JP5010297B2 - Train control device - Google Patents
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Description
本発明は、列車制御装置に関する。 The present invention relates to a train control device.
列車の駆動／制動装置を制御し、制限速度に応じて列車速度を調整する列車制御装置として、多段ブレーキ制御ＡＴＣ（または階段ブレーキ制御ＡＴＣ）がある。多段ブレーキ制御ＡＴＣでは、ＡＴＣ地上装置からレールを介して得られる制限速度情報と、速度発電機のパルス情報などから求められる列車速度を比較し、列車速度が制限速度を超過している場合、列車の駆動／制動装置に常用最大ブレーキ指令を出力し、列車速度が制限速度を下回るように制御する。また、このような多段ブレーキ制御ＡＴＣの下で動作するＡＴＯ装置は、ＡＴＣの制限速度を超えない範囲で設定された目標速度パターンと列車速度を比較して力行／ブレーキ指令を演算し、列車の駆動／制動装置に与えることで列車の速度を調整し、列車の自動運転を行う。ＡＴＯ装置は、路線の勾配や曲線に応じて設定される恒久速度制限情報を持っており、恒久速度制限に応じた目標パターンを作成するようになっている。
しかしながら、朝夕のラッシュ時など列車の運転が高密度になると、列車同士の間隔が短くなり、先行列車が遅延すると後続の列車はさらに先行列車に接近する。ＡＴＣのシステムでは、列車同士の衝突防止のため、先行列車の直後には後続列車が進入できない範囲があり、距離が離れるにしたがって制限速度が徐々に上がるような信号条件となっている。すなわち、先行列車に近い区間では恒久速度制限よりも低い制限速度となっている。従って、先行列車に近づきすぎると、この低い制限速度に抵触してＡＴＣブレーキがかかる。従来型の多段ブレーキ制御ＡＴＣでは、列車は在線位置の制限速度をＡＴＣ信号によって知ることができるが、先行列車の遅延によって先方の閉塞区間の制限速度が下がっているかどうかはわからない。 However, when train operation becomes dense, such as during morning and evening rush hours, the interval between trains is shortened, and when the preceding train is delayed, the following train further approaches the preceding train. In the ATC system, in order to prevent collision between trains, there is a range in which the following train cannot enter immediately after the preceding train, and the signal condition is such that the speed limit gradually increases as the distance increases. That is, the speed limit is lower than the permanent speed limit in the section close to the preceding train. Therefore, if you get too close to the preceding train, the ATC brake will be applied against this low speed limit. In the conventional multi-stage brake control ATC, the train can know the speed limit of the existing line position by means of the ATC signal, but it is not known whether the speed limit of the preceding closed section is lowered due to the delay of the preceding train.
また、在線位置における信号が停止信号（制限速度ゼロ）でなければ出発はできるが、先行列車が止まっていると、次の閉塞区間では停止信号になっているので次の区間に列車が進入するとＡＴＣブレーキがかかる。 In addition, if the signal at the on-line position is not a stop signal (zero speed limit), departure can be made, but if the preceding train stops, the next blockage section is a stop signal, so if the train enters the next section ATC brake is applied.
このような状態で、先行列車が次の区間に入ると、また在線位置の制限速度が上がるので出発加速するが、次の閉塞区間に入るとまた停止信号になっていてＡＴＣブレーキがかかる。このように列車が密に走行している状態で先行列車に遅れが生じると、後続列車は短い時間で加速と減速を繰り返すために乗り心地が悪くなる。 In such a state, when the preceding train enters the next section, the speed limit of the standing line position increases again, so that the starting acceleration is performed. However, when the next block section is entered, a stop signal is generated again and the ATC brake is applied. When the preceding train is delayed while the trains are traveling densely in this way, the subsequent train repeats acceleration and deceleration in a short time, and the ride comfort becomes worse.
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、先行列車の遅れによる加速と減速の繰り返しを抑制し、列車の乗り心地を改善できる列車制御装置を提供するものである。 The present invention has been made to solve such a problem, and provides a train control device that can suppress the repetition of acceleration and deceleration due to the delay of the preceding train and improve the riding comfort of the train.
上記課題は、列車の速度を検知する速度検知手段と、列車の位置を検知する位置検知手段と、先行列車の位置に応じて変化する速度制限情報を受信する速度制限情報受信手段と、路線上の位置に対する恒久速度制限情報を保持する路線情報データベースと、列車速度が制限速度を超過したときにブレーキ指令を駆動／制動装置に出力するＡＴＣ装置とを有し、速度制限情報受信手段によって受信した速度制限と当該位置における恒久速度制限を比較し、速度制限情報受信手段によって受信した速度制限の方が低かった場合、速度制限情報受信手段によって受信している速度制限よりも低い力行カット速度を設定し、列車速度が力行カット速度を超過している場合には力行指令をカットする手段を備えたことにより達成することが出来る。 The above-mentioned problems include speed detection means for detecting the speed of a train, position detection means for detecting the position of the train, speed limit information receiving means for receiving speed limit information that changes according to the position of the preceding train, A route information database that holds permanent speed limit information for the position of the vehicle, and an ATC device that outputs a brake command to the drive / brake device when the train speed exceeds the limit speed, received by the speed limit information receiving means If the speed limit received by the speed limit information receiving means is lower than the speed limit received by the speed limit information receiving means, a power running cut speed lower than the speed limit received by the speed limit information receiving means is set. However, when the train speed exceeds the power running cut speed, this can be achieved by providing means for cutting the power running command.
上記課題は、列車の速度を検知する速度検知手段と、先行列車の位置に応じて変化する速度制限情報を受信する速度制限情報受信手段と、列車速度が制限速度を超過したときにブレーキ指令を駆動／制動装置に出力するＡＴＣ装置とを有し、ＡＴＣブレーキが動作した場合に、速度制限情報受信手段によって受信している速度制限よりも低い力行カット速度をマスコンに設定し、列車速度が力行カット速度を超過している場合には力行指令をカットするようにしたことにより達成することが出来る。 The above problems include speed detection means for detecting the speed of the train, speed limit information receiving means for receiving speed limit information that changes depending on the position of the preceding train, and a brake command when the train speed exceeds the limit speed. When the ATC brake is operated, the power running cut speed lower than the speed limit received by the speed limit information receiving means is set in the mascon so that the train speed is the power running. This can be achieved by cutting the power running command when the cutting speed is exceeded.
本発明によれば、先行列車の遅れによる加速と減速の繰り返しを抑制し、列車の乗り心地を改善できる列車制御装置を提供することが出来る。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the train control apparatus which can suppress the repetition of the acceleration and deceleration by the delay of a preceding train, and can improve the riding comfort of a train can be provided.
以下、本発明の第１の実施の形態について説明する。図１は本発明の第１の実施の形態の列車制御装置の構成図である。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a configuration diagram of a train control apparatus according to a first embodiment of this invention.
車両１には、列車制御装置２と、列車制御装置２からの力行／ブレーキ指令に基づいて列車を駆動／制動する駆動／制動装置８が設置されている。 The vehicle 1 is provided with a train control device 2 and a drive / brake device 8 that drives / brakes the train based on a power running / brake command from the train control device 2.
列車制御装置２は、ＡＴＣ車上装置３、マスコン４、路線情報データベース５、速度検知手段６、位置検知手段７を含む。ＡＴＣ車上装置３は、ＡＴＣ地上装置（図示せず）からレールを介して送信されるＡＴＣ信号（速度制限情報）を受信し、ＡＴＣ信号に基づく制限速度と、速度検知手段から得られる列車速度を比較し、列車速度が制限速度を超過している場合に、駆動／制動装置８にブレーキ指令を出力する。マスコン４は、運転士の操作に応じて、力行／ブレーキ指令を駆動／制動装置８に出力するとともに、速度制限の状況に応じて力行カットを行う。すなわち、マスコン４は、位置検知手段７から得られる列車位置情報に基づいて路線情報データベース５を参照し、当該列車位置における恒久速度制限データを取得し、ＡＴＣ信号に基づく制限速度と比較し、恒久速度制限よりもＡＴＣ信号に基づく制限速度が低い場合は、先行列車に接近していると判定し、ＡＴＣ信号に基づく制限速度よりも低い力行カット速度を設定し、列車速度が力行カット速度を超過したら力行をカットする。力行カット速度が設定された後、ＡＴＣ信号に基づく制限速度が恒久速度制限以上となった場合は、力行カット速度の設定を解除する。 The train control device 2 includes an ATC on-board device 3, a mascon 4, a route information database 5, speed detection means 6, and position detection means 7. The ATC on-board device 3 receives an ATC signal (speed limit information) transmitted from the ATC ground device (not shown) via the rail, and the speed limit based on the ATC signal and the train speed obtained from the speed detection means. When the train speed exceeds the speed limit, a brake command is output to the driving / braking device 8. The mascon 4 outputs a power running / brake command to the drive / braking device 8 according to the operation of the driver, and performs a power running cut according to the speed limit situation. That is, the mascon 4 refers to the route information database 5 based on the train position information obtained from the position detection means 7, acquires permanent speed limit data at the train position, compares it with the limit speed based on the ATC signal, If the speed limit based on the ATC signal is lower than the speed limit, it is determined that the vehicle is approaching the preceding train, a power running cut speed lower than the speed limit based on the ATC signal is set, and the train speed exceeds the power running cut speed. Then cut the power. After the power running cut speed is set, if the speed limit based on the ATC signal becomes equal to or higher than the permanent speed limit, the power running cut speed setting is canceled.
このような状況における具体的な列車制御の動作を図３と図４を用いて説明する。図３は、本発明の第１の実施形態の列車制御装置の動作を示す図。図４は、図３と同様な条件における従来の列車制御装置の動作を示す図である。図３および図４の上段は、先行列車が軌道回路１７ＴＣに停止している状態で後続列車が接近し、ＡＴＣブレーキにより軌道回路１１ＴＣに停止した状態である。先行列車の直後には停止信号現示となっている領域があり、恒久速度制限よりも制限速度が低くなっている。先行列車が軌道回路２１ＴＣに移動すると、後続列車が停止している１１ＴＣは信号現示が上がり、ＡＴＣ信号に基づく制限速度は恒久速度制限に等しくなるが、次の軌道回路１３ＴＣは依然として恒久速度制限よりも低い速度制限が設定されている。従来の列車制御装置では、このような状況において、運転台にＡＴＣ信号に基づく制限速度を表示し、図４の下段に示すように運転士は力行を開始し、当該速度制限を越えないよう速度まで列車を加速する。ところが、軌道回路１３ＴＣには恒久速度制限よりも低い制限速度が設定されているため、力行状態からブレーキがかかってしまい、大きなジャークが発生して乗り心地が悪くなるおそれがある。また、制限速度いっぱいで速く走行しようとするため、先行列車が依然として遅れている場合には軌道回路１５ＴＣは停止信号となっており、再度ＡＴＣブレーキにより停止させられることになる。 A specific train control operation in such a situation will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a diagram illustrating an operation of the train control device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of the conventional train control device under the same conditions as in FIG. The upper part of FIGS. 3 and 4 shows a state in which the following train approaches while the preceding train is stopped at the track circuit 17TC and is stopped at the track circuit 11TC by the ATC brake. There is an area where the stop signal is displayed immediately after the preceding train, and the speed limit is lower than the permanent speed limit. When the preceding train moves to the track circuit 21TC, the signal indication of the 11TC where the subsequent train is stopped increases, and the speed limit based on the ATC signal is equal to the permanent speed limit, but the next track circuit 13TC is still the permanent speed limit. A lower speed limit is set. In the conventional train control device, in such a situation, the speed limit based on the ATC signal is displayed on the cab, and the driver starts power running as shown in the lower part of FIG. 4 so that the speed limit is not exceeded. Accelerate the train until. However, since the speed limit lower than the permanent speed limit is set in the track circuit 13TC, the brake is applied from the power running state, and there is a possibility that a large jerk is generated and the ride comfort is deteriorated. Further, in order to drive faster at the full speed limit, when the preceding train is still delayed, the track circuit 15TC is a stop signal and is stopped again by the ATC brake.
一方、本発明の第１の実施形態の列車制御装置では、軌道回路１１ＴＣにおいて恒久速度制限よりもＡＴＣ信号に基づく制限速度が低かったことを検知し、先行列車に近づいていると判断している。従って、図３の下段に示したように、軌道回路１１ＴＣの信号現示が上がり、ＡＴＣ信号に基づく制限速度が恒久速度制限に等しくなっても恒久速度制限の範囲いっぱいに加速しないように、低い力行カット速度で力行をカットするため、軌道回路１３ＴＣで低くなっている速度制限には抵触せず、惰行で進行する。この場合、比較的低い速度で進行するため、先行列車が更に先の軌道回路に進めばＡＴＣブレーキがかかることないため、従来のように加速と減速を繰り返して乗り心地が悪くなることが無い。また、先行列車が依然として停止している場合も、惰行からのＡＴＣブレーキ動作となるので、力行からのＡＴＣブレーキ動作に比べてジャークが小さくなり、乗り心地の悪化を抑制できる。なお、力行カット速度は、実際のダイヤを用いて複数の列車の動きを模擬するシミュレーションを実施し、乗り心地や走行時間を考慮して最適となるような値を設定することが望ましい。 On the other hand, in the train control device according to the first embodiment of the present invention, the track circuit 11TC detects that the speed limit based on the ATC signal is lower than the permanent speed limit, and determines that the train is approaching the preceding train. . Therefore, as shown in the lower part of FIG. 3, the signal display of the track circuit 11TC is increased, and even if the speed limit based on the ATC signal is equal to the permanent speed limit, it is low so as not to accelerate to the full speed limit range. Since the power running is cut at the power running cut speed, the speed limit which is lowered in the track circuit 13TC is not violated, and the coasting proceeds. In this case, since the vehicle travels at a relatively low speed, the ATC brake will not be applied if the preceding train advances further to the track circuit, so that the ride comfort is not deteriorated by repeating acceleration and deceleration. Further, even when the preceding train is still stopped, the ATC brake operation from coasting is performed, so jerk becomes smaller than the ATC brake operation from power running, and deterioration in riding comfort can be suppressed. It is desirable that the power running cut speed is set to an optimal value in consideration of riding comfort and travel time by performing a simulation that simulates the movement of a plurality of trains using an actual diagram.
このように構成された列車制御装置は、速度制限情報受信手段によって受信した速度制限と当該位置における恒久速度制限を比較し、速度制限情報受信手段によって受信した速度制限の方が低かった場合、速度制限情報受信手段によって受信している速度制限よりも低い力行カット速度を設定し、列車速度が力行カット速度を超過している場合には力行指令をカットするので、先行列車の遅れによる加速と減速の繰り返しを抑制し、列車の乗り心地を改善できる。 The train control device configured as described above compares the speed limit received by the speed limit information receiving means with the permanent speed limit at the position, and if the speed limit received by the speed limit information receiving means is lower, Set a powering cut speed lower than the speed limit received by the limit information receiving means, and cut the powering command when the train speed exceeds the powering cut speed, so acceleration and deceleration due to delay of the preceding train It is possible to improve the ride comfort of the train.
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図２は本発明の第２の実施の形態の列車制御装置の構成図である。本実施の形態は、通常時は、ＡＴＣの速度制限を超えないように運転士が力行ハンドルおよびブレーキハンドルを操作して運転するような運用を行っている場合を想定したものである。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a configuration diagram of the train control apparatus according to the second embodiment of the present invention. In the present embodiment, it is assumed that the driver is operating by operating the power running handle and the brake handle so that the speed limit of the ATC is not exceeded.
列車制御装置２は、ＡＴＣ車上装置３、マスコン４、速度検知手段６を含む。ＡＴＣ車上装置３は、ＡＴＣ地上装置（図示せず）からレールを介して送信されるＡＴＣ信号（速度制限情報）を受信し、ＡＴＣ信号に基づく制限速度と、速度検知手段から得られる列車速度を比較し、列車速度が制限速度を超過している場合に、駆動／制動装置８にブレーキ指令を出力する。マスコン４は、運転士の操作に応じて、力行／ブレーキ指令を駆動／制動装置８に出力するとともに、速度制限の状況に応じて力行カットを行う。すなわち、マスコン４は、ＡＴＣ車上装置３からブレーキ指令の情報に基づき、ＡＴＣブレーキが動作した場合、特にＡＴＣブレーキで停止した場合、またはＡＴＣブレーキで低い速度まで減速した場合は、先行列車に接近して運転士が予期せぬ信号現示の低下によりＡＴＣブレーキが動作していると判定し、ＡＴＣ信号に基づく制限速度よりも低い力行カット速度を設定し、列車速度が力行カット速度を超過したら力行をカットする。力行カット速度が設定された後、所定時間経過または所定の移動距離走行により、力行カット速度の設定を解除する。移動距離は速度検知手段で検知した車軸の回転などの情報に基づいて演算する。力行カット速度設定の解除条件である所定時間や所定移動距離は、軌道回路の長さなどを考慮して設定する。 The train control device 2 includes an ATC on-board device 3, a mass control 4, and speed detection means 6. The ATC on-board device 3 receives an ATC signal (speed limit information) transmitted from the ATC ground device (not shown) via the rail, and the speed limit based on the ATC signal and the train speed obtained from the speed detection means. When the train speed exceeds the speed limit, a brake command is output to the driving / braking device 8. The mascon 4 outputs a power running / brake command to the drive / braking device 8 according to the operation of the driver, and performs a power running cut according to the speed limit situation. That is, the master controller 4 approaches the preceding train when the ATC brake is operated based on the information of the brake command from the ATC on-board device 3, particularly when the ATC brake is stopped or when the ATC brake is decelerated to a low speed. If the driver determines that the ATC brake is operating due to an unexpected decrease in the signal display, sets a power running cut speed lower than the speed limit based on the ATC signal, and the train speed exceeds the power running cut speed Cut power running. After the power running cut speed is set, the setting of the power running cut speed is canceled when a predetermined time elapses or a predetermined travel distance travels. The travel distance is calculated based on information such as axle rotation detected by the speed detection means. The predetermined time and the predetermined movement distance, which are conditions for canceling the power running cut speed setting, are set in consideration of the length of the track circuit and the like.
１・・・車両
２・・・列車制御装置
３・・・ＡＴＣ車上装置
４・・・マスコン
５・・・路線情報データベース
６・・・速度検知手段
７・・・位置検知手段
８・・・駆動／制動装置
９・・・地上マーカ
１０・・・車輪
１１・・・レール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vehicle 2 ... Train control apparatus 3 ... ATC on-board apparatus 4 ... Masscon 5 ... Route information database 6 ... Speed detection means 7 ... Position detection means 8 ... Driving / braking device 9 ... ground marker 10 ... wheel 11 ... rail
Claims (5)
列車の位置を検知する位置検知手段と、
先行列車の位置に応じて変化する速度制限情報を受信する速度制限情報受信手段と、
路線上の位置に対する恒久速度制限情報を保持する路線情報データベースと
列車速度が制限速度を超過したときにブレーキ指令を駆動／制動装置に出力するＡＴＣ装置とを有し、
速度制限情報受信手段によって受信した速度制限と当該位置における恒久速度制限を比較し、速度制限情報受信手段によって受信した速度制限の方が低かった場合、速度制限情報受信手段によって受信している速度制限よりも低い力行カット速度を設定し、列車速度が力行カット速度を超過している場合には力行指令をカットする手段を備えたことを特徴とする列車制御装置。 Speed detection means for detecting the speed of the train;
Position detection means for detecting the position of the train;
Speed limit information receiving means for receiving speed limit information that changes according to the position of the preceding train;
A route information database that holds permanent speed limit information for a position on the route, and an ATC device that outputs a brake command to the drive / brake device when the train speed exceeds the limit speed,
The speed limit received by the speed limit information receiving means is compared with the permanent speed limit at the position, and if the speed limit received by the speed limit information receiving means is lower, the speed limit received by the speed limit information receiving means A train control device comprising a means for setting a lower power running cut speed and cutting a power running command when the train speed exceeds the power running cut speed.
先行列車の位置に応じて変化する速度制限情報を受信する速度制限情報受信手段と、
列車速度が制限速度を超過したときにブレーキ指令を駆動／制動装置に出力するＡＴＣ装置とを有し、
ＡＴＣブレーキが動作した場合に、速度制限情報受信手段によって受信している速度制限よりも低い力行カット速度をマスコンに設定し、列車速度が力行カット速度を超過している場合には力行指令をカットする手段を備えたことを特徴とする列車制御装置。 Speed detection means for detecting the speed of the train;
Speed limit information receiving means for receiving speed limit information that changes according to the position of the preceding train;
An ATC device that outputs a brake command to the drive / brake device when the train speed exceeds the speed limit,
When the ATC brake is activated, a power running cut speed lower than the speed limit received by the speed limit information receiving means is set in the master control, and the power running command is cut if the train speed exceeds the power running cut speed. A train control device comprising means for performing
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