JP6037793B2 - 鉄道車両の位置検出装置および位置検出方法 - Google Patents
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鉄道車両に設けられて、当該鉄道車両の走行距離を検出する距離センサおよび当該鉄道車両の進行方向での角速度を検出する角速度検出器と、
上記距離センサからの検出信号を入力して走行距離を算出する距離算出部と、
上記角速度検出器からの角速度を入力して基準線路に対する鉄道車両の変位角を算出する変位角算出部と、
上記距離算出部からの走行距離を入力して分岐点を含む第1区間である分岐区間を検出する分岐区間検出部と、
この分岐区間検出部で検出された分岐区間を入力するとともに当該分岐区間が複数に分割された第2区間毎に、上記変位角算出部で検出された変位角に基づき求められる基準線路からの離間距離をそれぞれ求め、且つこれらの離間距離を入力してニューラルネットワーク手法を用いて鉄道車両が現在通過している線路を判断する線路判断部とを具備したものである。
鉄道車両の走行距離および変位角算出部で求められた変位角を入力して各第2区間における基準線路からの離間距離を算出する離間距離算出部と、
この離間距離算出部で求められた各第2区間毎における離間距離を入力してニューラルネットワーク手法を用いて現在走行している線路を検出する通過線路検出部とを具備したものである。
鉄道車両の走行距離およびそのときの変位角に基づき基準線路方向における第1区間の距離である幅を算出する第1区間幅算出部と、
この第1区間幅算出部でその幅を算出する際に求められる変位角を用いて第1区間における基準線路方向とは直交する方向での鉄道車両の離間距離である相対離間距離を算出する相対離間距離算出部と、
この相対離間距離算出部で求められた相対離間距離を順次加算することにより得られる絶対離間距離を算出する絶対離間距離算出部とを具備したものである。
基準線路に対して複数の分岐線路を有する所定区域を走行する鉄道車両の位置を距離センサおよび角速度検出器を用いて検出する際に、上記所定区域における線路を複数の第1区間に区分けするとともに上記各第1区間における線路をさらに複数の第2区間に区分けし、且つ少なくとも分岐点を含む第1区間に対して鉄道車両の走行距離および基準線路の進行方向に対する変位角を用いて鉄道車両が通過している線路を検出する位置検出方法であって、
上記距離センサからの検出信号を入力して走行距離を算出する距離算出工程と、
上記角速度検出器からの角速度を入力して基準線路に対する鉄道車両の変位角を算出する変位角算出工程と、
上記距離算出工程で算出された走行距離を入力して分岐点を含む第1区間である分岐区間を検出する分岐区間検出工程と、
この分岐区間検出工程で検出された分岐区間を入力するとともに当該分岐区間が複数に分割された第2区間毎に、上記変位角算出工程で検出された変位角に基づき求められる基準線路からの離間距離をそれぞれ求め、且つこれらの離間距離を入力してニューラルネットワーク手法を用いて鉄道車両が現在走行している線路を判断する線路判断工程とを具備した検出方法である。
まず、鉄道線路の分岐部分について概略的に説明する。
また、大きい駅では分岐点が多数ある上に、その隣同士の線路も互いに接近しており、このような場所で、鉄道車両、例えば線路の保全を行う保全車両がどの分岐線路に入ったかを検出することは、GPS情報だけで正確に判断することが難しい。
まず、本実施例で説明する駅構内での線路の分岐状態および保全車両の位置を検出する際に適用する線路の区分けについて説明する。
図6に示すように、小区間Rを走行している保全車両Hの走行距離を微小距離Δsでもって検出するとともに、この微小距離Δsを検出した際の変位角θに基づきそのx軸方向成分Δx(=Δs×cosθ)を求め、そしてこのx軸方向成分Δxを積算し、この積算値が小区間Rの幅rに等しくなったときが、小区間Rの終点であることが分かる。
まず、ニューラルネットワークを一般的に説明する。
すなわち、離間距離算出部21で、10個の小区間R毎に、主線路T1に対する保全車両Hの絶対離間距離Yが求められると、これら10個の絶対離間距離Yが入力値として通過線路検出部22の通過信頼度算出部22aに入力され、ニューラルネットワーク演算が行われ、各線路(T1,T2,T3)に対して、保全車両Hが通過している信頼度(例えば、0〜1の間の数値)が出力値として算出される。
ところで、上述したように、通過信頼度算出部22aでは、ニューラルネットワーク手法により、現在通過している線路を示す数値が出力されるが、この演算に用いられる重み係数などのパラメータについては、教師データに基づき初期値が求められる。例えば、地図のデータ(縮尺データ)が用いられて、重み係数の初期学習が行われ、このため、図示しないが、地図データなどに基づく学習部が具備されている。勿論、この学習時には、上述したと同じように、駅構内が大区間でもって区分けされるとともにこれら各大区間が小区間に区分けされて、地図上で主線路に対する相対離間距離および絶対離間距離が求められ、そしてこれら各絶対離間距離が入力値とされて、出力値が所定の分岐線路となるように重み係数が求められる。また、これ以外にも、実際に適用される駅構内を走行することにより、重み係数の学習を行うこともできる。
保全車両Hが最初の分岐区間で、主線路T1から第2分岐線路T3に分岐した場合について説明する。
すなわち、この位置検出方法は、基準線路に対して複数の分岐線路を有する所定区域を走行する鉄道車両の位置を距離センサおよび角速度検出器を用いて検出する際に、上記所定区域における線路を複数の第1区間に区分けするとともに上記各第1区間における線路をさらに複数の第2区間に区分けし、且つ少なくとも分岐点を含む第1区間に対して鉄道車両の走行距離および基準線路の進行方向に対する変位角を用いて鉄道車両が通過している線路を検出する位置検出方法であって、
上記距離センサからの検出信号を入力して走行距離を算出する距離算出工程と、
上記角速度検出器からの角速度を入力して基準線路に対する鉄道車両の変位角を算出する変位角算出工程と、
上記距離算出工程で算出された走行距離を入力して分岐点を含む第1区間である分岐区間を検出する分岐区間検出工程と、
この分岐区間検出工程で検出された分岐区間を入力するとともに当該分岐区間が複数に分割された第2区間毎に、上記変位角算出工程で検出された変位角に基づき求められる基準線路からの離間距離をそれぞれ求め、且つこれらの離間距離を入力してニューラルネットワーク手法を用いて鉄道車両が現在走行している線路を判断する線路判断工程とを具備した検出方法である。
2 角速度検出器
11 距離算出部
12 変位角算出部
13 分岐区間検出部
14 線路判断部
21 離間距離算出部
22 通過線路検出部
22a 通過信頼度算出部
22b 通過線路決定部
31 小区間幅算出部
32 相対離間距離算出部
33 絶対離間距離算出部
Claims (4)
- 基準線路に対して複数の分岐線路を有する所定区域を走行する鉄道車両の位置を検出する際に、上記所定区域における線路を複数の第1区間に区分けするとともに上記各第1区間における線路をさらに複数の第2区間に区分けし、且つ少なくとも分岐点を含む第1区間に対して鉄道車両の走行距離および基準線路の進行方向に対する変位角を用いて鉄道車両が走行している線路を検出するための位置検出装置であって、
鉄道車両に設けられて、当該鉄道車両の走行距離を検出する距離センサおよび当該鉄道車両の進行方向での角速度を検出する角速度検出器と、
上記距離センサからの検出信号を入力して走行距離を算出する距離算出部と、
上記角速度検出器からの角速度を入力して基準線路に対する鉄道車両の変位角を算出する変位角算出部と、
上記距離算出部からの走行距離を入力して分岐点を含む第1区間である分岐区間を検出する分岐区間検出部と、
この分岐区間検出部で検出された分岐区間を入力するとともに当該分岐区間が複数に分割された第2区間毎に、上記変位角算出部で検出された変位角に基づき求められる基準線路からの離間距離をそれぞれ求め、且つこれらの離間距離を入力してニューラルネットワーク手法を用いて鉄道車両が現在通過している線路を判断する線路判断部と
を具備したことを特徴とする鉄道車両の位置検出装置。 - 線路判断部に、
鉄道車両の走行距離および変位角算出部で求められた変位角を入力して各第2区間における基準線路からの離間距離を算出する離間距離算出部と、
この離間距離算出部で求められた各第2区間毎における離間距離を入力してニューラルネットワーク手法を用いて現在走行している線路を検出する通過線路検出部と
を具備したことを特徴とする請求項1に記載の鉄道車両の位置検出装置。 - 離間距離算出部に、
鉄道車両の走行距離およびそのときの変位角に基づき基準線路方向における第1区間の距離である幅を算出する第1区間幅算出部と、
この第1区間幅算出部でその幅を算出する際に求められる変位角を用いて第1区間における基準線路方向とは直交する方向での鉄道車両の離間距離である相対離間距離を算出する相対離間距離算出部と、
この相対離間距離算出部で求められた相対離間距離を順次加算することにより得られる絶対離間距離を算出する絶対離間距離算出部と
を具備したことを特徴とする請求項2に記載の鉄道車両の位置検出装置。 - 基準線路に対して複数の分岐線路を有する所定区域を走行する鉄道車両の位置を距離センサおよび角速度検出器を用いて検出する際に、上記所定区域における線路を複数の第1区間に区分けするとともに上記各第1区間における線路をさらに複数の第2区間に区分けし、且つ少なくとも分岐点を含む第1区間に対して鉄道車両の走行距離および基準線路の進行方向に対する変位角を用いて鉄道車両が通過している線路を検出する位置検出方法であって、
上記距離センサからの検出信号を入力して走行距離を算出する距離算出工程と、
上記角速度検出器からの角速度を入力して基準線路に対する鉄道車両の変位角を算出する変位角算出工程と、
上記距離算出工程で算出された走行距離を入力して分岐点を含む第1区間である分岐区間を検出する分岐区間検出工程と、
この分岐区間検出工程で検出された分岐区間を入力するとともに当該分岐区間が複数に分割された第2区間毎に、上記変位角算出工程で検出された変位角に基づき求められる基準線路からの離間距離をそれぞれ求め、且つこれらの離間距離を入力してニューラルネットワーク手法を用いて鉄道車両が現在走行している線路を判断する線路判断工程と
を具備したことを特徴とする鉄道車両の位置検出方法。
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Family Applications (1)
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