JP5813396B2 - Train control system - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、無線通信を用いて鉄道の列車制御を行う列車制御システム、車上装置および地上装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to a train control system, an on-board device, and a ground device that perform railway train control using wireless communication.

近年、無線通信技術を利用した列車制御システムの開発が進められている。無線通信を用いた列車制御システムでは、たとえば、列車に搭載した車上装置が走行路上における列車位置を検出し、検出した列車位置を無線装置を介して地上装置へ伝送する。地上装置は、走行路上を走行するすべての列車の位置と走行路の状態とを把握し、それぞれの列車が安全に走行可能な停止限界位置を算出し、算出した停止限界位置を示す停止限界情報を無線装置を介して各列車へ送信する。車上装置は、地上装置から受信した停止限界情報に基づいて列車を安全に停止させることが出来る速度照査パターンを算出し、列車がこの速度照査パターンを超過した場合は自動的にブレーキ制御を行って列車を停止させる。   In recent years, development of train control systems using wireless communication technology has been promoted. In a train control system using wireless communication, for example, an on-board device mounted on a train detects a train position on a travel path, and transmits the detected train position to a ground device via the wireless device. The ground device grasps the position of all trains traveling on the road and the state of the road, calculates the stop limit position where each train can safely travel, and stops limit information indicating the calculated stop limit position Is transmitted to each train via a wireless device. The on-board device calculates a speed check pattern that can safely stop the train based on the stop limit information received from the ground device, and automatically performs brake control if the train exceeds this speed check pattern. Stop the train.

このような無線通信を用いた列車制御システムでは、車上装置との間で無線通信が途絶した場合、地上装置は、列車の位置を正確に把握できなくなる。このため、通信途絶により車上装置から列車の位置情報が取得できなくなった場合、地上装置は、他の列車に対して確実に安全な制御を行うため、広い範囲に列車が在線することを仮定して制御を行う必要がある。たとえば、通信途絶により車上装置から列車の位置情報が受信できなくなった場合、従来の地上装置は、通信途絶した列車について当該列車の異常発生直前の列車尾端位置から異常発生直前に当該列車に与えていた停止限界位置までの間を当該列車の在線範囲として制御を行う。   In such a train control system using wireless communication, when wireless communication is interrupted with an on-board device, the ground device cannot accurately grasp the position of the train. For this reason, when it becomes impossible to acquire the train position information from the on-board device due to communication interruption, the ground device assumes that the train is in a wide range in order to securely control other trains. Need to be controlled. For example, when the position information of a train cannot be received from the on-board device due to a communication interruption, the conventional ground device changes the train from the train tail end position immediately before the occurrence of the abnormality of the train to the relevant train immediately before the occurrence of the abnormality. The control up to the stop limit position that has been given is performed as the on-line range of the train.

特開2007−15517号公報JP 2007-15517 A

本発明の実施形態は、無線通信が所定の時間以上途絶した場合でも、安全かつ効率よく列車制御が行える列車制御システム、車上装置および地上装置を提供することを目的とする。   An embodiment of the present invention aims to provide a train control system, an on-board device, and a ground device that can perform safe and efficient train control even when wireless communication is interrupted for a predetermined time or more.

実施形態によれば、列車制御システムは、列車に搭載した車上装置と地上に設置した地上装置とが無線通信を行う。前記車上装置は、位置検出手段と、停止可能位置算出手段と、車上電文送信手段と地上電文受信手段と、列車制御手段とを有し、前記地上装置は、車上電文受信手段と、ルート構成情報作成手段と、列車在線情報作成手段と、停止限界情報作成手段と、地上電文送信手段とを有する。前記位置検出手段は、前記列車の位置を検出する。前記停止可能位置算出手段は、前記列車の停止可能位置を算出する。前記車上電文送信手段は、前記位置検出手段により検出した列車位置と前記停止可能位置算出手段により算出した停止可能位置とを含む車上電文を前記地上装置へ送信する。前記車上電文受信手段は、前記車上装置からの車上電文を受信する。前記ルート構成情報作成手段は、前記列車が走行する走行路上で構成されているルートを示すルート構成情報を取得する。前記列車在線情報作成手段は、前記ルート構成情報と前記車上電文受信手段が受信した前記車上電文に含まれる列車位置とから前記車上装置を搭載する前記列車が走行する走行路上に存在する各列車の在線位置を示す列車在線情報を作成し、前記車上装置との無線通信に異常が発生した場合、前記車上装置を搭載する前記列車の在線位置を前記車上装置から最後に受信した車上電文に含まれる列車位置と停止可能位置との範囲に決定する。前記停止限界情報作成手段は、前記列車在線情報と前記ルート構成情報と前記列車の位置情報とから前記列車に対する停止限界位置を示す停止限界情報を作成する。前記地上電文送信手段は、前記車上電文受信手段により正常に受信できた停止可能位置を示す受信確認情報と前記停止限界情報とを含む地上電文を送信する。前記地上電文受信手段は、前記停止限界情報と受信確認情報とを含む地上電文を受信する。前記列車制御手段は、前記地上装置との無線通信が正常である場合、前記地上電文受信手段で受信した停止限界位置に基づいて前記列車を制御し、前記地上装置との無線通信が所定の時間以上途絶した場合または前記受信確認情報が所定の時間以上更新されない場合、これを通信途絶異常の発生と判断して前記地上電文受信手段で受信した前記受信確認情報により前記地上装置が正常に受信したことを確認できた停止可能位置までの範囲に前記列車を停止させる。 According to the embodiment, in the train control system, the on-board device mounted on the train and the ground device installed on the ground perform wireless communication. The on-board device includes a position detection unit, a stoppable position calculation unit, an on-board message transmission unit, a ground message reception unit, and a train control unit, and the ground device includes an on-board message reception unit, Route configuration information creating means, train existing line information creating means, stop limit information creating means, and ground telegram transmitting means. The position detection means detects the position of the train. The stop possible position calculating means calculates a stop possible position of the train. The on-board message transmission unit transmits an on-board message including the train position detected by the position detection unit and the stoppable position calculated by the stoppable position calculation unit to the ground device. The on-board message receiving means receives an on-board message from the on-board device. The route configuration information creating means acquires route configuration information indicating a route configured on a travel route on which the train travels. The train presence line information creating means is present on a travel path on which the train on which the on-board device is mounted travels from the route configuration information and the train position included in the on-board telegram received by the on-board telegram receiving means. Train on-line information indicating the on-line position of each train is created , and when an abnormality occurs in wireless communication with the on-board device, the on-line position of the train on which the on-board device is mounted is finally received from the on-board device. The range of the train position and the stoppable position included in the on-board message is determined . The stop limit information creating means creates stop limit information indicating a stop limit position for the train from the train location information, the route configuration information, and the train position information. The terrestrial telegram transmission unit transmits a terrestrial telegram including reception confirmation information indicating a stoppable position that has been successfully received by the on-board message reception unit and the stop limit information. The terrestrial telegram receiving means receives a terrestrial telegram including the stop limit information and reception confirmation information. When the radio communication with the ground device is normal, the train control unit controls the train based on the stop limit position received by the ground telegram receiving unit, and the radio communication with the ground device is performed for a predetermined time. In the case where there is a disconnection or when the reception confirmation information is not updated for a predetermined time or more, it is determined that a communication interruption abnormality has occurred, and the ground device has successfully received the reception confirmation information received by the ground telegram receiving means. The train is stopped in a range up to a stoppable position where it has been confirmed.

図1は、列車制御システムにおける地上側システムの構成例を概略的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration example of a ground-side system in a train control system. 図2は、地上装置および車上装置が具備する機能を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining functions of the ground device and the on-board device. 図3は、停止可能位置および停止限界位置の例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a stoppable position and a stop limit position. 図4は、車上電文と地上電文とが正常に送受信される場合の通信手順を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a communication procedure when the on-board message and the terrestrial message are normally transmitted and received. 図5は、車上装置から地上装置への伝送にエラーが発生した場合(地上装置が車上電文を正常に受信できない場合)の通信手順を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a communication procedure when an error occurs in transmission from the on-vehicle device to the ground device (when the ground device cannot normally receive the on-board message). 図6は、地上装置から車上装置への伝送にエラーが発生した場合(車上装置が地上電文を正常に受信できない場合)の通信手順を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a communication procedure when an error occurs in transmission from the ground device to the on-board device (when the on-board device cannot normally receive the terrestrial telegram). 図7は、車上装置における第1の処理例を説明するためのフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart for explaining a first processing example in the on-board device. 図8は、車上装置における第2の処理例を説明するためのフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart for explaining a second processing example in the on-vehicle apparatus. 図9は、地上装置における処理例を説明するためのフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart for explaining a processing example in the ground device. 図10(a)、(b)及び(c)は、地上装置が把握できる列車位置を示す図である。FIGS. 10A, 10 </ b> B, and 10 </ b> C are diagrams illustrating train positions that the ground device can grasp.

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
図1は、本実施の形態に係る列車制御システムの構成例を概略的に示す図である。
図1に示すように、列車制御システムは、走行路1上を走行する列車2を制御する。列車制御システムは、図1に示すように、地上に設置した地上側システム(地上システム)と列車2に搭載した車上側システム(車上システム)とが無線通信により情報を送受信することにより列車2の走行を制御する。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration example of a train control system according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the train control system controls a train 2 that travels on a travel path 1. As shown in FIG. 1, the train control system transmits and receives information by wireless communication between a ground side system (ground system) installed on the ground and a vehicle side system (vehicle system) mounted on the train 2. To control the running.

地上側システムは、地上に設置される機器で構成される。図1に示す構成例では、地上側システムは、地上装置10と複数の地上無線装置11とを含む。また、走行路1上の各所に設置され、列車2へ情報を提供する地上子12も地上側システムと考えても良い。地上装置10は、制御対象とする列車2が走行する走行路1の全域において通信が可能となるように走行路1の沿線にそって設置された複数の地上無線装置11に接続される。地上装置10は、各地上無線装置11を介して走行路1を走行中の列車2と継続的に無線通信を行う。地上装置10は、運行スケジュール、各列車の在線状況、および走行路の状態などに基づいて各列車の走行を制御する。   The ground side system is composed of devices installed on the ground. In the configuration example shown in FIG. 1, the ground side system includes a ground device 10 and a plurality of ground radio devices 11. Moreover, the ground unit 12 which is installed in various places on the traveling path 1 and provides information to the train 2 may be considered as a ground side system. The ground device 10 is connected to a plurality of terrestrial radio devices 11 installed along the line of the travel path 1 so that communication is possible over the entire travel path 1 along which the train 2 to be controlled travels. The ground device 10 continuously performs wireless communication with the train 2 traveling on the travel path 1 via each ground wireless device 11. The ground device 10 controls the travel of each train based on the operation schedule, the status of each train, the state of the travel path, and the like.

地上装置10は、制御部、メモリおよび各種インターフェースを有する電子計算機などで構成できる。地上装置10では、制御部がメモリに記憶したプログラムを実行することにより各種の処理を実現している。たとえば、地上装置10では、制御部がプログラムを実行することにより各列車の走行を制御するための制御情報を算出する。また、地上装置10は、各車上装置20から受信した情報をメモリに記憶する。また、地上装置10には、運行スケジュール、各列車の在線状況、および走行路の状態などに関する情報を記憶する地上データベース10aを有する。   The ground device 10 can be configured by a computer having a control unit, a memory, and various interfaces. In the ground device 10, various processes are realized by executing a program stored in the memory by the control unit. For example, in the ground device 10, the control unit calculates control information for controlling the travel of each train by executing a program. The ground device 10 stores information received from each on-vehicle device 20 in a memory. Further, the ground device 10 has a ground database 10a that stores information related to the operation schedule, the status of each train, the state of the travel route, and the like.

なお、地上側システムは、列車が走行する走行路1の全域が通信範囲となるように構成すれば良く、図1に示す構成に限定されるものではない。たとえば、地上側システムは、複数の地上装置を有しても良い。さらに、地上側システムは、複数の地上装置間をネットワークで接続し、当該ネットワークに統括的な制御を行う指令所装置を接続する構成としても良い。この場合、統括的な制御を行うための情報(運行スケジュール、各列車の在線状況、および走行路の状態などに関する情報)は、指令所装置が保存および管理するようにしても良い。   In addition, the ground side system should just be comprised so that the whole region of the traveling path 1 which a train drive | works may become a communication range, and is not limited to the structure shown in FIG. For example, the ground side system may have a plurality of ground devices. Furthermore, the ground side system may be configured to connect a plurality of ground devices via a network and connect a command center device that performs overall control to the network. In this case, the command station apparatus may store and manage information for performing overall control (information relating to the operation schedule, the status of each train, the state of the travel route, and the like).

車上側システムは、各列車に搭載される各種の機器で構成される。図1に示す構成例では、車上側システムは、車上装置20、車上無線装置21、速度発電機22および車上子23を有する。車上装置20は、車上無線装置21、速度発電機22および車上子23に接続される。車上装置20は、列車が走行している間、車上無線装置21を介して地上装置10と継続的に無線通信を行う。   The vehicle upper system is composed of various devices mounted on each train. In the configuration example shown in FIG. 1, the vehicle upper side system includes an on-vehicle device 20, an on-vehicle wireless device 21, a speed generator 22, and an on-vehicle child 23. The onboard device 20 is connected to the onboard radio device 21, the speed generator 22, and the onboard child 23. The on-board device 20 continuously performs wireless communication with the ground device 10 via the on-board wireless device 21 while the train is running.

車上装置20は、制御部、メモリおよび各種インターフェースを有する電子計算機などで構成する。車上装置20では、制御部がメモリに記憶したプログラムを実行することにより各種の処理を実現できる。たとえば、地上装置10では、制御部がプログラムを実行することにより、列車2の位置を検出して列車位置情報を地上装置10へ通知する機能、および地上装置10から与えられる制御情報に基づいて当該列車2の走行を制御する機能を実現している。また、車上装置20では、地上装置10から受信した情報などをメモリに記憶する。   The on-board device 20 includes a control unit, a memory, and an electronic computer having various interfaces. In the on-board device 20, various processes can be realized by executing a program stored in the memory by the control unit. For example, in the ground device 10, the control unit executes the program, thereby detecting the position of the train 2 and notifying the train device 10 of the train position information, and the control information given from the ground device 10. A function for controlling the traveling of the train 2 is realized. The on-vehicle device 20 stores information received from the ground device 10 in a memory.

また、車上装置20は、当該列車に関する情報、地上子に関する情報、走行路に関する情報などの情報を記憶する車上データベース20aを有する。たとえば、地上子に関する情報としては、各地上子12が送信する地上子IDと各地上子12が設置された走行路1上の位置情報とを対応させたテーブルを車上データベース20aに記憶する。また、走行路に関する情報としては、走行路の条件を示す走行路条件情報として、走行抵抗、曲線抵抗および勾配抵抗を算出するための情報(例えば、走行路の勾配データおよび曲線データ)、あるいは制限速度の情報などの情報を車上データベース20aに記憶する。   Moreover, the on-board device 20 has an on-board database 20a that stores information such as information on the train, information on the ground element, and information on the travel path. For example, as the information on the ground child, a table in which the ground child ID transmitted from each ground child 12 and the positional information on the traveling path 1 where each ground child 12 is installed is stored in the on-board database 20a. In addition, as information on the traveling road, traveling road condition information indicating the conditions of the traveling road, information for calculating traveling resistance, curve resistance, and gradient resistance (for example, traveling road gradient data and curve data), or restrictions Information such as speed information is stored in the on-board database 20a.

速度発電機22は、当該列車の車輪の回転速度に関する情報を検出する。速度発電機22は、検出した情報を車上装置20へ出力する。車上装置20の制御部は、速度発電機22が検出した車輪の回転速度と当該車輪の車輪径から列車の速度を検出する機能を有する。車上子23は、地上子12から送信される地上子IDを受信する。車上子23は、地上子12から受信した地上子IDを車上装置20へ出力する。車上装置20の制御部は、地上子IDと各地上子の設置位置を示す情報とから当該列車の位置を検出する機能を有する。また、車上装置20の制御部は、受信した地上子IDの地上子の位置情報と列車速度の積算情報とにより各地上子間における位置を検出する機能も有する。   The speed generator 22 detects information related to the rotational speed of the train wheel. The speed generator 22 outputs the detected information to the on-board device 20. The control unit of the on-board device 20 has a function of detecting the train speed from the rotational speed of the wheel detected by the speed generator 22 and the wheel diameter of the wheel. The vehicle upper element 23 receives the ground element ID transmitted from the ground element 12. The vehicle upper element 23 outputs the ground element ID received from the ground element 12 to the on-vehicle device 20. The control unit of the on-board device 20 has a function of detecting the position of the train from the ground element ID and information indicating the installation position of each ground element. The control unit of the on-board device 20 also has a function of detecting a position between the ground elements based on the received position information of the ground element of the ground element ID and the accumulated information of the train speed.

次に、地上装置10および車上装置20が有する各種の処理機能について説明する。   Next, various processing functions of the ground device 10 and the on-board device 20 will be described.

図2は、地上装置10および車上装置20が具備する機能を説明するための図である。   FIG. 2 is a diagram for explaining the functions of the ground device 10 and the on-board device 20.

図2に示すように、車上装置20は、処理機能として、列車位置検出手段41、列車速度検出手段42、停止可能位置算出手段43、速度照査パターン作成手段44、速度照査制御手段45、および伝送制御手段46を有する。これらの機能は、車上装置20の制御部(プロセッサ)がプログラムを実行することにより実現される機能である。   As shown in FIG. 2, the on-board device 20 has, as processing functions, a train position detection means 41, a train speed detection means 42, a stoppable position calculation means 43, a speed check pattern creation means 44, a speed check control means 45, and Transmission control means 46 is provided. These functions are functions realized when the control unit (processor) of the on-board device 20 executes a program.

車上装置20の列車位置検出手段41は、車上子が地上子から受信する地上子IDに基づいて位置を検出する機能である。すなわち、車上子23が列車2の走行中に地上子12から送信された地上子IDを受信した場合、車上装置20の制御部は、受信した地上子IDの地上子が設置された走行路1上の位置を車上データベース20aから判定し、地上子IDを受信した時点における走行路1上の当該列車の位置を特定する。   The train position detecting means 41 of the on-board device 20 has a function of detecting the position based on the ground element ID received by the onboard element from the ground element. That is, when the vehicle upper element 23 receives the ground element ID transmitted from the ground element 12 while the train 2 is traveling, the control unit of the on-vehicle device 20 travels with the ground element of the received ground element ID installed. The position on the road 1 is determined from the on-board database 20a, and the position of the train on the travel path 1 at the time when the ground child ID is received is specified.

車上装置20の列車速度検出手段42は、速度発電機22が検出する当該列車の車輪の回転速度に関する情報と当該車輪の車輪径とから列車の速度を検出する機能を有する。   The train speed detecting means 42 of the on-board device 20 has a function of detecting the speed of the train from information regarding the rotational speed of the wheel of the train detected by the speed generator 22 and the wheel diameter of the wheel.

さらに、車上装置20の制御部は、列車位置検出手段41として、上述した列車速度を積算することにより当該列車2の移動距離を算出し、算出した移動距離に基づいて各地上子間における列車位置を検出しても良い。これにより、車上装置20の列車位置検出手段41は、各地上子12間を走行している間であっても、連続的(継続的)に列車の位置を検出できる。   Furthermore, the control unit of the on-board device 20 calculates the travel distance of the train 2 by integrating the above-described train speeds as the train position detection means 41, and trains between the above-ground elements based on the calculated travel distance. The position may be detected. Thereby, the train position detection means 41 of the on-board device 20 can detect the position of the train continuously (continuously) even while traveling between the ground elements 12.

なお、本実施の形態においては、列車位置検出手段41は、列車位置を地上子12から送信される地上子IDで走行路1上の位置を特定し、地上子12同士の間では列車速度を積算することで列車位置を算出するものとして説明する。ただし、列車位置検出手段41は、車上装置20が列車の位置を連続的に検出できるものであれば良く、その検出方法あるいは構成などは、上述したものに限定されるものでない。また、列車速度検出手段42についても、上述したものに限定されるものではなく、車上装置20が列車の速度を連続的に検出できるものであれば良い。   In the present embodiment, the train position detection means 41 identifies the position on the travel path 1 by the ground element ID transmitted from the ground element 12 and determines the train speed between the ground elements 12. It demonstrates as what calculates a train position by integrating | accumulating. However, the train position detection means 41 should just be what can detect the position of a train continuously by the on-board apparatus 20, and the detection method or a structure is not limited to what was mentioned above. Further, the train speed detecting means 42 is not limited to the above-described one, and any means can be used as long as the on-board device 20 can continuously detect the train speed.

車上装置20の停止可能位置算出手段43は、車上装置20で現在時刻から所定の時間内に異常を検出した場合に、確実に列車を停止させることが可能な停止可能位置を算出する機能である。停止可能位置は、列車位置、列車速度に関する情報(現在速度および加速度など)、および車上データベース20aに記憶する走行路の条件を示す情報などに基づいて算出される。停止可能位置の算出方法については、後で詳細に説明するものとする。   The stoppable position calculation means 43 of the on-board device 20 calculates a stoppable position that can surely stop the train when the on-board device 20 detects an abnormality within a predetermined time from the current time. It is. The stoppable position is calculated based on information on the train position, information on the train speed (current speed, acceleration, etc.), information indicating the conditions of the travel path stored in the on-board database 20a, and the like. The method for calculating the stoppable position will be described later in detail.

車上装置20の速度照査パターン作成手段44は、地上装置10から受信した停止限界情報と車上データベース20aに記憶した走行路条件情報とに基づいて、列車2を安全に停止させるための速度照査パターン(ブレーキ曲線とも称する)を作成する機能である。車上装置20の速度照査パターン作成手段44は、受信した停止限界情報で示される停止限界位置(単に、停止限界とも称する)から安全性を確保するための余裕分だけ手前側の位置を基点とし、この基点の位置と基点位置における速度(=0km/h)とから、所定のブレーキ減速度を用いて走行路条件(走行抵抗、曲線抵抗、勾配抵抗)を加味して、少なくとも列車の現在位置まで逆引きで速度照査パターン(ブレーキ曲線)を作成する。また、車上装置20の速度照査パターン作成手段44は、車上データベース20aに記録される走行路上における速度制限の情報も考慮してブレーキ曲線を作成する。なお、車上装置20の速度照査パターン作成手段44が作成する「停止限界に基づく速度照査パターン」は、「位置」と「速度」とを表す情報を組としたデータのセットで得られる情報であり、走行路上の位置(キロ程)に対する列車の許容速度を示すものである。   The speed check pattern creating means 44 of the on-board device 20 is based on the stop limit information received from the ground device 10 and the road condition information stored in the on-board database 20a, so that the speed check for safely stopping the train 2 is performed. This is a function for creating a pattern (also called a brake curve). The speed check pattern creating means 44 of the on-board device 20 is based on a position on the near side from the stop limit position (also simply referred to as a stop limit) indicated by the received stop limit information by a margin for ensuring safety. From the position of this base point and the speed at the base point position (= 0 km / h), using a predetermined brake deceleration and taking into account the road conditions (travel resistance, curve resistance, gradient resistance), at least the current position of the train Create a speed check pattern (brake curve) by reverse pulling up. Further, the speed check pattern creating means 44 of the on-board device 20 creates a brake curve in consideration of speed limit information recorded on the travel path recorded in the on-board database 20a. The “speed check pattern based on the stop limit” created by the speed check pattern creating means 44 of the on-board device 20 is information obtained by a data set including information representing “position” and “speed”. Yes, it indicates the allowable speed of the train with respect to the position (about kilometer) on the road.

車上装置20の速度照査制御手段45は、速度照査パターン作成手段44が作成した速度照査パターンと、現在の列車速度および列車位置とに基づいて当該列車の走行を制御する機能である。たとえば、車上装置20の速度照査制御手段45は、列車速度および列車位置が上述した停止限界に基づく速度照査パターンを超過した場合、上述した停止限界情報に基づく速度照査パターンに追従するように自動的にブレーキを出力して、当該列車2を停止限界の位置に至る前に停止させる制御を行う。   The speed check control means 45 of the on-board device 20 is a function for controlling the travel of the train based on the speed check pattern created by the speed check pattern creating means 44 and the current train speed and train position. For example, when the train speed and the train position exceed the speed check pattern based on the stop limit described above, the speed check control means 45 of the onboard device 20 automatically follows the speed check pattern based on the stop limit information described above. In this way, a brake is output to stop the train 2 before reaching the stop limit position.

車上装置20の車上伝送制御手段46は、連続的に検出する列車位置および停止可能位置を含む情報を車上電文(列車情報)として、車上無線装置21および地上無線装置11を介して地上装置10へ送信する機能である。また、車上装置20の車上伝送制御手段46は、地上装置10から伝送される地上電文を車上無線装置21および地上無線装置11を介して受信する機能でもある。すなわち、車上装置20の車上伝送制御手段46は、車上電文送信手段および地上電文受信手段として機能する。   The on-vehicle transmission control means 46 of the on-board device 20 uses the on-board radio device 21 and the terrestrial radio device 11 as information on the vehicle telegram (train information) including the continuously detected train position and stoppable position. This function transmits to the ground device 10. The on-vehicle transmission control means 46 of the on-vehicle device 20 also has a function of receiving a terrestrial telegram transmitted from the ground device 10 via the on-vehicle wireless device 21 and the terrestrial wireless device 11. That is, the on-board transmission control means 46 of the on-board device 20 functions as an on-board message transmission means and a terrestrial message reception means.

また、地上装置10は、図2に示すように、処理機能として、列車在線情報作成手段51、ルート構成情報作成手段52、停止限界情報作成手段53、受信確認情報作成手段54、および地上伝送制御手段55を有する。これらの機能は、地上装置10の制御部(プロセッサ)がメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される機能であっても良い。   In addition, as shown in FIG. 2, the ground device 10 has, as processing functions, train presence line information creating means 51, route configuration information creating means 52, stop limit information creating means 53, reception confirmation information creating means 54, and ground transmission control. Means 55 are included. These functions may be realized by a control unit (processor) of the ground device 10 executing a program stored in the memory.

地上装置10のルート構成情報作成手段52は、列車在線情報と走行路情報とにより当該列車2を安全に走行させることの出来るルート構成情報を生成する機能である。なお、地上装置10では、走行路1上に設けた転てつ装置の状態などから実際に列車が走行するルートの分岐あるいは合流の状態を示す走行路情報をメモリに記憶する。これらの情報は、連動装置など他装置から取得する形態であっても良い。地上装置10の列車在線情報作成手段51は、ルート構成情報作成手段52が作成するルート構成情報と地上無線装置11を介して各列車の車上装置20から取得する列車位置に基づいて当該走行路1上を走行する各列車の位置を把握し、走行路1上における各列車の位置を示す列車在線情報を作成する機能である。   The route configuration information creation means 52 of the ground device 10 is a function that generates route configuration information that allows the train 2 to travel safely based on train location information and travel route information. The ground device 10 stores, in a memory, travel route information indicating the branching or joining state of the route on which the train actually travels based on the state of the tipping device provided on the travel route 1. Such information may be acquired from another device such as an interlocking device. The train location information creation means 51 of the ground device 10 is based on the route configuration information created by the route configuration information creation means 52 and the train position acquired from the onboard device 20 of each train via the ground radio device 11. This is a function of grasping the position of each train traveling on 1 and creating train presence line information indicating the position of each train on the traveling path 1.

地上装置10の停止限界情報作成手段53は、列車在線情報、ルート構成情報および列車位置に基づいて、それぞれの列車が安全に走行可能な停止限界を示す停止限界情報を作成する機能である。
地上装置10の受信確認情報作成手段54は、車上装置20からの列車情報を受信したことを確認するための情報を作成する機能である。受信確認情報作成手段54は、正常に受信できた最新(最後)の車上電文(あるいは停止可能位置)を示す情報を受信確認情報として作成する。
The stop limit information creating means 53 of the ground device 10 is a function for creating stop limit information indicating a stop limit at which each train can travel safely based on the train location information, route configuration information, and train position.
The reception confirmation information creating means 54 of the ground device 10 is a function of creating information for confirming that the train information from the on-board device 20 has been received. The reception confirmation information creating means 54 creates information indicating the latest (last) on-board message (or a stoppable position) that has been successfully received as reception confirmation information.

地上装置10の地上伝送制御手段55は、停止限界情報などの制御情報および受信確認情報を含む情報を地上電文(地上情報)として地上無線装置11および車上無線装置21を介して車上装置20へ送信する機能である。また、地上装置10の地上伝送制御手段55は、地上無線装置11および車上無線装置21を介して車上装置20からの列車位置及び停止可能位置を含む車上電文(列車情報)を受信する機能でもある。すなわち、地上装置10の地上伝送制御手段55は、車上電文受信手段および地上電文送信手段として機能する。   The terrestrial transmission control means 55 of the terrestrial device 10 uses the information including the control information such as the stop limit information and the reception confirmation information as terrestrial telegram (ground information) via the terrestrial radio device 11 and the on-vehicle radio device 21. It is a function to transmit to. The ground transmission control means 55 of the ground device 10 receives an on-board message (train information) including the train position and the stoppable position from the on-board device 20 via the ground wireless device 11 and the on-board wireless device 21. It is also a function. That is, the ground transmission control means 55 of the ground device 10 functions as an on-board message reception means and a ground message transmission means.

次に、停止可能位置について詳細に説明する。
図3は、停止可能位置および停止限界位置の例を示す図である。
車上装置20は、停止可能位置算出手段43により図3に示すような停止可能位置を算出する。停止可能位置算出手段43は、図3に示すように、現在時刻から所定の予測時間Tdet内に列車が到達可能な速度および位置を、現在時刻から列車を予測時間Tdet分だけ加速させた場合における列車速度および列車位置とし、ここから列車を減速させて停止させることができる位置を停止可能位置として算出する。なお、上記の所定の予測時間Tdetは、車上装置20によって無線通信の途絶などの異常を検出するために必要な時間などに基づいて定めるものとする。
Next, the stoppable position will be described in detail.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a stoppable position and a stop limit position.
The on-board device 20 calculates a stoppable position as shown in FIG. As shown in FIG. 3, the stoppable position calculation means 43 has a speed and position at which the train can reach within a predetermined predicted time Tdet from the current time, and when the train is accelerated from the current time by the predicted time Tdet. A train speed and a train position are calculated, and a position where the train can be decelerated and stopped is calculated as a stoppable position. In addition, said predetermined estimated time Tdet shall be defined based on the time etc. required in order to detect abnormalities, such as interruption of radio | wireless communication, by the on-board apparatus 20. FIG.

停止可能位置算出手段43は、所定の予測時間Tdet[秒]と、現在の列車速度V0[km/h]と、勾配が無い場合の列車の最大加速度A0MAX[km/h/s]と、走行路の勾配データと、走行路の曲線データとに基づいて、列車の現在位置X0[m]および現在速度V0[km/h]から、列車抵抗(走行抵抗Fr[N]、勾配抵抗Fg[N]、曲線抵抗Fc[N])による影響を考慮した最大加速度AMAX[km/h/s]で、所定の時間Tdet[秒]の分だけ列車を加速させた場合の列車予測位置X1[m]および列車予測速度V1[km/h]を算出する。   The stoppable position calculation means 43 includes a predetermined predicted time Tdet [seconds], the current train speed V0 [km / h], the maximum acceleration A0MAX [km / h / s] when there is no gradient, Based on the road slope data and the road curve data, the train resistance (running resistance Fr [N], slope resistance Fg [N] is calculated from the current position X0 [m] and current speed V0 [km / h] of the train. ], Predicted train position X1 [m] when the train is accelerated by a predetermined time Tdet [seconds] with maximum acceleration AMAX [km / h / s] taking into account the effect of curve resistance Fc [N]) And the predicted train speed V1 [km / h] is calculated.

なお、勾配データは、走行路において、現在の列車位置から列車の進行方向に向かう方向における走行路の勾配を示すデータであり、曲線データは、走行路において、現在の列車位置から列車の進行方向に向かう方向における走行路のカーブの度合い(曲線)を示すデータである。走行路における勾配データおよび曲線データは、車上データベース20aに予め記憶される情報であるものとする。この場合、停止可能位置算出手段43は、現在の列車位置を基準とする勾配データおよび曲線データを、適宜、車上データベース20aから取得する。   The gradient data is data indicating the gradient of the traveling path in the direction from the current train position toward the traveling direction of the train on the traveling path, and the curve data is the traveling direction of the train from the current train position on the traveling path. It is the data which shows the degree (curve) of the curve of the travel path in the direction which goes to. It is assumed that the gradient data and the curve data on the traveling road are information stored in advance in the on-board database 20a. In this case, the stoppable position calculation unit 43 appropriately acquires gradient data and curve data based on the current train position from the on-board database 20a.

停止可能位置算出手段43は、たとえば、列車予測位置X1および列車予測速度V1を、以下の式(1)、(2)により計算する。なお、後述する式(2)の右辺第2項の符号は、列車が下り方向(キロ程が大きくなる方向)に進む場合にプラス、上り方向(キロ程が小さくなる方向)に進む場合にマイナスとするものとする。   The stoppable position calculation means 43 calculates, for example, the predicted train position X1 and the predicted train speed V1 by the following equations (1) and (2). Note that the sign of the second term on the right side of Equation (2), which will be described later, is positive when the train travels in the down direction (direction in which the kilometer increases), and is negative in the case of traveling in the upward direction (direction in which the kilometer decreases). Shall be.

V1=V0+AMAX×Tdet…(1)
X1=X0±{(V0/3.6)×Tdet+(1/2)×(AMAX/3.6)×Tdet×Tdet}…(2) 。
V1 = V0 + AMAX × Tdet (1)
X1 = X0 ± {(V0 / 3.6) × Tdet + (1/2) × (AMAX / 3.6) × Tdet × Tdet} (2)

また、列車抵抗による影響を考慮した最大加速度は、列車の質量W[ton]、列車の回転体の回転などに要する慣性係数kとして、以下の式(3)により算出する。後述の式(3)中における勾配抵抗Fg[N]の符号は下り勾配でマイナス、上り勾配でプラスとするものとする。   Further, the maximum acceleration considering the influence of the train resistance is calculated by the following equation (3) as an inertia coefficient k required for the train mass W [ton], the rotation of the train rotating body, and the like. It is assumed that the sign of the gradient resistance Fg [N] in the equation (3) described later is negative for the downward gradient and positive for the upward gradient.

AMAX=A0MAX-(Fr+Fg+Fc)×3.6/{W×1000×(1+k)}…(3) 。 AMAX = A0MAX− (Fr + Fg + Fc) × 3.6 / {W × 1000 × (1 + k)} (3).

なお、一般的に走行抵抗Fr[N]は、列車編成毎に測定されて列車速度の二次式として表され、勾配抵抗Fg[N]、曲線抵抗Fc[N]は、勾配g[‰]、曲率半径r[m]を用いて、以下の式(4)、(5)のように表される。   In general, the running resistance Fr [N] is measured for each train formation and expressed as a quadratic equation of the train speed, and the gradient resistance Fg [N] and the curve resistance Fc [N] are the gradient g [‰]. Using the curvature radius r [m], the following expressions (4) and (5) are used.

Fg=W×9.8×g…(4)
Fc=(W×9.8)×800/r…(5) 。
Fg = W × 9.8 × g (4)
Fc = (W × 9.8) × 800 / r (5)

次に、列車予測位置X1、列車予測速度V1から、所定のブレーキ減速度B0MAX[km/h/s]と列車抵抗(走行抵抗Fr[N]、勾配抵抗Fg[N]、曲線抵抗Fc[N])で減速した場合の列車の停止予測位置X2を求める。
列車抵抗を考慮した場合の列車の減速度をBMAX[km/h/s]は、以下の式(6)で求められる。
BMAX=B0MAX+(Fr+Fg+Fc)×3.6/{W×1000×(1+k)}…(6)
算出した列車の減速度BMAXを用いて、列車の停止予測位置X2を求める。なお、以下の式(7)中の右辺第2項の符号は、列車が下り方向(キロ程が大きくなる方向)に進む場合にプラス、上り方向(キロ程が小さくなる方向)に進む場合にマイナスとする。
Next, from the predicted train position X1 and the predicted train speed V1, the predetermined brake deceleration B0MAX [km / h / s] and train resistance (running resistance Fr [N], gradient resistance Fg [N], curve resistance Fc [N ]) To obtain the predicted stop position X2 of the train when decelerating.
The train deceleration BMAX [km / h / s] considering the train resistance can be obtained by the following equation (6).
BMAX = B0MAX + (Fr + Fg + Fc) × 3.6 / {W × 1000 × (1 + k)} (6)
The predicted stop position X2 of the train is determined using the calculated train deceleration BMAX. In addition, the sign of the second term on the right side in the following formula (7) is positive when the train travels in the down direction (direction in which the kilometer increases), and in the case in which the train travels in the upward direction (direction in which the kilometer decreases). Negative.

X2=X1±(V2×V2)/(7.2×BMAX)…(7) 。 X2 = X1 ± (V2 × V2) / (7.2 × BMAX) (7)

なお、式(1)〜(7)においては、列車の最大加速度A0MAX、ブレーキ減速度B0MAX、勾配抵抗、曲線抵抗、走行抵抗を一定のごとくに記しているが、実際には勾配、曲線や列車速度が変化する毎に、これらの条件を変化させながら計算を行う。   In equations (1) to (7), the maximum acceleration A0MAX, brake deceleration B0MAX, gradient resistance, curve resistance, and running resistance of the train are described as being constant. Each time the speed changes, the calculation is performed while changing these conditions.

このようにして得られた列車の停止予測位置X2に、必要に応じて更に実際のブレーキ減速度に生じるばらつきなどによって生じる位置誤差dXを加えることで、停止可能位置Xstopを算出する。なお、以下の式(8)中のdXは、システムの安全性に鑑みて総合的に決定されるべき位置誤差であり、右辺第二項の符号は、列車が下り方向(キロ程が大きくなる方向)に進む場合にプラス、上り方向(キロ程が小さくなる方向)に進む場合にマイナスとする。   The stop possible position Xstop is calculated by adding a position error dX caused by a variation occurring in the actual brake deceleration as necessary to the predicted stop position X2 of the train thus obtained. In addition, dX in the following formula (8) is a position error that should be comprehensively determined in view of the safety of the system, and the sign of the second term on the right side is that the train is in the downward direction (about kilometer increases) ) When traveling in the direction), and minus when traveling in the upward direction (direction in which the kilometer decreases).

Xstop=X2±dX…(8) 。 Xstop = X2 ± dX (8)

なお、上述の説明では、説明を簡単化するため、速度制限の条件の考慮について記載していない。しかしながら、停止可能位置算出手段43は、車上データベース20aから列車前方の速度制限などの情報を取得し、その速度制限を考慮した加速曲線および減速曲線を作成して、停止可能位置を算出する。このような速度制限を考慮した列車の走行曲線の作成方法については、例えば特開平4−257767などに示されているような公知の技術を利用することができる。   In the above description, consideration of the speed limit condition is not described in order to simplify the description. However, the stoppable position calculation means 43 acquires information such as a speed limit ahead of the train from the on-board database 20a, creates an acceleration curve and a deceleration curve considering the speed limit, and calculates a stoppable position. As a method for creating a running curve of a train in consideration of such a speed limit, for example, a known technique such as that disclosed in JP-A-4-257767 can be used.

上述の説明では、現在列車速度V0から最大加速度AMAXで加速後に所定の列車減速度BMAXで減速するものとして停止可能位置を算出する例について説明したが、停止可能位置算出手段43は、現時点での列車加速度を使用することなどにより、算出する停止可能位置の精度を高めるようにしても良い。   In the above description, the example in which the stoppable position is calculated assuming that the vehicle is decelerated at the predetermined train deceleration BMAX after accelerating at the maximum acceleration AMAX from the current train speed V0 has been described. You may make it raise the precision of the position which can be stopped by using a train acceleration.

また、停止可能位置算出手段43は、列車の停止可能位置を求めるに当たり、影響が小さいと判断できる場合には、処理負荷を低減するため、走行路の条件によっては勾配、曲線の影響などを無視したり、これらの値として路線や区間の代表値などを用いても良い。また、停止可能位置算出手段43は、列車の加速度、および減速度などを一定と考えて停止可能位置を算出してもよい。   In addition, the stoppable position calculation unit 43 ignores the influence of the gradient and the curve depending on the conditions of the traveling path in order to reduce the processing load when it can be determined that the influence is small in determining the stoppable position of the train. Alternatively, representative values of routes and sections may be used as these values. In addition, the stoppable position calculation unit 43 may calculate the stoppable position considering that the acceleration and deceleration of the train are constant.

さらに、停止可能位置算出手段43は、現在の列車位置X0から停止可能位置までの距離を、現在列車速度V0に対する関数式またはテーブルデータとして持たせるようにしても良い。
停止可能位置算出手段43は、上述した算出方法で停止可能位置を算出するものに限定されるものではなく、車上装置20で無線通信途絶などの異常の発生を検出した場合に確実に列車を停止させることが可能な停止可能位置を算出することが可能であれば、どのような算出方法を用いて停止可能位置を算出しても良い。
Further, the stoppable position calculation means 43 may have a distance from the current train position X0 to the stoppable position as a function expression or table data for the current train speed V0.
The stoppable position calculation means 43 is not limited to the calculation of the stoppable position by the above-described calculation method, and the train can be surely operated when the on-board device 20 detects occurrence of an abnormality such as a wireless communication interruption. As long as it is possible to calculate a stoppable position that can be stopped, the stoppable position may be calculated using any calculation method.

次に、車上装置20と地上装置10との通信手順について説明する。
上述したように、車上装置20の車上伝送制御手段46は、停止可能位置算出手段43により作成した停止可能位置を列車位置検出手段41により検出した列車位置などの情報とともに、車上電文として地上装置10へ送信する。車上伝送制御手段46は、車上電文に当該車上電文を作成したタイミングを示す車上電文IDも含める。車上電文IDは、たとえば、連続的に作成する車上電文に対するシリアル番号や車上装置が管理する時刻情報を用いることができる。
Next, a communication procedure between the on-vehicle device 20 and the ground device 10 will be described.
As described above, the on-board transmission control unit 46 of the on-board device 20 uses the stop position generated by the stop position calculation unit 43 as well as information such as the train position detected by the train position detection unit 41 as an on-board message. Transmit to the ground device 10. The on-board transmission control means 46 also includes an on-board message ID indicating the timing at which the on-board message is created. As the on-board message ID, for example, serial numbers for continuously generated on-board messages and time information managed by the on-board device can be used.

地上装置10は、車上電文を受信した場合、車上電文IDにより受信した車上電文が車上装置から送信された順序や車上電文の更新時間間隔などを判別することができる。地上装置10が受信した車上電文に含まれる列車位置および停止可能位置などの情報を取得できた場合、地上装置10の受信確認情報作成手段54は、当該車上電文を受信したことを示す受信確認情報を作成する。地上装置10の地上伝送制御手段55は、受信確認情報作成手段54により作成した受信確認情報を、停止限界情報作成手段53により作成した停止限界情報などの情報と共に、地上電文として車上装置20へ送信する。   When the on-board message is received, the ground device 10 can determine the order in which the on-board message received from the on-board message ID is transmitted from the on-board device, the update time interval of the on-board message, and the like. When information such as the train position and the stoppable position included in the on-board message received by the ground device 10 can be acquired, the reception confirmation information creating means 54 of the ground device 10 receives that the on-board message has been received. Create confirmation information. The ground transmission control means 55 of the ground apparatus 10 sends the reception confirmation information created by the reception confirmation information creation means 54 to the on-board apparatus 20 as a ground telegram together with information such as the stop limit information created by the stop limit information creation means 53. Send.

たとえば、地上装置10は、車上電文を正常に受信できた場合、正常に受信できた車上電文に格納された車上電文IDを受信確認情報として地上電文に付加して送信する。また、地上装置10が車上装置20からの車上電文を正常に受信できなかった場合(車上電文を所定の時間間隔内に受信できなかった場合、車上電文は受信できたが格納されている列車位置あるいは停止可能位置のデータにエラーが生じている場合、あるいは、受信した車上電文のデータの整合性あるいは合理性に問題がある場合)、地上装置10は、正常に受信できた最後の車上電文に格納された車上電文IDを受信確認情報として地上電文に付加して送信する。   For example, when the on-board message can be normally received, the ground device 10 adds the on-board message ID stored in the on-board message that has been normally received to the terrestrial message as reception confirmation information and transmits it. In addition, when the ground device 10 cannot normally receive the on-board message from the on-board device 20 (if the on-board message could not be received within a predetermined time interval, the on-board message was received but stored. If there is an error in the train position or stoppable position data, or if there is a problem with the consistency or rationality of the received on-board data, the ground device 10 was able to receive normally. The on-board message ID stored in the last on-board message is added to the terrestrial message as reception confirmation information and transmitted.

地上装置10は、所定の時間間隔で地上電文を周期的(連続的)に出力する。所定周期で地上電文を出力するため、地上装置10は、正常な車上電文が連続的に受信できていない場合であっても、正常に受信できた車上電文のうち最も新しく受信した車上電文を示す受信確認情報を含む地上電文を作成する。つまり、地上装置10は、最も新しく受信した車上電文に含まれる車上電文IDを受信確認情報として作成し、地上電文に付加する。従って、地上装置10が出力する地上電文には、最も新しく正常受信した車上電文の車上電文IDを示す受信確認情報と最も新しく正常受信した車上電文に含まれる列車位置を用いて算出した停止限界情報とが含まれる。   The ground device 10 periodically (continuously) outputs a ground message at a predetermined time interval. Since the ground device 10 outputs the ground message at a predetermined cycle, the ground device 10 can receive the most recently received on-board message among the correctly received on-board messages even when the normal on-board message is not continuously received. A terrestrial telegram including reception confirmation information indicating a telegram is created. In other words, the ground device 10 creates an on-board message ID included in the most recently received on-board message as reception confirmation information and adds it to the on-board message. Therefore, the ground message output from the ground device 10 is calculated using the reception confirmation information indicating the on-board message ID of the latest on-board message received normally and the train position included in the most recently received on-board message. Stop limit information is included.

一方、車上装置20は、所定の時間間隔で周期的(連続的)に、車上電文を作成して出力する。また、速度照査パターン作成手段44は、地上装置10での正常受信が確認された停止可能位置に基づく速度照査パターン(第1の速度照査パターン)と、地上装置から得られた停止限界位置情報に基づく速度照査パターン(第2の速度照査パターン)を所定の周期で作成する。すなわち、速度照査パターン作成手段では、地上装置10での正常受信が確認された停止可能位置と地上装置10から通知される停止限界情報とに基づいて、2つの速度照査パターンを作成する。なお、停止可能位置が停止限界位置より内方(列車の進行方向側)に存在する場合、速度照査パターン作成手段は、停止可能位置として停止限界位置を用いて第1の速度照査パターンを作成する。すなわち、地上装置での正常受信が確認された停止可能位置に基づく速度照査パターン(第1の速度照査パターン)は、必ず停止限界情報に基づく速度照査パターン(第2の速度照査パターン)より列車の進行方向に対して手前側となる外方側に作成されるようにする。   On the other hand, the on-board device 20 creates and outputs an on-board message periodically (continuously) at predetermined time intervals. Moreover, the speed check pattern creation means 44 uses the speed check pattern (first speed check pattern) based on the stoppable position at which normal reception by the ground device 10 is confirmed, and the stop limit position information obtained from the ground device. A speed check pattern based on the second speed check pattern is created at a predetermined cycle. That is, the speed check pattern creating means creates two speed check patterns based on the stoppable position where normal reception by the ground device 10 is confirmed and the stop limit information notified from the ground device 10. In addition, when the stop possible position exists inward (train traveling direction side) from the stop limit position, the speed check pattern creating means creates the first speed check pattern using the stop limit position as the stop possible position. . That is, the speed check pattern based on the stoppable position where normal reception at the ground device has been confirmed (the first speed check pattern) is always greater than the speed check pattern based on the stop limit information (the second speed check pattern). It should be created on the outer side that is the front side with respect to the traveling direction.

車上装置20は、正常に受信できた地上電文に含まれる受信確認情報により地上装置10が正常受信した車上電文(停止可能位置)を確認する。ただし、車上装置20は、通信エラーなどにより地上電文が正常受信できないこともありうるが、継続的な列車制御のため所定間隔で速度照査パターンを作成する必要がある。このため、車上装置20の速度照査パターン作成手段は、最新の地上電文に含まれる停止限界位置に基づく速度照査パターンを作成するとともに、最新の地上電文に含まれる受信確認情報で地上装置10による正常受信が確認できた停止可能位置に基づく速度照査パターンを作成する。   The on-board device 20 confirms the on-board message (stoppable position) normally received by the ground device 10 based on the reception confirmation information included in the normally received terrestrial message. However, the on-board device 20 may not be able to normally receive a terrestrial telegram due to a communication error or the like, but it is necessary to create a speed check pattern at predetermined intervals for continuous train control. For this reason, the speed check pattern creation means of the on-board device 20 creates a speed check pattern based on the stop limit position included in the latest ground telegram, and the ground device 10 uses the reception confirmation information included in the latest ground telegram. A speed check pattern based on the stoppable position where normal reception has been confirmed is created.

車上装置20の速度照査制御手段45は、列車位置および列車速度が停止可能位置に基づく速度照査パターン(第1の速度照査パターン)あるいは停止限界位置に基づく速度照査パターン(第2の速度照査パターン)に適合するように列車を制御する。たとえば、車上装置20の速度照査制御手段45は、列車速度および列車位置が制御目標とする第1または第2の速度照査パターンを超過した場合、超過した速度照査パターンに追従するように自動的にブレーキを出力し、列車が停止限界の位置に至る前に列車を停止させる。   The speed check control means 45 of the on-board device 20 has a speed check pattern (first speed check pattern) based on the position where the train position and the train speed can be stopped (first speed check pattern) or a speed check pattern based on the stop limit position (second speed check pattern). ) Control the train to fit. For example, when the train speed and the train position exceed the first or second speed check pattern targeted for control, the speed check control means 45 of the onboard device 20 automatically follows the speed check pattern that has been exceeded. The brake is output to stop the train before it reaches the stop limit position.

上記のように構成することにより、予め定めた所定の予測時間Tdet内に、車上装置20及び地上装置10間に何らかの通信異常が発生して通信が途絶した場合であっても、車上装置20は、地上装置10が作成する停止限界位置の外方側の、車上装置20で作成した停止可能位置に基づく速度照査パターン(第1の速度照査パターン)の外方側に、確実に列車を停止させることができる。   By configuring as described above, even if a communication abnormality occurs between the onboard apparatus 20 and the ground apparatus 10 within a predetermined prediction time Tdet that is determined in advance, 20 is a train on the outer side of the speed check pattern (first speed check pattern) based on the stop possible position created by the on-board device 20 on the outer side of the stop limit position created by the ground device 10. Can be stopped.

次に、地上装置10と車上装置20との無線通信による列車制御の概要について説明する。
図4は、車上電文と地上電文とが正常に送受信される場合の通信手順を示している。
図4に示すように、車上装置20は、所定の周期で列車位置および列車速度を検出し、検出した列車位置及び速度に基づいて停止可能位置を算出する。次に、車上装置20は、車上電文ID(k)と列車位置(k)と停止可能位置(k)とを含む車上電文(k)を作成し、作成した車上電文(k)を所定の間隔で車上無線装置21から地上装置10へ送信する。車上電文ID(k)には、たとえば、出力する車上電文に対して順に発番するシリアル番号や車上装置が管理する時刻情報など車上電文を作成した時機を特定できる情報を用いる。
Next, an outline of train control by wireless communication between the ground device 10 and the on-board device 20 will be described.
FIG. 4 shows a communication procedure when the on-board message and the terrestrial message are normally transmitted and received.
As shown in FIG. 4, the on-board device 20 detects the train position and the train speed at a predetermined cycle, and calculates a stoppable position based on the detected train position and speed. Next, the on-board device 20 creates an on-board message (k) including the on-board message ID (k), the train position (k), and the stoppable position (k), and the created on-board message (k). Are transmitted from the on-board wireless device 21 to the ground device 10 at predetermined intervals. For the on-board message ID (k), for example, information that can identify the timing at which the on-board message was created, such as a serial number that is sequentially issued to the on-board message to be output or time information managed by the on-board device is used.

地上装置10は、車上装置20からの車上電文を所定周期で逐次受信するとともに、所定の間隔で地上電文を出力できるように、走行路上のルート構成状態と走行路上における各列車の在線位置とを検出し、車上電文の送信元となる列車の停止限界位置を算出する。たとえば、地上装置10は、走行路上のルート構成状態と、走行路上の各列車から受信した車上電文(k)から取得した列車位置(列車の現在位置)(k)などの情報から全列車の在線位置を特定して各列車に対する停止限界位置(n)を算出する。また、地上装置10は、車上電文(k)を正常に受信できたことを車上装置20へ通知するための受信確認情報を作成する。受信確認情報は、例えば正常に受信できた最新の車上電文(停止限界を算出するのに用いた列車位置情報を含む車上電文)(k)に含まれる車上電文ID(k)および停止可能位置(k)を用いる。   The ground device 10 sequentially receives the on-board message from the on-vehicle device 20 at a predetermined period and outputs the ground message at a predetermined interval so that the route configuration state on the travel path and the position of each train on the travel path And the stop limit position of the train that is the transmission source of the on-board message is calculated. For example, the ground device 10 determines all trains from information such as the route configuration state on the travel route and the train position (current train position) (k) acquired from the on-board telegram (k) received from each train on the travel route. The stop position (n) for each train is calculated by specifying the standing line position. In addition, the ground device 10 creates reception confirmation information for notifying the on-board device 20 that the on-board message (k) has been normally received. The reception confirmation information is, for example, the latest on-board message that has been successfully received (on-board message including the train position information used to calculate the stop limit) (k), the on-board message ID (k) and the stop The possible position (k) is used.

なお、ここでは受信確認情報として車上電文IDと停止可能位置の情報を両方用いる例を示したが、無線通信量を低減するため、停止可能位置のみ、または車上電文IDのみを送信するようにしても良い。地上装置からの受信確認情報として停止可能位置のみが送信される場合は、車上装置はその停止可能位置の情報をそのまま用いることができる。また、受信確認情報として車上電文IDのみが送信される場合は、車上装置側では過去に車上装置から送信した車上電文IDとそのとき同時に送信した停止可能位置の情報とを記憶しておき、地上装置から受信確認情報として受信した車上電文IDから停止可能位置を取得して、車上装置側の停止可能位置を更新すればよい。地上装置10は、シリアルな地上電文番号(n)を発行し、地上電文番号(n)と停止限界(n)と受信確認情報(車上電文ID(k))とを含む地上電文(n)を作成する。地上装置10は、作成した地上電文(n)を所定の間隔で地上無線装置11により車上装置20へ送信する。   In this example, both the on-board message ID and the information on the stoppable position are used as the reception confirmation information. However, in order to reduce the amount of wireless communication, only the stoppable position or only the on-board message ID is transmitted. Anyway. When only the stoppable position is transmitted as the reception confirmation information from the ground device, the on-board device can use the information of the stoppable position as it is. In addition, when only the on-board message ID is transmitted as the reception confirmation information, the on-board device side stores the on-board message ID transmitted from the on-board device in the past and the information on the stoppable position transmitted at the same time. It is only necessary to obtain the stoppable position from the on-board message ID received as the reception confirmation information from the ground device, and update the stoppable position on the on-board device side. The ground device 10 issues a serial ground message number (n), and includes a ground message number (n), a stop limit (n), and reception confirmation information (on-board message ID (k)). Create The ground device 10 transmits the created terrestrial telegram (n) to the on-board device 20 by the ground wireless device 11 at a predetermined interval.

車上装置20は、所定の間隔で次の車上電文(k+1)を作成するとともに、地上装置10からの地上電文(n)を受信可能な状態となっている。車上装置20は、地上装置10から地上電文(n)を受信した場合、地上電文(n)に含まれる停止限界(n)に基づく速度照査パターン(第2の速度照査パターン)と、地上電文(n)に含まれる受信確認情報により地上装置10での受信が確認できた車上電文(k)で送出した停止可能位置(k)に基づく速度照査パターン(第1の速度照査パターン)とを作成する。車上装置20は、地上装置10との間で通信途絶などの異常がなければ、停止限界(n)に基づく速度照査パターンで列車を制御する。地上装置10との通信途絶などの異常が発生すれば、車上装置20は、停止可能位置(k)に基づく第1の速度照査パターンで列車を制御する。なお、地上装置10との通信途絶などの異常が発生した場合、車上装置20は、非常停止ブレーキにより列車を非常停止するようにしても良い。この場合、車上装置は非常停止ブレーキによる停止位置を停止可能位置として算出するか、または停止可能位置が非常停止ブレーキによる停止位置より必ず内方側(列車の進行方向に対して進行側)となるように作成する。   The on-board device 20 creates a next on-board message (k + 1) at a predetermined interval and is in a state in which the on-board message (n) from the ground device 10 can be received. When the on-board device 20 receives the terrestrial telegram (n) from the ground device 10, the speed check pattern (second speed check pattern) based on the stop limit (n) included in the terrestrial telegram (n), and the ground telegram A speed check pattern (first speed check pattern) based on the stoppable position (k) sent by the on-board message (k) that has been confirmed to be received by the ground device 10 based on the reception check information included in (n). create. If there is no abnormality such as communication interruption with the ground device 10, the on-board device 20 controls the train with a speed check pattern based on the stop limit (n). If an abnormality such as a communication interruption with the ground device 10 occurs, the on-board device 20 controls the train with the first speed check pattern based on the stoppable position (k). Note that when an abnormality such as a communication interruption with the ground device 10 occurs, the on-board device 20 may make an emergency stop of the train by an emergency stop brake. In this case, the on-board device calculates the stop position by the emergency stop brake as a stoppable position, or the stoppable position is always inward from the stop position by the emergency stop brake (the traveling side with respect to the traveling direction of the train). Create as follows.

本実施の形態の列車制御システムにおいては、地上装置10と車上装置20との無線通信が正常である間、地上装置10と車上装置20とは、図4に示すような情報の送受信を繰り返し実行することにより、列車を安全かつ効率的に制御することができる。   In the train control system of the present embodiment, while the radio communication between the ground device 10 and the on-board device 20 is normal, the ground device 10 and the on-board device 20 transmit and receive information as shown in FIG. By repeatedly executing it, the train can be controlled safely and efficiently.

次に、地上装置10が一部の車上電文を正常に受信できなかった場合の制御について説明する。
図5は、車上装置20から送信された車上電文の一部が地上装置10で正常に受信できなかった場合の通信手順を示している。また、図5に示す伝送エラーは、地上装置10と車上装置20との無線通信が通信途絶などの異常と判定されないレベルのものであることを想定している。つまり、図5では、無線通信が通信途絶などの異常と判定されない状態において、所定の間隔で車上装置20から地上装置10へ送信する車上電文のうち1つの車上電文(k+1)が正常に受信できなかったことを示している。
Next, control when the ground device 10 cannot normally receive some on-board messages will be described.
FIG. 5 shows a communication procedure when a part of the on-board message transmitted from the on-board device 20 cannot be normally received by the ground device 10. Further, it is assumed that the transmission error shown in FIG. 5 is of a level at which the wireless communication between the ground device 10 and the on-board device 20 is not determined as an abnormality such as communication interruption. That is, in FIG. 5, one on-board message (k + 1) is normal among the on-board messages transmitted from the on-board device 20 to the ground device 10 at a predetermined interval in a state where the wireless communication is not determined to be abnormal such as communication interruption. Indicates that it could not be received.

地上装置10において車上電文(k+1)が正常に受信できなかった場合、地上装置10は、車上電文(k+1)による情報の更新は行わず、正常に受信された最新の車上電文(k)に含まれる列車位置(k)を当該列車の位置として停止限界(n+1)を算出する。すなわち、停止限界情報作成手段53は、列車在線情報作成手段51により検出する列車在線情報とルート構成情報作成手段52により検出するルート構成情報と受信済みの最新の車上電文(k)に含まれる列車位置(k)とに基づいて停止限界(n+1)を算出する。   When the on-board message (k + 1) cannot be normally received by the ground device 10, the ground device 10 does not update the information by the on-board message (k + 1), and the latest on-board message (k that has been normally received) The stop limit (n + 1) is calculated using the train position (k) included in That is, the stop limit information creating unit 53 is included in the train standing line information detected by the train standing line information creating unit 51, the route configuration information detected by the route configuration information creating unit 52, and the latest received on-board message (k). A stop limit (n + 1) is calculated based on the train position (k).

停止可能位置(k)に基づいて停止限界(n+1)を作成すると、地上装置10の受信確認情報作成手段54は、地上電文(n+1)に付加する受信確認情報(n+1)として、車上電文(k)に含まれる列車位置(k)、停止可能位置(k)などの情報を正常に受信したことを示す受信確認情報(n+1)を作成する。すなわち、受信確認情報(n+1)は、地上装置10が正常に受信した最新の情報が、車上電文(k+1)ではなく車上電文(k)であることを示している。また、地上装置が作成する地上電文(n+1)は、車上電文(k+1)でなく地上装置20で正常に受信された最新の車上電文(k)に含まれる列車位置(k)、停止可能位置(k)などの情報に基づいて作成されることとなる。   When the stop limit (n + 1) is created based on the stoppable position (k), the reception confirmation information creating means 54 of the ground device 10 uses the on-board message (n + 1) as the reception confirmation information (n + 1) to be added to the ground message (n + 1). The reception confirmation information (n + 1) indicating that information such as the train position (k) and the stoppable position (k) included in k) is normally received is created. That is, the reception confirmation information (n + 1) indicates that the latest information normally received by the ground device 10 is not the on-board message (k + 1) but the on-board message (k). In addition, the terrestrial telegram (n + 1) created by the ground device is not the on-board telegram (k + 1), but the train position (k) included in the latest on-board telegram (k) normally received by the ground device 20 can be stopped. It is created based on information such as the position (k).

図5の車上装置の制御周期(k+2)において、車上装置20は、列車位置(k+2)および列車速度(k+2)を検出するとともに、車上装置20において地上電文(n+1)を受信して地上電文(n+1)に含まれる停止限界(n+1)に基づく第2の速度照査パターンを作成する。ただし、地上電文(n+1)に含まれる停止限界(n+1)などの情報は、実際には地上装置20で正常に受信した車上電文(k)に基づく情報となっている。また、地上電文(n+1)に含まれる受信確認情報(n+1)は車上電文(k)の正常受信を示す情報であるため、車上装置20は停止可能位置(k)を更新せず、停止可能位置(k)に基づく第1の速度照査パターンを作成する。従って、車上装置20は、停止限界(n+1)に基づく第2の速度照査パターンあるいは停止可能位置(k)に基づく第1の速度照査パターンの何れかにより列車を制御する。   In the control cycle (k + 2) of the on-board device in FIG. 5, the on-board device 20 detects the train position (k + 2) and the train speed (k + 2), and also receives the ground message (n + 1) at the on-board device 20. A second speed check pattern based on the stop limit (n + 1) included in the ground message (n + 1) is created. However, information such as the stop limit (n + 1) included in the ground message (n + 1) is actually information based on the on-board message (k) normally received by the ground device 20. Further, since the reception confirmation information (n + 1) included in the ground message (n + 1) is information indicating normal reception of the on-board message (k), the on-board device 20 does not update the stoppable position (k) and stops. A first speed check pattern based on the possible position (k) is created. Therefore, the on-board device 20 controls the train by either the second speed check pattern based on the stop limit (n + 1) or the first speed check pattern based on the stoppable position (k).

次に、車上装置20は、列車位置(k+2)および列車速度(k+2)に基づいて停止可能位置(k+2)を算出する。こうして算出した列車位置(k+2)、停止可能位置情報(k+2)などの情報に基づいて、車上装置20は、車上電文ID(k+2)を含む車上電文(k+2)を作成し、地上装置10へ送信する。地上装置10において車上電文(k+2)を正常に受信すると、地上装置10は、車上電文(k+2)に含まれる列車位置(k+2)および停止可能位置(k+2)などの情報に基づいて停止限界(n+2)などの情報を算出すると共に、車上電文(k+2)を正常に受信したことを示す受信確認情報(n+2)を含む地上電文(n+2)を作成して、車上装置20へ送信する。地上電文(n+2)に含まれる受信確認情報(n+2)は、車上電文(k+2)を正常に受信したことを示しているため、車上装置20は、停止可能位置を停止可能位置(k+2)に更新し、停止可能位置(k+2)に基づく第1の速度照査パターンも更新できる。   Next, the on-board device 20 calculates a stoppable position (k + 2) based on the train position (k + 2) and the train speed (k + 2). Based on the information such as the train position (k + 2) and stoppable position information (k + 2) calculated in this way, the on-board device 20 creates an on-board message (k + 2) including the on-board message ID (k + 2), and the ground device 10 to send. When the on-board message (k + 2) is normally received by the ground device 10, the ground device 10 determines the stop limit based on information such as the train position (k + 2) and the stoppable position (k + 2) included in the on-board message (k + 2). While calculating information such as (n + 2), a terrestrial telegram (n + 2) including reception confirmation information (n + 2) indicating that the on-board telegram (k + 2) has been normally received is created and transmitted to the on-board device 20. . Since the reception confirmation information (n + 2) included in the terrestrial telegram (n + 2) indicates that the on-board telegram (k + 2) has been normally received, the on-board device 20 sets the stoppable position to the stoppable position (k + 2). And the first speed verification pattern based on the stoppable position (k + 2) can also be updated.

上記のように、車上装置20は、送信済みの車上電文が地上装置10で正常に受信されたことが確認できなければ、停止可能位置および停止可能位置に基づく第1の速度照査パターンを更新しない。つまり、車上装置20は常に地上装置10から送信されてきた停止限界または地上装置10で正常受信が確認できた最新の停止可能位置に基づく速度照査パターンにより列車に対する速度照査制御を行う。そして、無線通信途絶などの異常が発生したと判断される前、すなわち停止可能位置に基づく第1の速度照査パターンによる制御が行われる前に、車上装置と地上装置との間の情報伝送が正常に実施されれば、車上装置20の停止可能位置が更新され、更新された停止可能位置に基づく第1の速度照査パターンも更新される。逆に、車上電文が地上装置10において正常に受信できず、無線通信が所定の時間以上継続して途絶した場合には、車上装置20が受信する停止限界および停止可能位置は更新されず、この停止可能位置に基づく第1の速度照査パターンか停止限界に基づく第2の速度照査パターンを超過することで列車は停止に至る。   As described above, if the on-board device 20 cannot confirm that the transmitted on-board message has been normally received by the ground device 10, the on-board device 20 performs the first speed check pattern based on the stoppable position and the stoppable position. Do not update. In other words, the on-board device 20 always performs the speed check control on the train based on the stop limit transmitted from the ground device 10 or the latest checkable position based on the latest stoppable position that the ground device 10 has confirmed normal reception. Then, before it is determined that an abnormality such as a wireless communication interruption has occurred, that is, before the control based on the first speed check pattern based on the stoppable position is performed, information transmission between the on-board device and the ground device is performed. If it is normally executed, the stoppable position of the on-board device 20 is updated, and the first speed check pattern based on the updated stoppable position is also updated. Conversely, when the on-board message cannot be normally received by the ground device 10 and the wireless communication is continuously interrupted for a predetermined time or longer, the stop limit and the stoppable position received by the on-vehicle device 20 are not updated. When the first speed check pattern based on the stoppable position or the second speed check pattern based on the stop limit is exceeded, the train is stopped.

次に、車上装置20が一部の地上電文を正常に受信できなかった場合の制御について説明する。
図6は、地上装置10から所定間隔で送信される地上電文の一部が車上装置20で正常に受信できなかった場合の通信手順を示している。
Next, the control in the case where the on-board device 20 cannot normally receive a part of the ground telegram will be described.
FIG. 6 shows a communication procedure when a part of the terrestrial telegram transmitted from the ground device 10 at a predetermined interval cannot be normally received by the on-board device 20.

なお、ここでは説明の簡単のため、複線または複々線路線のように、少なくとも走行路上のある区間においては列車の進行方向が定められており、停止限界は列車の進行方向に対して逐次前向きに進んで行き、逆向き(列車に近づく向き)には移動しないことを前提とする。   Here, for the sake of simplicity of explanation, the traveling direction of the train is determined at least in a certain section on the traveling path, such as a double track or multiple track line, and the stop limit advances sequentially forward with respect to the traveling direction of the train. It is assumed that the car goes in the opposite direction and does not move in the opposite direction (direction approaching the train).

図6では、まず、車上装置20の制御周期kにおいて列車位置(k)、列車速度(k)、停止可能位置(k)が算出されて車上電文(k)として地上装置10に送信される。なお、このとき車上装置20が持つ地上電文は制御周期kより前に受信した図示されていない例えば地上電文(k−1)であり、停止限界情報や地上装置により受信確認された停止可能位置もこの地上電文に含まれる情報である。   In FIG. 6, first, the train position (k), the train speed (k), and the stoppable position (k) are calculated in the control cycle k of the onboard apparatus 20 and transmitted to the ground apparatus 10 as an onboard message (k). The At this time, the terrestrial telegram of the on-board device 20 is, for example, a terrestrial telegram (k-1) (not shown) received before the control cycle k, and the stop possible position confirmed by the stop limit information or the ground device. Is also included in this terrestrial telegram.

次に、この車上電文(k)は、地上装置10の制御周期nにおいて正常に受信され、車上電文(k)に含まれる列車位置(k)、停止可能位置(k)や地上装置10のルート構成情報作成手段などが作成する情報に基づいて停止限界(n)などが作成されて地上電文(n)として車上装置20に送信される。なお、このとき注意すべきは、地上装置10にて作成される停止限界などの情報は、地上装置10の制御対象となる走行路上すべてに在線する列車やルート構成状態に基づいて作成されるということである。すなわち、図6にはそれぞれ1台の地上装置と車上装置が通信する様子が示されているが、実際には地上装置は制御対象となる走行路上に在線する複数の車上装置と通信を行いつつ、これらの車上装置が搭載された列車の制御を行っている。例えば、図6に図示された車上装置に送信される地上電文(n)に含まれる停止限界(n)は、図示された車上装置を搭載している列車の前方に在線する列車およびルート構成状態などに基づいて算出されており、また、図6に図示された車上装置から受信した車上電文(k)に含まれる列車位置(k)などの情報は、おもにこの列車の後続の列車に対する停止限界の作成のために利用されることになる。   Next, this on-board message (k) is normally received in the control cycle n of the ground device 10, and the train position (k), stoppable position (k), and ground device 10 included in the on-board message (k). A stop limit (n) or the like is created based on information created by the route configuration information creating means, and transmitted to the on-board device 20 as a ground telegram (n). It should be noted that information such as the stop limit created by the ground device 10 is created based on trains and route configuration states that are all on the travel path to be controlled by the ground device 10. That is. That is, FIG. 6 shows a state where each ground device and on-vehicle device communicate with each other, but in actuality, the ground device communicates with a plurality of on-vehicle devices existing on the traveling path to be controlled. While doing this, the train on which these on-board devices are mounted is controlled. For example, the stop limit (n) included in the terrestrial telegram (n) transmitted to the on-board device illustrated in FIG. 6 is the train and route existing in front of the train on which the illustrated on-board device is mounted. The information such as the train position (k) included in the on-board telegram (k) received from the on-board device shown in FIG. 6 is mainly based on the subsequent state of this train. It will be used to create stop limits for trains.

次に、車上装置20では制御周期(k+1)において地上電文(n)が正常に受信され、地上電文(n)に含まれる停止限界nによって第2の速度照査パターンが、また地上装置によって受信確認された停止可能位置(k)に基づいて第1の速度照査パターンが作成される。また、車上装置20の制御周期(k+1)において、列車位置(k+1)、列車速度(k+1)、停止可能位置(k+1)などの情報が算出されて車上電文(k+1)として地上装置10に送信される。   Next, the on-board device 20 normally receives the terrestrial telegram (n) in the control cycle (k + 1), and receives the second speed check pattern by the stop limit n included in the terrestrial telegram (n), and also by the ground device. A first speed check pattern is created based on the confirmed stoppable position (k). In addition, in the control cycle (k + 1) of the on-board device 20, information such as the train position (k + 1), the train speed (k + 1), and the stoppable position (k + 1) is calculated and transmitted to the ground device 10 as an on-board message (k + 1). Sent.

次に、この車上電文(k+1)は、地上装置10の制御周期(n+1)において地上装置10によって正常に受信され、車上電文(k+1)に含まれる列車位置(k+1)、停止可能位置(k+1)や、ルート構成情報作成手段が作成するルート構成情報などの情報に基づいて停止限界(n+1)が作成されて地上電文(n+1)が車上装置20に送信される。   Next, this on-board message (k + 1) is normally received by the ground device 10 in the control period (n + 1) of the ground device 10, and the train position (k + 1) and the stoppable position ( The stop limit (n + 1) is created based on information such as k + 1) and the route configuration information created by the route configuration information creation means, and the ground telegram (n + 1) is transmitted to the on-board device 20.

図6では、ここで地上電文(n+1)が、車上装置20の制御周期(k+2)において正常に受信されなかった場合を示している。
車上装置20の制御周期(k+2)において、地上電文(n+1)が正常に受信できなかったため、この制御周期において車上装置が最後に正常に受信できた地上電文は地上電文nであり、車上装置20における停止限界は停止限界n、地上装置において受信確認された停止可能位置は停止可能位置kのまま更新されない。このため、車上装置における第1および第2の速度照査パターンも更新されず、列車の速度照査制御は停止限界nおよび停止可能位置kに対して行われる。ただし、車上装置20の制御周期(k+2)において、列車速度(k+2)および列車位置(k+2)は更新されるため、列車位置(k+2)および列車速度(k+2)が第1および第2の速度照査パターンを超過した場合には、速度照査制御手段45によって自動的にブレーキが制御されて列車は停止する。このとき、車上装置が制御周期(k+2)において用いる停止限界nは、受信されなかった地上電文(n+1)に含まれる停止限界(n+1)に対して外方(列車進行方向に対して列車に近い側)にあり、安全な走行ができることが確認されている範囲であるため、列車の走行の安全に問題を生じることはない。
FIG. 6 shows a case where the terrestrial telegram (n + 1) is not normally received in the control period (k + 2) of the on-board device 20.
Since the terrestrial telegram (n + 1) could not be normally received in the control cycle (k + 2) of the on-board device 20, the terrestrial telegram that the on-board device last successfully received in this control cycle is the terrestrial telegram n. The stop limit in the upper device 20 is not updated as the stop limit n, and the stoppable position received and confirmed in the ground device remains the stoppable position k. For this reason, the first and second speed check patterns in the on-board device are not updated, and the speed check control of the train is performed for the stop limit n and the stop possible position k. However, since the train speed (k + 2) and the train position (k + 2) are updated in the control cycle (k + 2) of the on-board device 20, the train position (k + 2) and the train speed (k + 2) are the first and second speeds. When the check pattern is exceeded, the brake is automatically controlled by the speed check control means 45 and the train stops. At this time, the stop limit n used by the on-board device in the control cycle (k + 2) is outside the stop limit (n + 1) included in the terrestrial telegram (n + 1) that was not received. Because it is in a range where it is confirmed that safe traveling is possible, there will be no problem with the traveling safety of the train.

一方、地上装置10においては、作成した最新の停止限界(n+1)によって当該列車を制御しようとする。ただし、この停止限界(n+1)は図6に図示された車上装置を備えた列車の前方に在線する列車および前方のルート構成情報に基づいて算出されたものであり、これらの情報は正常に更新されたものであるため、列車の走行の安全に問題を生じることはない。また、地上装置10は、図6に図示された車上装置を備えた列車の後続の列車に対しては、車上電文(k+1)に含まれる列車位置(k+1)などに基づいて停止限界などの情報を作成するが、車上電文(k+1)も地上装置において正常に受信できた情報であるため、列車の走行の安全に問題は生じない。   On the other hand, the ground device 10 tries to control the train by the latest stop limit (n + 1) created. However, the stop limit (n + 1) is calculated based on the train existing ahead of the train equipped with the on-board device shown in FIG. 6 and the route configuration information ahead. Since it has been updated, there is no problem with the safety of train travel. In addition, the ground device 10 has a stop limit or the like based on the train position (k + 1) included in the on-board telegram (k + 1) for the train following the train including the on-board device illustrated in FIG. However, since the on-board message (k + 1) is also information that can be normally received by the ground device, there is no problem in the safety of the train.

前述したように、車上装置20の制御周期(k+2)においては、列車位置(k+2)、列車速度(k+2)および停止可能位置(k+2)が算出されて車上電文(k+2)として地上装置10に送信される。   As described above, in the control cycle (k + 2) of the on-board device 20, the train position (k + 2), the train speed (k + 2), and the stoppable position (k + 2) are calculated, and the ground device 10 is used as the on-board message (k + 2). Sent to.

地上装置および車上装置間において、これ以降の通信が正常に行うことができれば、車上装置20において通常の処理に復帰することができる。また、何らかの理由によって所定時間以上継続して地上電文が車上装置において正常に受信できない場合、地上電文によって車上装置の停止限界情報および地上装置で受信確認された停止可能位置が更新されないため、いずれは停止可能位置に基づく第1の速度照査パターンまたは停止限界に基づく第2の速度照査パターンを超過することになり、速度照査手段45によって列車は安全に停車することになる。   If the subsequent communication can be normally performed between the ground device and the on-vehicle device, the on-vehicle device 20 can return to normal processing. In addition, if the ground message cannot be normally received in the on-board device for a certain time for some reason, the stop limit information of the on-vehicle device and the stoppable position confirmed by the ground device are not updated by the ground message. Eventually, the first speed check pattern based on the stoppable position or the second speed check pattern based on the stop limit will be exceeded, and the speed check means 45 will stop the train safely.

以上の図5、図6の説明においては、地上装置と車上装置との間でそれぞれ車上電文のみ、または地上電文のみの伝送に問題が生じた場合を示したが、車上電文と地上電文の通信が両方とも同時に正常に行えなくなった場合にも上述の処理は成立する。地上装置と車上装置間で正常な通信ができなくなった場合、それぞれの装置において正常に受信している最新の情報に基づいて列車の制御が行われる。このとき、車上装置においては、正常に受信されている停止限界および地上装置で受信確認された停止可能位置に基づいて列車のブレーキが制御されるが、これらは安全な走行が可能であることが確認されている情報であるため、この情報に基づいて列車が制御されても、列車の走行の安全に問題は生じない。また、地上装置においては、正常に受信済みの車上電文に含まれている過去の列車位置および停止可能位置の範囲内に列車が在線するものとして列車の制御を行うが、上記のように車上装置側でもこの範囲内に列車を停車させる制御を行っているため、列車の走行の安全に問題を生じることはない。さらに、車上装置と地上装置との間の通信が正常に行われない場合に地上装置で列車の正確な位置が不明となることに変わりはないが、本実施の形態のように停止可能位置の情報を停止限界位置の外方側に作成して、通信途絶などの異常時にはこの停止可能位置までに列車を停止させるようにすることで、地上装置が停止限界情報しか持たない場合と比べて、列車の在線範囲をより小さな範囲に特定することができる。   In the description of FIGS. 5 and 6 above, there has been shown a case where there is a problem in the transmission of only the on-board message or only the on-board message between the ground device and the on-board device. The above-described processing is also established when both of the electronic message communications cannot be performed normally at the same time. When normal communication cannot be performed between the ground device and the on-vehicle device, the train is controlled based on the latest information normally received by each device. At this time, in the on-board device, the brake of the train is controlled based on the stop limit that has been normally received and the stoppable position that has been confirmed to be received by the ground device, but these must be able to travel safely. Therefore, even if the train is controlled based on this information, there is no problem with the safety of the train. In the ground device, the train is controlled as if the train is in the range of the past train position and the stoppable position included in the on-board message that has been normally received. Since the upper device side also performs control to stop the train within this range, there is no problem with the safety of the train traveling. Furthermore, if communication between the on-board device and the ground device is not normally performed, the exact position of the train is unknown at the ground device, but the stoppable position as in this embodiment Compared to the case where the ground device has only stop limit information, the information on the outside of the stop limit position is created and the train is stopped up to this stoppable position when there is an abnormality such as communication interruption. , It is possible to specify the train on-line range to a smaller range.

なお、本実施の形態においては、車上装置で停止可能位置を算出して車上電文として地上装置に送信し、地上装置でこの車上電文を正常に受信確認できた場合には、この受信確認情報を地上電文によって地上装置から車上装置に送信することで、車上装置においても地上装置が車上電文を正常に受信したことを判断できるように構成しているが、車上装置から地上装置に対して、車上装置の速度照査パターン作成手段44によって第1の速度照査パターンを作成するために用いている地上装置で受信確認された停止可能位置を制御中の停止可能位置として送信するようにしても良い。このように構成すれば、地上装置と車上装置間の通信が途絶した場合にも、地上装置側では列車が在線する範囲をより精度良く特定することができる。   In this embodiment, the on-board device calculates a stoppable position and transmits it as an on-board message to the ground device. The confirmation information is transmitted from the ground device to the on-board device by the ground message, so that the on-board device can determine that the ground device has received the on-board message normally. For the ground device, the stoppable position received and confirmed by the ground device used for creating the first speed check pattern by the speed check pattern creation means 44 of the on-board device is transmitted as the stoppable position under control. You may make it do. With this configuration, even when communication between the ground device and the on-vehicle device is interrupted, the range where the train is present can be specified with higher accuracy on the ground device side.

次に、車上装置20における具体的な処理例として第1の処理例について説明する。
図7は、車上装置20における第1の処理例を説明するためのフローチャートである。
Next, a first processing example will be described as a specific processing example in the on-board device 20.
FIG. 7 is a flowchart for explaining a first processing example in the on-board device 20.

車上装置20では、上記列車速度検出手段42により所定周期で列車速度を検出し(ステップS11)、上記列車位置検出手段41により所定周期で連続的に列車位置を検出する(ステップS12)。また、車上装置20は、車上無線装置21により地上装置10からの電文(地上電文)を適宜受信する(ステップS13)。地上装置10は、地上電文を所定の周期で送信することを想定しているが、車上装置20は、必ずしも地上装置10からの地上電文を上記所定周期で受信しなくとも良い。つまり、地上電文の受信周期と車上装置20における処理周期は、必ずしも同期していない構成でも良いものとする。   In the on-board device 20, the train speed detecting means 42 detects the train speed at a predetermined period (step S11), and the train position detecting means 41 continuously detects the train position at a predetermined period (step S12). The on-board device 20 appropriately receives a message (terrestrial message) from the ground device 10 by the on-board wireless device 21 (step S13). Although it is assumed that the ground device 10 transmits a terrestrial telegram at a predetermined cycle, the on-board device 20 does not necessarily receive the terrestrial telegram from the ground device 10 at the predetermined cycle. That is, the ground message reception cycle and the processing cycle in the on-board device 20 may not necessarily be synchronized.

車上装置20の制御部は、所定処理周期で停止可能位置を算出し、所定処理周期で停止可能位置を車上電文として地上装置10へ送信する。一方、車上装置20の制御部は、停止可能位置に基づく速度照査制御を行うための速度照査パターンを地上装置10での正常受信が確認された最新の停止可能位置を用いて算出する。つまり、車上装置20は、所定周期で算出する停止可能位置ではなく地上装置10での正常受信が確認された最新の停止可能位置を用いて停止可能位置に基づく速度照査パターンを作成する。   The control unit of the on-board device 20 calculates a stoppable position at a predetermined processing cycle, and transmits the stoppable position at a predetermined processing cycle to the ground device 10 as an on-board message. On the other hand, the control unit of the on-board device 20 calculates a speed check pattern for performing speed check control based on the stoppable position using the latest stoppable position at which normal reception by the ground device 10 has been confirmed. That is, the on-board device 20 creates a speed verification pattern based on the stoppable position using the latest stoppable position that has been confirmed to be normally received by the ground device 10 instead of the stoppable position calculated at a predetermined cycle.

地上装置10からの地上電文を受信した場合(ステップS13)、車上装置20の制御部は、受信した地上電文に含まれる「受信確認情報」(たとえば、地上装置が受信した車上電文を示す車上電文ID)が新しいものであるか否かを判断する(ステップS14)。車上装置20の制御部は、地上装置10により受信が確認された停止可能位置により列車を制御する。このため、車上装置20の制御部は、受信確認情報としての車上電文IDが新しければ、当該車上電文に含まれていた停止可能位置(つまり、地上装置10による受信が確認できた停止可能位置)も新しいものであると判断する。   When receiving a terrestrial telegram from the ground device 10 (step S13), the control unit of the on-board device 20 indicates “reception confirmation information” included in the received terrestrial telegram (for example, the on-board message received by the ground device). It is determined whether the on-board message ID) is new (step S14). The control unit of the on-board device 20 controls the train based on the stoppable position at which reception is confirmed by the ground device 10. For this reason, if the on-board message ID as the reception confirmation information is new, the control unit of the on-board device 20 can confirm the stoppable position included in the on-board message (that is, reception by the ground device 10 can be confirmed). It is determined that the stoppable position is also new.

車上装置20の制御部は、地上装置10が新しい車上電文(新しい停止可能位置)を受信したか否かにより、列車制御に用いる停止可能位置を更新するか否かを判断する。また、停止可能位置算出手段43が所定処理周期で算出する停止可能位置と列車制御用の停止可能位置(地上装置での正常受信が確認できた最新の停止可能位置)とは、車上装置20内のメモリに保存される。列車制御用の停止可能位置(地上装置10での正常受信が確認できた停止可能位置)を更新すると判断した場合(ステップS14、YES)、車上装置20の制御部は、地上装置10での受信が確認できた最新の停止可能位置を列車制御用の停止可能位置として更新する(ステップS15)。   The control unit of the on-board device 20 determines whether or not to update the stoppable position used for train control based on whether or not the ground device 10 has received a new on-board message (new stoppable position). Further, the stoppable position calculated by the stoppable position calculation means 43 at a predetermined processing cycle and the stoppable position for train control (the latest stoppable position where normal reception at the ground device has been confirmed) are the on-board device 20. Saved in the memory. When it is determined to update the stoppable position for train control (the stoppable position at which normal reception at the ground device 10 has been confirmed) (step S14, YES), the control unit of the on-board device 20 The latest stoppable position that has been confirmed to be received is updated as a stoppable position for train control (step S15).

列車制御用の停止可能位置を更新すると、車上装置20の制御部は、更新した停止可能位置が停止限界よりも外方(列車に近い)か否かを確認する(ステップS16)。安全確保のため、列車は、停止限界の内方(列車の進行方向に対して前方側)に進めない。このため、停止可能位置が停止限界よりも外方でない場合(ステップS16、NO)、車上装置20の制御部は、地上電文により地上装置10から通知される停止限界を列車制御用の停止限界位置として列車を制御する(ステップS17)。   When the stoppable position for train control is updated, the control unit of the on-board device 20 checks whether or not the updated stoppable position is outside of the stop limit (closer to the train) (step S16). In order to ensure safety, the train cannot proceed inward of the stop limit (forward with respect to the traveling direction of the train). For this reason, when the stoppable position is not outside the stop limit (step S16, NO), the control unit of the on-board device 20 sets the stop limit notified from the ground device 10 by the ground telegram to the stop limit for train control. The train is controlled as a position (step S17).

列車制御用の停止可能位置が特定されると、車上装置20の制御部は、上記速度照査パターン作成手段44により地上装置10での受信が確認された最新の停止可能位置(更新した列車制御用の停止可能位置)に基づく速度照査パターン(第1の速度照査パターン)を作成(更新)する(ステップS18)。また、車上装置20の制御部は、地上装置10から受信した地上電文に含まれる停止限界に基づく速度照査パターン(第2の速度照査パターン)を作成(更新)する(ステップS19)。   When the stoppable position for train control is specified, the control unit of the on-board device 20 confirms reception of the latest stoppable position (updated train control updated by the speed check pattern creating unit 44 on the ground device 10). A speed check pattern (first speed check pattern) based on the stop position for use is created (updated) (step S18). Further, the control unit of the on-board device 20 creates (updates) a speed check pattern (second speed check pattern) based on the stop limit included in the ground message received from the ground device 10 (step S19).

一方、車上装置20の制御部は、所定の処理周期で現在の列車位置および現在の列車速度に基づく停止可能位置を算出する(ステップS20)。現在の列車位置及び列車速度に基づく停止可能位置を算出すると、車上装置20の制御部は、現在の列車位置、算出した停止可能位置および車上電文IDなどを含む車上電文を作成する(ステップS21)。列車位置、停止可能位置及び車上電文IDを車上電文を作成すると、車上装置20の制御部は、伝送制御手段46により作成した車上電文を車上無線装置21を介して地上装置10へ送信する(ステップS22)。   On the other hand, the control unit of the on-board device 20 calculates a stoppable position based on the current train position and the current train speed in a predetermined processing cycle (step S20). When the stop possible position based on the current train position and the train speed is calculated, the control unit of the onboard device 20 creates an onboard message including the current train position, the calculated stoptable position, the onboard message ID, and the like ( Step S21). When the on-board message is created based on the train position, the stoppable position, and the on-board message ID, the control unit of the on-board device 20 transmits the on-board message created by the transmission control means 46 via the on-board wireless device 21 to the ground device 10. (Step S22).

また、車上装置20の制御部は、上記速度照査制御手段45により地上装置10との無線通信に異常が発生した(無線通信が途絶した)か否かを監視する(ステップS23)。たとえば、車上装置20の制御部は、車上装置20が送信した車上電文に対する受信確認を含む新たな地上電文が所定時間内に受信できない場合、地上装置10との無線通信に異常が発生したと判断するようにしても良い。   Further, the control unit of the on-board device 20 monitors whether or not an abnormality has occurred in the wireless communication with the ground device 10 by the speed check control means 45 (wireless communication has been interrupted) (step S23). For example, the control unit of the on-board device 20 generates an abnormality in wireless communication with the ground device 10 when a new ground message including a reception confirmation for the on-board message transmitted by the on-board device 20 cannot be received within a predetermined time. You may make it judge that it was.

地上装置10との無線通信に異常が発生したことが検出されていない場合(ステップS23、NO)、車上装置20の制御部は、速度照査制御手段45により停止限界に基づく速度照査パターン(第2の速度照査パターン)を用いて列車速度などの速度照査制御(たとえば、照査速度パターンの超過によりブレーキ制御)を行う(ステップS24)。   When it is not detected that an abnormality has occurred in wireless communication with the ground device 10 (step S23, NO), the control unit of the on-board device 20 uses the speed check control means 45 to check the speed check pattern (first step). Speed check control such as a train speed (for example, brake control due to an excess of the check speed pattern) is performed (step S24).

また、地上装置10との無線通信に異常が発生した(無線通信が途絶した)ことが検出された場合(ステップS23、YES)、車上装置20の制御部は、速度照査制御手段45により停止可能位置に基づく速度照査パターン(第1の速度照査パターン)を用いて列車速度などの速度照査制御(たとえば、照査速度パターンの超過によりブレーキ制御)を行う(ステップS25)。   Further, when it is detected that an abnormality has occurred in wireless communication with the ground device 10 (wireless communication has been interrupted) (YES in step S23), the control unit of the on-board device 20 is stopped by the speed check control means 45. Using the speed check pattern (first speed check pattern) based on the possible positions, speed check control such as train speed (for example, brake control by exceeding the check speed pattern) is performed (step S25).

上記のような処理によれば、車上装置は、地上装置との無線伝送に異常が発生していなければ、停止限界位置に基づいて列車を制御でき、地上装置との無線伝送に異常が発生した場合には、停止可能位置に基づいて列車を制御できる。この結果として、無線伝送に異常が発生した場合、車上装置は、地上装置で受信が確認できている最新の停止可能位置までの範囲内に存在するように列車を制御できる。言い換えれば、地上装置は、無線伝送に異常が発生した場合には、地上装置は、車上装置から確実に受信できている最新の停止可能位置までの範囲内に列車が存在すると確定できる。   According to the above processing, the on-board device can control the train based on the stop limit position if there is no abnormality in the wireless transmission with the ground device, and the abnormality occurs in the wireless transmission with the ground device. In this case, the train can be controlled based on the stoppable position. As a result, when an abnormality occurs in the wireless transmission, the on-board device can control the train so that the on-board device exists within the range up to the latest stoppable position that has been confirmed to be received by the ground device. In other words, when an abnormality occurs in the radio transmission, the ground device can determine that the ground device exists within the range up to the latest stoppable position that can be reliably received from the on-board device.

次に、車上装置20における第2の処理例について説明する。
図8は、車上装置20における第2の処理例を説明するためのフローチャートである。
Next, a second processing example in the on-board device 20 will be described.
FIG. 8 is a flowchart for explaining a second processing example in the on-board device 20.

図8に示す第2の処理例は、図7に示す第1の処理例と基本的な処理の流れは同様である。たとえば、図8に示すステップS11〜S22およびS24の処理は、図7に示すステップS11〜S22およびS24の処理と同様な処理である。このため、図8に示すステップS11〜S22およびS24については詳細な説明を省略するものとする。   The second processing example shown in FIG. 8 has the same basic processing flow as the first processing example shown in FIG. For example, the processes of steps S11 to S22 and S24 shown in FIG. 8 are the same as the processes of steps S11 to S22 and S24 shown in FIG. For this reason, detailed description shall be abbreviate | omitted about step S11-S22 and S24 shown in FIG.

図8に示す第2の処理例では、車上装置20の制御部は、地上装置10との無線通信が途絶したか否かを監視している。たとえば、車上装置20の制御部は、地上装置10からの新たな地上電文が所定時間以上受信できない場合、地上装置10との無線通信が途絶(異常)となったものと判断する(ステップS31)。地上装置10との無線通信が途絶していない場合(ステップS31、YES)、車上装置20の制御部は、速度照査制御手段45により作成した停止限界に基づく速度照査パターン(第2の速度照査パターン)を用いて列車速度などの速度照査制御(たとえば、照査速度パターンの超過によりブレーキ制御)を行う(ステップS24)。   In the second processing example shown in FIG. 8, the control unit of the on-board device 20 monitors whether or not wireless communication with the ground device 10 has been interrupted. For example, when a new terrestrial telegram from the ground device 10 cannot be received for a predetermined time or more, the control unit of the on-board device 20 determines that wireless communication with the ground device 10 has been interrupted (abnormal) (step S31). ). When the wireless communication with the ground device 10 is not interrupted (step S31, YES), the control unit of the on-board device 20 uses the speed check pattern (second speed check) based on the stop limit created by the speed check control means 45. The pattern is used to perform a speed check control such as a train speed (for example, a brake control when the check speed pattern is exceeded) (step S24).

地上装置10との無線通信が途絶したと判断した場合(ステップS31、YES)、車上装置20の制御部は、当該列車に搭載されている非常停止ブレーキを動作させる処理を行う(ステップS32)。非常停止ブレーキは、列車を確実に短い距離で停止させる機能である。このため、非常停止ブレーキは、少なくとも停止可能位置より外方(列車進行方向に対して手前側)に列車を停止させるものと考えられる。   When it is determined that wireless communication with the ground device 10 has been interrupted (step S31, YES), the control unit of the on-board device 20 performs a process of operating the emergency stop brake mounted on the train (step S32). . The emergency stop brake is a function that reliably stops the train at a short distance. For this reason, it is considered that the emergency stop brake stops the train at least outward from the stoppable position (front side with respect to the train traveling direction).

たとえば、鉄道事業者などでは、運用方針により異常が発生した場合には非常停止ブレーキを動作させると決められていることがある。このような運用方針では、地上装置10との無線伝送が途絶した場合、車上装置20の制御部は、非常停止ブレーキで列車を停止させる。このような場合であっても、非常停止ブレーキによる停止位置は少なくとも停止可能位置より外方(列車進行方向に対して手前側)である。   For example, a railway operator may be determined to operate an emergency stop brake when an abnormality occurs according to an operation policy. In such an operation policy, when wireless transmission with the ground device 10 is interrupted, the control unit of the on-board device 20 stops the train with the emergency stop brake. Even in such a case, the stop position by the emergency stop brake is at least outward from the stop possible position (front side with respect to the train traveling direction).

なお、上記のような非常停止ブレーキにより非常停止した場合、車上装置20は、たとえば、乗務員が異常の解消を確認した後にマニュアル操作で通常の制御へ復帰するようにしても良い。また、非常停止状態から通常制御への復帰処理は、車上装置20が自動的に実行するようにしても良い。たとえば、車上装置20の制御部は、異常の解消(正常な通信状態への復帰)を確認した後、地上装置10から制御命令に従って、当該列車を通常制御するようにしても良い。   When an emergency stop is caused by the emergency stop brake as described above, the on-board device 20 may return to normal control by manual operation after the crew member confirms that the abnormality has been eliminated, for example. Moreover, the on-board device 20 may automatically execute the return processing from the emergency stop state to the normal control. For example, the control unit of the on-board device 20 may normally control the train according to a control command from the ground device 10 after confirming that the abnormality has been resolved (return to a normal communication state).

上記のような第2の処理例によれば、無線通信に異常が発生した場合には非常停止ブレーキを動作させる運用方針であっても、車上装置20は、少なくとも停止可能位置より外方(列車進行方向に対して手前側)に列車を留めることができる。この結果として、上記のような第2の処理例によれば、地上装置10では、車上装置20から受信できている最新の停止可能位置までの範囲内に列車が存在すると確定できる。   According to the second processing example as described above, even if the operation policy is to operate the emergency stop brake when an abnormality occurs in wireless communication, the on-board device 20 is at least outward (from the stoppable position). The train can be stopped on the near side of the train traveling direction. As a result, according to the second processing example as described above, the ground device 10 can determine that a train exists within the range up to the latest stoppable position that can be received from the on-board device 20.

なお、図7あるいは図8のフローチャートに示す処理の流れは、車上装置における処理の流れの一例を示すものであり、処理内容あるいは処理順序を限定するものではない。たとえば、車上装置では、地上電文の受信処理、列車の速度検出処理、列車の位置検出処理、停止可能位置の算出処理、車上電文の作成処理、車上電文の送信処理、停止限界位置に基づく速度照査パターンの作成処理、停止可能位置に基づく速度照査パターンの作成処理、および速度照査制御などを独立したタスクとして実行して良い。さらには、地上電文の受信処理、列車の速度検出処理、列車の位置検出処理、停止可能位置の算出処理、車上電文の作成処理、車上電文の送信処理、第1の速度照査パターンの作成処理、第2の速度照査パターンの作成処理、および速度照査制御処理などの処理を異なる装置で実行し、それらの装置間で処理結果などの情報を相互に伝送しあうシステム全体を車上装置として列車に搭載しても良い。   The process flow shown in the flowchart of FIG. 7 or FIG. 8 shows an example of the process flow in the on-board device, and does not limit the processing content or the processing order. For example, in the on-board device, the reception processing of the ground message, the train speed detection processing, the train position detection processing, the stop position calculation processing, the on-board message creation processing, the on-board message transmission processing, the stop limit position The speed verification pattern creation processing based on the speed stop pattern creation processing based on the stoppable position, the speed verification control, and the like may be executed as independent tasks. Furthermore, reception processing of ground messages, train speed detection processing, train position detection processing, stop position calculation processing, on-board message creation processing, on-board message transmission processing, and creation of a first speed check pattern The entire system that executes processing, second speed verification pattern creation processing, speed verification control processing, and other processing on different devices and mutually transmits information such as processing results between these devices as an on-board device It may be mounted on a train.

次に、地上装置10における具体的な処理例について説明する。
図9は、地上装置10における処理例を説明するためのフローチャートである。
地上装置10では、図9に示すような処理を走行路上において制御対象となる全列車に対して実行する。すなわち、地上装置10では、地上無線装置11により各列車に搭載された車上装置20からの電文(車上電文)を適宜受信する。車上装置20は車上電文を所定の周期で送信するが、地上装置10は、必ずしも車上装置20からの車上電文を所定の周期で受信しなくとも良い。つまり、地上装置10は、車上電文の受信周期と地上電文を送信するための処理周期とが必ずしも同期していなくとも良い。
Next, a specific processing example in the ground device 10 will be described.
FIG. 9 is a flowchart for explaining a processing example in the ground device 10.
In the ground apparatus 10, the process as shown in FIG. 9 is executed for all trains to be controlled on the traveling road. That is, in the ground device 10, the terrestrial radio device 11 appropriately receives a message (on-vehicle message) from the on-vehicle device 20 mounted on each train. The on-board device 20 transmits the on-board message at a predetermined cycle, but the ground device 10 does not necessarily receive the on-board message from the on-board device 20 at the predetermined cycle. That is, the ground device 10 does not necessarily have to synchronize the on-board message reception cycle and the processing cycle for transmitting the terrestrial message.

制御対象とする列車に搭載された車上装置20からの車上電文を受信した場合(ステップS41、YES)、地上装置10の制御部は、受信した車上電文に含まれる車上電文ID、列車位置情報、および、停止可能位置情報を取得する(ステップS42)。地上装置10は、制御対象とする列車に関する情報として、最新の車上電文に含まれる列車位置情報及び停止可能位置情報を車上電文IDに対応づけて記憶する。このため、車上電文を受信すると、地上装置10の制御部は、受信した車上電文の車上電文IDが記憶している車上電文IDよりも新しいか否かにより、当該列車に関する情報(列車位置情報および停止可能位置情報)を更新するか否かを判断する(ステップS43)。   When the on-board message is received from the on-board device 20 mounted on the train to be controlled (step S41, YES), the control unit of the ground device 10 receives the on-board message ID included in the received on-board message, Train position information and stoppable position information are acquired (step S42). The ground device 10 stores train position information and stoppable position information included in the latest on-board telegram as information on the train to be controlled in association with the on-board telegram ID. For this reason, when the on-board message is received, the control unit of the ground device 10 determines whether the on-board message ID of the received on-board message is newer than the on-board message ID stored ( It is determined whether or not (train position information and stoppable position information) is updated (step S43).

受信した車上電文の車上電文IDが保存している車上電文IDよりも新しいと判断した場合(ステップS43、YES)、車上装置20の制御部は、前回までに無線通信異常となっていた列車(つまり、無線通信が途絶した状態から復帰した直後の列車)でないかを確認する(ステップS44)。無線通信が途絶した状態から復帰した直後でない場合、車上装置20の制御部は、列車位置情報を更新する(ステップS55)。無線通信が途絶した状態から復帰した直後の列車である場合、車上装置20の制御部は、無線通信による制御を通常制御に復帰させる復帰処理を行う(ステップS45)。   When it is determined that the on-board message ID of the received on-board message is newer than the stored on-board message ID (step S43, YES), the control unit of the on-board device 20 has a wireless communication abnormality by the previous time. It is confirmed whether it is a train that has been stopped (that is, a train immediately after returning from a state in which wireless communication is interrupted) (step S44). If it is not immediately after returning from the state where the wireless communication is interrupted, the control unit of the on-board device 20 updates the train position information (step S55). In the case of a train immediately after returning from a state in which wireless communication has been interrupted, the control unit of the on-board device 20 performs a return process for returning control by wireless communication to normal control (step S45).

なお、通常制御への復帰処理は、列車制御システムが自動的に行うものであっても良いし、列車の運行管理に係る係員が状況を確認した上で、係員による手動操作によって通常制御への復帰させるようにしても良い。通常制御の復帰処理については、たとえば、鉄道事業者の運用方針に準じて決定される。   Note that the return processing to normal control may be performed automatically by the train control system, or after confirming the situation by a person in charge of train operation management, You may make it return. The normal control return processing is determined in accordance with, for example, the operation policy of the railway operator.

車上装置20との無線通信が途絶したと判断した場合(ステップS46、YES)、地上装置10の制御部は、無線通信の途絶に対応する処理として、異常時処理(伝送途絶時処理)を行う(ステップS47)。地上装置10の制御部は、無線通信の途絶を検出するための所定時間を超過しても特定の列車に関する情報が更新されていない場合(つまり、特定の列車からの新しい車上電文が所定時間以上受信できない場合)、当該列車の車上装置20との無線通信の異常(途絶)が発生したものと判断する。   When it is determined that the wireless communication with the on-vehicle device 20 has been interrupted (step S46, YES), the control unit of the ground device 10 performs an abnormal process (transmission interruption process) as a process corresponding to the wireless communication interruption. This is performed (step S47). When the control unit of the ground device 10 has not updated the information regarding the specific train even if the predetermined time for detecting the interruption of the wireless communication is exceeded (that is, a new on-board message from the specific train is If it cannot be received), it is determined that an abnormality (disruption) in wireless communication with the on-board device 20 of the train has occurred.

なお、地上装置10は、新しい車上電文が受信できない場合にだけ無線通信の途絶を検出するのではなく、地上無線装置11の故障や異常、あるいは、地上装置10と地上無線装置11との伝送路における故障や異常などを検出することにより、無線通信の途絶を検出するようにしても良い。たとえば、地上無線装置11、あるいは、地上装置10と地上無線装置11との伝送路における故障や異常は、たとえば、ハードウェアによる故障検出あるいはポーリングによる異常検出などによって検出しても良い。   The ground device 10 does not detect the interruption of wireless communication only when a new on-board message cannot be received, but a failure or abnormality of the ground wireless device 11 or transmission between the ground device 10 and the ground wireless device 11. By detecting a failure or abnormality in the road, the interruption of wireless communication may be detected. For example, a failure or abnormality in the transmission path between the terrestrial radio apparatus 11 or the terrestrial apparatus 10 and the terrestrial radio apparatus 11 may be detected by, for example, detecting a failure by hardware or detecting an abnormality by polling.

異常時処理(伝送途絶時処理)としては、地上装置10の制御部は、以下の(1)〜(4)に示すような処理を実行することが考えられる。
(1)地上装置10は、無線通信が途絶した車上装置20を搭載する列車を異常発生列車と認識する。(2)無線通信が途絶した車上装置20を搭載する列車に非常停止信号を送信するなどにより当該列車を停止させる制御信号を送出する(ただし、無線通信による伝送が途絶えている場合、列車に信号が到達しない可能性もあるが、地上装置10から車上装置20への一方向への伝送は可能であることもありうるため当該処理は実行すべきである)。(3)無線通信が途絶した車上装置20を搭載する列車(異常発生列車)以外の列車(他の列車)に対する処理として、異常発生列車の在線可能範囲(正常受信できた車上電文で通知された当該列車の列車尾端から停止可能位置までの間)に他の列車が進入しないように、他の列車への地上電文を作成する。つまり、他の列車を制御するための停止限界位置情報などの情報は、異常発生列車の位置が受信できた最後の停止可能位置までの範囲であるとして作成される。(4)異常発生列車の在線可能範囲におけるルートは変更しないように保持する。
As an abnormal process (transmission interruption process), it is conceivable that the control unit of the ground device 10 executes processes as shown in the following (1) to (4).
(1) The ground device 10 recognizes a train equipped with the on-board device 20 in which wireless communication is interrupted as an abnormal train. (2) Sending a control signal for stopping the train by transmitting an emergency stop signal to a train equipped with the on-board device 20 in which wireless communication is interrupted (however, if transmission by wireless communication is interrupted, There is a possibility that the signal does not reach, but since the transmission from the ground device 10 to the on-vehicle device 20 may be possible in one direction, this processing should be executed). (3) As a process for trains (other trains) other than the train (abnormal train) equipped with the on-board device 20 in which wireless communication has been interrupted, the on-line available range of the abnormal train (notified by an on-board message that has been successfully received) The telegram to other trains is created so that other trains do not enter the train from the tail end of the train to the stoppable position. That is, information such as stop limit position information for controlling other trains is created as a range from the position of the train in which an abnormality has occurred to the last stoppable position. (4) The route in the possible range of the train where the abnormality has occurred is kept so as not to change.

なお、上述したS41からここまでの処理は、地上装置10の制御対象範囲内に在線する全ての列車を対象として行う。   In addition, the process from S41 mentioned above to this is performed for all the trains which exist in the control object range of the ground apparatus 10.

また、地上装置10の制御部は、制御対象の列車に対するルート構成情報を所定の処理周期で取得する(ステップS48)。制御対象の列車に対するルート構成情報を取得すると、地上装置10の制御部は、取得したルート構成情報で示されるルート構成が正常かを確認し、ルート構成に関する異常あるいは故障などを検出する(ステップS49)。ルート構成が正常でないと判断した場合、あるいは、ルート構成に異常あるいは故障が含まれると判断した場合(ステップS49、NO)、地上装置10の制御部は、ルート構成の異常に対応する処理として異常時処理(ルート構成異常時処理)を行う(ステップS50)。なお、ルート構成異常処理としては、異常発生列車ではなく異常が発生した区間(ルート)として、上述した異常時処理(伝送途絶時処理)に準ずる処理を行う。   Further, the control unit of the ground device 10 acquires route configuration information for the train to be controlled at a predetermined processing cycle (step S48). When the route configuration information for the control target train is acquired, the control unit of the ground device 10 confirms whether the route configuration indicated by the acquired route configuration information is normal, and detects an abnormality or failure related to the route configuration (step S49). ). When it is determined that the route configuration is not normal, or when it is determined that the route configuration includes an abnormality or failure (NO in step S49), the control unit of the ground device 10 performs an abnormality as a process corresponding to the abnormality in the route configuration. Time processing (route configuration abnormality processing) is performed (step S50). In addition, as route configuration abnormality processing, processing according to the above-described abnormality processing (transmission interruption processing) is performed as a section (route) where an abnormality has occurred, not an abnormal train.

また、地上装置10の制御部は、所定の処理周期で、当該列車の在線位置を追跡するため、当該列車の在線範囲を確定する。たとえば、無線通信の途絶が発生していない場合(継続的な無線通信ができている場合)、地上装置10の制御部は、受信できた最新の列車位置(車両の後端から先端までの範囲)を当該列車の在線範囲として確定する。また、無線通信が途絶している車上装置を搭載する列車については、地上装置10の制御部は、最後に受信した列車位置から停止可能位置までの範囲を当該列車の在線範囲として確定する(ステップS51)。確定した在線範囲を示す情報は、地上装置10のメモリに記憶する。さらに、地上装置10の制御部は、正常に受信できた最新の列車位置と、上述したルート構成情報、全列車の在線情報に基づいて当該列車への停止限界情報を作成する(ステップS52)。作成した停止限界情報は、地上装置10内のメモリに記憶する。   In addition, the control unit of the ground device 10 determines the in-line range of the train in order to track the in-line position of the train in a predetermined processing cycle. For example, when the wireless communication is not interrupted (when continuous wireless communication is possible), the control unit of the ground device 10 receives the latest train position (range from the rear end to the front end of the vehicle). ) Is determined as the current range of the train. In addition, for a train equipped with an on-board device in which wireless communication is interrupted, the control unit of the ground device 10 determines the range from the last received train position to the stoppable position as the current line range of the train ( Step S51). Information indicating the determined on-line range is stored in the memory of the ground device 10. Further, the control unit of the ground device 10 creates stop limit information for the train based on the latest train position that can be normally received, the above-described route configuration information, and on-track information for all trains (step S52). The created stop limit information is stored in a memory in the ground device 10.

たとえば、図10(a)〜(c)は、地上装置10が把握できる列車位置を示す図である。
図10(a)は、車上装置20との無線通信が正常な場合に地上装置10が把握できる列車位置を示す図である。図10(a)に示すように、無線通信が正常であれば、地上装置10は、車上装置20から受信する最新の車上電文に含まれる列車位置に基づいて列車が存在する範囲を確定できる。
図10(b)は、車上電文に停止可能位置を含まない形態において無線通信に異常が発生した場合に、地上装置10が把握できる列車位置を示す図である。車上電文に停止可能位置を含まない場合、車上装置20との無線通信が途絶すると、地上装置10では、図10(b)に示すように、列車が在線する範囲を停止限界位置までの範囲として把握せざるを得ない。
For example, FIGS. 10A to 10C are diagrams illustrating train positions that the ground device 10 can grasp.
FIG. 10A is a diagram illustrating train positions that can be grasped by the ground device 10 when wireless communication with the on-vehicle device 20 is normal. As shown in FIG. 10 (a), if the wireless communication is normal, the ground device 10 determines the range in which the train exists based on the train position included in the latest on-board message received from the on-board device 20. it can.
FIG. 10B is a diagram illustrating train positions that can be grasped by the ground device 10 when an abnormality occurs in wireless communication in a form in which the on-board message does not include a stoppable position. When the on-board message does not include a stoppable position and the wireless communication with the on-board device 20 is interrupted, the ground device 10 sets the range where the train is located to the stop limit position as shown in FIG. It must be understood as a range.

図10(c)は、車上電文に停止可能位置を含む形態(地上装置10と地上装置10とが停止可能位置を共有できる形態)において無線通信に異常が発生した場合に、地上装置10が把握できる列車位置を示す図である。図10(c)に示すように、車上装置20と地上装置10とが停止可能位置を共有していれば、車上装置20は、無線通信に異常が発生した場合、地上装置10で把握している停止可能位置までの範囲に列車を停止させることができる。すなわち、無線通信に異常が発生した場合、地上装置10は、車上装置20から受信できている停止可能位置までの範囲を当該列車の在線範囲と判定できる。また、停止可能位置は、停止限界位置よりも列車に近い位置である。従って、停止可能位置を共有することにより、無線通信に異常が発生した場合であっても、当該列車の在線位置を停止限界位置までの範囲よりも狭い範囲に確定できる。   FIG. 10C illustrates a case where the ground device 10 is in an abnormal state in wireless communication in a form in which the on-board message includes a stoppable position (a form in which the ground device 10 and the ground device 10 can share a stoppable position). It is a figure which shows the train position which can be grasped | ascertained. As shown in FIG. 10C, if the on-board device 20 and the ground device 10 share a stoppable position, the on-board device 20 grasps the ground device 10 when an abnormality occurs in wireless communication. The train can be stopped within the range up to the stop possible position. That is, when an abnormality occurs in wireless communication, the ground device 10 can determine the range up to the stoppable position that can be received from the on-board device 20 as the on-line range of the train. The stoppable position is closer to the train than the stop limit position. Therefore, by sharing the stoppable position, even if an abnormality occurs in wireless communication, the on-line position of the train can be determined in a range narrower than the range up to the stop limit position.

最新の列車位置などに基づく停止限界情報を作成すると、地上装置10の制御部は、作成した停止限界情報、受信確認情報(例えば、受信できている最新の車上電文の車上電文ID)、および地上電文番号を含む地上電文を作成する(ステップS53)。停止限界情報、受信確認情報および地上電文番号を含む地上電文を作成すると、地上装置10の制御部は、地上無線装置11により作成した地上電文を送信する(ステップS54)。   When the stop limit information based on the latest train position or the like is created, the control unit of the ground device 10 creates the created stop limit information, reception confirmation information (for example, the on-board message ID of the latest on-board message that can be received), A terrestrial telegram including the terrestrial telegram number is created (step S53). When the terrestrial telegram including the stop limit information, the reception confirmation information, and the terrestrial telegram number is created, the control unit of the ground device 10 transmits the terrestrial telegram created by the terrestrial radio device 11 (step S54).

なお、図9のフローチャートに示す処理の流れは、地上装置10における処理の流れの一例を示すものであり、処理内容あるいは処理順序を限定するものではない。たとえば、地上装置10では、車上電文の受信処理、列車位置情報の更新処理、ルート構成情報の取得処理、停止限界位置の算出処理、列車の在線範囲の更新処理、地上電文の作成処理、地上電文の送信処理などを独立したタスクとして実行して良い。さらには、車上電文の受信処理、列車位置情報の更新処理、ルート構成情報の取得処理、停止限界位置の算出処理、列車の在線範囲の更新処理、地上電文の作成処理、地上電文の送信処理などの処理を異なる装置で実行し、それらの装置間で処理結果などの情報を相互に伝送しあうシステム全体を地上装置としても良い。   Note that the processing flow shown in the flowchart of FIG. 9 shows an example of the processing flow in the ground device 10 and does not limit the processing content or processing order. For example, in the ground device 10, on-board message reception processing, train position information update processing, route configuration information acquisition processing, stop limit position calculation processing, train existing line range update processing, ground message creation processing, ground The transmission process of a message may be executed as an independent task. Furthermore, on-board message reception processing, train position information update processing, route configuration information acquisition processing, stop limit position calculation processing, train on-line range update processing, ground message creation processing, ground message transmission processing The entire system that executes processing such as these on different devices and mutually transmits information such as processing results between the devices may be a ground device.

上記のように、列車制御システムでは、車上装置において作成した停止可能位置を地上装置と共有し、地上装置での受信を確認した停止可能位置に基づく速度照査パターンを作成する。これにより、車上装置及び地上装置間で通信異常が発生した場合であっても、車上装置は、地上装置での受信確認ができた最新の停止可能位置に基づく速度照査パターンによって速度照査制御を行うことができる。この結果として、地上装置では、車上装置及び地上装置間で通信異常が発生した場合であっても、当該列車が在線すると考えられる範囲(確実に列車が在線すると想定すべき範囲)をより小さく限定された範囲(停止可能位置までの範囲)に絞り込むことができる。   As described above, in the train control system, the stoppable position created in the on-board device is shared with the ground device, and a speed check pattern based on the stoppable position confirmed to be received by the ground device is created. As a result, even when a communication abnormality occurs between the on-board device and the ground device, the on-board device controls the speed check by the speed check pattern based on the latest stoppable position that has been confirmed to be received by the ground device. It can be performed. As a result, in the ground device, even if a communication abnormality occurs between the on-board device and the ground device, the range in which the train is considered to be on the line (the range that should be assumed that the train is on the line reliably) is smaller. It is possible to narrow down to a limited range (a range up to a stoppable position).

すなわち、無線通信を用いた列車制御システムにおいては、列車位置をリアルタイムに検出できるのは車上装置側だけである。このため、車上装置と地上装置との伝送に異常が発生した場合、地上装置では、現在の列車位置を正確に特定できなくなる。列車位置が正確に特定できない場合、列車運行の安全性を確保するため、列車制御システムは、確実に列車が存在する範囲を仮定して列車制御を行う。しかしながら、列車の位置を広い範囲で特定すると、他の列車を効率的に制御するのが難しくなる。   That is, in the train control system using wireless communication, only the on-board device side can detect the train position in real time. For this reason, when an abnormality occurs in the transmission between the on-vehicle device and the ground device, the ground device cannot accurately identify the current train position. When the train position cannot be specified accurately, the train control system performs the train control on the assumption that the train exists in order to ensure the safety of the train operation. However, if the position of the train is specified in a wide range, it becomes difficult to efficiently control other trains.

上述した実施の形態に係る列車制御システムでは、無線通信に異常が発生した場合であっても、地上装置は、列車の在線範囲を地上装置が認識している最新の停止可能位置までの範囲に特定することが可能であり、列車運行の安全性と効率性とを高度に両立させることが可能となる。また、本実施の形態に係る列車制御システムでは、異常時のために車軸検知装置などの外部装置を設置する必要もなくなり、システム全体のコストを低減することも期待できる。   In the train control system according to the embodiment described above, even if an abnormality occurs in wireless communication, the ground device is within the range up to the latest stoppable position recognized by the ground device. Therefore, it is possible to achieve a high balance between safety and efficiency of train operation. Further, in the train control system according to the present embodiment, it is not necessary to install an external device such as an axle detection device in case of an abnormality, and it can be expected that the cost of the entire system is reduced.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲の記載を付記する。
[1]
列車に搭載した車上装置と地上に設置した地上装置とが無線通信する列車制御システムにおいて、
前記車上装置は、
前記列車の位置を検出する位置検出手段と、
前記列車の停止可能位置を算出する停止可能位置算出手段と、
前記停止可能位置算出手段により算出した停止可能位置と前記位置検出手段により検出した列車位置とを含む車上電文を前記地上装置へ送信する車上電文送信手段と、を有し、
前記地上装置は、
前記車上装置からの車上電文を受信する車上電文受信手段と、
前記車上装置を搭載する前記列車が走行する走行路上に存在する各列車の在線位置を示す列車在線情報を作成する列車在線情報作成手段と、
前記列車が走行する走行路上で構成されているルートを示すルート構成情報を取得するルート構成情報作成手段と、
前記列車在線情報と前記ルート構成情報と前記列車の位置情報とから前記列車に対する停止限界位置を示す停止限界情報を作成する停止限界情報作成手段と、
前記車上電文受信手段により正常に受信できた停止可能位置を示す受信確認情報と前記停止限界情報とを含む地上電文を送信する地上電文送信手段と、を有し、
前記車上装置は、さらに、
前記停止限界情報と受信確認情報とを含む地上電文を受信する地上電文受信手段と、
前記地上装置との無線通信が正常である場合、前記地上電文受信手段で受信した停止限界位置に基づいて前記列車を制御し、前記地上装置との無線通信に異常が発生した場合、前記地上電文受信手段で受信した前記受信確認情報により前記地上装置が正常に受信したことを確認できた停止可能位置までの範囲に前記列車を停止させる列車制御手段と、を有する列車制御システム。
[2]
前記地上装置の前記列車在線情報作成手段は、前記車上装置との無線通信に異常が発生した場合、前記車上装置を搭載する前記列車の在線位置を前記車上装置から最後に受信した車上電文に含まれる列車位置と停止可能位置との範囲に決定する、
前記[1]に記載の列車制御システム。
[3]
前記車上装置の前記車上電文送信手段は、前記停止可能位置と前記列車位置とに加えて車上電文IDを含む車上電文を前記地上装置へ送信し、
前記地上装置の前記地上電文送信手段は、前記受信確認情報として正常に受信できた停止可能位置に対応する車上電文IDを含む地上電文を送信する、
前記[1]又は[2]の何れかに記載の列車制御システム。
[4]
前記車上装置は、さらに、前記地上電文受信手段で受信した停止限界位置に基づく速度照査パターンと前記地上電文受信手段で受信した前記受信確認情報により前記地上装置が正常に受信したことを確認できた停止可能位置に基づく速度照査パターンとを作成する作成手段を有し、
前記車上装置の前記列車制御手段は、前記地上装置との無線通信が正常である場合、前記停止限界位置に基づく速度照査パターンで前記列車を制御し、前記地上装置との無線通信に異常が発生した場合、前記停止可能位置に基づく速度照査パターンで前記列車を制御する、
前記[1]乃至[3]の何れか1つに記載の列車制御システム。
[5]
前記車上装置の前記列車制御手段は、前記地上装置との無線通信に異常が発生した場合、前記列車に搭載されている非常停止ブレーキにより前記列車を停止させる、
前記[1]乃至[3]の何れか1つに記載の列車制御システム。
[6]
列車に搭載され、地上に設置した地上装置と無線通信する車上装置において、
前記列車の位置を検出する位置検出手段と、
前記列車の停止可能位置を算出する停止可能位置算出手段と、
前記停止可能位置算出手段により算出した停止可能位置と前記位置検出手段により検出した列車位置と電文番号とを含む車上電文を前記地上装置へ送信する送信手段と、
前記地上装置が正常に受信できた停止可能位置を示す受信確認情報と前記地上装置が正常に受信できた列車位置に基づいて作成した停止限界位置とを含む地上電文を受信する受信手段と、
前記地上装置との無線通信が正常である場合、前記受信手段で受信した停止限界位置に基づいて前記列車を制御し、前記地上装置との無線通信に異常が発生した場合、前記受信手段で受信した前記受信確認情報により前記地上装置が正常に受信したことを確認できた停止可能位置までの範囲に前記列車を停止させる列車制御手段と、
を有する車上装置。
[7]
地上に設置され、走行路上の各列車に搭載された各車上装置と無線通信する地上装置において、
制御対象とする列車に搭載された車上装置から列車位置と停止可能位置とを含む車上電文を受信する受信手段と、
前記制御対象の列車が走行する走行路上に存在する各列車の在線位置を示す列車在線情報を作成する列車在線情報作成手段と、
前記制御対象の列車が走行する走行路上で構成されているルートを示すルート構成情報を取得するルート構成情報作成手段と、
前記列車在線情報と前記ルート構成情報と前記制御対象の列車に搭載された車上装置から受信した列車位置とから前記制御対象の列車に対する停止限界を示す停止限界情報を作成する停止限界情報作成手段と、
前記受信手段により前記制御対象の列車に搭載された車上装置から正常に受信できた停止可能位置を示す受信確認情報と前記停止限界情報とを含む地上電文を送信する送信手段と、
を有する地上装置。
Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
Hereinafter, the description of the scope of claims at the beginning of application of the present application will be added.
[1]
In a train control system in which an on-board device mounted on a train and a ground device installed on the ground communicate wirelessly,
The on-board device is:
Position detecting means for detecting the position of the train;
Stop possible position calculating means for calculating the stop possible position of the train;
An on-board message transmitting means for transmitting an on-board message including the stop-possible position calculated by the stop-possible position calculating means and the train position detected by the position detecting means to the ground device;
The ground device is
On-board message receiving means for receiving an on-board message from the on-board device;
Train on-line information creating means for creating train on-line information indicating the on-line position of each train existing on the travel path on which the train on which the on-board device is mounted travels,
Route configuration information creating means for acquiring route configuration information indicating a route configured on a travel route on which the train travels;
Stop limit information creating means for creating stop limit information indicating a stop limit position for the train from the train presence line information, the route configuration information, and the position information of the train,
A terrestrial telegram transmission unit that transmits a terrestrial telegram including reception confirmation information indicating the stoppable position that has been successfully received by the on-board telegram reception unit, and the stop limit information;
The on-board device further includes:
A terrestrial telegram receiving means for receiving a terrestrial telegram including the stop limit information and reception confirmation information;
When the wireless communication with the ground device is normal, the train is controlled based on the stop limit position received by the ground message receiving means, and when an abnormality occurs in the wireless communication with the ground device, the ground message A train control system comprising: train control means for stopping the train in a range up to a stoppable position where it was confirmed that the ground device was normally received by the reception confirmation information received by the reception means.
[2]
The on-train information generating means of the ground device, when an abnormality occurs in wireless communication with the on-board device, the vehicle that lastly received the on-line position of the train on which the on-board device is mounted from the on-board device. Decide on the range of train position and stop possible position included in the upper message,
The train control system according to [1].
[3]
The on-board message transmitting means of the on-board device transmits an on-board message including an on-board message ID in addition to the stoppable position and the train position to the ground device,
The terrestrial telegram transmission means of the ground device transmits a terrestrial telegram including an on-board telegram ID corresponding to a stoppable position that has been successfully received as the reception confirmation information.
The train control system according to either [1] or [2].
[4]
The on-board device can further confirm that the ground device has normally received from the speed check pattern based on the stop limit position received by the ground telegram receiving unit and the reception confirmation information received by the ground telegram receiving unit. Creating means for creating a speed check pattern based on the possible stop position;
When the wireless communication with the ground device is normal, the train control means of the on-board device controls the train with a speed check pattern based on the stop limit position, and there is an abnormality in the wireless communication with the ground device. If it occurs, control the train with a speed check pattern based on the stoppable position,
The train control system according to any one of [1] to [3].
[5]
The train control means of the on-board device stops the train by an emergency stop brake mounted on the train when an abnormality occurs in wireless communication with the ground device.
The train control system according to any one of [1] to [3].
[6]
On-board equipment that is mounted on a train and wirelessly communicates with ground equipment installed on the ground.
Position detecting means for detecting the position of the train;
Stop possible position calculating means for calculating the stop possible position of the train;
A transmission unit that transmits an on-board message including the stoppable position calculated by the stoppable position calculation unit, the train position detected by the position detection unit, and a message number to the ground device;
Receiving means for receiving a terrestrial telegram including reception confirmation information indicating a stoppable position that the ground device has successfully received and a stop limit position created based on a train position that the ground device has successfully received;
When the wireless communication with the ground device is normal, the train is controlled based on the stop limit position received by the receiving unit, and when the abnormality occurs in the wireless communication with the ground device, the receiving unit receives Train control means for stopping the train in a range up to a stoppable position where it was confirmed that the ground device was normally received by the received confirmation information;
On-vehicle device with
[7]
In the ground device that is installed on the ground and wirelessly communicates with each on-board device mounted on each train on the road,
Receiving means for receiving an on-board message including a train position and a stoppable position from an on-board device mounted on a train to be controlled;
Train on-line information creating means for creating train on-line information indicating the on-line position of each train existing on the travel path on which the train to be controlled travels,
Route configuration information creating means for acquiring route configuration information indicating a route configured on a travel route on which the train to be controlled travels;
Stop limit information creating means for creating stop limit information indicating a stop limit for the control target train from the train location information, the route configuration information, and a train position received from an onboard device mounted on the control target train When,
A transmission means for transmitting a ground telegram including reception confirmation information indicating the stoppable position successfully received from an on-board device mounted on the controlled train by the reception means and the stop limit information;
Having ground equipment.

10…地上装置、11…地上無線装置、20…車上装置、21…車上無線装置、41…列車位置検出手段、42…列車速度検出手段、43…停止可能位置算出手段、44…速度照査パターン作成手段、45…速度照査制御手段、46…車上伝送制御手段、51…列車在線情報作成手段、52…ルート構成情報作成手段、53…停止限界情報作成手段、54…受信確認情報作成手段、55…地上伝送制御手段。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Ground apparatus, 11 ... Ground radio apparatus, 20 ... On-board apparatus, 21 ... On-board radio apparatus, 41 ... Train position detection means, 42 ... Train speed detection means, 43 ... Stoppable position calculation means, 44 ... Speed check Pattern creation means 45 ... Speed check control means 46 ... Vehicle transmission control means 51 ... Train presence line information creation means 52 ... Route configuration information creation means 53 ... Stop limit information creation means 54 ... Reception confirmation information creation means 55: Terrestrial transmission control means.

Claims (4)

列車に搭載した車上装置と地上に設置した地上装置とが無線通信する列車制御システムにおいて、
前記車上装置は、
前記列車の位置を検出する位置検出手段と、
前記列車の停止可能位置を算出する停止可能位置算出手段と、
前記停止可能位置算出手段により算出した停止可能位置と前記位置検出手段により検出した列車位置とを含む車上電文を前記地上装置へ送信する車上電文送信手段と、を有し、
前記地上装置は、
前記車上装置からの車上電文を受信する車上電文受信手段と、
前記車上装置を搭載する前記列車が走行する走行路上に存在する各列車の在線位置を示す列車在線情報を作成し、前記車上装置との無線通信に異常が発生した場合、前記車上装置を搭載する前記列車の在線位置を前記車上装置から最後に受信した車上電文に含まれる列車位置と停止可能位置との範囲に決定する列車在線情報作成手段と、
前記列車が走行する走行路上で構成されているルートを示すルート構成情報を取得するルート構成情報作成手段と、
前記列車在線情報と前記ルート構成情報と前記列車の位置情報とから前記列車に対する停止限界位置を示す停止限界情報を作成する停止限界情報作成手段と、
前記車上電文受信手段により正常に受信できた停止可能位置を示す受信確認情報と前記停止限界情報とを含む地上電文を送信する地上電文送信手段と、を有し、
前記車上装置は、さらに、
前記停止限界情報と受信確認情報とを含む地上電文を受信する地上電文受信手段と、
前記地上装置との無線通信が正常である場合、前記地上電文受信手段で受信した停止限界位置に基づいて前記列車を制御し、前記地上装置との無線通信に異常が発生した場合、前記地上電文受信手段で受信した前記受信確認情報により前記地上装置が正常に受信したことを確認できた停止可能位置までの範囲に前記列車を停止させる列車制御手段と、を有する列車制御システム。
In a train control system in which an on-board device mounted on a train and a ground device installed on the ground communicate wirelessly,
The on-board device is
Position detecting means for detecting the position of the train;
Stop possible position calculating means for calculating the stop possible position of the train;
An on-board message transmitting means for transmitting an on-board message including the stop-possible position calculated by the stop-possible position calculating means and the train position detected by the position detecting means to the ground device;
The ground device is
On-board message receiving means for receiving an on-board message from the on-board device;
When the train on-line information indicating the on-line position of each train existing on the travel path on which the train on which the on-board device is mounted travels is created and abnormality occurs in wireless communication with the on- board device, the on-board device Train on- line information creation means for determining the range of the train position and the stoppable position included in the on-board message last received from the on-board device ,
Route configuration information creating means for acquiring route configuration information indicating a route configured on a travel route on which the train travels;
Stop limit information creating means for creating stop limit information indicating a stop limit position for the train from the train presence line information, the route configuration information, and the position information of the train,
A terrestrial telegram transmission unit that transmits a terrestrial telegram including reception confirmation information indicating the stoppable position that has been successfully received by the on-board telegram reception unit, and the stop limit information;
The on-board device further includes:
A terrestrial telegram receiving means for receiving a terrestrial telegram including the stop limit information and reception confirmation information;
When the wireless communication with the ground device is normal, the train is controlled based on the stop limit position received by the ground message receiving means, and when an abnormality occurs in the wireless communication with the ground device, the ground message A train control system comprising: train control means for stopping the train in a range up to a stoppable position where it was confirmed that the ground device was normally received by the reception confirmation information received by the reception means.
前記車上装置の前記車上電文送信手段は、前記停止可能位置と前記列車位置とに加えて車上電文IDを含む車上電文を前記地上装置へ送信し、
前記地上装置の前記地上電文送信手段は、前記受信確認情報として正常に受信できた停止可能位置に対応する車上電文IDを含む地上電文を送信する、
前記請求項に記載の列車制御システム。
The on-board message transmitting means of the on-board device transmits an on-board message including an on-board message ID in addition to the stoppable position and the train position to the ground device,
The terrestrial telegram transmission means of the ground device transmits a terrestrial telegram including an on-board telegram ID corresponding to a stoppable position that has been successfully received as the reception confirmation information.
The train control system according to claim 1 .
前記車上装置は、さらに、前記地上電文受信手段で受信した停止限界位置に基づく速度照査パターンと前記地上電文受信手段で受信した前記受信確認情報により前記地上装置が正常に受信したことを確認できた停止可能位置に基づく速度照査パターンとを作成する作成手段を有し、
前記車上装置の前記列車制御手段は、前記地上装置との無線通信が正常である場合、前記停止限界位置に基づく速度照査パターンで前記列車を制御し、前記地上装置との無線通信に異常が発生した場合、前記停止可能位置に基づく速度照査パターンで前記列車を制御する、
前記請求項1又は2の何れか1項に記載の列車制御システム。
The on-board device can further confirm that the ground device has normally received from the speed check pattern based on the stop limit position received by the ground telegram receiving unit and the reception confirmation information received by the ground telegram receiving unit. Creating means for creating a speed check pattern based on the possible stop position;
When the wireless communication with the ground device is normal, the train control means of the on-board device controls the train with a speed check pattern based on the stop limit position, and there is an abnormality in the wireless communication with the ground device. If it occurs, control the train with a speed check pattern based on the stoppable position,
The train control system according to any one of claims 1 and 2 .
前記車上装置の前記列車制御手段は、前記地上装置との無線通信に異常が発生した場合、前記列車に搭載されている非常停止ブレーキにより前記列車を停止させる、
前記請求項1又は2の何れか1項に記載の列車制御システム。
The train control means of the on-board device stops the train by an emergency stop brake mounted on the train when an abnormality occurs in wireless communication with the ground device.
The train control system according to any one of claims 1 and 2 .
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