JP6586521B2 - 車上装置及び列車占有範囲算出方法 - Google Patents

車上装置及び列車占有範囲算出方法 Download PDF

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Description

本発明は、車上装置等に関する。
地上・車上間の通信手段として無線通信を用いた無線列車制御システムの開発が進んでいる。無線列車制御システムでは、地上側設備のコスト削減のため、車上装置において自列車の位置を算出し、地上側へ通知している。車上装置における自列車の走行位置の算出は、車軸に設けた速度発電機(TG:タコジェネレータ)やPG(パルスジェネレータ)といった回転検知装置が出力する車軸の回転に応じた回転検知信号に基づいて行っている。
回転検知装置が故障すると、回転検知信号が出力されないので走行位置の算出が不可能となるが、回転検知装置が故障せずとも、車輪の摩耗や空転滑走等による走行位置の誤差が避けられない、といった問題が有る。特に、空転滑走は不定期に発生するものであるとともに、発生したときの走行位置の誤差が大きい。特許文献1には、複数軸の速度発電機のパルス数をカウントして、空転滑走を検知する技術が開示されている。
特開2004−173399号公報
列車制御では、各列車の位置は、列車が存在する可能性のある軌道上の範囲である列車占有範囲が用いられる。この列車占有範囲は、通常、車上装置における走行位置の誤差を見込んで、列車の前方及び後方に余裕距離を付加した実際の列車長より長い範囲としている。列車制御は各列車の走行位置に基づいてなされるため、走行位置の誤りは、列車衝突といった事故につながり非常に危険である。このため、走行位置を高精度に算出することは勿論のこと、列車占有範囲の算出において、余裕距離を適切に設定することも重要である。つまり、余裕距離が長いほど、危険性は低いが、列車が存在する可能性が極めて低い範囲まで列車が在線しているとみなしているため、列車間隔が長くなってしまうという不都合がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、第1の目的は、車軸に設けた回転検知装置からの回転検知信号に基づく走行位置を算出し、この走行位置に基づく列車占有範囲を、適切な範囲長に算出できるようにすることであり、第2の目的は、回転検知装置の故障を判定できるようにすることである。
上記課題を解決するための第1の発明は、
列車に搭載され、前記列車が存在する可能性のある列車占有範囲を算出する車上装置であって、
前記列車には、前記列車の複数の軸それぞれに対して、当該軸の回転に応じた回転検知信号を出力する回転検知装置が設けられており、
前記回転検知信号に基づいて前記列車の走行位置を算出することと、
前記回転検知装置別の前記回転検知信号を用いて、前記複数の軸のうちの何れかに空転又は滑走(以下包括して「空転滑走」という)の発生を検知することと、
前記空転滑走の発生が検知されていない場合には、前記走行位置を基準にした所与の範囲長の範囲を前記列車占有範囲(以下「非空転滑走時範囲」という)として設定し、前記空転滑走の発生が検知された場合には、前記非空転滑走時範囲を含み、前記非空転滑走時範囲より広い範囲を前記列車占有範囲として設定することと、
を実行する車上装置である。
また、他の発明として
列車に搭載された車上装置が、前記列車が存在する可能性のある列車占有範囲を算出する列車占有範囲算出方法であって、
前記列車には、前記列車の複数の軸それぞれに対して、当該軸の回転に応じた回転検知信号を出力する回転検知装置が設けられており、
前記回転検知信号に基づいて前記列車の走行位置を算出することと、
前記回転検知装置別の前記回転検知信号を用いて、前記複数の軸のうちの何れかに空転又は滑走(以下包括して「空転滑走」という)の発生を検知することと、
前記空転滑走の発生が検知されていない場合には、前記走行位置を基準にした所与の範囲長の範囲を前記列車占有範囲(以下「非空転滑走時範囲」という)として設定し、前記空転滑走の発生が検知された場合には、前記非空転滑走時範囲を含み、前記非空転滑走時範囲より広い範囲を前記列車占有範囲として設定することと、
を含む列車占有範囲算出方法を構成しても良い。
この第1の発明等によれば、回転検知装置が設けられた複数の軸のうちの何れかでの空転滑走の発生を検知した場合には、走行位置に基づく列車占有範囲を、空転滑走の発生を検知していない場合の列車占有範囲である非空転滑走時範囲を含み、非空転滑走時範囲よりも広い範囲として算出することができる。空転滑走が発生すると、回転検知装置からの検知信号に基づく走行位置の誤差が増加するため、列車占有範囲の安全性を確保することができる。
第2の発明として、第1の発明の車上装置であって、
前記走行位置を算出することは、前記回転検知装置別の前記回転検知信号それぞれについて、前記走行位置を算出することであり、
前記設定することは、前記走行位置を基準にした前記列車の列車長の範囲と、前記列車の前方余裕距離分の範囲と、前記列車の後方余裕距離分の範囲とを含んだ範囲を前記列車占有範囲として設定し、前記空転滑走の発生が検知された場合には、前記後方余裕距離を拡大することで、前記非空転滑走時範囲より広い範囲を前記列車占有範囲として設定することである、
車上装置を構成しても良い。
この第2の発明によれば、空転滑走の発生を検知した場合、後方余裕距離を拡大することで、非空転滑走時範囲より広い範囲が列車占有範囲として設定される。このため、空転滑走が発生した際に、列車占有範囲を、安全を担保し得る範囲に適切に設定することが可能となる。
第3の発明として、第1の発明の車上装置であって、
前記走行位置を算出することは、前記回転検知装置別の前記回転検知信号それぞれについて、前記走行位置を算出することであり、
前記設定することは、
前記空転の発生が検知された場合、前記算出された走行位置のうちの最も後方の走行位置を基準にした前記範囲長の範囲を含み、当該範囲の前方を拡張した範囲を前記列車占有範囲として設定することと、
前記滑走の発生が検知された場合、前記算出された走行位置のうちの最も前方の走行位置を基準にした前記範囲長の範囲を含み、当該範囲の後方を拡張した範囲を前記列車占有範囲として設定することと、
を含む、
車上装置を構成しても良い。
この第3の発明によれば、空転及び滑走の何れが発生したかに応じて、列車占有範囲を適切に設定することが可能となる。つまり、空転が発生した軸の回転は速くなることから、当該軸に設けられた回転検知装置の回転検知信号に基づく走行位置は、実際の走行位置より前方となる。このことから、回転検知装置別に算出した走行位置のうちの最も後方の走行位置、すなわち空転が発生していないと推測される軸に設けられている回転検知装置の回転検知信号に基づく走行位置を基準とすることで、列車占有範囲を適切に設定することが可能となる。また、滑走が発生した軸の回転は遅くなることから、当該軸に設けられた回転検知装置からの回転検知信号に基づく走行位置は、実際の走行位置より後方となる。このことから、回転検知装置別に算出した走行位置のうちの最も前方の走行位置、すなわち滑走が発生していないと推測される軸に設けられている回転検知装置の回転検知信号に基づく走行位置を基準とすることで、列車占有範囲を適切に設定することが可能となる
第4の発明として、第1〜第3の何れかの発明の車上装置であって、
前記範囲長は、前記列車の列車長と、前方余裕距離と、後方余裕距離との和である、
車上装置を構成しても良い。
この第4の発明によれば、占有範囲の範囲長は、列車長に、回転検知装置に係る誤差を見込んだ前方余裕距離、及び、後方余裕距離を加算した範囲として定められる。
第5の発明として、第1〜第4の何れかの発明の車上装置であって、
前記回転検知装置は、検知対象の軸の回転に対して所定の位相差をもった2つのパルス信号を前記回転検知信号として出力する装置であり、
前記パルス信号別のパルス周期情報を算出することと、
同一の前記回転検知装置に係る前記2つのパルス信号のパルス周期情報の差に基づいて、当該回転検知装置の異常を判定することと、
を更に実行する車上装置を構成しても良い。
この第5の発明によれば、回転検知装置から出力される信号自体で、その回転検知装置の異常を判定することができる。つまり、同一の回転検知装置から出力される2つのパルス信号は、同一の検知対象の軸の回転に対する信号であるため、2つのパルス信号別のパルス周期情報は同一となるはずである。このため、回転検知装置が出力する2つのパルス信号のパルス周期情報の差が、例えば所定の閾値を超えるか否かによって、当該回転検知装置の異常を判定することができる。
第6の発明として、第5の発明の車上装置であって、
同一の前記回転検知装置に係る前記2つのパルス信号の位相差が逆位相となったか否かに基づいて、当該回転検知装置の異常を判定すること、
を更に実行する車上装置を構成しても良い。
この第6の発明によれば、回転検知装置から出力される信号自体で、その回転検知装置の異常を判定することができる。つまり、回転検知装置から出力される2つのパルス信号は、所定の位相差を持って出力され、この位相差は、軸の回転が停止つまり列車が停止するまでは変化しない。このため、回転検知装置が出力する2つのパルス信号の位相差が逆位相となったか否かによって、当該回転検知装置の異常を判定することができる。
第7の発明として、第1〜第6の何れかの発明の車上装置であって、
前記回転検知信号に基づく速度および加減速度のうちの少なくとも何れか一方が所定の異常条件を満たすか否かに基づいて、当該回転検知信号を出力した前記回転検知装置の異常を判定すること、
を更に実行する車上装置を構成しても良い。
この第7の発明によれば、回転検知装置の異常を判定することができる。つまり、速度及び加減速度には、列車の走行性能や線路の制限速度から取り得る値の範囲が存在する。このため、取り得る値の範囲外の値を異常条件とすることで、回転検知信号の異常、すなわち回転検知装置の異常を判定することができる。
第8の発明として、第1〜第7の何れかの発明の車上装置であって、
前記回転検知装置別に、当該回転検知装置の前記回転検知信号から速度を算出することと、
前記算出した前記回転検知装置別の算出速度のうち、所定の継続時間の間、一部の算出速度が速度ゼロであり、且つ、残りの算出速度が非ゼロである場合に、速度ゼロに係る前記回転検知装置の異常又は当該回転検知装置の信号線の断線と判定することと、
を更に実行する車上装置を構成しても良い。
この第8の発明によれば、回転検知装置の異常又は信号線の断線を判定することができる。つまり、回転検知装置別に算出した速度は、全て同じとなるはずである。また、回転検知装置の故障によって回転検知信号を出力していない場合や、信号線が断線している場合には、回転検知信号に基づく走行速度はゼロとなる。これにより、一部の回転検知装置の回転検知信号に基づく速度がゼロであり、且つ、残りの回転検知装置の回転検知信号に基づく速度が非ゼロ(ゼロでない)の状態が継続した場合に、速度ゼロの回転検知装置の異常又は信号線の断線を判定することができる。
列車制御システムの構成図。 列車占有範囲の説明図。 列車の車軸に設けられるPGの説明図。 空転滑走を検知した際の列車占有範囲の設定の説明図。 車上装置の機能構成図。 PG検査部の機能構成図。 車上制御処理のフローチャート。 速度パルス検査処理のフローチャート。 速度・加減速度検査処理のフローチャート。 断線検知処理のフローチャート。 空転滑走検知処理のフローチャート。 空転及び滑走それぞれを検知した際の列車占有範囲の設定の説明図。
[システム構成]
図1は、本実施形態の無線列車制御システム1の概略構成図である。図1に示すように、無線列車制御システム1は、軌道Rを走行する列車20に搭載される車上装置30と、地上装置10と、を備えて構成される。車上装置30と地上装置10とは、所定の無線通信網を介した無線通信が可能となっている。無線通信網は、軌道Rに沿って通信エリアが途切れることなく連続するように構成され、例えば、軌道Rに沿って複数の無線基地局12を設置して構成しても良いし、或いは、軌道Rに沿ってループアンテナや漏洩同軸ケーブル(LCX)を敷設して構成しても良い。また、軌道Rに沿って、位置補正用の地上子40が設置されている。
車上装置30は、パルスジェネレータ(以下、「PG」という)の速度パルスをもとに、自列車の走行位置及び走行速度を算出する。また、地上子40を通過する際に、当該地上子40に対応付けられた絶対位置で走行位置を補正する。また、自列車の列車IDや走行位置、走行速度を含む走行情報を地上装置へ送信する。そして、地上装置10から送信されてくる制御情報に基づき、自列車の走行(速度)を制御する。
地上装置10は、例えば中央司令所等に設置され、車上装置30と無線通信を行って、軌道R上の各列車20の制御を行う。具体的には、車上装置30から送信される走行情報に基づく各列車20の位置の情報(在線情報)や、連動装置(不図示)から得られる進路情報等をもとに、各列車20に対する制御情報を生成し、該当する車上装置30へ送信する。
[原理]
(A)列車占有範囲
車上装置30において算出する走行位置は、自列車の所定部分(例えば、先頭車両の先端部)の位置である。車上装置30から地上装置10へは、この走行位置に基づき決定される、列車20が存在する可能性のある列車占有範囲が、自列車20の位置情報として送信される。
図2は、列車占有範囲を説明する図である。列車占有範囲は、列車長Ltに、PGによる計測誤差を見込んだ範囲として決定される。すなわち、列車20の先頭車両の先端部の位置(先頭位置)Phから、最後尾車両の後端部の位置(最後尾位置)Prまでが列車長Ltである。つまり、走行位置から先頭位置phを求め、この先頭位置Ptから列車長Ltだけ後方の位置を、最後尾位置Prとする。そして、先頭位置Phから前方余裕距離Ldhだけ前方の先端位置Pthから、最後尾位置Prから後方余裕距離Ldrだけ後方の後端位置Ptrまでが、列車占有範囲である。列車占有範囲を示す情報としては、例えば先端位置Pth及び後端位置Ptrが、車上装置30から地上装置10へ送信される。
(B)PG
列車20には、回転検知装置である2つのPG22(PG22−1,22−2)が、それぞれ異なる車軸に取り付けられている。例えば、図3に示すように、先頭車両の第1軸にPG22−1が取り付けられ、第2軸にPG22−2が取り付けられる。PG22は、取り付けられた車軸の回転速度に応じた周波数のパルス信号であって、90度の位相差を有する、いわゆるA相及びB相の2つの速度パルスPLを出力する。すなわち、PG22−1は、2つの速度パルスPL1A,PL1Bを出力し、PG22−2は、2つの速度パルスPL2A,PL2Bを出力する。
(C)PGの検査
本実施形態では、車上装置30は、PG22が出力する速度パルスPLに基づいて、PG22が正常であるか否かの検査を行う。
(C1)速度パルスPL
具体的には、PGが出力する速度パルスPLが、妥当であるかを判定する。すなわち、PG22−1が出力する速度パルスPL1A,PL1Bそれぞれの所定期間におけるパルス数が一致するかを判定し、一致しないならば、PG22−1を異常と判定する。この所定期間におけるパルス数が、周期信号である速度パルスPLの周期を表す信号周期情報の一種である。PG22−2についても、速度パルスPL2A,PL2Bを用いて同様に判定する。
また、1つのPG22から出力される2つの速度パルスPL1,PL2は90度の位相差を有しているが、その位相の遅れ/進みの関係は、走行中は維持される。通常、列車20は前進方向にしか進行しないためである。このため、2つの速度パルスPL1A,PL1Bの位相の遅れ/進みの関係が、例えば走行開始時点から反転していないかを判定し、反転しているならば、PG22−1を異常と判定する。PG22−2についても、速度パルスPL2A,PL2Bを用いて同様に判定する。
(C2)速度V
また、PGが出力する速度パルスPLから算出される速度Vが、妥当な値であるかを判定する。すなわち、PG22−1が出力する速度パルスPL1A,PL1Bから算出した速度V1が、速度に関する異常条件を満たすならば、PG22−1を異常と判定する。速度に関する異常条件は、「速度Vが所定の速度上限値を超える」ことである。速度上限値は、列車20の車両性能や、列車20が走行しうる線区の最高速度より所定速度だけ高い(速い)速度として定められる。つまり、速度V1が速度上限値を超えるならば、PG22−1を異常と判定する。PG22−2についても、速度パルスPL2A,PL2Bを用いて同様に判定する。
(C3)加減速度α
また、PGが出力する速度パルスPLから算出される加減速度αが、妥当な値であるかを判定する。すなわち、PG22−1が出力する速度パルスPL1A,PL1Bから算出した加減速度α1が、加減速度に関する異常条件を満たすならば、PG22−1を異常と判定する。加減速度に関する異常条件とは、「加減速度αが所定の加減速度上限値を超える」ことである。加減速度上限値は、列車20の車両性能や、列車20が走行しうる線区の最急勾配等の線路条件等によって定められる。つまり、加減速度α1が加減速度上限値を超えるならば、PG22−1を異常と判定する。PG22−2についても、速度パルスPL2A,PL2Bを用いて同様に判定する。
(C4)断線検知
また、PGが出力する速度パルスPLに基づいて、速度パルスPLを出力する信号線の断線を検知する。すなわち、2つのPG22−1,22−2それぞれが出力する速度パルスPL1,PL2から算出される速度V1,V2を比較し、一方がゼロであるとともに他方が非ゼロであり、且つ、その状態が所定時間以上継続されているならば、速度ゼロに対応するPG22を、信号線の断線による異常、或いは、当該PG22の異常と判定する。
(C5)異常報知
そして、車上装置30は、PGの異常を判定すると、異常と判定したPGを示す異常検知情報を地上装置10へ送信するともに、非常ブレーキを作動させて自列車を緊急停車させる。
(D)空転滑走の検知
また、車上装置30は、PGが出力する速度パルスPLに基づいて、空転或いは滑走(以下包括して「空転滑走」という)の発生を検知する。すなわち、PG22−1が出力する速度パルスPL1A,PL2Aから算出される加減速度α1と、所定の加減速度閾値とを比較し、加減速度が閾値を超えるならば、PG22−1が取り付けられた車軸に空転滑走が発生したと判定する。PG22−2についても、速度パルスPL2A,PL2Bを用いて同様に判定する。
また、PG22−1,22−2それぞれが出力する速度パルスPL1,PL2から算出される速度V1,V2の速度差ΔVと、所定の閾値とを比較し、速度差ΔVが速度差閾値を超えるならば、空転滑走が発生したと判定する。
そして、空転滑走の発生を判定すると、図4に示すように、列車占有範囲を拡大するように設定する。すなわち、PG22−1,22−2それぞれが出力する速度パルスPL1,PL2から算出される走行位置L1,L2のうち、前方の走行位置に基づいて先頭位置Ph及び最後尾位置Prを決定する。そして、この先頭位置Ph及び最後尾位置Prをもとに、後方余裕距離Ldrを拡大して、列車占有範囲を算出する。後方余裕距離Ldrの拡大距離は、走行位置L1,L2それぞれに基づく先頭位置Ph1,Ph2の差ΔPh以上となるように定める。つまり、算出した列車占有範囲は、空転滑走が発生していない場合の列車占有範囲(この場合の列車占有範囲を「非空転滑走時範囲」という)を含むとともに、当該列車占有範囲(非空転滑走時範囲)より広くなる。
また、最終的に算出される列車占有範囲は、最も前方の走行位置を基準にして算出した場合に得られる列車占有範囲(図4の上段)と、最も後方の走行位置を基準にして算出した場合に得られる列車占有範囲(図4の中段)とを含む範囲ということもできる。
[車上装置]
図5は、車上装置30の機能構成を示すブロック図である。図5に示すように、車上装置30は、操作入力部102と、表示部104と、通信部106と、時計部108と、処理部200と、記憶部300とを備えて構成される一種のコンピュータである。
操作入力部102は、例えばキーボードやタッチパネル、各種スイッチ、各種センサ等の入力装置で実現され、なされた操作に応じた操作信号を処理部200に出力する。表示部104は、例えばLED等の表示装置で実現され、処理部200からの表示信号に基づく各種表示を行う。通信部106は、無線通信モジュール等によって構成され、無線基地局12に接続し、地上装置10を含む外部装置との無線通信を行う。時計部108は、水晶発振器等を有する発振回路によって構成され、計時した現在時刻や、指定タイミングからの経過時間等の時間信号を処理部200に出力する。
処理部200は、例えばCPU(Central Processing Unit)等の演算装置で実現され、記憶部300に記憶されたプログラムやデータ、通信部106を介した受信データ等にもとづいて、車上装置30の全体制御を行う。また、処理部200は、速度算出部202−1,202−2と、位置算出部206−1,206−2と、加減速度算出部204−1,204−2と、PG検査部210と、空転滑走検知部230と、列車占有範囲算出部240と、走行制御部250と、を有する。
速度算出部202−1,202−2は、それぞれ、PG22−1,22−2が出力する速度パルスPL1,PL2をもとに、自列車の走行速度V1,V2を算出する。このとき、1つのPGから2つの速度パルスPLが出力されるが、この2つの速度パルスは、互いに90度の位相差を有する同一周波数のパルス信号であるため、PGが正常であるならば、2つの速度パルスPLの何れを用いても良い。算出した走行速度V1,V2は、速度データ308として記憶される。
位置算出部206−1,206−2は、それぞれ、速度算出部202−1,202−2が算出した速度V1,V2をもとに、自列車の現在の走行位置L1,L2を算出する。走行位置Lは、キロ程で表される走行距離として算出される。算出した走行位置L1,L2は、位置データ306として記憶される。
加減速度算出部204−1,204−2は、それぞれ、PG22−1,22−2が出力する速度パルスPL1,PL2をもとに、自列車の加減速度α1,α2を算出する。このとき、1つのPGから2つの速度パルスPLが出力されるが、PGが正常であるならば、2つの速度パルスPLの何れを用いても良い。算出した加減速度α1,α2は、加減速度データ310として記憶される。
PG検査部210は、PG22−1,22−2それぞれが出力する速度パルスPL1A,PL1B,PL2A,PL2B、速度算出部202−1,202−2が算出した速度V1,V2、加減速度算出部204−1,204−2が算出した加減速度α1,α2に基づいて、PG22−1,22−2が正常であるか異常であるかの検査を行う。
図6は、PG検査部210の構成図である。図6に示すように、PG検査部210は、速度パルス検査部212と、速度検査部214と、加減速度検査部216と、速度ゼロ継続時間計測部218と、断線検知部220と、異常時制御部222と、を有する。
速度パルス検査部212は、PG22−1,22−2それぞれについて、当該PGが出力する2つの速度パルスPLが妥当であるかを判定する。すなわち、PG22−1が出力する速度パルスPL1A,PL1Bそれぞれの所定期間におけるパルス数が一致するかを判定し、一致しないならば、PG22−1を異常と判定する。また、2つの速度パルスPL1A,PL1Bの位相の遅れ/進みの関係が、例えば走行開始時点から反転していないかを判定し、反転しているならば、PG22−1を異常と判定する。PG22−2についても同様に、速度パルスPL2A,PL2Bを用いて判定する。
速度検査部214は、PG22−1,22−2それについて、速度V1,V2が妥当な値であるかを判定する。すなわち、PG22−1が出力する速度パルスPL1A,PL1Bから算出された速度V1が、所定の速度上限値を超えるならば、PG22−1を異常と判定する。PG22−2の速度V2についても同様である。速度上限値は、PG検査用速度上限値データ316として記憶されている。
加減速度検査部216は、PG22−1,22−2それぞれについて、加減速度α1,α2が妥当な値であるかを判定する。すなわち、PG22−1が出力する速度パルスPL1A,PL1Bから算出された加減速度α1が所定の加減速度上限値を超えるならば、PG22−1を異常と判定する。PG22−2の加減速度α2についても同様である。加減速度上限値は、PG検査用加減速度上限値データ318として記憶されている。
速度ゼロ継続時間計測部218は、PG22−1,22−2それぞれについて、速度V1,V2がゼロである状態の継続時間T1,T2を計測する。計測した継続時間T1,T2は、速度ゼロ継続時間データ320として記憶される。
断線検知部220は、PG22−1,22−2それぞれが出力する速度パルスPLに基づいて、速度パルスPLを出力する信号線の断線を検知する。すなわち、速度V1,V2を比較し、一方がゼロであるとともに他方が非ゼロであり、且つ、その速度VがゼロであるPGの速度ゼロ継続時間Tが、所定の継続時間閾値に達しているならば、速度VがゼロであるPGを、信号線の断線或いは当該PG22の故障による異常と判定する。継続閾値は、速度ゼロ継続時間閾値データ322として記憶されている。
異常時制御部222は、速度パルス検査部212、速度検査部214、加減速度検査部216、及び、断線検知部220の何れかがPGの異常と判定した場合に、異常と判定されたPGを示す異常検知情報を地上装置10へ送信するともに、非常ブレーキ28を作動させて自列車を緊急停止させる。
空転滑走検知部230は、PG22−1,22−2それぞれが出力する速度パルスPLに基づいて、空転滑走の発生を検知する。すなわち、加減速度α1と所定の加減速度閾値とを比較し、加減速度α1が加減速度閾値を超えるならば、PG22−1が取り付けられた車軸に空転滑走が発生したと判定する。PG22−2の加減速度α2についても同様である。また、速度V1,V2の速度差ΔVと、所定の速度差閾値とを比較し、速度差ΔVが速度差閾値を超えるならば、空転滑走が発生したと判定する。加減速度閾値は、空転滑走検知用加減速度閾値データ324として記憶されている。速度差閾値は、空転滑走検知用速度差閾値データ326として記憶されている。
列車占有範囲算出部240は、位置算出部206−1,206−2によって算出された走行位置L1,L2をもとに、自列車の列車占有範囲を算出する。すなわち、空転滑走検知部230が空転滑走の発生を検知していない場合には、走行位置L1,L2をもとに、自列車の先頭位置Ph、及び、最後尾位置Prを決定する。そして、最後尾位置Prから後方余裕距離Ldrだけ後方の後端位置Ptrから、先頭位置Phから前方余裕距離Ldhだけ前方の先端位置Pthまでの範囲を、列車占有範囲(非空転滑走時範囲)として算出する(図2参照)。
一方、空転滑走検知部230が空転滑走の発生を検知した場合には、非空転滑走時範囲を含むとともに、当該範囲より広い範囲を、列車占有範囲として算出する。空転滑走が発生した場合、PG22−1,22−2それぞれが取り付けられた軸それぞれの回転数が異なることから、PG22−1,22−2それぞれが出力する速度パルスPLから算出される速度V1,V2、及び、走行位置L1,L2が異なる。このため、PG22−1,22−2それぞれが出力する速度パルスPL1,PL2から算出される走行速度L1,L2のうち、前方の位置に基づいて、先頭位置Ph及び最後尾位置Prを決定する。また、走行位置L1,L2それぞれに基づく先頭位置Ph1,Ph2の差ΔPh以上となるように、後方余裕距離Ldrの拡大距離を決定する。そして、最後尾位置Prから後方余裕距離Ldrに拡大距離を加算した距離だけ後方の後端位置Ptrから、先頭位置Phから前方余裕距離Ldhだけ前方の先端位置Phまでの範囲を、列車占有範囲として算出する(図4参照)。
自列車の列車長Ltは、諸元データ328に含まれている。諸元データ328には、その他のデータとして、例えば、自列車が走行することができる最高速度や最大加速度、通常ブレーキでの最大減速度のデータが含まれる。また、前方余裕距離Ldh、及び、後方余裕距離Ldrは、余裕距離テーブル312として記憶されている。また、算出した列車占有範囲は、例えば列車占有範囲の先端位置Pth、及び、後端位置Ptrが、列車占有範囲データ314として記憶される。
走行制御部250は、地上装置から受信した制御情報304をもとに、自列車の走行(速度)を制御する、具体的には、線路条件や自列車の走行性能等をもとに、制御情報304にて指定された停止目標に停止させるための速度照査パターンを作成する。そして、速度照査パターンで定められる現在の走行位置に対応する照査速度と、自列車の現在の走行速度とを比較し、走行速度が照査速度より高い場合には、常用ブレーキ26を作動させて自列車を減速させる。
記憶部300は、ROM(Read-Only Memory)やRAM(Random Access Memory)、ハードディスク等の記憶装置で実現され、処理部200が車上装置30を統合的に制御するためのプログラムやデータ等を記憶しているとともに、処理部200の作業領域として用いられ、処理部200が実行した演算結果や、通信部106を介した受信データ等が一時的に記憶される。記憶部300には、車上制御プログラム302と、制御情報304と、位置データ306と、速度データ308と、加減速度データ310と、余裕距離テーブル312と、列車占有範囲データ314と、PG検査用速度上限値データ316と、PG検査用加減速度上限値データ318と、速度ゼロ継続時間データ320と、速度ゼロ継続時間閾値データ322と、空転滑走検知用加減速度閾値データ324と、空転滑走検知用速度差閾値データ326と、諸元データ328と、が記憶される。
[処理の流れ]
図7は、車上装置30において実行される車上処理の流れを説明するフローチャートである。この処理は、処理部200が車上制御プログラム302を実行することで実現される。
先ず、速度パルス検査部212が、速度パルス検査処理を行う(ステップA1)。図8は、速度パルス検査処理の流れを示すフローチャートである。図8に示すように、速度パルス検査処理では、速度パルス検査部212は、PG22−1について、速度パルスPL1A,PL1Bそれぞれの所定期間におけるパルス数が一致するかを判定し(ステップB1)、一致しないならば(ステップB3:NO)、PG22−1を異常と判定する(ステップB9)。また、速度パルスPL1A,PL1Bの位相の遅れ/進みの関係が反転していないかを判定し(ステップB5)、反転しているならば(ステップB7:YES)、PG22−1を異常と判定する(ステップB9)。
次いで、速度パルスPL2A,PL2Bそれぞれの所定期間におけるパルス数が一致するかを判定し(ステップB11)、一致しないならば(ステップB13:NO)、PG22−2を異常と判定する(ステップB19)。また、速度パルスPL2A,PL2Bの位相の遅れ/進みの関係が反転していないかを判定し(ステップB15)、反転しているならば(ステップB17:YES)、PG22−2を異常と判定する(ステップB19)。以上の処理を行うと、パルス検査処理を終了する。
図7に戻り、続いて、速度検査部214及び加減速度検査部216が、速度・加減速度検査処理を行う(ステップA3)。図9は、速度・加減速度検査処理の流れを説明するフローチャートである。図9に示すように、速度・加減速度検査処理では、速度検査部214が、速度V1と所定の速度上限値とを比較し、速度V1が速度上限値を超えるならば(ステップC1:NO)、PG22−1を異常と判定する(ステップC3)。また、速度V2と速度上限値とを比較し、速度V2が速度上限値を超えるならば(ステップC5:NO)、PG22−2を異常と判定する(ステップC7)。
次いで、加減速度検査部216が、加減速度α1と所定の加減速度上限値とを比較し、加減速度α1が加減速度上限値を超えるならば(ステップC9:NO)、PG22−1を異常と判定する(ステップC11)。また、加減速度α2と加減速度上限値とを比較し、加減速度α2が加減速度上限値を超えるならば(ステップC13:NO)、PG22−2を異常と判定する(ステップC15)。以上の処理を行うと、速度・加減速度検査処理を終了する。
図7に戻り、続いて、断線検知部220が、断線検知処理を行う(ステップA5)。図10は、断線検知処理の流れを説明するフローチャートである。図10によれば、断線検知処理では、断線検知部220が、速度V1がゼロであるとともに(ステップD1:YES)、この速度V1がゼロである継続時間T1が速度ゼロ継続時間閾値を超えており(ステップD3:YES)、且つ、速度V2がゼロより大きい(非ゼロ)ならば(ステップD5:YES)、PG22−1を断線による異常と判定する(ステップD7)。
また、速度V2がゼロであるとともに(ステップD9:YES)、この速度V2がゼロである継続時間T2が速度ゼロ継続時間閾値を超えており(ステップD11:YES)、且つ、速度V1がゼロより大きい(非ゼロ)ならば(ステップD13:YES)、PG22−2を断線による異常と判定する(ステップD15)。以上の処理を行うと、断線検知処理を終了する。
図7に戻り、速度パルス検査処理、速度・加減速度検査処理、及び、断線検知処理の結果、PG22−1,22−2が異常と判定されたかを判断する。PG22−1,22−2の少なくとも一方が異常と判定されたならば(ステップA7:YES)、異常時制御部222が、異常と判定したPG22を示す異常検知情報を地上装置10へ送信するともに(ステップA9)、非常ブレーキ28を作動させて自列車を緊急停止させる(ステップA11)。
一方、PG22−1,22−2はともに異常でないと判定されたならば(ステップA7:NO)、空転滑走検知部230が、空転滑走検知処理を行う。図11は、空転滑走検知処理の流れを説明するフローチャートである。図11によれば、空転滑走検知部230は、加減速度α1と、所定の加減速度閾値とを比較し、加減速度α1が加減速度閾値を超えるならば(ステップE1:YES)、PG22−1が取り付けられた車軸に空転滑走が発生したと判定する(ステップE9)。また、加減速度α2と、加減速度閾値とを比較し、加減速度α2が加減速度閾値を超えるならば(ステップE3:YES)、PG22−2が取り付けられた車軸に空転滑走が発生したと判定する(ステップE9)。
また、速度V1,V2の速度差ΔVを算出する(ステップE5)。そして、この速度差ΔVと、所定の速度差閾値とを比較し、速度差ΔVが速度差閾値を超えるならば(ステップE7:YES)、空転滑走が発生したと判定する(ステップE9)。以上の処理を行うと、空転滑走検知処理を終了する。
図7に戻り、続いて、列車占有範囲算出部240が、列車占有範囲の算出を行う。
すなわち、空転滑走検知処理によって空転滑走の発生が判定されていないならば(ステップA15:NO)、走行位置L1,L2の何れかをもとに、自列車の先頭位置Ph、及び、最後尾位置Prを決定する(ステップA17)。そして、この先頭位置Ph、及び、最後尾位置Prをもとに、列車占有範囲(非空転滑走時範囲)を算出する(ステップA19)。
一方、空転滑走の発生が判定されたならば(ステップA15:YES)、走行位置L1,L2のうち、前方の走行位置をもとに、自列車の先頭位置Ph及び最後尾位置Prを決定する(ステップA21)。また、走行位置L1,L2それぞれに基づく先頭位置Phの差ΔPh以上となるよう、後方余裕距離Ldrの拡大距離を決定する(ステップA23)。そして、最後尾位置から後方余裕距離Ldrに拡大距離を加算した距離だけ後方の後端位置Ptrから、先頭位置Phから前方余裕距離Ldhだけ前方の先頭位置Pthまでを、列車占有範囲として算出する(ステップA25)。以上の処理を行うと、ステップS1に戻り、同様の処理を繰り返す。
[作用効果]
このように、本実施形態によれば、異なる複数の軸に設けられたPG22−1,22−2それぞれが出力する速度パルスPLに基づいて、PG22−1,22−2が設けられた複数の軸の何れかに空転滑走が発生したかを判定し、空転滑走の発生を検知した場合には、PG22−1,22−2それぞれが出力する速度パルスPLに基づく走行位置L1,L2のうち、前方の走行位置に基づいて列車の先頭位置Phを決定するとともに、後方の走行位置に基づいて最後尾位置Prを決定して、列車占有範囲を算出する。つまり、空転滑走の発生を検知していない場合の列車占有範囲である非空転滑走時範囲を含むとともに非空転滑走時範囲より広い範囲として列車占有範囲を算出することができる。
空転滑走が発生すると、回転検知装置からの検知信号に基づく走行位置の誤差が増加するため、列車占有範囲を広くなるように算出することで、安全性を確保することができる。また、空転滑走が発生した軸に設けられたPGからの速度パルスに基づく走行位置Lには誤差が含まれ、その誤差は、発生した空転滑走の程度に応じたものとなる。このため、空転滑走による誤差を含まない走行位置と、空転滑走による誤差を含む走行位置と、の両方を用いて列車占有範囲を算出することで、空転滑走が発生した場合に列車占有範囲を適切な範囲長に算出することができる。
また、速度パルスPLや、速度パルスPLから算出された速度Vや加減速度α、走行位置Lに基づいて、PG22の異常を判定することができる。
[変形例]
なお、本発明の適用可能な実施形態は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。
(A)空転滑走の検知
空転滑走の検知において、更に、空転及び滑走の何れが発生したのかを区別して検知することとしても良い。すなわち、空転は力行時に発生し、空転が発生した軸の回転速度は正常な軸(粘着軸)の回転速度に比較して速くなる。一方、滑走は制動時に発生し、滑走が発生した軸の回転速度は正常な軸(粘着軸)の回転速度に比較して遅くなる。力行や制動といった運転状態は、例えば、運転台における運転操作信号や、加減速度αから判断することができる。従って、運転状態が力行か制動かによって、空転が発生したのか滑走が発生したのかを判定することができる。
そして、空転及び滑走のどちらが発生したかに応じて、図12に示すように、列車占有範囲を算出する。すなわち、空転が発生した場合には、図12(a)に示すように、走行位置L1,L2のうち、空転が発生していない軸(算出される走行位置が後方の軸)の速度パルスから算出される走行位置に基づいて、列車の先頭位置Ph及び最後尾位置Prを決定する。そして、前方余裕距離Ldhを拡大して、列車占有範囲を算出する。空転が発生していない軸の速度パルスから算出される走行位置の方が、空転が発生した軸の速度パルスから算出される走行位置よりも、より確からしい位置となるからである。
一方、滑走が発生した場合には、図12(b)に示すように、走行位置L1,L2のうち、滑走が発生していない軸(算出される走行位置が前方の軸)の速度パルスから算出される走行位置に基づいて、列車の先頭位置Ph及び最後尾位置Prを決定する。そして、後方余裕距離Ldrを拡大して、列車占有範囲を算出する。滑走が発生していない軸の速度パルスから算出される走行位置の方が、滑走が発生した軸の速度パルスから算出される走行位置よりも、より確からしい位置となるからである。
(B)3つ以上のPG
また、異なる2つの軸に2つのPG22−1,22−2を設けることとしたが、3つ以上の軸それぞれPG22を設けることとしても良い。
(C)2つの速度パルスの位相差
1つのPG22が出力する2つの速度パルスPLの位相差は、90度に限らず、例えば45度や120度など、これ以外としても良い。
1 列車制御システム
10 地上装置、12 無線基地局
20 列車
22(22−1,22−2) パルスジェネレータ(PG)
24 車上子、26 常用ブレーキ、28 非常ブレーキ
30 車上装置
102 操作入力部、104 表示部、106 通信部、108 時計部
200 処理部
202−1,202−2 速度算出部、204−1,204−2 加減速度算出部
206−1,206−2 位置算出部
210 PG検査部
212 速度パルス検査部、214 速度検査部、216 加減速度検査部
218 速度ゼロ継続時間計測部、220 断線検知部
222 異常時制御部
230 空転滑走検知部、240 列車占有範囲算出部
250 走行制御部
300 記憶部
302 車上制御プログラム、304 制御情報
306 位置データ、308 速度データ、310 加減速度データ
312 余裕距離テーブル、314 列車占有範囲データ
316 PG検査用速度上限値データ、318 PG検査用加減速度上限値データ
320 速度ゼロ継続時間データ、322 速度ゼロ継続時間閾値データ
324 空転滑走検知用加減速度閾値データ
326 空転滑走検知用速度差閾値データ
328 諸元データ
40 地上子
R 軌道

Claims (8)

  1. 列車に搭載され、前記列車が存在する可能性のある列車占有範囲を算出する車上装置であって、
    前記列車には、前記列車の複数の軸それぞれに対して、当該軸の回転に応じた回転検知信号を出力する回転検知装置が設けられており、
    前記回転検知装置別に、当該回転検知装置の前記回転検知信号に基づいて前記列車の走行位置を算出することと、
    前記回転検知装置別の前記回転検知信号を用いて、前記複数の軸のうちの何れかでの空転又は滑走(以下包括して「空転滑走」という)の発生を検知することと、
    前記空転滑走の発生が検知されていない場合には、前記回転検知装置別の走行位置のうちの何れかの走行位置を基準にした前記列車の列車長の範囲と、前記列車の前方余裕距離分の範囲と、前記列車の後方余裕距離分の範囲とを含んだ範囲を前記列車占有範囲(以下「非空転滑走時範囲」という)として設定することと、
    前記空転滑走の発生が検知された場合には、前記回転検知装置別の走行位置のうちの最も前方の走行位置を基準にした前記列車長の範囲と、前記前方余裕距離分の範囲と、前記後方余裕距離分の範囲を前記回転検知装置別の走行位置の差以上に後方に拡張した範囲とを含んだ範囲を前記列車占有範囲とすることで、前記非空転滑走時範囲を含み、且つ前記非空転滑走時範囲より広い範囲を前記列車占有範囲として設定することと、
    を実行する車上装置。
  2. 列車に搭載され、前記列車が存在する可能性のある列車占有範囲を算出する車上装置であって、
    前記列車には、前記列車の複数の軸それぞれに対して、当該軸の回転に応じた回転検知信号を出力する回転検知装置が設けられており、
    前記回転検知装置別に、当該回転検知装置の前記回転検知信号に基づいて前記列車の走行位置を算出することと、
    前記回転検知装置別の前記回転検知信号を用いて、前記複数の軸のうちの何れかでの空転の発生及び滑走の発生を検知することと、
    前記空転及び滑走の何れの発生も検知されていない場合には、前記回転検知装置別の走行位置のうちの何れかの走行位置を基準にした前記列車の列車長の範囲と、前記列車の前方余裕距離分の範囲と、前記列車の後方余裕距離分の範囲とを含んだ範囲を前記列車占有範囲(以下「非空転滑走時範囲」という)として設定することと、
    前記空転の発生が検知された場合には、前記回転検知装置別の走行位置のうちの最も後方の走行位置を基準にした前記列車長の範囲と、前記前方余裕距離分の範囲を前方に拡張した範囲と、前記後方余裕距離分の範囲とを含んだ範囲を前記列車占有範囲とすることで、前記非空転滑走時範囲を含み、且つ前記非空転滑走時範囲より広い範囲を前記列車占有範囲として設定することと、
    前記滑走の発生が検知された場合には、前記回転検知装置別の走行位置のうちの最も前方の走行位置を基準にした前記列車長の範囲と、前記前方余裕距離分の範囲と、前記後方余裕距離分の範囲を後方に拡張した範囲とを含んだ範囲を前記列車占有範囲とすることで、前記非空転滑走時範囲を含み、且つ前記非空転滑走時範囲より広い範囲を前記列車占有範囲として設定することと、
    を実行する車上装置。
  3. 前記回転検知装置は、検知対象の軸の回転に対して所定の位相差をもった2つのパルス信号を前記回転検知信号として出力する装置であり、
    前記パルス信号別のパルス周期情報を算出することと、
    同一の前記回転検知装置に係る前記2つのパルス信号のパルス周期情報の差に基づいて、当該回転検知装置の異常を判定することと、
    を更に実行する請求項1又は3に記載の車上装置。
  4. 同一の前記回転検知装置に係る前記2つのパルス信号の位相差が逆位相となったか否かに基づいて、当該回転検知装置の異常を判定すること、
    を更に実行する請求項5に記載の車上装置。
  5. 前記回転検知信号に基づく速度および加減速度のうちの少なくとも何れか一方が所定の異常条件を満たすか否かに基づいて、当該回転検知信号を出力した前記回転検知装置の異常を判定すること、
    を更に実行する請求項1,3,5又は6に記載の車上装置。
  6. 前記回転検知装置別に、当該回転検知装置の前記回転検知信号から速度を算出することと、
    前記算出した前記回転検知装置別の算出速度のうち、所定の継続時間の間、一部の算出速度が速度ゼロであり、且つ、残りの算出速度が非ゼロである場合に、速度ゼロに係る前記回転検知装置の異常又は当該回転検知装置の信号線の断線と判定することと、
    を更に実行する請求項1,3,5,6又は7に記載の車上装置。
  7. 列車に搭載された車上装置が、前記列車が存在する可能性のある列車占有範囲を算出する列車占有範囲算出方法であって、
    前記列車には、前記列車の複数の軸それぞれに対して、当該軸の回転に応じた回転検知信号を出力する回転検知装置が設けられており、
    前記回転検知装置別に、当該回転検知装置の前記回転検知信号に基づいて前記列車の走行位置を算出することと、
    前記回転検知装置別の前記回転検知信号を用いて、前記複数の軸のうちの何れかでの空転又は滑走(以下包括して「空転滑走」という)の発生を検知することと、
    前記空転滑走の発生が検知されていない場合には、前記回転検知装置別の走行位置のうちの何れかの走行位置を基準にした前記列車の列車長の範囲と、前記列車の前方余裕距離分の範囲と、前記列車の後方余裕距離分の範囲とを含んだ範囲を前記列車占有範囲(以下「非空転滑走時範囲」という)として設定することと、
    前記空転滑走の発生が検知された場合には、前記回転検知装置別の走行位置のうちの最も前方の走行位置を基準にした前記列車長の範囲と、前記前方余裕距離分の範囲と、前記後方余裕距離分の範囲を前記回転検知装置別の走行位置の差以上に後方に拡張した範囲とを含んだ範囲を前記列車占有範囲とすることで、前記非空転滑走時範囲を含み、且つ前記非空転滑走時範囲より広い範囲を前記列車占有範囲として設定することと、
    を含む列車占有範囲算出方法。
  8. 列車に搭載された車上装置が、前記列車が存在する可能性のある列車占有範囲を算出する列車占有範囲算出方法であって、
    前記列車には、前記列車の複数の軸それぞれに対して、当該軸の回転に応じた回転検知信号を出力する回転検知装置が設けられており、
    前記回転検知装置別に、当該回転検知装置の前記回転検知信号に基づいて前記列車の走行位置を算出することと、
    前記回転検知装置別の前記回転検知信号を用いて、前記複数の軸のうちの何れかでの空転の発生及び滑走の発生を検知することと、
    前記空転及び滑走の何れの発生も検知されていない場合には、前記回転検知装置別の走行位置のうちの何れかの走行位置を基準にした前記列車の列車長の範囲と、前記列車の前方余裕距離分の範囲と、前記列車の後方余裕距離分の範囲とを含んだ範囲を前記列車占有範囲(以下「非空転滑走時範囲」という)として設定することと、
    前記空転の発生が検知された場合には、前記回転検知装置別の走行位置のうちの最も後方の走行位置を基準にした前記列車長の範囲と、前記前方余裕距離分の範囲を前方に拡張した範囲と、前記後方余裕距離分の範囲とを含んだ範囲を前記列車占有範囲とすることで、前記非空転滑走時範囲を含み、且つ前記非空転滑走時範囲より広い範囲を前記列車占有範囲として設定することと、
    前記滑走の発生が検知された場合には、前記回転検知装置別の走行位置のうちの最も前方の走行位置を基準にした前記列車長の範囲と、前記前方余裕距離分の範囲と、前記後方余裕距離分の範囲を後方に拡張した範囲とを含んだ範囲を前記列車占有範囲とすることで、前記非空転滑走時範囲を含み、且つ前記非空転滑走時範囲より広い範囲を前記列車占有範囲として設定することと、
    を含む列車占有範囲算出方法。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109153334B (zh) 2016-05-12 2021-12-21 株式会社京三制作所 车载装置和列车占用范围计算方法
US10279823B2 (en) * 2016-08-08 2019-05-07 General Electric Company System for controlling or monitoring a vehicle system along a route
DE102018212979A1 (de) * 2018-08-02 2020-02-06 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Verfahren, Vorrichtungen und Computerprogrammprodukte eines Geschwindigkeitsassistenzsystems für Fahrzeuge
JP2020025389A (ja) * 2018-08-07 2020-02-13 東日本旅客鉄道株式会社 無線通信を用いた列車制御システムおよび車上装置
DE102019117019A1 (de) * 2019-06-25 2020-12-31 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Verfahren zur dynamischen Optimierung eines Bremsweges von Fahrzeugen, insbesondere von Schienenfahrzeugen
CN113460127B (zh) * 2020-03-30 2022-10-18 比亚迪股份有限公司 列车测速设备检测方法、装置、计算机设备及存储介质
WO2022153447A1 (ja) 2021-01-14 2022-07-21 三菱電機株式会社 列車制御装置および空転滑走検知方法
CN113581255B (zh) * 2021-08-24 2023-05-30 卡斯柯信号有限公司 一种列车测速装置和测速方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07151774A (ja) * 1993-12-01 1995-06-16 Nippondenso Co Ltd 車両速度検出装置
US6311109B1 (en) * 2000-07-24 2001-10-30 New York Air Brake Corporation Method of determining train and track characteristics using navigational data
JP2004173399A (ja) 2002-11-19 2004-06-17 Toshiba Corp 空転滑走検出装置
JP2005012853A (ja) * 2003-06-16 2005-01-13 Toshiba Corp 空転滑走補正処理装置
JP4454303B2 (ja) * 2003-12-22 2010-04-21 株式会社日立製作所 信号保安システム
JP4225254B2 (ja) * 2004-08-05 2009-02-18 株式会社日立製作所 列車制御システム及び地上システム
JP2006300699A (ja) * 2005-04-20 2006-11-02 Yaskawa Electric Corp 速度検出装置とその異常速度検出方法
US8214091B2 (en) * 2007-10-18 2012-07-03 Wabtec Holding Corp. System and method to determine train location in a track network
US8170732B2 (en) * 2008-03-17 2012-05-01 General Electric Company System and method for operating train in the presence of multiple alternate routes
JP2013005588A (ja) * 2011-06-16 2013-01-07 Mitsubishi Electric Corp 自動列車停止装置および自動列車停止方法
JP5904740B2 (ja) * 2011-09-30 2016-04-20 日本信号株式会社 列車制御システム
JP2013141891A (ja) 2012-01-11 2013-07-22 Hitachi Ltd き電を用いた鉄道信号システム
US9381927B2 (en) * 2012-07-09 2016-07-05 Thales Canada Inc. Train detection system and method of detecting train movement and location
CN103946099B (zh) * 2012-10-26 2015-12-23 株式会社京三制作所 占线探测装置以及占线探测方法
CN102963398B (zh) * 2012-11-30 2015-04-08 北京交控科技有限公司 基于区域控制器的列车安全位置计算方法
CN104583048B (zh) * 2012-12-19 2016-08-24 株式会社东芝 列车控制装置以及列车控制方法
JP2015189361A (ja) 2014-03-28 2015-11-02 公益財団法人鉄道総合技術研究所 無線列車制御方法および無線列車制御システム
CN109153334B (zh) 2016-05-12 2021-12-21 株式会社京三制作所 车载装置和列车占用范围计算方法

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