JP6041782B2 - Train control device - Google Patents
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Description
本発明は、列車の運行を制御する列車制御装置に関する。 The present invention relates to a train control device that controls the operation of a train.
従来の固定閉塞制御を適用した列車制御装置は、絶縁軌道回路で閉塞区間を構成し、レールに流した電流を観測することで、車輪短絡による電流低下から列車の在線を判定する。
前方閉塞区間の状態と、自車位置および自車速度からブレーキパターンを生成する。
しかし、前記固定閉塞制御では、閉塞区間に列車一編成しか存在できないので、閉塞区間までで停止できるブレーキパターンしか生成できない。
そのため、列車密度の高密度化が困難な課題がある。
A conventional train control device to which fixed blockage control is applied constitutes a blockage section with an insulated track circuit and observes the current passed through the rail, thereby determining the presence of the train from the current drop due to the short circuit of the wheel.
A brake pattern is generated from the state of the front blocking section, the vehicle position and the vehicle speed.
However, in the fixed blockage control, since only one train can exist in the blockage section, only a brake pattern that can be stopped up to the blockage section can be generated.
Therefore, there is a problem that it is difficult to increase the train density.
前記固定閉塞制御の課題を解決するものとして、移動閉塞制御を適用した列車制御装置がある。
移動閉塞制御を適用した列車制御装置は、列車間隔から停止点を決定する。
列車位置（先頭位置）を基点地上子と速度発電機により求め、その情報を地上装置を介して後方列車に伝達することで、後方列車がブレーキパターンを生成する。
なお、移動閉塞制御を適用した列車制御装置に関連する先行技術文献として、下記特許文献１がある。
As a solution to the problem of the fixed blockage control, there is a train control device to which the movement blockage control is applied.
The train control device to which the moving block control is applied determines a stop point from the train interval.
The rear train generates a brake pattern by obtaining the train position (leading position) by the base ground element and the speed generator and transmitting the information to the rear train via the ground device.
In addition, there exists the following
従来の移動閉塞制御を適用した列車制御装置は以上のように構成されているので、列車で自車位置を検出し、その結果を地上装置へ無線で通知しているため、列車もしくは無線に故障が発生すると、地上装置で列車位置が不明となるため、安全性を確保できないという課題がある。
また、安全性を確保するため、故障発生からの復旧において、固定閉塞制御を適用した列車制御装置を併用する必要があり、高コスト化するという課題がある。
Since the train control device to which the conventional mobile blockage control is applied is configured as described above, the train position is detected by the train and the result is reported to the ground device wirelessly. When this occurs, the train position is unclear on the ground device, and there is a problem that safety cannot be ensured.
Further, in order to ensure safety, it is necessary to use a train control device to which fixed blockage control is applied in recovery from the occurrence of a failure, and there is a problem of increasing costs.
さらに、列車の先頭位置に加えて末尾位置もしくは末尾位置を知るために列車長を把握する必要がある。
このため、例えば、貨物列車のように列車長の検知困難な列車に対しても、新たに列車長を検出する装置を追加しなくてはならず、装置構成が複雑になるという課題がある。
さらに、走行中に後方車両が分離してしまった場合は、適切な末尾位置を検知できないという課題がある。
走行中に貨物切り離しをした場合など、列車長を誤認識し、誤った停止位置を決定するという課題がある。
さらに、これらの課題に対する安全性を確保するために、固定閉塞制御を適用した列車制御装置で用いている軌道回路などバックアップ装置を用いる必要があり、高コスト化するという課題がある。
Furthermore, it is necessary to know the train length in order to know the end position or end position in addition to the start position of the train.
For this reason, for example, even for a train such as a freight train whose train length is difficult to detect, a new device for detecting the train length must be added, which causes a problem that the device configuration becomes complicated.
Furthermore, when the rear vehicle is separated during traveling, there is a problem that an appropriate tail position cannot be detected.
There is a problem of erroneously recognizing the train length and determining an incorrect stop position, for example, when cargo is separated during traveling.
Furthermore, in order to ensure the safety with respect to these subjects, it is necessary to use a backup device such as a track circuit used in the train control device to which the fixed block control is applied, and there is a problem that the cost is increased.
本発明は、前記課題を解消するためになされたものであり、故障の発生や列車長の変化が起きても、安全性を確保する列車制御装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to obtain a train control device that ensures safety even when a failure occurs or a train length changes.
本発明の列車制御装置は、列車に搭載した車上装置と、地上に設置した地上装置とで構成される列車制御装置であって、地上装置は、レールに沿って少なくとも二本設置された漏洩同軸ケーブルと、漏洩同軸ケーブルを用いて列車検知信号を送受信することにより、先行列車の末尾位置を検知する列車検知部と、列車検知部により検出される先行列車の末尾位置に基づいて、後方列車の停止点を算出する地上制御部と、地上制御部により算出された停止点を、漏洩同軸ケーブルを用いて伝送する地上情報伝送部とを備え、後方列車の車上装置は、地上装置から伝送される停止点を受信する車上情報伝送部と、車上情報伝送部により受信された停止点に応じた防護速度パターンを生成する列車制御部とを備え、列車検知部は、一方の漏洩同軸ケーブルに列車検知信号を送信し、該列車検知信号が各列車で反射してから他方の漏洩同軸ケーブルに到達して受信される間接波を用いて、各列車の先頭位置、末尾位置および列車速度を、所定の周期ごとに検知し、各列車に搭載した車上装置は、一方の漏洩同軸ケーブルから列車検知信号が受信されると、当該列車に応じた識別信号を重畳して放射する識別信号生成部を備え、列車検知部は、間接波と、一方の漏洩同軸ケーブルに送信した列車検知信号に各列車の車上装置で識別信号が重畳されてから他方の漏洩同軸ケーブルに到達して受信される識別信号重畳波と、の相関関係に応じて、先頭位置および末尾位置を検知した列車を識別し、間接波に相関関係がある識別信号重畳波が存在しない場合に、先頭位置および末尾位置を検知した列車を障害物であると識別するものである。 The train control device of the present invention is a train control device composed of an on-board device mounted on a train and a ground device installed on the ground, and the ground device has at least two leaks installed along the rail. A train detection unit that detects the end position of the preceding train by transmitting and receiving a train detection signal using a coaxial cable and a leaky coaxial cable, and a rear train based on the end position of the preceding train detected by the train detection unit A ground control unit that calculates the stop point of the vehicle, and a ground information transmission unit that transmits the stop point calculated by the ground control unit using a leaky coaxial cable. The vehicle information transmission unit that receives the stop point to be transmitted and the train control unit that generates the protective speed pattern according to the stop point received by the vehicle information transmission unit , the train detection unit is one of the leaky coaxial Ke The train detection signal is transmitted to the vehicle, and the train detection signal is reflected by each train and then arrives at the other leaky coaxial cable and is received. When the train detection signal is received from one of the leaky coaxial cables, the on-board device mounted on each train detects an identification signal corresponding to the train and radiates the identification signal. The train detection unit is equipped with an indirect wave and the train detection signal transmitted to one leaky coaxial cable, after the identification signal is superimposed on the on-board device of each train, arrives at the other leaky coaxial cable and receives it. The train where the head position and the tail position are detected is identified according to the correlation between the identification signal superimposed wave and the identification signal superimposed wave, and when there is no identification signal superimposed wave correlated with the indirect wave, the head position and the tail position Detected column The are those identified as an obstacle.
本発明によれば、地上装置において、漏洩同軸ケーブルを用いて列車検知信号を送受信することにより、先行列車の末尾位置を検知し、検出された先行列車の末尾位置に基づいて後方列車の停止点を算出し、算出された停止点を漏洩同軸ケーブルを用いて伝送する。
また、後方列車の車上装置において、受信された停止点に応じた防護速度パターンを生成する。
よって、列車で故障や列車長に変化が発生しても、検知される先行列車の末尾位置に影響が及ぶことがないことから、算出される停止点および防護速度パターンに影響が及ぶことなく、安全性を確保することができる効果がある。
According to the present invention, in the ground device, the end position of the preceding train is detected by transmitting and receiving a train detection signal using the leaky coaxial cable, and the stop point of the rear train is determined based on the detected end position of the preceding train. And the calculated stop point is transmitted using a leaky coaxial cable.
In addition, a guard speed pattern corresponding to the received stop point is generated in the on-board device of the rear train.
Therefore, even if a failure or change in train length occurs in the train, it does not affect the end position of the detected preceding train, so it does not affect the calculated stopping point and protective speed pattern. There is an effect that safety can be secured.
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１による列車制御装置を示す構成図である。
図において、列車制御装置は、地上に設置した地上装置１００と、列車に搭載した車上装置２００とで構成する。
地上装置１００は、レールに沿って設置した一対の漏洩同軸ケーブル（ＬＣＸ）１０１と、地上情報伝送部１０２と、列車検知部１０３と、地上制御部１０４とで構成する。
漏洩同軸ケーブル１０１は、レールの両側にそれぞれ設置する。
車上装置２００は、列車制御部２０１と、ブレーキ制御部２０２と、速度センサ２０３と、識別信号生成部２０４と、列車情報部２０５と、車上情報伝送部２０６とで構成する。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a train control apparatus according to
In the figure, the train control device is composed of a
The
Leaky
The
地上装置１００内の列車検知部１０３は、一方の漏洩同軸ケーブル１０１に列車検知信号を送信する。
一方の漏洩同軸ケーブル１０１は、列車検知信号を電波として空間に放射する。
空間に放射した電波は、３つの経路をそれぞれ伝搬し、他方の漏洩同軸ケーブル１０１で受信される。
３つの経路は、他方の漏洩同軸ケーブル１０１まで直接伝搬して到達する直接波と、列車で遮蔽され減衰して他方の漏洩同軸ケーブル１０１まで到達する減衰波と、列車に搭載された車上装置２００内の車上情報伝送部２０６で受信され、識別信号生成部２０４で列車識別信号を重畳し再び空間に放射され、他方の漏洩同軸ケーブル１０１に伝搬する識別信号重畳波である。
The
One leaky
The radio waves radiated to the space propagate through the three paths and are received by the other leaky
The three routes are a direct wave that propagates and reaches directly to the other leaky
他方の漏洩同軸ケーブル１０１は、直接波と減衰波と識別信号重畳波の合成波を受信し、受信信号として列車検知部１０３へ出力する。
列車検知部１０３は、受信信号を解析して、減衰波の伝搬遅延時間から列車進行方向、列車の先頭位置（列車位置）および末尾位置、先頭位置と末尾位置から算出した列車長、列車速度を算出する。
また、列車検知部１０３は、識別信号重畳波から列車ＩＤを検知し、両者から列車ＩＤと、先頭位置、末尾位置、列車進行方向、列車長、列車速度を対応させ、地上制御部１０４へ出力する。
The other leaky
The
In addition, the
地上装置１００内の地上情報伝送部１０２は、車上装置２００内の車上情報伝送部２０６と漏洩同軸ケーブル１０１を介して周期的に情報伝送する。
車上装置２００内の列車情報部２０５から車上情報伝送部２０６に列車情報信号が周期的に出力され、車上情報伝送部２０６から列車情報信号が周期的に伝送される。
列車情報信号には、列車ＩＤが含まれる。
地上装置１００内の地上情報伝送部１０２は、受信した列車情報信号を地上制御部１０４へ出力する。
The ground
A train information signal is periodically output from the
The train ID signal is included in the train information signal.
The ground
地上装置１００内の地上制御部１０４は、各列車ＩＤの先頭位置と末尾位置、列車速度ならびに、図中に記載されていない列車前方の分岐器の開通方向などの列車進行先経路情報から、各列車の停止点を算出する。
算出された各列車ＩＤの先頭位置および末尾位置と停止点ならびに列車の列車進行先経路情報をパターン生成信号として地上情報伝送部１０２へ出力される。
地上情報伝送部１０２は、パターン生成信号を漏洩同軸ケーブル１０１へ送信する。
漏洩同軸ケーブル１０１は、パターン生成信号を電波として空間に放射する。
The
The calculated start position, end position and stop point of each train ID and the train travel destination route information of the train are output to the ground
The ground
The leaky
車上装置２００内の車上情報伝送部２０６は、パターン生成信号を受信すると列車制御部２０１へ出力する。
列車情報部２０５は、列車重量やブレーキ性能などを列車制御部２０１へ出力する。
速度センサ２０３は、速度を列車制御部２０１へ出力する。
The onboard
The
The
列車制御部２０１は、パターン生成信号に含まれる停止点を超過しないための、防護速度パターンを作成する。
この防護速度パターンは、図４に示すように、位置と速度の関係で表される曲線であり、勾配やブレーキ空走時分、列車ブレーキ性能、安全余裕などを加味して作成される。
列車制御部２０１は、この防護速度パターンと、受信されるパターン生成信号内の先頭位置、および速度センサ２０３による速度を随時比較し、列車速度が防護速度パターンを超過していれば、ブレーキ制御信号をブレーキ制御部２０２へ出力する。
ブレーキ制御部２０２は、ブレーキ制御信号に従ってブレーキをかける。
The
As shown in FIG. 4, this protective speed pattern is a curve represented by the relationship between position and speed, and is created by taking into account the gradient, idle running time of the brake, train brake performance, safety margin, and the like.
The
The
なお、列車制御部２０１で用いる列車位置情報は、地上装置１００から伝えられたものではなく、車上で、例えば、速度センサ２０３と基点地上子からの絶対位置情報から算出した値を用いてもよい。
また、２種類の位置情報を比較して異常検知に利用してもよい。
Note that the train position information used in the
Further, two types of position information may be compared and used for abnormality detection.
次に、地上装置１００内の列車検知部１０３の詳細について説明する。
図２は列車位置検知部１０３の詳細を示す図である。
列車検知部１０３は、伝搬時間信号解析部３０１と、列車位置検知部３０２と、列車速度算出部３０３で構成する。
Next, details of the
FIG. 2 is a diagram illustrating details of the train
The
伝搬時間信号解析部３０１は、周波数Ｆ０の搬送波を列車検知する信号で変調した列車検知信号を一方の漏洩同軸ケーブル１０１へ出力する。
例えば、列車検知する信号に、周波数Ｆ０の搬送波をパルス変調した信号がある。
漏洩同軸ケーブル１０１は、列車検知信号を電波として空間に放射する。
電波は他方の漏洩同軸ケーブル１０１に直接到達する直接波と、列車で減衰して他方の漏洩同軸ケーブル１０１に到達する減衰波がある。
The propagation time
For example, there is a signal obtained by pulse-modulating a carrier wave having a frequency F0 as a signal for train detection.
The leaky
The radio wave includes a direct wave that directly reaches the other leaky
また、車上装置２００内の車上情報伝送部２０６が電波を受信すると、識別信号生成部２０４は、搬送波の周波数Ｆ０を搬送波周波数Ｆｎに変換して識別信号重畳波として空間に放射する。
ここで変換された搬送波周波数Ｆｎには、それぞれ列車のＩＤが割り当てられている。
例えば、列車ＩＤ１には搬送波周波数Ｆ１、列車ＩＤ２には搬送波周波数Ｆ２、列車ＩＤｎには搬送波周波数Ｆｎを割り当てる。
Further, when the on-board
The ID of the train is assigned to each carrier frequency Fn converted here.
For example, the carrier frequency F1 is assigned to the train ID1, the carrier frequency F2 is assigned to the train ID2, and the carrier frequency Fn is assigned to the train IDn.
他方の漏洩同軸ケーブル１０１は、直接波と減衰波と識別信号重畳波の合成波を受信し、受信信号として伝搬時間信号解析部３０１へ出力する。
伝搬時間信号解析部３０１は、受信信号を受信すると搬送波Ｆ０からＦｎについてそれぞれ、伝搬遅延時間ごとの受信信号のレベルを算出する。
The other leaky
When receiving the received signal, the propagation time
図３は搬送波Ｆ０の伝搬遅延時間ごとの受信信号のレベルの説明図である。
ここでは、時刻ｍに、列車ＩＤ１の列車が存在する場合について説明する。
図の受信信号レベル内の直線は、列車が存在しないとき、搬送波Ｆ０の伝搬遅延時間ごとの受信信号レベルは直接波の受信信号レベルとなる。
図の受信信号レベル内の波線は、搬送波Ｆ０が列車で遮蔽された減衰波である。
列車まで伝搬し列車で遮蔽され減衰して戻ってくるまでの伝搬遅延時間の位置の受信信号レベルが変化する。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the level of the received signal for each propagation delay time of the carrier wave F0.
Here, the case where the train of train ID1 exists at the time m is demonstrated.
In the straight line within the received signal level in the figure, when there is no train, the received signal level for each propagation delay time of the carrier wave F0 is the received signal level of the direct wave.
The wavy line in the received signal level in the figure is an attenuated wave in which the carrier wave F0 is shielded by the train.
The received signal level at the position of the propagation delay time until it propagates to the train, is blocked by the train, attenuates and returns is changed.
列車位置検知部３０２は、直接波の受信信号レベルを基準信号としたときの、減衰波の減衰量を図に示す（受信信号レベル減衰量）。
減衰量を閾値判定し、閾値０を超えた伝搬遅延時間の範囲Ｔ１１（ｍ）〜Ｔ１２（ｍ）の範囲に列車が存在していると検知する。
このとき、伝搬遅延時間に電波の速度を乗算し得られた距離は電波の伝搬往復距離であり、片道距離は、列車が存在する漏洩同軸ケーブル方向の距離となり、先頭位置および末尾位置が算出される。
The train
Attenuation amount is determined as a threshold, and it is detected that a train is present in the range of propagation delay time T11 (m) to T12 (m) exceeding threshold 0.
At this time, the distance obtained by multiplying the propagation delay time by the speed of the radio wave is the propagation round-trip distance of the radio wave, and the one-way distance is the distance in the direction of the leaky coaxial cable where the train exists, and the start position and end position are calculated. The
列車の先頭位置Ｌ１＿先頭（ｍ）＝Ｔ１２（ｍ）×Ｃ×０．５
列車の末尾位置Ｌ１＿最後尾（ｍ）＝Ｔ１１（ｍ）×Ｃ×０．５
閾値０を越えた伝搬遅延時間間隔ΔＴ１（ｍ）＝Ｔ１２（ｍ）−Ｔ１１（ｍ）に電波の速度を乗算して得られた距離の半分が列車長となる。
列車長Ｄ１（ｍ）＝ΔＴ１（ｍ）×Ｃ×０．５＝（Ｔ１２（ｍ）−Ｔ１１（ｍ））×Ｃ×０．５
Train start position L1_start (m) = T12 (m) × C × 0.5
Train end position L1_Last tail (m) = T11 (m) × C × 0.5
Half of the distance obtained by multiplying the propagation delay time interval ΔT1 (m) = T12 (m) −T11 (m) exceeding the threshold 0 by the speed of the radio wave is the train length.
Train length D1 (m) = ΔT1 (m) × C × 0.5 = (T12 (m) −T11 (m)) × C × 0.5
また、列車位置検知部３０２は、列車ＩＤ１の列車は搬送波Ｆ１の信号を返送し、列車位置検知部１０３から列車まで伝搬しＦ０からＦ１に周波数変換されて再び戻ってくるまでの伝搬遅延時間の位置の受信信号レベルが変化する。
この受信信号レベルの変化を閾値判定し、閾値１を超えた伝搬遅延時間Ｔ１３の位置に列車ＩＤ１の列車が存在すると検知する。
In addition, the train
This change in the received signal level is determined as a threshold, and it is detected that a train with train ID1 exists at the position of the propagation delay time T13 exceeding the
搬送波周波数Ｆ０で検知した先頭位置および末尾位置と搬送波周波数Ｆ１で検知した列車ＩＤの伝搬遅延時間を比較して、先頭位置および末尾位置と列車ＩＤの対応をつける。
対応のつける方法として、
Ｔ１１（ｍ）＜Ｔ１３（ｍ）＜Ｔ１２（ｍ）
を満足するとき、位置Ｔ１１（ｍ）〜Ｔ１２（ｍ）の列車は、列車ＩＤ１と判定する。
The head position and end position detected at the carrier frequency F0 are compared with the propagation delay time of the train ID detected at the carrier frequency F1, and the correspondence between the head position and end position and the train ID is assigned.
As a way to deal with it,
T11 (m) <T13 (m) <T12 (m)
Is satisfied, the train at positions T11 (m) to T12 (m) is determined as train ID1.
また、搬送波周波数Ｆ２を返送するＩＤ２の列車も同様に先頭位置および末尾位置と列車ＩＤを検知する。
列車の先頭位置Ｌ２＿先頭（ｍ）＝Ｔ２２（ｍ）×Ｃ×０．５
列車の末尾位置Ｌ２＿最後尾（ｍ）＝Ｔ２１（ｍ）×Ｃ×０．５
列車長Ｄ２（ｍ）＝ΔＴ２（ｍ）×Ｃ×０．５＝（Ｔ２２（ｍ）−Ｔ２１（ｍ））×Ｃ×０．５
列車ＩＤ１と列車ＩＤ２の列車間隔Ｗ１２（ｍ）は、列車ＩＤ１の先頭位置と列車ＩＤ２の末尾位置を用いて
Ｗ１２（ｍ）＝（Ｔ２１（ｍ）−Ｔ１２（ｍ））×ｃ×０．５
から算出する。
Similarly, the ID2 train that returns the carrier frequency F2 detects the head position, the end position, and the train ID.
Train start position L2_start (m) = T22 (m) × C × 0.5
Train end position L2_tail end (m) = T21 (m) × C × 0.5
Train length D2 (m) = ΔT2 (m) × C × 0.5 = (T22 (m) −T21 (m)) × C × 0.5
Train interval W12 (m) between train ID1 and train ID2 is calculated using the head position of train ID1 and the end position of train ID2 as follows: W12 (m) = (T21 (m) −T12 (m)) × c × 0.5
Calculate from
列車位置検知部３０２は、先頭位置、末尾位置、列車長および列車ＩＤを列車速度算出部３０３と地上制御部１０４へ出力する。
The train
列車速度算出部３０３は、前回計測した先頭位置と今回計測した先頭位置から列車速度を算出する。
列車位置更新周期をｔｓｔｅｐとおくと、列車ＩＤ１の列車速度Ｖ１と列車ＩＤ２の列車速度Ｖ２は、
ｔｓｔｅｐ＝（ｍ＋１）−ｍ
Ｖ１＝（Ｌ１（ｍ＋１）−Ｌ１（ｍ））／ｔｓｔｅｐ
Ｖ２＝（Ｌ２（ｍ＋１）−Ｌ２（ｍ））／ｔｓｔｅｐ
と算出する。
列車速度算出部３０３は、算出した列車速度を地上制御部１０４へ出力する。
The train
If the train position update cycle is tstep, the train speed V1 of train ID1 and the train speed V2 of train ID2 are
tstep = (m + 1) −m
V1 = (L1 (m + 1) -L1 (m)) / tstep
V2 = (L2 (m + 1) -L2 (m)) / tstep
And calculate.
The train
このように、搬送波Ｆ０の信号で列車の位置を検知し、搬送波Ｆ１からＦｎまでの周波数から列車ＩＤを検知する。
先頭位置および末尾位置と列車ＩＤを対応づけた情報を地上制御部１０４へ出力する。
In this way, the position of the train is detected by the signal of the carrier wave F0, and the train ID is detected from the frequencies from the carrier waves F1 to Fn.
Information associating the start position and end position with the train ID is output to the
ここでは、列車検知信号として搬送波をパルス変調した信号を利用したが、パルス変調波以外にも伝搬遅延時間毎の受信信号の解析が可能な、ＦＭＣＷ変調やスペクトラム拡散変調した信号を利用してもよい。 Here, a signal obtained by pulse-modulating a carrier wave is used as a train detection signal. However, in addition to a pulse-modulated wave, an FMCW-modulated or spread spectrum-modulated signal that can analyze a received signal for each propagation delay time can be used. Good.
地上制御部１０４は、全列車の列車先頭、末尾位置から、各列車の停止点を算出し、各列車の先頭位置、末尾位置、列車速度および停止点を、車上装置２００に送信する。
The
以上のように、本実施の形態１によれば、地上装置２００において、漏洩同軸ケーブル１０１を用いて列車検知信号を送受信することにより、各列車の先頭位置、末尾位置、列車長および列車速度を、所定の周期ごとに検知し、検出される各列車の先頭位置、末尾位置、列車速度および列車進行先経路情報に基づいて、各列車の停止点を算出し、算出される各停止点を、漏洩同軸ケーブル１０１を用いて、該当する列車の車上装置１００に伝送する。
また、車上装置１００において、受信された停止点に応じた防護速度パターンを生成する。
よって、列車で故障が発生しても、検知される先頭位置、末尾位置、列車長および列車速度に影響が及ぶことなく、また、列車長に変化が発生しても、その変化を先頭位置および末尾位置から的確に検知することから、算出される停止点および防護速度パターンに影響が及ぶことなく、安全性を確保することができる。
また、列車の停止点を動的に割り当てることが可能となり、列車密度を高密度化した列車制御を提供することができる。
また、空間に放射されて電波の減衰を用いて列車を検知するため、仮に装置故障やケーブル切断が発生した場合にも受信信号は減衰し、列車が存在する状態と同じ状態になるためフェールセーフなシステムを構築できる。
さらに、減衰波と識別信号重畳波との相関関係に応じて、検知した先頭位置および末尾位置の列車を識別することができる。
As described above, according to the first embodiment, in the
Further, the on-
Therefore, even if a failure occurs in a train, the detected start position, end position, train length and train speed are not affected. Since accurate detection is performed from the end position, safety can be ensured without affecting the calculated stopping point and protection speed pattern.
In addition, it is possible to dynamically assign a stop point of the train, and it is possible to provide train control with a higher train density.
In addition, because trains are detected using the attenuation of radio waves radiated into the space, the received signal is attenuated even if a device failure or cable disconnection occurs, and it becomes the same state as the train exists, so it is fail-safe. A simple system.
Furthermore, the detected train at the head position and the tail position can be identified according to the correlation between the attenuation wave and the identification signal superimposed wave.
実施の形態２．
図５は本発明の実施の形態２による車上装置の速度パターンを示す説明図である。
本実施の形態２の列車制御装置の構成は、図１と同様である。
地上装置１００内の地上情報伝送部１０２は、車上装置２００内の車上情報伝送部２０６と漏洩同軸ケーブル１０１を介して周期的に情報伝送する。
車上装置２００内の列車情報部２０５には、自車の列車ＩＤ、列車重量、列車ブレーキ性能などを含む列車情報が記憶され、車上情報伝送部２０６から列車情報信号が周期的に伝送される。
地上装置１００内の地上情報伝送部１０２は、受信した列車情報信号を地上制御部１０４へ出力する。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a speed pattern of the on-board device according to the second embodiment of the present invention.
The configuration of the train control device of the second embodiment is the same as that shown in FIG.
The ground
The
The ground
地上装置１００内の列車検知部１０３は、全列車の先頭位置と末尾位置から列車間の間隔を算出し、地上情報伝送部１０２から各列車の先頭位置、末尾位置、列車間隔、列車速度、列車重量およびブレーキ制動を送信する。
車上装置２００内の地上情報伝送部１０２は、受信した各種情報を列車制御部２０１に出力する。
車上装置２００内の列車制御部２０１は、自車の先頭位置と列車速度と列車重量と列車ブレーキ性能と、先行する列車の末尾位置と列車速度と列車重量と列車ブレーキ性能から、先行列車が急ブレーキをかけた場合の停止位置を算出し、停止位置に基づいて自車の停止点を算出し、算出した停止点に応じた防護速度パターンを作成する。
The
The ground
The
以上のように、本実施の形態２によれば、列車の停止点を先行列車との車両間隔内よりも、さらに前方に設定できるため、さらなる高密度化が可能となる。 As described above, according to the second embodiment, since the stop point of the train can be set further forward than within the vehicle interval from the preceding train, further increase in density can be achieved.
実施の形態３．
図６は本発明の実施の形態３による列車制御装置を示す構成図である。
図７は地上装置の動作を示す説明図である。
本実施の形態３は、地上装置１００内の地上情報伝送部１０２と車上装置２００内の車上情報伝送部２０６との通信に要する応答時間を利用して、検知した先頭位置および末尾位置の列車ＩＤを特定する。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 6 is a block diagram showing a train control apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the operation of the ground device.
The third embodiment uses the response time required for communication between the ground
地上装置１００内の地上情報伝送部１０２は、車上装置２００内の車上情報伝送部２０６へ列車情報を送るように呼出信号を漏洩同軸ケーブル１０１に送信する。
呼出信号は、漏洩同軸ケーブル１０１内を伝搬し、電波として放射される。
車上装置２００内の車上情報伝送部２０６は、呼出信号を受信すると、呼出信号に応じた列車情報を列車情報部２０５から取り出し、取り出した列車情報を応答信号として送信する。
The ground
The calling signal propagates through leaky
When the on-board
応答信号は、漏洩同軸ケーブル１０１内を伝搬し、地上装置１００内の地上情報伝送部１０２で受信される。
地上装置１００内の地上情報伝送部１０２は、応答信号を受信すると、列車情報を取得する。
さらに、地上情報伝送部１０２は、呼出信号を送信してから応答信号を受信するまでの応答時間Ｔ１４を計測する。
地上装置１００内の地上情報伝送部１０２は、応答時間を列車検知部１０３へ出力する。
The response signal propagates in the leaky
When the ground
Further, the terrestrial
The ground
地上装置１００内の列車検知部１０３は、応答時間Ｔ１４から、車上装置２００内の情報伝送部２０６の漏洩同軸ケーブル方向の位置を次式から算出する。
Ｐ１＝Ｔ１４×ｃ×０．５
また、列車検知部１０３で検知した先頭位置および末尾位置Ｔ１１〜Ｔ１２を、応答時間Ｔ１４から次式、
Ｔ１１＜Ｔ１４＜Ｔ１２
を満足したとき、先頭位置および末尾位置Ｔ１１〜Ｔ１２の列車ＩＤはＩＤ１であると判定する。
The
P1 = T14 × c × 0.5
Further, the head position and the tail positions T11 to T12 detected by the
T11 <T14 <T12
Is satisfied, it is determined that the train ID at the head position and the tail positions T11 to T12 is ID1.
以上のように、本実施の形態３によれば、地上装置１００内の地上情報伝送部１０２と車上装置２００内の車上情報伝送部２０６との通信に要する応答時間を利用して、検知した先頭位置および末尾位置の列車ＩＤを特定することができる。
As described above, according to the third embodiment, detection is performed using the response time required for communication between the ground
実施の形態４．
図８は本発明の実施の形態４による地上装置の動作を示す説明図である。
本実施の形態４は、列車が漏洩同軸ケーブルの端部に存在した場合の処理について説明する。
本実施の形態４の列車制御装置の構成は、図６に加え、地上装置１００に、他の地上装置と情報を送受し合う地上装置間情報伝送部を備える。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the operation of the ground device according to the fourth embodiment of the present invention.
In the fourth embodiment, processing when a train is present at the end of a leaky coaxial cable will be described.
In addition to FIG. 6, the configuration of the train control device of the fourth embodiment includes a
図８において、地上装置１の漏洩同軸ケーブルの検知区間と、地上装置２の漏洩同軸ケーブルの検知区間の両方にまたがって列車が存在する場合がある。
この場合、地上装置１の漏洩同軸ケーブル端部で受信信号の減衰量が閾値を超え、かつ地上装置２の漏洩同軸ケーブル端部で受信信号の減衰量が閾値を超える。
この条件において、地上装置間情報伝送部は、地上装置１の漏洩同軸ケーブルの検知区間と、地上装置２の漏洩同軸ケーブルの検知区間の両方にまたがって列車が存在すると判定し、地上装置１と地上装置２で情報伝送し、両者から伝送された情報に基づいて、列車の先頭位置、末尾位置、列車長および列車速度を算出する。
In FIG. 8, a train may exist across both the detection section of the leaky coaxial cable of the
In this case, the amount of attenuation of the received signal exceeds the threshold at the end of the leaky coaxial cable of the
Under this condition, the information transmission unit between ground devices determines that a train exists over both the detection section of the leaky coaxial cable of the
以上のように、本実施の形態４によれば、列車が他の地上装置の検知区間に入っても、先頭位置、末尾位置、列車長および列車速度を検知し、安全性を確保することができる。 As described above, according to the fourth embodiment, even when a train enters the detection section of another ground device, the head position, the tail position, the train length, and the train speed can be detected to ensure safety. it can.
実施の形態５．
図９は本発明の実施の形態５による地上装置の動作を示す説明図である。
本実施の形態５は、踏切にて故障車が存在する場合、レール上に列車ＩＤを持たない保守用作業車や作業員が存在する場合、レール上に不信物体が存在する場合の処理について説明する。
Embodiment 5. FIG.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing the operation of the ground device according to the fifth embodiment of the present invention.
In the fifth embodiment, when there is a broken vehicle at a railroad crossing, when there is a maintenance work vehicle or worker who does not have a train ID on the rail, and when there is an untrusted object on the rail, the processing will be described. To do.
列車検知部１０３は、受信信号レベルの減衰量を閾値判定する。
物体検知した伝搬遅延時間Ｔ３１〜Ｔ３２の範囲に、列車ＩＤを重畳した識別信号重畳波の伝搬遅延時間のピークが存在しないとき、レール上に障害物が存在すると判定する。
列車検知部１０３は、障害物の先頭位置、末尾位置、障害物サイズおよび障害物速度を地上制御部１０４へ送信する。
The
When the peak of the propagation delay time of the identification signal superimposed wave on which the train ID is superimposed does not exist in the range of the propagation delay times T31 to T32 detected by the object, it is determined that there is an obstacle on the rail.
The
地上制御部１０４は、列車ＩＤ１の先頭位置、末尾位置および列車速度と、障害物の先頭位置、末尾位置および障害物速度を用いて、列車ＩＤ１の停止点を算出し、列車ＩＤ１の車上装置２００に送信する。
列車ＩＤ１の車上装置２００は、受信した停止点を用いて防護速度パターンを生成し、生成した防護速度パターンに基づいて列車運行制御する。
The
The on-
以上のように、本実施の形態５によれば、レール上に保守用作業車や作業員や不信物体が存在する場合に、レール上に障害物が存在すると識別することができる。
また、障害物の後方列車も、通常の列車の後方列車と同様に、防護速度パターンを生成することができる。
As described above, according to the fifth embodiment, when there is a maintenance work vehicle, a worker, or an untrusted object on the rail, it can be identified that an obstacle exists on the rail.
Also, the rear train of the obstacle can generate a protective speed pattern in the same manner as the rear train of the normal train.
なお、列車検知用の閾値と物体検知用の閾値など、検知したいものに応じて複数の閾値を設定してもよい。
さらに、実施の形態５の装置は、ＩＤを持たない物体がレール上にあっても物体に衝突しないよう安全を確保した停止点を算出でき、装置の安全性を向上することができる。
Note that a plurality of thresholds may be set according to what is desired to be detected, such as a threshold for train detection and a threshold for object detection.
Furthermore, the apparatus of the fifth embodiment can calculate a stop point that ensures safety so that an object not having an ID does not collide with an object even if the object is on a rail, thereby improving the safety of the apparatus.
実施の形態６．
図１０は本発明の実施の形態６による列車制御装置を示す構成図である。
図において、列車制御装置は、地上に設置した地上装置１００と、列車に搭載した車上装置２００とで構成する。
地上装置１００は、レールに沿って設置した一対の漏洩同軸ケーブル（ＬＣＸ）１０１と、地上情報伝送部１０２と、列車検知部１０３と、地上制御部１０４とで構成する。
漏洩同軸ケーブル１０１は、レールの片側に二本設置する。
車上装置２００は、列車制御部２０１と、ブレーキ制御部２０２と、速度センサ２０３と、識別信号生成部２０４と、列車情報部２０５と、車上情報伝送部２０６とで構成する。
Embodiment 6 FIG.
FIG. 10 is a block diagram showing a train control apparatus according to Embodiment 6 of the present invention.
In the figure, the train control device is composed of a
The
Two leaky
The
地上装置１００内の列車検知部１０３は、一方の漏洩同軸ケーブル１０１に列車検知信号を送信する。
一方の漏洩同軸ケーブル１０１は、列車検知信号を電波として空間に放射する。
空間に放射した電波は、３つの経路をそれぞれ伝搬し、他方の漏洩同軸ケーブル１０１で受信される。
３つの経路は、他方の漏洩同軸ケーブル１０１まで直接伝搬して到達する直接波と、列車で反射して他方の漏洩同軸ケーブル１０１まで到達する反射波と、列車に搭載された車上装置２００内の車上情報伝送部２０６で受信され、識別信号生成部２０４で列車識別信号を重畳し再び空間に放射され、他方の漏洩同軸ケーブル１０１に伝搬する識別信号重畳波である。
The
One leaky
The radio waves radiated to the space propagate through the three paths and are received by the other leaky
The three paths are a direct wave that propagates and reaches directly to the other leaky
他方の漏洩同軸ケーブル１０１は、直接波と反射波と識別信号重畳波の合成波を受信し、受信信号として列車検知部１０３へ出力する。
列車検知部１０３は、受信信号を解析して、反射波の伝搬遅延時間から列車進行方向、列車の先頭位置（列車位置）および末尾位置、先頭位置と末尾位置から算出した列車長、列車速度を算出する。
また、列車検知部１０３は、識別信号重畳波から列車ＩＤを検知し、両者から列車ＩＤと、先頭位置、末尾位置、列車進行方向、列車長、列車速度を対応させ、地上制御部１０４へ出力する。
The other leaky
The
In addition, the
地上装置１００内の地上情報伝送部１０２は、車上装置２００内の車上情報伝送部２０６と漏洩同軸ケーブル１０１を介して周期的に情報伝送する。
車上装置２００内の列車情報部２０５から車上情報伝送部２０６に列車情報信号が周期的に出力され、車上情報伝送部２０６から列車情報信号が周期的に伝送される。
列車情報信号には、列車ＩＤが含まれる。
地上装置１００内の地上情報伝送部１０２は、受信した列車情報信号を地上制御部１０４へ出力する。
The ground
A train information signal is periodically output from the
The train ID signal is included in the train information signal.
The ground
地上装置１００内の地上制御部１０４は、各列車ＩＤの先頭位置と末尾位置、列車速度ならびに、図中に記載されていない列車前方の分岐器の開通方向などの列車進行先経路情報から、各列車の停止点を算出する。
算出された各列車ＩＤの先頭位置および末尾位置と停止点ならびに列車の列車進行先経路情報をパターン生成信号として地上情報伝送部１０２へ出力される。
地上情報伝送部１０２は、パターン生成信号を漏洩同軸ケーブル１０１へ送信する。
漏洩同軸ケーブル１０１は、パターン生成信号を電波として空間に放射する。
The
The calculated start position, end position and stop point of each train ID and the train travel destination route information of the train are output to the ground
The ground
The leaky
車上装置２００内の車上情報伝送部２０６は、パターン生成信号を受信すると列車制御部２０１へ出力する。
列車情報部２０５は、列車重量やブレーキ性能などを列車制御部２０１へ出力する。
速度センサ２０３は、速度を列車制御部２０１へ出力する。
The onboard
The
The
列車制御部２０１は、パターン生成信号に含まれる停止点を超過しないための、防護速度パターンを作成する。
この防護速度パターンは、実施の形態１で説明した図４に示すように、位置と速度の関係で表される曲線であり、勾配やブレーキ空走時分、列車ブレーキ性能、安全余裕などを加味して作成される。
列車制御部２０１は、この防護速度パターンと、受信されるパターン生成信号内の先頭位置、および速度センサ２０３による速度を随時比較し、列車速度が防護速度パターンを超過していれば、ブレーキ制御信号をブレーキ制御部２０２へ出力する。
ブレーキ制御部２０２は、ブレーキ制御信号に従ってブレーキをかける。
The
As shown in FIG. 4 described in the first embodiment, this protective speed pattern is a curve represented by the relationship between position and speed, and takes into account the gradient, brake idle time, train brake performance, safety margin, etc. Created.
The
The
なお、列車制御部２０１で用いる列車位置情報は、地上装置１００から伝えられたものではなく、車上で、例えば、速度センサ２０３と基点地上子からの絶対位置情報から算出した値を用いてもよい。
また、２種類の位置情報を比較して異常検知に利用してもよい。
Note that the train position information used in the
Further, two types of position information may be compared and used for abnormality detection.
次に、地上装置１００内の列車検知部１０３の詳細について説明する。
本実施の形態６の列車検知部１０３の構成は、図２と同様である。
列車検知部１０３は、伝搬時間信号解析部３０１と、列車位置検知部３０２と、列車速度算出部３０３で構成する。
Next, details of the
The configuration of the
The
伝搬時間信号解析部３０１は、周波数Ｆ０の搬送波を列車検知する信号で変調した列車検知信号を一方の漏洩同軸ケーブル１０１へ出力する。
例えば、列車検知する信号に、周波数Ｆ０の搬送波をパルス変調した信号がある。
漏洩同軸ケーブル１０１は、列車検知信号を電波として空間に放射する。
電波は他方の漏洩同軸ケーブル１０１に直接到達する直接波と、列車で反射して他方の漏洩同軸ケーブル１０１に到達する反射波がある。
The propagation time
For example, there is a signal obtained by pulse-modulating a carrier wave having a frequency F0 as a signal for detecting a train.
The leaky
The radio wave includes a direct wave that directly reaches the other leaky
また、車上装置２００内の車上情報伝送部２０６が電波を受信すると、識別信号生成部２０４は、搬送波の周波数Ｆ０を搬送波周波数Ｆｎに変換して識別信号重畳波として空間に放射する。
ここで変換された搬送波周波数Ｆｎには、それぞれ列車のＩＤが割り当てられている。
例えば、列車ＩＤ１には搬送波周波数Ｆ１、列車ＩＤ２には搬送波周波数Ｆ２、列車ＩＤｎには搬送波周波数Ｆｎを割り当てる。
Further, when the on-board
The ID of the train is assigned to each carrier frequency Fn converted here.
For example, the carrier frequency F1 is assigned to the train ID1, the carrier frequency F2 is assigned to the train ID2, and the carrier frequency Fn is assigned to the train IDn.
他方の漏洩同軸ケーブル１０１は、直接波と反射波と識別信号重畳波の合成波を受信し、受信信号として伝搬時間信号解析部３０１へ出力する。
伝搬時間信号解析部３０１は、受信信号を受信すると搬送波Ｆ０からＦｎについてそれぞれ、伝搬遅延時間ごとの受信信号のレベルを算出する。
The other leaky
When receiving the received signal, the propagation time
図１１は搬送波Ｆ０の伝搬遅延時間ごとの受信信号のレベルの説明図である。
ここでは、時刻ｍに、列車ＩＤ１の列車が存在する場合について説明する。
図の受信信号レベル内の直線は、列車が存在しないとき、搬送波Ｆ０の伝搬遅延時間ごとの受信信号レベルは直接波の受信信号レベルとなる。
図の受信信号レベル内の波線は、搬送波Ｆ０は直接波と反射波の合成波であえる。
列車まで伝搬し列車で反射して戻ってくるまでの伝搬遅延時間の位置の受信信号レベルが変化する。
FIG. 11 is an explanatory diagram of the level of the received signal for each propagation delay time of the carrier wave F0.
Here, the case where the train of train ID1 exists at the time m is demonstrated.
In the straight line within the received signal level in the figure, when there is no train, the received signal level for each propagation delay time of the carrier wave F0 is the received signal level of the direct wave.
The wavy line in the received signal level in the figure indicates that the carrier wave F0 is a combined wave of a direct wave and a reflected wave.
The received signal level at the position of the propagation delay time until it propagates to the train, reflects off the train, and returns is changed.
列車位置検知部３０２は、直接波の受信信号レベルを基準信号としたときの、合成波と基準信号の差分を図に示す（受信信号レベル差分）。
差分信号レベル変化を閾値判定し、閾値０を超えた伝搬遅延時間の範囲Ｔ１１（ｍ）〜Ｔ１２（ｍ）の範囲に列車が存在していると検知する。
このとき、伝搬遅延時間に電波の速度を乗算し得られた距離は電波の伝搬往復距離であり、片道距離は、列車が存在する漏洩同軸ケーブル方向の距離となり、先頭位置および末尾位置が算出される。
The train
The difference signal level change is determined as a threshold, and it is detected that a train exists in the range of the propagation delay time T11 (m) to T12 (m) exceeding the threshold 0.
At this time, the distance obtained by multiplying the propagation delay time by the speed of the radio wave is the propagation round-trip distance of the radio wave, and the one-way distance is the distance in the direction of the leaky coaxial cable where the train exists, and the start position and end position are calculated. The
列車の先頭位置Ｌ１＿先頭（ｍ）＝Ｔ１２（ｍ）×Ｃ×０．５
列車の末尾位置Ｌ１＿最後尾（ｍ）＝Ｔ１１（ｍ）×Ｃ×０．５
閾値０を越えた伝搬遅延時間間隔ΔＴ１（ｍ）＝Ｔ１２（ｍ）−Ｔ１１（ｍ）に電波の速度を乗算して得られた距離の半分が列車長となる。
列車長Ｄ１（ｍ）＝ΔＴ１（ｍ）×Ｃ×０．５＝（Ｔ１２（ｍ）−Ｔ１１（ｍ））×Ｃ×０．５
Train start position L1_start (m) = T12 (m) × C × 0.5
Train end position L1_Last tail (m) = T11 (m) × C × 0.5
Half of the distance obtained by multiplying the propagation delay time interval ΔT1 (m) = T12 (m) −T11 (m) exceeding the threshold 0 by the speed of the radio wave is the train length.
Train length D1 (m) = ΔT1 (m) × C × 0.5 = (T12 (m) −T11 (m)) × C × 0.5
また、列車位置検知部３０２は、列車ＩＤ１の列車は搬送波Ｆ１の信号を返送し、列車位置検知部１０３から列車まで伝搬しＦ０からＦ１に周波数変換されて再び戻ってくるまでの伝搬遅延時間の位置の受信信号レベルが変化する。
この受信信号レベルの変化を閾値判定し、閾値１を超えた伝搬遅延時間Ｔ１３の位置に列車ＩＤ１の列車が存在すると検知する。
In addition, the train
This change in the received signal level is determined as a threshold, and it is detected that a train with train ID1 exists at the position of the propagation delay time T13 exceeding the
搬送波周波数Ｆ０で検知した先頭位置および末尾位置と搬送波周波数Ｆ１で検知した列車ＩＤの伝搬遅延時間を比較して、先頭位置および末尾位置と列車ＩＤの対応をつける。
対応のつける方法として、
Ｔ１１（ｍ）＜Ｔ１３（ｍ）＜Ｔ１２（ｍ）
を満足するとき、位置Ｔ１１（ｍ）〜Ｔ１２（ｍ）の列車は、列車ＩＤ１と判定する。
The head position and end position detected at the carrier frequency F0 are compared with the propagation delay time of the train ID detected at the carrier frequency F1, and the correspondence between the head position and end position and the train ID is assigned.
As a way to deal with it,
T11 (m) <T13 (m) <T12 (m)
Is satisfied, the train at positions T11 (m) to T12 (m) is determined as train ID1.
また、搬送波周波数Ｆ２を返送するＩＤ２の列車も同様に先頭位置および末尾位置と列車ＩＤを検知する。
列車の先頭位置Ｌ２＿先頭（ｍ）＝Ｔ２２（ｍ）×Ｃ×０．５
列車の末尾位置Ｌ２＿最後尾（ｍ）＝Ｔ２１（ｍ）×Ｃ×０．５
列車長Ｄ２（ｍ）＝ΔＴ２（ｍ）×Ｃ×０．５＝（Ｔ２２（ｍ）−Ｔ２１（ｍ））×Ｃ×０．５
列車ＩＤ１と列車ＩＤ２の列車間隔Ｗ１２（ｍ）は、列車ＩＤ１の先頭位置と列車ＩＤ２の末尾位置を用いて
Ｗ１２（ｍ）＝（Ｔ２１（ｍ）−Ｔ１２（ｍ））×ｃ×０．５
から算出する。
Similarly, the ID2 train that returns the carrier frequency F2 detects the head position, the end position, and the train ID.
Train start position L2_start (m) = T22 (m) × C × 0.5
Train end position L2_tail end (m) = T21 (m) × C × 0.5
Train length D2 (m) = ΔT2 (m) × C × 0.5 = (T22 (m) −T21 (m)) × C × 0.5
Train interval W12 (m) between train ID1 and train ID2 is calculated using the head position of train ID1 and the end position of train ID2 as follows: W12 (m) = (T21 (m) −T12 (m)) × c × 0.5
Calculate from
列車位置検知部３０２は、先頭位置、末尾位置、列車長および列車ＩＤを列車速度算出部３０３と地上制御部１０４へ出力する。
The train
列車速度算出部３０３は、前回計測した先頭位置と今回計測した先頭位置から列車速度を算出する。
列車位置更新周期をｔｓｔｅｐとおくと、列車ＩＤ１の列車速度Ｖ１と列車ＩＤ２の列車速度Ｖ２は、
ｔｓｔｅｐ＝（ｍ＋１）−ｍ
Ｖ１＝（Ｌ１（ｍ＋１）−Ｌ１（ｍ））／ｔｓｔｅｐ
Ｖ２＝（Ｌ２（ｍ＋１）−Ｌ２（ｍ））／ｔｓｔｅｐ
と算出する。
列車速度算出部３０３は、算出した列車速度を地上制御部１０４へ出力する。
The train
If the train position update cycle is tstep, the train speed V1 of train ID1 and the train speed V2 of train ID2 are
tstep = (m + 1) −m
V1 = (L1 (m + 1) -L1 (m)) / tstep
V2 = (L2 (m + 1) -L2 (m)) / tstep
And calculate.
The train
このように、搬送波Ｆ０の信号で列車の位置を検知し、搬送波Ｆ１からＦｎまでの周波数から列車ＩＤを検知する。
先頭位置および末尾位置と列車ＩＤを対応づけた情報を地上制御部１０４へ出力する。
In this way, the position of the train is detected by the signal of the carrier wave F0, and the train ID is detected from the frequencies from the carrier waves F1 to Fn.
Information associating the start position and end position with the train ID is output to the
ここでは、列車検知信号として搬送波をパルス変調した信号を利用したが、パルス変調波以外にも伝搬遅延時間毎の受信信号の解析が可能な、ＦＭＣＷ変調やスペクトラム拡散変調した信号を利用してもよい。 Here, a signal obtained by pulse-modulating a carrier wave is used as a train detection signal. However, in addition to a pulse-modulated wave, an FMCW-modulated or spread spectrum-modulated signal that can analyze a received signal for each propagation delay time can be used. Good.
地上制御部１０４は、全列車の列車先頭、末尾位置から、各列車の停止点を算出し、各列車の先頭位置、末尾位置、列車速度および停止点を、車上装置２００に送信する。
The
以上のように、本実施の形態６によれば、地上装置２００において、漏洩同軸ケーブル１０１を用いて列車検知信号を送受信することにより、各列車の先頭位置、末尾位置、列車長および列車速度を、所定の周期ごとに検知し、検出される各列車の先頭位置、末尾位置、列車速度および列車進行先経路情報に基づいて、各列車の停止点を算出し、算出される各停止点を、漏洩同軸ケーブル１０１を用いて、該当する列車の車上装置１００に伝送する。
As described above, according to the sixth embodiment, in the
また、車上装置１００において、受信された停止点に応じた防護速度パターンを生成する。
よって、列車で故障が発生しても、検知される先頭位置、末尾位置、列車長および列車速度に影響が及ぶことなく、また、列車長に変化が発生しても、その変化を先頭位置および末尾位置から的確に検知することから、算出される停止点および防護速度パターンに影響が及ぶことなく、安全性を確保することができる。
Further, the on-
Therefore, even if a failure occurs in a train, the detected start position, end position, train length and train speed are not affected. Since accurate detection is performed from the end position, safety can be ensured without affecting the calculated stopping point and protection speed pattern.
また、列車の停止点を動的に割り当てることが可能となり、列車密度を高密度化した列車制御を提供することができる。 In addition, it is possible to dynamically assign a stop point of the train, and it is possible to provide train control with a higher train density.
さらに、間接波と識別信号重畳波との相関関係に応じて、検知した先頭位置および末尾位置の列車を識別することができる。 Furthermore, the detected train at the head position and the tail position can be identified in accordance with the correlation between the indirect wave and the identification signal superimposed wave.
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 In the present invention, within the scope of the invention, any combination of the embodiments, or any modification of any component in each embodiment, or omission of any component in each embodiment is possible. .
１，２，１００ 地上装置、１０１ 漏洩同軸ケーブル、１０２ 地上情報伝送部、１０３ 列車検知部、１０４ 地上制御部、２００ 車上装置、２０１ 列車制御部、２０２ ブレーキ制御部、２０３ 速度センサ、２０４ 識別信号生成部、２０５ 列車情報部、２０６ 車上情報伝送部、３０１ 伝搬時間信号解析部、３０２ 列車位置検知部、３０３ 列車速度算出部。 1,2,100 Ground device, 101 Leaky coaxial cable, 102 Ground information transmission unit, 103 Train detection unit, 104 Ground control unit, 200 On-board device, 201 Train control unit, 202 Brake control unit, 203 Speed sensor, 204 Identification Signal generation unit, 205 train information unit, 206 on-vehicle information transmission unit, 301 propagation time signal analysis unit, 302 train position detection unit, 303 train speed calculation unit.
Claims (3)
地上に設置した地上装置とで構成される列車制御装置であって、
前記地上装置は、
レールに沿って少なくとも二本設置された漏洩同軸ケーブルと、
前記漏洩同軸ケーブルを用いて列車検知信号を送受信することにより、各列車の先頭位置、末尾位置および列車速度を、所定の周期ごとに検知する列車検知部と、
前記列車検知部により検出される各列車の先頭位置、末尾位置および列車速度に基づいて、各列車の停止点を算出する地上制御部と、
前記地上制御部により算出される各停止点を、前記漏洩同軸ケーブルを用いて伝送する地上情報伝送部とを備え、
前記車上装置は、
前記地上装置から伝送される停止点を受信する車上情報伝送部と、
前記車上情報伝送部により受信された停止点に応じた防護速度パターンを生成する列車制御部とを備え、
前記列車検知部は、
一方の漏洩同軸ケーブルに列車検知信号を送信し、
該列車検知信号が各列車で反射してから他方の漏洩同軸ケーブルに到達して受信される間接波を用いて、各列車の先頭位置、末尾位置および列車速度を、所定の周期ごとに検知し、
各列車に搭載した前記車上装置は、
一方の漏洩同軸ケーブルから前記列車検知信号が受信されると、当該列車に応じた識別信号を重畳して放射する識別信号生成部を備え、
前記列車検知部は、
前記間接波と、一方の漏洩同軸ケーブルに送信した前記列車検知信号に各列車の前記車上装置で識別信号が重畳されてから他方の漏洩同軸ケーブルに到達して受信される識別信号重畳波と、の相関関係に応じて、先頭位置および末尾位置を検知した列車を識別し、
前記間接波に相関関係がある前記識別信号重畳波が存在しない場合に、先頭位置および末尾位置を検知した列車を障害物であると識別する
ことを特徴とする列車制御装置。 On-board equipment mounted on the train;
A train control device composed of a ground device installed on the ground,
The ground device is
At least two leaky coaxial cables installed along the rail;
By transmitting and receiving a train detection signal using the leaky coaxial cable, a train detection unit that detects the start position, the end position, and the train speed of each train for each predetermined period;
Based on the start position, end position and train speed of each train detected by the train detection unit, a ground control unit that calculates a stop point of each train;
A ground information transmission unit that transmits each stop point calculated by the ground control unit using the leaky coaxial cable,
The on-board device is:
On-vehicle information transmission unit that receives a stop point transmitted from the ground device;
A train control unit that generates a protective speed pattern according to the stopping point received by the on-board information transmission unit ,
The train detector is
Send train detection signal to one leaky coaxial cable,
Using the indirect wave received after the train detection signal is reflected by each train and reaches the other leaky coaxial cable, the start position, end position and train speed of each train are detected at predetermined intervals. ,
The on-board device mounted on each train is
When the train detection signal is received from one leaky coaxial cable, an identification signal generation unit that radiates the identification signal according to the train is provided,
The train detector is
An identification signal superimposed wave that is received after reaching the other leaky coaxial cable after the identification signal is superimposed on the train detection signal transmitted to one leaky coaxial cable by the on-board device of each train. According to the correlation of, identify the train that detected the start position and the end position,
A train control apparatus that identifies a train that has detected a head position and a tail position as an obstacle when the identification signal superimposed wave correlated with the indirect wave does not exist .
地上に設置した地上装置とで構成される列車制御装置であって、
前記地上装置は、
レールに沿って少なくとも二本設置された漏洩同軸ケーブルと、
前記漏洩同軸ケーブルを用いて列車検知信号を送受信することにより、各列車の先頭位置、末尾位置および列車速度を、所定の周期ごとに検知する列車検知部と、
前記列車検知部により検出される各列車の先頭位置、末尾位置および列車速度に基づいて、各列車の停止点を算出する地上制御部と、
前記地上制御部により算出される各停止点を、前記漏洩同軸ケーブルを用いて伝送する地上情報伝送部とを備え、
前記車上装置は、
前記地上装置から伝送される停止点を受信する車上情報伝送部と、
前記車上情報伝送部により受信された停止点に応じた防護速度パターンを生成する列車制御部とを備え、
前記列車検知部は、
一方の漏洩同軸ケーブルに列車検知信号を送信し、
該列車検知信号が各列車で減衰してから他方の漏洩同軸ケーブルに到達して受信される減衰波を用いて、各列車の先頭位置、末尾位置および列車速度を、所定の周期ごとに検知し、
各列車に搭載した前記車上装置は、
一方の漏洩同軸ケーブルから列車検知信号が受信されると、当該列車に応じた識別信号を重畳して放射する識別信号生成部を備え、
前記列車検知部は、
前記減衰波と、一方の漏洩同軸ケーブルに送信した列車検知信号に各列車の前記車上装置で識別信号が重畳されてから他方の漏洩同軸ケーブルに到達して受信される識別信号重畳波と、の相関関係に応じて、先頭位置および末尾位置を検知した列車を識別し、
減衰波に相関関係がある識別信号重畳波が存在しない場合に、先頭位置および末尾位置を検知した列車を障害物であると識別する
ことを特徴とする列車制御装置。 On-board equipment mounted on the train;
A train control device composed of a ground device installed on the ground,
The ground device is
At least two leaky coaxial cables installed along the rail;
By transmitting and receiving a train detection signal using the leaky coaxial cable, a train detection unit that detects the start position, the end position, and the train speed of each train for each predetermined period;
Based on the start position, end position and train speed of each train detected by the train detection unit, a ground control unit that calculates a stop point of each train;
A ground information transmission unit that transmits each stop point calculated by the ground control unit using the leaky coaxial cable,
The on-board device is:
On-vehicle information transmission unit that receives a stop point transmitted from the ground device;
A train control unit that generates a protective speed pattern according to the stopping point received by the on-board information transmission unit,
The train detector is
Send train detection signal to one leaky coaxial cable,
Using the attenuated wave received after the train detection signal is attenuated by each train and reaches the other leaky coaxial cable, the start position, end position and train speed of each train are detected at predetermined intervals. ,
The on-board device mounted on each train is
When a train detection signal is received from one leaky coaxial cable, an identification signal generation unit that radiates by overlapping an identification signal corresponding to the train is provided,
The train detector is
An identification signal superimposed wave that is received by reaching the other leaky coaxial cable after the identification signal is superimposed on the train detection signal transmitted to one leaky coaxial cable by the on-board device of each train, According to the correlation of the train, identify the train that detected the start position and the end position,
When there is no identification signal superimposed wave that has a correlation with the attenuation wave, the train that detected the head position and the tail position is identified as an obstacle.
A train control device characterized by that.
前記列車検知部により検出される障害物の末尾位置に基づいて、後方列車の停止点を算出し、
前記列車制御部は、
該停止点に応じた防護速度パターンを生成することを特徴とする請求項１または請求項２記載の列車制御装置。 The ground control unit
Based on the end position of the obstacle detected by the train detection unit calculates the stopping point of the rear train,
The train control unit
The train control device according to claim 1 or 2, wherein a protection speed pattern corresponding to the stop point is generated.
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