG. 3) for calculating a speed control pattern for controlling the traveling speed;
Above Self Train speed When Mileage and said Calculated by speed control pattern calculation means And a traveling speed control means (for example, a traveling speed control device 18 shown in FIG. 3) that controls the traveling speed of the own train based on the speed control pattern.
[0009]
The invention described in claim 3
In an automatic train control method for controlling an automatic train control device comprising a ground device and an on-board device,
Considering the track circuit length, gradient value, and curve radius of the track circuit divided into a plurality of track sections in the ground device For controlling the speed of the train A plurality of allowable travel speed information, Said Storing a plurality of allowable travel section length information associated with each of the allowable travel speed information in the travel control information storage means;
Run the track circuit on the ground device Preceding A step of detecting the traveling position of the train;
The ground device detects the detected Preceding Train location When Based on a predetermined travel speed limit section of the track circuit, Permit Travel speed information and Said Read the allowable travel section length information Of the preceding train detected by the position detecting means. Travel position Back orbit section of or In the rear trajectory section of the travel speed limit section An allowable travel speed signal indicating the allowable travel speed information of the track section and an allowable travel section length signal indicating the allowable travel section length information; A process of transmitting;
In the on-board device, When decelerating from the train speed to the specified deceleration speed Speed difference and , It is necessary to decelerate from the running speed of the train to the predetermined deceleration speed Storing a speed distance table indicating a relationship with a braking distance for each vehicle performance of various trains in a table storage means individually for each gradient value of the track circuit;
Transmitted to the on-board device Receive the allowable travel speed signal and the allowable travel section length signal The allowable travel speed information and the allowable travel section length information Get A process of
Causing the on-board device to detect a traveling speed of a train traveling on the track circuit;
From the starting end of each track section based on the detected traveling speed, My train ran A step of integrating the mileage;
In the on-board device, Get The allowed travel speed information and the allowed travel section length information, A speed distance table having a predetermined gradient value storing the speed difference and the braking distance corresponding to the vehicle is specified, and the braking distance corresponding to the vehicle performance of the own train is specified based on the specified speed distance table. Based on the specified braking distance, A step of calculating a speed control pattern for controlling the traveling speed;
In the on-board device, Self Train speed When Mileage and said Computed And a step of controlling the traveling speed of the own train based on the speed control pattern.
[0010]
Claim 1 and 3 According to the described invention, not only the allowable travel speed information but also the allowable travel section length information can be transmitted from the ground device to the on-board device, so that it is not necessary to set a short orbital track section, and the track circuit for performing high-density operation, etc. Since subdivision is not required, an increase in the number of track sections can be prevented. Therefore, it is possible to reduce the number of ground equipments to be installed, the installation costs thereof, the operation costs, and the like. In addition, when the train travel control information needs to be changed due to the change and improvement of the track circuit, the train travel control information can be changed only by changing the setting of the ground device. Therefore, it is possible to improve compatibility with changes in the track circuit and facilitate the confirmation work.
Further, since the on-board device stores a speed distance table with the vehicle performance as a parameter, the traveling speed of the own train can be controlled according to the vehicle performance. Therefore, even in a driving section where a plurality of trains with different vehicle performances travel, it is possible to optimally control the traveling speed of trains with different vehicle performances without reducing the train operation efficiency. A dense train operation plan becomes possible. Further, an apparatus for this purpose is not required.
[0013]
Claim 1 as well as 3 According to the described invention, the on-board device can control the traveling speed of the own train based on more optimal allowable traveling speed information and allowable traveling section length information. In addition, it is possible to change the train running control information associated with changes and improvements to the track circuit by simply changing the setting of the ground device. It becomes possible to make it easier.
[0016]
Claim 1 as well as 3 According to the described invention, a more preferable speed / distance table is formed in consideration of the gradient value of the track circuit, so that the on-board device can more appropriately control the traveling speed of trains having different vehicle performances.
[0017]
The invention according to claim 2 is the automatic train control device according to claim 1,
The speed control pattern calculating unit calculates a deceleration control curve for controlling a traveling speed of the own train based on the allowable traveling speed information and the allowable traveling section length information received by the receiving unit. Curve calculating means, Identified The deceleration control curve calculated by the deceleration control curve calculation means is corrected based on a speed distance table, and the speed control pattern considering the vehicle performance of the own train is calculated.
[0018]
Invention of Claim 4 is the automatic train control method of Claim 3, Comprising:
A step of causing the on-board device to calculate a deceleration control curve for controlling the traveling speed of the own train based on the received allowable traveling speed information and the allowable traveling section length information;
In the on-vehicle device, Identified A step of correcting the deceleration control curve based on a speed distance table and calculating the speed control pattern in consideration of the vehicle performance of the own train.
[0019]
Claim 2 as well as 4 According to the described invention, after the deceleration control curve is calculated based on the allowable travel speed information and the allowable travel section length information, the speed control pattern is calculated by correcting the deceleration control curve. Even if only the allowable travel speed information and the allowable travel section length information are changed and improved due to the improvement, etc., only the speed distance table is changed and improved due to the change and improvement of the vehicle performance. Even if it exists, it can change and improve each separately, and can be reflected in the calculation of a speed control pattern at any time. Therefore, it becomes possible to improve the adaptability to changes in the track circuit and vehicle performance.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, with reference to FIGS. 1-4, the automatic train control system 1 in embodiment which applied the automatic train control apparatus of this invention is demonstrated.
[0021]
In the automatic train control device of the present invention, the ground device has a plurality of permissible travel speed information for controlling the travel speed of the train, and a plurality of permissible travel section length information associated with each of the permissible travel speed information. And detecting the travel position of a train traveling on a track circuit divided into a plurality of track sections, based on the detected train travel position or a predetermined travel speed limit section of the track circuit, Predetermined allowable travel speed information and allowable travel section length information are read out and transmitted to the travel position or the rear track section of the travel speed limit section. The on-board device stores a speed distance table indicating the relationship between the speed difference and the braking distance using the vehicle performance of various trains and the gradient value of the track circuit as parameters. When the section length information is received, the traveling speed of the train traveling on the track circuit is detected, and the traveling distance of the train from the beginning of each track section is integrated based on the detected traveling speed, and the allowable traveling speed Based on the information, the allowable travel section length information, and the speed distance table, a speed control pattern for controlling the travel speed is calculated in consideration of the vehicle performance of the own train and the gradient value of the track circuit, and the train The traveling speed of the own train is controlled based on the traveling speed, the traveling distance, and the speed control pattern.
[0022]
First, with reference to FIG.1 and FIG.2, the whole structure of the automatic train control system 1 in embodiment which applied this invention is demonstrated.
[0023]
1 and 2 show an outline of the entire configuration of the automatic train control system 1.
As shown in FIGS. 1 and 2, the automatic train control system 1 is an automatic train control on-board device (hereinafter referred to as “on-board device”) 10 mounted on a train 102 traveling on a travel path 30. , And an automatic train control ground device (hereinafter referred to as “ground device”) 20 installed in the travel path 30. The travel path 30 is divided by a predetermined length to form a track circuit that is used as a part of an electric circuit. For example, in the track section 301 to 306 in FIG. 1, the track section 307 to 310 in FIG. 2. It is delimited. Further, the traveling path 30 passes currents corresponding to the digitally encoded allowable traveling speed signal and the allowable traveling section length signal transmitted from the ground device 20 for each track section.
Further, as shown in FIG. 1, a train preceding the train 102 is referred to as a preceding train 101, and the train 102 is referred to as a continuing train 102. The preceding train 101 includes an on-board device 10 ′ for controlling the traveling speed of the preceding train 101.
[0024]
As shown in FIGS. 1 and 2, in the automatic train control system 1, the travel speed of the continuation train 102 is set according to a predetermined travel speed limit section in which the travel position of the preceding train 101 and the limit travel speed are set, respectively. In order to control, the ground device 20 transmits to each track section an allowable travel speed signal and an allowable travel section length signal in consideration of the gradient value of the track circuit, the curve radius, the track circuit length, and the like as needed. The on-board device 10 of the continuing train 102 receives the allowable travel speed signal and the allowable travel length signal from each track section, and calculates a deceleration control curve based on the received information.
As described above, the deceleration control curve calculated by the on-board device 10 of the continuing train 102 shown in FIGS. 1 and 2 requires the most braking distance among trains having different vehicle performance such as braking force (mostly). It is a curve calculated on the premise of a train whose vehicle performance is inferior in consideration of the gradient value of the track circuit, the curve radius, the track circuit length, and the like.
[0025]
For example, as shown in FIG. 1, when the last vehicle of the preceding train 101 travels in the track section 306 and the continuing train 102 is about to enter the track section 301, the ground device 20 An allowable traveling speed signal and an allowable traveling section length signal indicating the allowable traveling speed and the allowable traveling section length corresponding to the points P1 to P5 are transmitted to 301.
In other words, when the preceding train 101 travels on the track section 306 and the continuing train 102 is about to enter the track section 301, the ground device 20 has a point of 130 km / h or less from the start of the track section 301 to a point P1 that is 100 meters ahead, 110km / h or less at point P2 230m ahead, 85km / h or less at point P3 245m from point P2, 50km / h or less at point P4 223m from point P3, and point P5 103m from point P4 An allowable travel speed signal and an allowable travel section length signal are transmitted to the track section 301 so that the continuing train 102 travels at 0 km / h. When the on-board device 10 of the continuation train 102 receives the allowable travel speed signal and the allowable travel length signal corresponding to the points P1 to P5 in the track section 301, the points P1 to P5 as shown in FIG. 1 are received from the received signal. The deceleration control curve connecting the points is calculated.
[0026]
In addition, as shown in FIG. 2, when a predetermined travel speed limit section in which the limit travel speed 42 km / h is set is set in the track sections 309 to 310, and the continuing train 102 is about to enter the track section 307, The ground device 20 transmits to the track section 307 behind the track section 310 an allowable travel speed signal and an allowable travel section length signal indicating the allowable travel speed and the allowable travel section length corresponding to the points P6 to P10.
That is, when the travel speed limit section of the limit travel speed of 42 km / h is set over the track sections 309 and 310, the ground device 20 is 110 km / h or less from the start of the track section 307 to a point P6 100 m ahead, 85 km / h or less at point P7 245 m ahead from point P6, 50 km / h or less at point P8 223 m ahead from point P7, 40 km / h or less at speed limit 42 km / h or less at point P9 63 m ahead from point P8, An allowable travel speed signal and an allowable travel section length signal are transmitted to the track section 307 so that the continuing train 102 travels at a speed of 130 km / h or less after the point 10 500 meters ahead of the point P9. As in the case of FIG. 1, when the on-board device 10 of the continuing train 102 receives the allowable travel speed signal and the allowable travel length signal corresponding to the points P6 to P10 in the track section 307, the received signal from FIG. A deceleration control curve connecting the points P6 to P10 as shown in FIG.
[0027]
Next, the on-board device 10 of the continuation train 102 decelerates based on the speed distance table (see FIG. 4) using the vehicle performance indicating the relationship between the speed difference and the braking distance and the gradient value of the track circuit as parameters. Speed control pattern to control the running speed of the train considering the vehicle performance of the own train and the gradient value of the track circuit by correcting the braking distance data included in the data to the braking distance data suitable for the own train Is calculated.
By applying this speed distance table, the speed control pattern calculated from the deceleration control curve shown in FIGS. 1 and 2 is not only the gradient value of the track circuit, the curve radius, the track circuit length, etc., but also the brake force etc. Further consideration will be given to vehicle performance and gradient values.
[0028]
The on-board device 10 of the continuation train 102 has an allowable travel speed signal and an allowable travel interval transmitted from the ground device 20 in accordance with the travel position of the preceding train 101 and the traveling track section shown in FIGS. 1 and 2. Based on the long signal and the vehicle performance data of the own train set in the speed distance table, the speed control pattern considering the vehicle performance of the own train is calculated to control the traveling speed of the own train 102.
[0029]
Next, the internal configuration and operation of the on-board device 10 in the automatic train control system 1 will be described with reference to FIG.
[0030]
FIG. 3 is a block diagram showing the internal configuration of the on-board device 10.
As shown in FIG. 3, the on-board device 10 includes a speed generator 11, a distance integrator 12, a receiving antenna 13, a receiver 14, a deceleration control curve calculator 15, a speed distance table storage device 16, and a speed control pattern calculator. 17 and a traveling speed control device 18 are provided.
[0031]
The speed generator 11 is connected to the wheel of the own train, acquires the actual traveling speed information of the own train from the wheel, and outputs it to the distance integrator 12, the traveling speed control device 18, and the speedometer.
[0032]
The distance accumulator 12 calculates the actual travel distance from the entry end of each track circuit based on the travel speed information of the own train acquired from the speed generator 11 and outputs it to the travel speed control device 18.
[0033]
The receiver 14 receives a traveling control signal including an allowable traveling speed signal and an allowable traveling interval length signal corresponding to each of the points P1 to P10 transmitted from the ground device 20 for each of the track sections 301 to 310 of the traveling path 30. Receive via. Then, the receiver 14 extracts the allowable traveling speed information and the allowable traveling section length information corresponding to the points P1 to P10 from the received traveling control signal and outputs them to the deceleration control curve calculator 15.
[0034]
The deceleration control curve calculator 15 generates a deceleration control curve connecting the points P1 to P10 based on the allowable travel speed information and the allowable travel section length information corresponding to the points P1 to P10 output from the receiver 14. The deceleration control curve is output to the speed system pattern calculator 17.
The deceleration control curve calculator 15 is a point received by the receiver 14 via the receiving antenna 13 when the continuation train 102 enters the track section 301 and approaches the preceding train 101 traveling on the track section 306 in FIG. Based on the allowable travel speed signal and the allowable travel section length signal corresponding to P1 to P5, a deceleration control curve as shown in FIG. 1 connecting the points P1 to P5 is calculated. Similarly, when the continuation train 102 enters the track section 307 in FIG. 2 and approaches a predetermined travel speed control section in which the limit travel speed 42 km / h is set in FIG. Based on the allowable travel speed signal and the allowable travel section length signal corresponding to the points P6 to P10 received via the receiving antenna 13, a deceleration control curve as shown in FIG. 2 connecting the points P6 to P10 is calculated. .
[0035]
The speed distance table storage device 16 stores a speed distance table shown in FIG.
[0036]
This speed distance table is a table showing the relationship between the speed difference (km / h) and the braking distance (m). In the braking distance column in the figure, braking distance information of trains 100, 101, 102,... Having different vehicle performance such as braking force is stored, and the gradient value of the track circuit is set as a parameter to which this table is applied. ing.
[0037]
For example, in the table shown in the foreground in the figure, when the traveling speed is reduced from 145 km / h to 130 km / h in a track circuit with an average gradient of + 10 ‰, the train 100 requires 250 m as a braking distance. Moreover, the train 101 whose vehicle performance is better than the train 100 requires 225 m as a braking distance. Furthermore, the train 102 whose vehicle performance is better than that of the train 101, that is, the continuation train 102 in this embodiment requires 200 m as a braking distance. By setting the speed distance table in consideration of the multiple trains with different vehicle performances and the gradient value of the track circuit, the train that requires the most braking distance (most inferior vehicle performance) is assumed. The braking distance suitable for the vehicle performance of the own train can be selected in the on-board device 10.
Similarly, there is a table showing the relationship between the speed difference in the track circuit such as + 5 ‰, ± 0 ‰, -5 ‰,... -30 ‰ and the braking distances of a plurality of trains having different vehicle performances. Each is set. Therefore, the table corresponding to the gradient value of the track circuit in which the own train is traveling can be selected in the on-board device 10.
[0038]
Based on the speed distance table stored in the speed distance table storage device 16, the speed control pattern calculator 17 converts the braking distance data included in the deceleration control curve calculated by the deceleration control curve calculator 15 into the own train. Is corrected to braking distance data suitable for the vehicle, and a speed control pattern for controlling the traveling speed of the train in consideration of the vehicle performance of the own train and the gradient value of the track circuit is calculated.
[0039]
For example, as shown in FIG. 1, a case where the continuing train 102 enters a track section 301 having an average gradient value + 10 ‰ while the preceding train 101 is traveling on the track section 306 will be described.
[0040]
When the deceleration control curve calculator 15 calculates the deceleration control curve as shown in FIG. 1 in the on-board device 10 of the continuing train 102, the speed control pattern calculator 17 is traveling with the vehicle performance of the own train 102. The corresponding record is retrieved from the speed distance table stored in the speed distance table storage device 16 using the average gradient value + 10 ‰ of the track section as a parameter. That is, the speed control pattern calculator 17 is “speed difference (145-130 km / h); braking distance (200 m)”, “speed difference (130-110 km / h); braking distance (190 m)” for the train 102. , “Speed difference (110-85 km / h); braking distance (205 m)”, “speed difference (85-50 km / h); braking distance (185 m)”, “speed difference (50-40 km / h); braking distance (55 m) ”,“ speed difference (40-0 km / h); braking distance (125 m) ”.
[0041]
Then, the speed control pattern calculator 17 determines the allowable travel section length from 100 m to 141 m (= (100 + 230 + 245 + 223 + 103) − (190 + 205 + 185 + 180)); Correct between 230m and 190m between P1 and P2; 245m to 205m between points P2 and P3; 223m to 185m between points P3 and P4; 103m to 180m between points P4 and P5.
Therefore, the speed control pattern calculator 17 calculates a speed control pattern in which the entire deceleration control curve is shifted to the right side in the figure on the basis of the corrected allowable travel section length from the point P5 to the point P5 side.
[0042]
Further, as shown in FIG. 2, a case will be described in which the continuing train 102 enters a track section 307 having an average gradient value + 10 ‰ when the limited travel speed 42 km / h is set from the track sections 309 to 310.
[0043]
When the deceleration control curve calculator 15 calculates the deceleration control curve as shown in FIG. 2 in the on-board device 10 of the continuing train 102, the speed control pattern calculator 17 is traveling with the vehicle performance of the own train 102. The corresponding record is retrieved from the speed distance table stored in the speed distance table storage device 16 using the average gradient value + 10 ‰ of the track section as a parameter. That is, as in the case described above, the speed control pattern computing unit 17 performs the “speed difference (145-130 km / h); braking distance (200 m)”, “speed difference (130-110 km / h)” for the train 102. "Brake distance (190m)", "Speed difference (110-85km / h); Braking distance (205m)", "Speed difference (85-50km / h); Braking distance (185m)", "Speed difference (50-40km) / H); braking distance (55 m) "," speed difference (40-0 km / h); braking distance (125 m) ".
[0044]
Then, based on the acquired record, the speed control pattern calculator 17 sets each allowable travel section length from 110 m to 196 m (= (110 + 245 + 223 + 63) − (205 + 185 + 55)) at the start end of the track section 307 and the point P6; And 245m to 205m between points P7 and P7; 223m to 185m between points P7 and P8; 63m to 55m between points P8 and P9.
Therefore, the speed control pattern calculator 17 calculates a speed control pattern in which the entire deceleration control curve is shifted to the right side in the drawing on the side of the point P9 from the point P9 as a base point based on the corrected allowable travel section length.
[0045]
The travel speed control device 18 uses the distance accumulator 12 to calculate the allowable travel speed indicated by the speed control pattern calculated by the speed control pattern calculator 17 and the actual travel speed detected by the speed generator 11. The comparison is made based on the actual travel distance accumulated by. Then, the traveling speed control device 18 applies the brake to control the traveling speed of the own train when it is determined that the traveling speed of the own train exceeds the allowable traveling speed indicated by the speed control pattern.
[0046]
As described above, in the automatic train control system 1 according to the embodiment to which the automatic train control device of the present invention is applied, the ground device 20 controls a plurality of permissible travel speed information for controlling the travel speed of the train, and this permissible information. A plurality of permissible travel section length information associated with each of the travel speed information is stored, the travel position of the train traveling on the track circuit divided into the plurality of track sections is detected, and the detected train Based on the travel position or the predetermined travel speed limit section of the track circuit, the predetermined allowable travel speed information and the allowable travel section length information are read out and transmitted to the travel position or the rear track section of the travel speed limit section. . The on-board device 10 stores a speed distance table indicating the relationship between the speed difference and the braking distance using the vehicle performance of various trains and the gradient value of the track circuit as parameters, and transmits the allowable travel speed information and the allowable When the travel section length information is received, the travel speed of the train traveling on the track circuit is detected, and the travel distance of the train from the starting end of each track section is integrated based on the detected travel speed, and the allowable travel Based on the speed information, the allowable travel section length information, and the speed distance table, a speed control pattern for controlling the travel speed is calculated in consideration of the vehicle performance of the own train and the gradient value of the track circuit, and the train The traveling speed of the train is controlled based on the traveling speed and traveling distance of the train and the speed control pattern.
[0047]
Therefore, it is not necessary to set short or short track sections, and the track circuit is not required to be subdivided when performing high-density operation, so that an increase in the number of track sections can be prevented. As a result, it is possible to reduce the increasing number of ground devices to be installed, their installation costs, operation costs, and the like. In addition, when the train travel control information needs to be changed due to the change and improvement of the track circuit, the train travel control information can be changed only by changing the setting of the ground device. Therefore, it is possible to improve compatibility with changes in the track circuit and facilitate the confirmation work.
In addition, since the on-board device can control the traveling speed of the own train according to the vehicle performance, the vehicle performance can be reduced without reducing the train driving efficiency even in the operation section where a plurality of trains having different vehicle performances travel. It is possible to optimally control the traveling speed of different trains, and it is possible to plan a higher-density train operation. Further, an apparatus for this purpose is not required.
[0048]
The present invention is not limited to the contents of the above embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.
For example, in the automatic train control system 1 according to the embodiment to which the automatic train control device of the present invention is applied, the allowable travel speed information and the allowable travel section length information stored in the ground device 20 are shown in FIGS. 1 and 2. It is not necessary to be limited to such a set value, and it is appropriately set in consideration of the gradient value of the track circuit, the curve radius, the track circuit length, and the like.
Further, the speed difference and the average gradient value constituting the speed distance table stored in the speed distance table storage device 16 of the on-board device 10 are not limited to the set values shown in FIG. 4 and can be set as appropriate. is there.
[0049]
【The invention's effect】
Claim 1 and 3 According to the described invention, not only the allowable travel speed information but also the allowable travel section length information can be transmitted from the ground device to the on-board device, so that it is not necessary to set a short orbital track section, and the track when performing high-density driving, etc. Since subdivision of the circuit is not necessary, an increase in the number of track sections can be prevented. Therefore, it is possible to reduce the number of ground equipments to be installed, the installation costs thereof, the operation costs, and the like. In addition, when the train travel control information needs to be changed due to the change and improvement of the track circuit, the train travel control information can be changed only by changing the setting of the ground device. Therefore, it is possible to improve compatibility with changes in the track circuit and facilitate the confirmation work.
Further, since the on-board device stores a speed distance table with the vehicle performance as a parameter, the traveling speed of the own train can be controlled according to the vehicle performance. Therefore, even in a driving section where a plurality of trains with different vehicle performances travel, it is possible to optimally control the traveling speed of trains with different vehicle performances without reducing the train operation efficiency. A dense train operation plan becomes possible. Further, an apparatus for this purpose is not required.
[0050]
Claim 1 as well as 3 According to the described invention, the on-board device can control the traveling speed of the own train based on more optimal allowable traveling speed information and allowable traveling section length information. In addition, it is possible to change the train running control information associated with changes and improvements to the track circuit by simply changing the setting of the ground device. It becomes possible to make it easier.
[0051]
Claim 1 as well as 3 According to the described invention, a more preferable speed distance table is configured in consideration of the gradient value of the track circuit, so that the on-board device can more appropriately control the traveling speed of trains having different vehicle performances. .
[0052]
Claim 2 as well as 4 According to the described invention, after the deceleration control curve is calculated based on the allowable travel speed information and the allowable travel section length information, the speed control pattern is calculated by correcting the deceleration control curve. Even if only the allowable travel speed information and the allowable travel section length information are changed and improved along with the change and improvement, only the speed / distance table is changed and improved along with the change and improvement of the vehicle performance. Even if it is a case, it can change and improve each separately, and can be reflected in the calculation of a speed control pattern at any time. Therefore, it becomes possible to improve the adaptability to changes in the track circuit and vehicle performance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an automatic train control system 1 according to an embodiment to which an automatic train control device of the present invention is applied.
FIG. 2 is a diagram showing an overall configuration of an automatic train control system 1 in an embodiment to which the automatic train control device of the present invention is applied.
FIG. 3 is a block diagram showing an internal configuration of the automatic train control on-board device 10 in the automatic train control system 1;
FIG. 4 is a diagram showing a speed / distance table stored in a speed / distance table storage device 16 of the automatic train control on-board device 10;
[Explanation of symbols]
1 Automatic train control system
10 Automatic train control on-board equipment (on-board equipment)
11 Speed generator
12 Distance accumulator
13 Receiving antenna
14 Receiver
15 Deceleration control curve calculator
16 Speed distance table storage device
17 Speed control pattern calculator
18 Traveling speed control device
20 Automatic train control ground equipment (ground equipment)
30 Track circuit
101 Leading train
102 Continue train
301-310 Track section

Claims

In an automatic train control device comprising a ground device and an on-board device,
The ground device is
Track circuit length delimited track circuit into a plurality of track section, slope value, and a plurality of permissible travel speed information for controlling the running speed of the train in consideration of the curve radius, correspondence to each of the permissible traveling speed information Travel control information storage means for storing a plurality of allowed travel section length information,
Position detecting means for detecting a traveling position of a train traveling on the track circuit;
Based on a predetermined running speed limiting section of the track circuit and the traveling position of the preceding train detected by the position detecting means, by said position detecting means before reading out Kimoto capacity traveling speed information and the allowable travel segment length information A permissible travel section indicating the permissible travel speed signal indicating the permissible travel speed information and the permissible travel section length information in the rear trajectory section of the detected travel position of the preceding train or the rear trajectory section of the travel speed limit section. A transmission means for transmitting a long signal ,
The on-board device is:
Speed distance table showing the relationship between the speed difference when the train is decelerated from the train traveling speed to the predetermined deceleration speed and the braking distance required to decelerate from the train traveling speed to the predetermined deceleration speed for each vehicle performance of each train A table storage means for storing individually for each gradient value of the track circuit;
Receiving means for acquiring the transmitted permissible traveling speed signal and the allowable travel section length signal and allowable travel speed information by receiving the allowable travel section length information by said transmission means,
Speed detecting means for detecting a traveling speed of a train traveling on the track circuit;
Distance integrating means for integrating the traveling distance traveled by the own train from the beginning of each track section based on the traveling speed detected by the speed detecting means;
A speed distance table having a predetermined gradient value storing the speed difference and the braking distance corresponding to the allowable travel speed information and the allowable travel section length information acquired by the receiving means is specified, and the specified speed Speed control pattern calculating means for specifying the braking distance corresponding to the vehicle performance of the own train based on the distance table and calculating a speed control pattern for controlling the traveling speed of the own train based on the specified braking distance When,
Traveling speed control means for controlling the traveling speed of the own train based on the traveling speed and traveling distance of the own train and the speed control pattern calculated by the speed control pattern calculating means ;
An automatic train control device comprising:

The speed control pattern calculating unit calculates a deceleration control curve for controlling a traveling speed of the own train based on the allowable traveling speed information and the allowable traveling section length information received by the receiving unit. Curve calculation means is provided, the deceleration control curve calculated by the deceleration control curve calculation means is corrected based on the specified speed distance table, and the speed control pattern considering the vehicle performance of the own train is calculated. The automatic train control device according to claim 1.

In an automatic train control method for controlling an automatic train control device comprising a ground device and an on-board device,
The ground device, track circuit length of the track circuit divided into a plurality of track section, slope value, and a plurality of permissible travel speed information for controlling the running speed of the train in consideration of the curve radius, the permissible traveling speed information Storing a plurality of permissible travel section length information associated with each of the travel control information storage means,
Causing the ground device to detect the traveling position of a preceding train traveling on the track circuit;
The ground device, sensed the preceding train travel position and on the basis of the predetermined speed limit zone of the track circuit, before Kimoto containers traveling speed information and the permissible traveling section length information read out by said position detecting means The allowable traveling speed signal indicating the allowable traveling speed information and the allowable traveling section length information indicating the allowable traveling speed information of the track section in the rear trajectory section of the traveling position of the preceding train detected by or the rear trajectory section of the traveling speed restriction section. Transmitting a section length signal ;
The vehicle performance of various trains is a relationship between the speed difference when the train travels from the train traveling speed to the predetermined deceleration speed and the braking distance required to decelerate from the train traveling speed to the predetermined deceleration speed. A step of storing the speed distance table shown for each in the table storage means individually for each gradient value of the track circuit;
Causing the on-board device to receive the transmitted allowable travel speed signal and the allowable travel section length signal to acquire the allowable travel speed information and the allowable travel section length information;
Causing the on-board device to detect a traveling speed of a train traveling on the track circuit;
Integrating the travel distance traveled by the train from the start of each track section based on the travel speed detected on the on-board device;
The on-board device is specified by specifying a speed distance table having a predetermined gradient value storing the speed difference and the braking distance corresponding to the acquired allowable travel speed information and the allowable travel section length information. A step of specifying the braking distance corresponding to the vehicle performance of the own train based on the speed distance table and calculating a speed control pattern for controlling the traveling speed of the own train based on the specified braking distance ;
Causing the on-board device to control the traveling speed of the own train based on the traveling speed and traveling distance of the own train and the calculated speed control pattern;
An automatic train control method comprising:

A step of causing the on-board device to calculate a deceleration control curve for controlling the traveling speed of the own train based on the received allowable traveling speed information and the allowable traveling section length information;
And a step of causing the on-board device to calculate the speed control pattern in consideration of the vehicle performance of the own train by correcting the deceleration control curve based on the specified speed distance table. The automatic train control method according to claim 3.