JP5952566B2 - Continuous train transmission system - Google Patents
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Description
本発明は、AF(Audio Frequency)多周波方式無絶縁軌道回路を用いて、列車に連続して信号を伝送する連続式列車伝送装置に関する。 The present invention relates to a continuous train transmission apparatus that continuously transmits signals to a train using an AF (Audio Frequency) multi-frequency uninsulated track circuit.
AF多周波方式無絶縁軌道回路を用いた列車伝送装置は、例えば、特許文献1に記載されており、軌道周りの構成品が少ない利点がある。しかしながら、無絶縁軌道回路にATC装置を設備したとき、軌道境界から軌道に打ち込まれたATC信号は、打ち込み点の前後に、軌道のインピーダンスに反比例して分流する。先行列車後尾が、軌道境界を内方軌道に進出して、当該軌道が非在線となったとき、当該軌道に、後続列車に向けたATC信号を流そうとしても、ATC信号電流の多くは、先行列車があって軌道インピーダンスの低い内方軌道側に多く流れてしまい、外方の後続列車側の軌道に、十分に有意なATC信号電流を流すことができない。 A train transmission device using an AF multi-frequency system non-insulated track circuit is described in, for example, Patent Document 1 and has an advantage that the number of components around the track is small. However, when the ATC device is installed in the non-insulated track circuit, the ATC signal driven into the track from the track boundary is shunted in inverse proportion to the track impedance before and after the driving point. When the tail of the preceding train advances to the inner track on the track boundary and the track becomes non-existing, even if an ATC signal directed to the following train is made to flow on the track, most of the ATC signal current is A large amount of ATC signal current cannot flow through the track on the inner track where the preceding train is low and the track impedance is low.
このため、システムとして、列車が在線している軌道に隣接する後方軌道は無信号とし、通常時は列車を進入させない制御方式とせざるを得ず、列車間隔を詰められないという欠点を持っている。 For this reason, as a system, the rear track adjacent to the track on which the train is located has no signal, and it is necessary to use a control method that does not allow the train to enter normally, and there is a disadvantage that the train interval cannot be reduced. .
特許文献2は、無絶縁軌道回路の境界から列車検知信号を送信する一方、この境界から所定距離を隔てた位置にATC信号の送信点を設定し、ATC送信ケーブルを送信点から軌道境界まで添わせ、境界及び送信点の両地点で見た軌道インダクタンスの違いを利用して、列車検知信号が送信されているにもかかわらず、ATC信号を送信できるようにした無絶縁軌道回路方式を開示している。 In Patent Document 2, a train detection signal is transmitted from a boundary of an uninsulated track circuit, while a transmission point of an ATC signal is set at a position separated from the boundary by a predetermined distance, and an ATC transmission cable is attached from the transmission point to the track boundary. A non-insulated track circuit system that can transmit an ATC signal even though a train detection signal is transmitted using the difference in track inductance seen at both the boundary and the transmission point is disclosed. ing.
しかし、特許文献2は、列車検知信号が送信されているにもかかわらず、ATC信号を送信できるようにしたものであって、先行列車が在線している内方軌道回路に隣接する後方の外方軌道回路に十分なATC信号電流を流すことを意図したものではない。 However, Patent Document 2 is designed to transmit an ATC signal in spite of a train detection signal being transmitted, and the rear outside adjacent to the inner track circuit where the preceding train is located. It is not intended to pass a sufficient ATC signal current through the track circuit.
本発明の課題は、列車在線軌道に隣接する後方軌道にも、有意な列車制御信号を送信し、無信号軌道をなくして、列車間隔を詰めることができる連続式列車伝送装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a continuous train transmission device that can transmit a significant train control signal to a rear track adjacent to a train track, eliminate a no-signal track, and reduce the train interval. is there.
上述した課題を解決するため、本発明に係る連続式列車伝送装置は、1対の信号伝送線と、無絶縁軌道回路と、地上送信装置とを含み、前記信号伝送線は、前記地上送信装置に導かれ、前記信号伝送線の打ち込み点と軌道回路境界との間で、軌条及び先行列車の車軸と共に閉回路を形成し、前記軌条と電磁誘導結合を生じさせる閉回路電流を流す。すなわち、前記信号伝送線は、列車進出側の軌道回路境界から距離をおいて、前記無絶縁軌道回路を構成する左右の軌条にそれぞれ接続され、自己が接続された軌条とは異なる他の軌条と電磁誘導結合を生じるように、前記他の軌条に添設されて列車進出側の前記無絶縁軌道回路の境界まで導かれ、更に、前記地上送信装置に導かれている。 To solve the problems described above, a continuous train transmission apparatus according to the present invention, a signal transmission line pair, and a non-insulated track circuit, saw including a terrestrial transmission device, the signal transmission line, the terrestrial transmission A closed circuit current, which is guided to the device and forms a closed circuit together with the rail and the axle of the preceding train, between the driving point of the signal transmission line and the track circuit boundary, and causes electromagnetic induction coupling with the rail is passed. That is, the signal transmission line is connected to the left and right rails constituting the non-insulated track circuit at a distance from the track circuit boundary on the train advance side, and other rails different from the rail to which the self is connected. In order to generate electromagnetic induction coupling, it is attached to the other rail, led to the boundary of the non-insulated track circuit on the train advance side, and further led to the ground transmitter.
上述したように、本発明では、信号伝送線は、自己が接続された軌条とは異なる他の軌条と電磁誘導結合を生じるように、他の軌条に添設されて列車進出側の無絶縁軌道回路の境界まで導かれている。即ち、軌条に添わせた信号伝送線を、信号の軌条への打ち込み点(接続点)の付近でクロスさせた上で、左右反対側の軌道に打ち込む。この構成により、打ち込み点から内方軌道回路側に流れる信号電流は、軌条に添わせた信号伝送線に流れる信号電流と同じ方向になり、軌条と信号伝送線があたかも2ターンのコイルとして作用するようになる。 As described above, in the present invention, the signal transmission line is attached to another rail so as to generate electromagnetic induction coupling with another rail different from the rail to which the signal transmission line is connected. It is led to the circuit boundary. That is, the signal transmission line attached to the rail is crossed in the vicinity of the signal driving point (connection point) to the rail, and then driven to the opposite track. With this configuration, the signal current flowing from the driving point to the inner track circuit side is in the same direction as the signal current flowing through the signal transmission line attached to the rail, and the rail and the signal transmission line act as a two-turn coil. It becomes like this.
コイルのインダクタンスはターン数の2乗に比例するため、打ち込み点より内方側の信号伝送線を添えた部分では、距離あたりのインダクタンスが、通常の軌道回路の距離あたりのインダクタンスの概ね2×2=4倍になる。即ち、本発明は、軌条に、同じ向きの電流が流れる信号伝送線を添えることによって、軌道回路のインダクタンスを増大させる仕組みに、その特徴がある。 Since the inductance of the coil is proportional to the square of the number of turns, the inductance per distance is approximately 2 × 2 of the inductance per distance of a normal track circuit in the portion with the signal transmission line inward from the driving point. = 4 times. That is, the present invention has a feature in a mechanism for increasing the inductance of the track circuit by adding a signal transmission line through which a current in the same direction flows to the track.
これにより、打ち込み点より内方側を見た軌道回路インピーダンスは、車両までの実距離を、4倍した距離に相当する値になり、内方側に先行列車が在線していても、わずかな距離で高い値になり、打ち込み点の外方側にも多くの信号電流を流すことができる。 As a result, the track circuit impedance when looking inward from the driving point becomes a value corresponding to a distance obtained by multiplying the actual distance to the vehicle by four, and even if the preceding train is on the inner side, it is slightly The distance becomes high, and a large amount of signal current can be passed to the outside of the driving point.
進出側境界から打ち込み点までの距離Lは、好ましくは、軌条長の1/5とする。このようにすれば、進出側境界で先行列車が短絡していて、同時に進入側境界で後続列車が短絡しているときに、打ち込み点から両側軌条端を見たインピーダンスがほぼ同じになるから、列車が在線している軌道回路に隣接する後方の軌道回路にも、同じ送信電力で有意な信号電流を送信することができ、無信号区間をなくして、列車間隔を詰めることができる。 The distance L from the advancing side boundary to the driving point is preferably 1/5 of the rail length. In this way, when the preceding train is short-circuited at the advancing side boundary and at the same time the subsequent train is short-circuited at the entry side boundary, the impedance when looking at both rail ends from the driving point becomes almost the same, A significant signal current can be transmitted with the same transmission power to the rear track circuit adjacent to the track circuit where the train is located, and the train interval can be reduced by eliminating the no-signal section.
1対の信号伝送線は、更に、地上送信装置に導かれている。この構成によれば、一対の信号伝送線を、往路及び復路として、地上送信装置から軌道回路にATC信号を送信することができる。車上装置は、列車先頭に設けられた受電器により、軌条に流れる信号電流の発生する磁界によって、信号を受信することができる。 The pair of signal transmission lines is further led to the ground transmitter. According to this configuration, the ATC signal can be transmitted from the ground transmitter to the track circuit using the pair of signal transmission lines as the forward path and the return path. The on-board device can receive a signal by a magnetic field generated by a signal current flowing in the rail by a power receiver provided at the head of the train.
列車が打ち込み点を越えた後は、車上装置の受電器は、軌条に沿わせた信号伝送線に流れる電流による磁界によって、信号を受信することができるから、軌条への打ち込み点を軌道回路境界から外方に移設しても、信号受信の連続性は損なわれない。 After the train crosses the driving point, the on-board device power receiver can receive the signal by the magnetic field generated by the current flowing in the signal transmission line along the rail. Even if it is moved outward from the boundary, the continuity of signal reception is not impaired.
なお、特許文献1には、一対の信号伝送線を軌条に電磁誘導結合させて打ち込み点より内方側を見た軌道回路のインピーダンスを増大させる技術思想は開示されていない。 Patent Document 1 does not disclose a technical idea of increasing the impedance of the track circuit when the pair of signal transmission lines is electromagnetically coupled to the rail and viewed from the driving point inward.
以上述べたように、列車在線軌道に隣接する後方軌道にも、有意な列車制御信号を送信し、無信号軌道をなくして、列車間隔を詰めることができる連続式列車伝送装置を提供することができる。 As described above, it is possible to provide a continuous train transmission device that can transmit a significant train control signal to the rear track adjacent to the train track, eliminate the no-signal track, and reduce the train interval. it can.
本発明の他の目的、構成及び利点については、添付図面を参照し、更に詳しく説明する。添付図面は、単に、例示に過ぎない。 Other objects, configurations and advantages of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The accompanying drawings are merely examples.
図1を参照すると、本発明に係る連続式列車伝送装置は、1対の信号伝送線11、12と、無絶縁軌道回路3と、地上送信装置5とを含んでいる。無絶縁軌道回路3は、左右2本の軌条31、32で構成され、複数の軌道回路1T、2T及び3Tに分かれている。図1は、軌道回路3Tに先行列車7Aが在線し、軌道回路1Tに後続列車7Bが在線している状態を示している。軌道回路1T〜3Tのうち、例えば、軌道回路2Tに着目すると、長さL1の軌道長を有する。先行列車7A及び後続列車7Bは、車上装置71と、受電器73、74を有しており、受電器73、74によって受信した信号を車上装置71で解析し、列車制御を行う。
Referring to FIG. 1, the continuous train transmission device according to the present invention includes a pair of
一対の信号伝送線11、12は、軌道回路2Tに着目してみると、列車進出側となる軌道回路境界P21から距離L2をおいた打ち込み点PL2で、左右の軌条31、32にそれぞれ接続されている。そして、自己が接続された軌条31、32とは異なる他の軌条31、32と電磁誘導結合を生じるように、他の軌条31、32に添設されて列車進出側の軌道回路境界P21まで導かれ、更に、地上送信装置5に導かれている。
The pair of
具体的には、信号伝送線11は、一端が軌条32に接続され、自己が接続された軌条32とは異なる軌条31と電磁誘導結合を生じるように、軌条31に添設されている。信号伝送線12は、軌条31に接続され、軌条32と電磁誘導結合を生じるように、軌条32に添設されている。軌条31、32への信号伝送線11、12の添設に当たっては、例えば、図2に示すように、ケーブル等でなる信号伝送線11、12を、軌条31、32の側面に添わせる。これにより、信号伝送線11、12と軌条31、32との間に電磁誘導結合を生じさせることができる。
Specifically, the signal transmission line 11 is attached to the
一般論として、AF多周波方式の無絶縁軌道回路では、軌道に打ち込まれたATC信号は、打ち込み点PL2の前後に、軌道回路のインピーダンスに反比例して分流する。列車が存在するときの軌道回路のインピーダンスは、左右軌条31、32を、列車7Aまたは7Bの車軸72によって短絡したときの短絡インピーダンスで評価できる。
In general, in an AF multi-frequency uninsulated track circuit, the ATC signal driven into the track is shunted in inverse proportion to the impedance of the track circuit before and after the driving point PL2. The impedance of the track circuit when the train is present can be evaluated by the short-circuit impedance when the left and
短絡インピーダンスは、軌道回路の4つの電気定数、すなわち、単位距離あたりの抵抗R、単位距離あたりの漏れコンダクタンスG、単位距離あたりのインダクタンスL、単位距離あたりの静電容量Cで算出されるが、ATC搬送波として一般的な4kHz帯で、軌道長200m程度までの範囲では、ほぼインダクタンスによって決まることが一般的に認識されている。これは、軌条31、32に打ち込まれたATC信号は、打ち込み点PL2の前後に、軌道回路のインダクタンスに反比例して分流すると言い換えることもできる。
The short-circuit impedance is calculated by four electrical constants of the track circuit, that is, resistance R per unit distance, leakage conductance G per unit distance, inductance L per unit distance, and capacitance C per unit distance. It is generally recognized that in the 4 kHz band, which is a general ATC carrier wave, in the range up to about 200 m in orbit length, it is almost determined by the inductance. In other words, the ATC signal driven into the
本発明は、上述した理論的背景をもとに、軌道回路に手を加えることなく、打ち込み点PL2の内方の軌道回路のインダクタンスを増大させて、外方の後続列車に十分な信号電流を流すものである。 Based on the theoretical background described above, the present invention increases the inductance of the track circuit inside the driving point PL2 without modifying the track circuit, so that a sufficient signal current is provided to the succeeding train outside. It is a flow.
その手段として、本発明では、前述したように、信号伝送線11、12は、自己が接続された軌条31、32とは異なる他の軌条31、32と電磁誘導結合を生じるように、他の軌条31、32に添設されて列車進出側の無絶縁軌道回路3の境界まで導かれている。即ち、軌条31、32に添わせた信号伝送線11、12を、信号の軌条31、32への打ち込み点PL2の付近でクロスさせた上で、左右反対側の軌条31、32に打ち込む。この構成により、打ち込み点PL2からみて、先行列車7Aの在線する内方の軌道回路3T側に流れる信号電流I22の流れる方向が、軌条31、32に添わせた信号伝送線11、12に流れる信号電流I2と同じ方向になり、軌条31、32と信号伝送線11、12があたかも2ターンのコイルとして作用するようになる。なお、信号電流の漏れはないものとする。
As a means for this, in the present invention, as described above, the
コイルのインダクタンスはターン数の2乗に比例するため、打ち込み点PL2より内方側において、信号伝送線11、12を添えた軌道回路3Tの部分では、距離あたりのインダクタンスが、通常の軌道回路の単位距離あたりのインダクタンスの概ね2×2=4倍になる。即ち、軌条31、32に流れる電流I22と、同じ方向の電流I2が流れる信号伝送線11、12を添えることによって、軌道回路3Tのインダクタンスを増大させる仕組みが新規であり、特徴のある部分である。
Since the inductance of the coil is proportional to the square of the number of turns, the inductance per distance in the portion of the
これにより、打ち込み点PL2より内方側を見た軌道回路インピーダンスは、先行列車7Aまでの実距離を、4倍した距離に相当する値になり、列車進出側境界P21の直近の内方側に先行列車7Aが在線していても、わずかな距離で高い値になり、打ち込み点PL2よりも外方側に、多くの信号電流I21を流すことができる。
As a result, the track circuit impedance viewed inward from the driving point PL2 becomes a value corresponding to a distance obtained by multiplying the actual distance to the preceding
進出側境界P21から打ち込み点PL2までの距離L2は、好ましくは、軌道回路2Tの長さL1の1/5とする。このようにすれば、打ち込み点PL2の前と後の軌条端までの距離の比は1:4となり、進出側境界P21で先行列車が短絡していて、同時に進入側境界で後続列車が短絡しているときに、打ち込み点PL2から両側軌条端を見たインピーダンスがほぼ同じになる。
The distance L2 from the advancing side boundary P21 to the driving point PL2 is preferably 1 / of the length L1 of the
AF多周波方式無絶縁軌道回路3にATC信号電流等を流すシステムでは、打ち込み点PL2の前後の軌道回路インピーダンスがほぼ等しく、信号電流が1/2ずつに分流するとしてレベルダイアを設定しているため、移設した距離L2を、軌道長L1の1/5とすれば、後続列車7Bに対しても、システムで当初想定した信号電流が確保されることになり、先行列車7Aが在線している軌道回路3Tに隣接する後方の軌道回路2Tにも、同じ送信電力で有意な信号電流を送信することができ、無信号区間をなくして、列車間隔を詰めることができる。
In the system in which the ATC signal current or the like is supplied to the AF multi-frequency system non-insulated track circuit 3, the level diagram is set on the assumption that the track circuit impedance before and after the driving point PL2 is substantially equal and the signal current is divided by half. Therefore, if the relocated distance L2 is 1/5 of the track length L1, the signal current initially assumed by the system is secured for the
一対の信号伝送線11、12は、更に、地上送信装置5に導かれている。この構成によれば、一対の信号伝送線11、12を、往路及び復路として、地上送信装置5から軌道回路にATC信号を送信することができる。車上装置71は、列車先頭に設けられた受電器73、74により、軌条31、32に流れる信号電流I21の発生する磁界によって、信号を受信することができる。
The pair of
後続列車7Bが打ち込み点PL2を越えた後は、車上装置71の受電器73、74は、軌条31、32に沿わせた信号伝送線11、12に流れる電流I2による磁界によって、信号を受信することができるから、軌条31、32への打ち込み点PL2を軌道回路境界P21から外方に移設しても、信号受信の連続性は損なわれない。なお、軌道回路境界P21の付近には、地上受信装置が接続される。
After the succeeding
以上、好ましい実施例を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種種の変形態様を採り得ることは自明である。 Although the contents of the present invention have been specifically described above with reference to the preferred embodiments, it is obvious that those skilled in the art can take various modifications based on the basic technical idea and teachings of the present invention. It is.
11、12 一対の信号伝送線
3 無絶縁軌道回路
31、32 軌条
5 地上送信装置
11, 12 A pair of signal transmission lines
3
5 Ground transmitter
Claims (4)
前記信号伝送線は、前記地上送信装置に導かれ、前記信号伝送線の打ち込み点と軌道回路境界との間で、軌条及び先行列車の車軸と共に閉回路を形成し、前記軌条と電磁誘導結合を生じさせる閉回路電流を流す、連続式列車伝送装置。 Pair and a signal transmission line, and no insulating track circuit, and a ground transmission apparatus seen including,
The signal transmission line is guided to the ground transmission device, and forms a closed circuit together with the rail and the axle of the preceding train between the driving point of the signal transmission line and the track circuit boundary, and the rail and the electromagnetic induction coupling are connected. A continuous train transmission device that allows a closed circuit current to flow .
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