JP5613511B2 - 列車制御方法、進路制御方法、車上装置及び管理装置 - Google Patents
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Description
車上装置(例えば、図1及び図7の車上装置1)が搭載された自列車の在線位置を当該車上装置が検出する在線位置検出方法であって、
識別情報が記憶された小型無線タグ(例えば、図1及び図8のICタグ3)が軌道に沿って設置された当該軌道のうち、自列車の走行予定区間(例えば、図3〜図5の走行予定区間)に設置されている小型無線タグの識別情報(例えば、図12のタグID5845)が走行順(例えば、図12の走行順5843)と対応付けられたタグリスト情報(例えば、図12の区間別ICタグリスト情報584)を取得する取得ステップ(例えば、図14のステップB5)と、
自列車の走行中に前記小型無線タグと通信を行って当該小型無線タグに記憶された識別情報(例えば、図2のICタグ情報;ID部)を読み取る読取ステップ(例えば、図15のステップC1又はC27)と、
前記読取ステップで読み取られた識別情報を、前記タグリスト情報と照査することで自列車の在線位置を検出する位置検出ステップ(例えば、図15のステップC3又はC29)と、
を含む在線位置検出方法である。
識別情報が記憶された小型無線タグが軌道に沿って設置された当該軌道のうち、自列車の走行予定区間に設置されている小型無線タグの識別情報が走行順と対応付けられたタグリスト情報を取得する取得手段(例えば、図7の管理装置用通信部140)と、
自列車の走行中に前記小型無線タグと通信を行って当該小型無線タグに記憶された識別情報を読み取る読取手段(例えば、図7の第1のタグリーダー120又は第2のタグリーダー130)と、
前記読取手段により読み取られた識別情報を、前記タグリスト情報と照査することで自列車の在線位置を検出する位置検出手段(例えば、図7の処理部110)と、
を備えた車上装置(例えば、図1及び図7の車上装置1)を構成してもよい。
隣接する前記小型無線タグ間の距離である隣接距離(例えば、図2のICタグ情報の隣接タグ間距離部、又は、図19の隣接タグ間距離5847)を取得する隣接距離取得ステップと、
前記隣接距離取得ステップで取得された隣接距離に所定の余裕を持たせた余裕距離(例えば、図16のステップC39の到達余裕距離)内で、前記タグリスト情報に従った順番で前記識別情報が読み取られたか否かを、走行距離又は走行距離相当値を計測する計測装置(例えば、図7の速度発電機160)により計測されている計測値を用いて判定することで、前記車上装置と前記小型無線タグとで構成される情報伝送系統の異常の発生有無を判定する車上タグ間伝送系判定ステップ(例えば、図16のステップC39)と、
を含む在線位置検出方法を構成してもよい。
前記小型無線タグには、隣接する小型無線タグまでの前記隣接距離が記憶されており(例えば、図2のICタグ情報の隣接タグ間距離部)、
前記隣接距離取得ステップは、前記読取ステップにおいて前記小型無線タグから前記識別情報を読み取る際に、当該小型無線タグに記憶された前記隣接距離を読み取って取得するステップである(例えば、図15のステップC1又はC27)、
在線位置検出方法を構成してもよい。
在線地点の検知単位区間である検知ブロック(例えば、図1(A)のブロック)の境界に前記小型無線タグが少なくとも2つずつ設置されており(例えば、図22のICタグ3a及び3b)、
前記車上装置は前記自列車の先頭側及び後尾側の2箇所に設けられた前記小型無線タグと通信を行う通信アンテナ(例えば、図7の第1又は第2のタグリーダー120,130)を有し、
前記走行予定区間は連続する複数の前記検知ブロックで構成され、
前記位置検出ステップは、前記読取ステップで読み取られた識別情報と、当該識別情報を読み取った通信アンテナが先頭側か後尾側かに基づき、チェックイン・チェックアウト方式で自列車が位置する検知ブロックを検出するステップ(例えば、図22)を含む、
在線位置検出方法を構成してもよい。
第1〜第4の何れかの形態の在線位置検出方法を実行する列車の車上装置が実行するブレーキ制御方法であって、
前記走行予定区間の着点と、当該着点までの距離を明示するために特定された特定小型無線タグ間の距離である着点到達距離を取得する着点到達距離取得ステップ(例えば、図15のステップC1又はC27)と、
前記読取ステップで読み取った識別情報が前記特定小型無線タグの識別情報である場合に、前記着点到達距離と、走行距離又は走行距離相当値を計測する計測装置により計測されている計測値と、現在の走行速度とを用いて速度照査パターン(例えば、図6の速度照査パターン)を生成して、ブレーキのバックアップ制御を行うブレーキ制御ステップ(例えば、図15のステップC11;Yes→ステップC13,C15)と、
を含むブレーキ制御方法を構成してもよい。
前記タグリスト情報を記憶するとともに列車の進路構成を行う管理装置(例えば、図1及び図9の管理装置5)が、第1〜第4の何れかの形態の在線位置検出方法又は第5の形態のブレーキ制御方法を実行する列車の車上装置との間で通信を行って当該列車の進路を制御する進路制御方法であって、
前記走行予定区間に対して進路の設定を行う進路設定ステップ(例えば、図14のステップA1及びA3)と、
前記走行予定区間に係る前記タグリスト情報を前記車上装置に送信する送信ステップ(例えば、図14のステップA5)と、
前記車上装置から前記タグリスト情報の受信完了信号を受信した場合に、前記進路設定ステップで設定した進路の構成を完了として前記走行予定区間を在線状態とする進路構成完了ステップ(例えば、図14のステップA7;Yes→ステップA9)と、
を含む進路制御方法である。
第8の形態の車上装置との間で通信を行って列車の進路を制御する管理装置であって、
前記タグリスト情報を記憶する記憶手段(例えば、図9の記憶部580;区間別ICタグリスト情報584)と、
前記走行予定区間に対して進路の設定を行う進路設定手段(例えば、図9の処理部510)と、
前記走行予定空間に係る前記タグリスト情報を前記車上装置に送信する送信手段(例えば、図9の通信部540)と、
前記車上装置から前記タグリスト情報の受信完了信号を受信した場合に、前記進路設定手段により設定された進路の構成を完了として前記走行予定区間を在線状態とする進路構成完了手段(例えば、図9の処理部510)と、
を備えた管理装置(例えば、図1及び図9の管理装置5)を構成してもよい。
前記走行予定区間の走行後に前記車上装置から、当該走行予定区間の走行中に読み取った前記識別情報を受信する識別情報受信ステップ(例えば、図17のステップD1)と、
前記識別情報受信ステップにより前記識別情報を受信した場合に、在線状態としていた前記走行予定区間を非在線状態とする進路開放ステップ(例えば、図17のステップD1;Yes→D7)と、
を更に含む進路制御方法を構成してもよい。
図1は、本実施形態における在線位置検出システム1000のシステム構成の一例を示す図である。在線位置検出システム1000は、主要な構成要素として、車上装置1と、IC(Integrated Circuit)タグ3と、管理装置5と、駅伝送装置7とを有する。
次に、本実施形態における在線位置検出方法、ブレーキ制御方法及び進路制御方法について説明する。ここでは、図3〜図5を参照して、「ハ駅」の上り線に停車している列車が、「ハ駅」を出発して「ロ駅」の上り線に到着するまでの処理手順について説明する。
図3は、走行予定区間の始点出発時における処理手順の説明図である。走行予定区間は、隣接する駅間であって、出発駅の列車停止位置と到着駅の列車停止位置間と定められるため、出発駅の列車停止位置を「走行予定区間の始点」又は単に「始点」と呼び、到着駅の列車停止位置を「走行予定区間の終点」又は単に「終点」と呼ぶ。また、走行予定区間において、最も始点寄りに設置されているICタグ3を「発点ICタグ」と呼び、最も終点寄りに設置されているICタグ3を「着点ICタグ」と呼ぶ。また、着点ICタグの次に終点寄りに設置されているICタグ3を「直前着点ICタグ」と呼ぶ。
図4は、走行予定区間の走行時における処理手順の説明図である。列車が走行予定区間を走行している間、車上装置1は、列車の走行距離を常駐的に監視する(B−1)。具体的には、走行中、車上装置1は、ICタグ3からICタグ情報を受信すると、その受信したICタグ情報に含まれる隣接タグ間距離に所定の余裕を持たせた距離である到達余裕距離を算出する。到達余裕距離は、例えば隣接タグ間距離の1.2倍の距離等として設定する。そして、ICタグ情報の受信時点から、その到達余裕距離を走行するまでの間に、ICタグリスト情報に従った次順のICタグ3のICタグ情報を受信したか否かを判定する。走行距離は、例えば列車に搭載される速度発電機等の計測装置の計測値を用いて算出する。ICタグ情報の受信時点の走行距離を一時記録し、その後の走行距離が、一時記録した走行距離に到達余裕距離を加算した値(距離)に到達したことで、列車が到達余裕距離を進行したと判定する。
図5は、列車が走行予定区間の終点に到着する際の処理手順の説明図である。列車が走行予定区間の終点が定められている「ロ駅」に到着すると、車上装置1は、走行した走行予定区間に係る転てつ機制御端末装置CR1と通信を行い、自列車IDを含む転てつ機PM1の解錠指示信号を転てつ機制御端末装置CR1に送信して、転てつ機PM1を解錠させる(C−1)。同様に、車上装置1は、転てつ機制御端末装置CR2と通信を行い、自列車IDを含む転てつ機PM2の解錠指示信号を転てつ機制御端末装置CR2に送信して、転てつ機PM2を解錠させる(C−1)。
3−1.車上装置1の機能構成
図7は、車上装置1の機能構成の一例を示すブロック図である。車上装置1は、例えば、処理部110と、第1のタグリーダー120と、第2のタグリーダー130と、管理装置用通信部140と、転てつ機用通信部150と、速度発電機160と、記憶部180とを備えて構成される。
図8は、ICタグ3の機能構成の一例を示す図である。ICタグ3は、例えば、アンテナ部310と、通信部320と、処理部330と、記憶部340と、電源部350とを備えて構成される。
図9は、管理装置5の機能構成の一例を示すブロック図である。管理装置5は、例えば、処理部510と、操作部520と、表示部530と、通信部540と、記憶部580とを備え、各部がバス590で接続された一種のコンピューターシステムである。
4−1.走行予定区間の始点出発時の処理
図14は、車上装置1の処理部110が実行する車上制御処理と、管理装置5の処理部510が実行する管理処理とのうち、走行予定区間の始点出発時の処理を示したフローチャートである。図の左側に管理装置5の処理を、図の右側に車上装置1の処理をそれぞれ示す。
図15及び図16は、車上装置1の処理部110が実行する車上制御処理のうち、走行予定区間の走行時における処理を示すフローチャートである。処理部110は、先頭側タグリーダーと、後尾側タグリーダーとのそれぞれについて、ICタグ3からのICタグ情報の読み取り状況を常駐的に監視する。
図17は、車上装置1の処理部110が実行する車上制御処理と、管理装置5の処理部510が実行する管理処理とのうち、走行予定区間の終点到着時の処理を示したフローチャートである。図の左側に管理装置5の処理を、図の右側に車上装置1の処理をそれぞれ示す。
列車に搭載された車上装置1は、軌道に沿って設置されたICタグ3と非接触式の近距離無線通信を行って、自列車の在線位置を検出する。すなわち、車上装置1は、走行予定区間の軌道に沿って設置されたICタグ3の識別情報であるタグIDが列車の走行順と対応付けられたICタグリスト情報を、走行予定区間の始点出発時に管理装置5から取得する。走行予定区間の走行時は、先頭側車両及び後尾側車両に設置されたタグリーダー120,130によってICタグ3のICタグ情報が読み取られる。そして、車上装置1は、タグリーダー120,130により読み取られたICタグ情報を、管理装置5から取得したICタグリスト情報と照査することで、自列車が在線しているブロックを検知する。
本発明を適用可能な実施形態は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることは勿論である。以下、変形例について説明するが、上記の実施形態と同一の構成要素やデータについては同一の符号を付して説明を省略し、上記の実施形態とは異なる部分を中心に説明する。
上記の実施形態では、本発明を閑散線区に適用した場合の在線位置検出システムを例に挙げて説明した。しかし、本発明は必ずしも閑散線区にのみ適用可能というわけではなく、都市部の線区についても同様に適用可能であることは勿論である。その場合、単位区間をより狭めると好適である。単位区間を狭めた場合に、単位区間の終点が列車停止位置とならないのであれば、当該単位区間の最も終点寄りに設置されているICタグの位置(すなわち着点)を終点とすればよい。また、この場合は、着点で制限速度が“0”となるように速度照査パターンを生成するとよい。
上記の実施形態では、小型無線タグとして、非接触式の近距離無線通信を行うためのパッシブ型のICタグ(パッシブタグ)を例に挙げて説明したが、小型無線タグの種類はこれに限られない。例えば、アクティブ型のICタグ(アクティブタグ)を用いてもよいし、パッシブ型とアクティブ型とを組み合わせたセミアクティブ型のICタグ(セミアクティブタグ)を用いてもよい。
上記の実施形態では、列車と先頭側車両と後尾側車両との2箇所にタグリーダーを設置してICタグ情報を読み取るものとして説明した。しかし、タグリーダーの設置位置及び設置数は適宜変更可能である。例えば、タグリーダーを先頭側車両或いは後尾側車両の1箇所だけに設置することとしてもよい。
上記の実施形態では、走行距離相当値を計測する計測装置として、列車の速度を計測する速度発電機を例に挙げて説明した。すなわち、速度発電機の計測値を用いて列車の走行距離を算出し、到達余裕距離内でICタグリスト情報に従った順番でタグリーダーによりICタグ情報が読み取られたか否かに基づいて、情報伝送系統の異常発生有無を判定した。この場合、速度発電機に限らず、走行距離又は走行距離相当値を計測する任意の計測装置の計測値を用いて、同様に情報伝送系統の異常発生有無を判定できる。
ICタグ3に記憶させておくICタグ情報の構成は、適宜設定変更可能である。例えば、図18に示すように、タグIDが格納されたID部と、チェック符号が格納されたチェック符号部とのデータ列で構成される第2のICタグ情報をICタグ3に記憶させることとしてもよい。図2のICタグ情報と異なるのは、第2のICタグ情報には隣接タグ間距離部が含まれないことである。
在線地点の検知単位区間であるブロックの境界にICタグ3を少なくとも2つずつ設置し、チェックイン・チェックアウト方式で在線位置を検出するシステムを構成することも可能である。
車上装置1がICタグ3から受信したICタグ情報に基づいて、踏切の制御を行うシステム(踏切制御システム)を構成することも可能である。
線路が大きくカーブする部分では、カーブの手前で列車の速度を十分に減速しなければ、脱線等の大事故に繋がる危険性がある。そこで、カーブにおいて速度を所定速度以下に制限(制動)させる制御命令を定めておき、この制御命令に従って列車を制動させる制御を行ってもよい。
列車は高速走行しているため、タグリーダーによるICタグ情報の読み取りに失敗することも当然想定される。そこで、情報伝送に一定の許容度を持たせて情報伝送系統の異常発生有無を判定してもよい。
上記の実施形態では、車上装置1から転てつ機制御端末装置CRに対して指示信号を送信することで、転てつ機PMの転換・鎖錠や解錠の制御指示を車上装置1が行うものとして説明した。しかし、転てつ機PMへの制御指示は車上装置1が行うことに限らず、管理装置5が行うこととしてもよい。
列車停止位置を始点/終点として説明したが、列車停止位置にICタグを設置することとすれば、始点/終点はそれぞれ発点/着点とすることが可能である。また、停車する駅の列車停止位置間を単位区間と定めたが、単位区間は任意に設定することが可能である。そのため、単位区間の区切りをブロックの区切りとしてもよい。この場合も、始点/終点はそれぞれ発点/着点となる。
1 車上装置
110 処理部
120 第1のタグリーダー
130 第2のタグリーダー
140 管理装置用通信部
150 転てつ機用通信部
160 速度発電機
180 記憶部
3 ICタグ
310 アンテナ部
320 通信部
330 処理部
340 記憶部
350 電源部
5 管理装置
510 処理部
520 操作部
530 表示部
540 通信部
580 記憶部
590 バス
7 駅伝送装置
PM 転てつ機
CR 転てつ機制御端末装置
Claims (7)
- 車上装置が行う自列車の列車制御方法であって、
識別情報が記憶された小型無線タグが軌道に沿って設置された当該軌道のうち、自列車の走行予定区間に設置されている小型無線タグの識別情報が走行順と対応付けられたタグリスト情報を管理装置から取得する取得ステップと、
前記タグリスト情報の取得完了信号を前記管理装置に送信する取得完了信号送信ステップと、
前記取得完了信号を受信した前記管理装置が前記走行予定区間の進路構成を完了とすることで発する進行現示の指示信号を受信して車上信号機を進行現示とする進行現示制御ステップと、
自列車の走行中に前記小型無線タグと通信を行って当該小型無線タグに記憶された識別情報を読み取る読取ステップと、
前記読取ステップで読み取られた識別情報を、前記タグリスト情報と照査することで自列車の在線位置を検出する位置検出ステップと、
を含む列車制御方法。 - 前記管理装置からの通知に従って自列車の走行予定区間に係る転てつ機の転てつ機制御装置と所定通信を行い、当該転てつ機を転換・鎖錠させる転換鎖錠指示ステップを更に含み、
前記取得ステップは、前記転換鎖錠指示ステップによる転換・鎖錠の後に実行される、
請求項1に記載の列車制御方法。 - 前記タグリスト情報には、前記走行予定区間に係る踏切に対する自列車の在線位置に応じた制御内容が、当該在線位置に対応する前記小型無線タグの識別情報に対応付けて定められており、
前記読取ステップで読み取られた識別情報に対応付けて前記制御内容が定められている場合に、前記踏切の踏切制御装置と所定通信を行い、当該制御内容に従った踏切制御を行う踏切制御ステップを更に含む、
請求項1又は2に記載の列車制御方法。 - 前記タグリスト情報を記憶するとともに列車の進路構成を行う管理装置が、列車の車上装置との間で通信を行って当該列車の進路を制御する進路制御方法であって、
前記車上装置は、識別情報が記憶された小型無線タグが軌道に沿って設置された当該軌道のうち、自列車の走行予定区間に設置されている小型無線タグの識別情報が走行順と対応付けられたタグリスト情報を前記管理装置から取得する取得ステップと、自列車の走行中に前記小型無線タグと通信を行って当該小型無線タグに記憶された識別情報を読み取る読取ステップと、前記読取ステップで読み取られた識別情報を、前記タグリスト情報と照査することで自列車の在線位置を検出する位置検出ステップと、を含む在線位置検出方法を実行する装置であり、
前記走行予定区間に対して進路の設定を行う進路設定ステップと、
前記走行予定区間に係る前記タグリスト情報を前記車上装置に送信する送信ステップと、
前記車上装置から前記タグリスト情報の受信完了信号を受信した場合に、前記進路設定ステップで設定した進路の構成を完了として前記走行予定区間を在線状態とする進路構成完了ステップと、
を含む進路制御方法。 - 前記走行予定区間の走行後に前記車上装置から、当該走行予定区間の走行中に読み取った前記識別情報を受信する識別情報受信ステップと、
前記識別情報受信ステップにより前記識別情報を受信した場合に、在線状態としていた前記走行予定区間を非在線状態とする進路開放ステップと、
を更に含む請求項4に記載の進路制御方法。 - 識別情報が記憶された小型無線タグが軌道に沿って設置された当該軌道のうち、自列車の走行予定区間に設置されている小型無線タグの識別情報が走行順と対応付けられたタグリスト情報を管理装置から取得する取得手段と、
前記タグリスト情報の取得完了信号を前記管理装置に送信する取得完了信号送信手段と、
前記取得完了信号を受信した前記管理装置が前記走行予定区間の進路構成を完了とすることで発する進行現示の指示信号を受信して車上信号機を進行現示とする車上信号制御手段と、
自列車の走行中に前記小型無線タグと通信を行って当該小型無線タグに記憶された識別情報を読み取る読取手段と、
前記読取手段により読み取られた識別情報を、前記タグリスト情報と照査することで自列車の在線位置を検出する位置検出手段と、
を備えた車上装置。 - 識別情報が記憶された小型無線タグが軌道に沿って設置された当該軌道のうち、自列車の走行予定区間に設置されている小型無線タグの識別情報が走行順と対応付けられたタグリスト情報を取得する取得手段と、自列車の走行中に前記小型無線タグと通信を行って当該小型無線タグに記憶された識別情報を読み取る読取手段と、前記読取手段により読み取られた識別情報を、前記タグリスト情報と照査することで自列車の在線位置を検出する位置検出手段とを備えた車上装置との間で通信を行って列車の進路を制御する管理装置であって、
前記タグリスト情報を記憶する記憶手段と、
前記走行予定区間に対して進路の設定を行う進路設定手段と、
前記走行予定空間に係る前記タグリスト情報を前記車上装置に送信する送信手段と、
前記車上装置から前記タグリスト情報の受信完了信号を受信した場合に、前記進路設定手段により設定された進路の構成を完了として前記走行予定区間を在線状態とする進路構成完了手段と、
を備えた管理装置。
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