JP6714710B2 - 車上装置及び非常ブレーキ制御方法 - Google Patents

車上装置及び非常ブレーキ制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、計測走行速度を照査速度と比較して速度制御を行う車上装置等に関する。
車上で列車の走行速度や走行位置を検知する手法として、パルスジェネレータ(PG:Pulse Generator)やタコジェネレータ(TG:Tachogenerator)といった車輪又は車軸の回転を検知する検知器の回転検知信号に基づいて計測する手法がある。回転検知信号に基づいて計測した走行位置は、車輪の空転や滑走による誤差を含む。このため、走行位置を、検出した地上子の設置位置からの走行距離として計測することが一般的である。
そして、車上では、計測した走行速度を、速度照査パターンで定められる照査速度と比較し、走行速度が照査速度を超える場合にブレーキを作動させる速度制御を行っている。また、特許文献1には、速度制御の一手法として、車上で計測した走行速度が正確であるとの前提で、列車の停車の際に、二つの地上子の検出時間間隔を測定することで速度超過が生じたかを判定し、速度超過が生じた場合に非常ブレーキを作動させる手法が開示されている。
特開平06−327105号公報
ところで、車上で計測する走行速度や走行位置が不正確となるのは、上述の誤差の場合が殆どであるが、検知器の異常や、検知器が取り付けられた車軸や推進軸の折損等の異常が生じた場合にも不正確となる。異常の発生を検出できずに走行した場合には、計測している走行速度や走行位置を信頼して走行制御がなされているため、問題となる。例えば、車上で計測している走行速度が実際の走行速度より遅い場合には、実際の走行速度が照査速度を超える速度超過が生じる可能性があり、列車の脱線につながるおそれがある。また、計測している走行位置が不正確となると、実際の走行位置よりも手前の位置として認識する可能性があり、先行列車や線路終端(車止め)へ衝突するおそれや、未開通の分岐器に進入して脱線するおそれがある。そこで、例えば、GPSや加速度計といった別の手段を用いて、計測している走行速度や走行位置が誤差を超える異常値となっているかを監視する手法を採用することが望ましいが、GPSはトンネル区間等では使用が困難であり、そもそもGPSや加速度計等の追加設備はコスト高となる問題がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車上装置において計測した列車の走行速度の異常を検知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、
列車通過時に車上側で検出可能な既知の地上地点(例えば、図1の地上子14)が定められた軌道を走行する列車の計測走行速度を、計測走行位置に対応する所与の照査速度と比較して速度制御を行う前記列車の車上装置であって、
前記地上地点それぞれの位置を記憶する記憶部(例えば、図3の地上子DB202)と、
前記地上地点の検出に応じて前記計測走行位置を補正する計測部(例えば、図3の位置速度計測部104)と、
前記計測走行位置に応じた前記照査速度を設定する照査速度設定部(例えば、図3の速度制御部106)と、
最後に検出された前記地上地点(以下「今回地上地点」という)から、列車走行方向における前記今回地上地点の次の地上地点(以下「次回地上地点」という)まで走行する際の最短所要時間を、少なくとも、前記今回地上地点の検出時の前記計測走行速度を用いて設定する最短所要時間設定部(例えば、図3の最短所要時間設定部112)と、
前記今回地上地点の検出時点からの経過時間を計時する計時部(例えば、図3の地上子間走行時間計測部114)と、
前記次回地上地点を検出した際に、前記経過時間が前記最短所要時間より短い場合に非常ブレーキを作動させる非常ブレーキ制御部(例えば、図3のブレーキ制御部116)と、
を備えた車上装置である。
また、他の発明として、
列車通過時に車上側で検出可能な既知の地上地点が定められた軌道を走行する列車の計測走行速度を、計測走行位置に対応する所与の照査速度と比較して速度制御を行う前記列車の車上装置が行う非常ブレーキ制御方法であって、
前記車上装置は、
前記地上地点それぞれの位置を記憶する記憶部と、
前記地上地点の検出に応じて前記計測走行位置を補正する計測部と、
前記計測走行位置に応じた前記照査速度を設定する照査速度設定部と、
を備え、
最後に検出された前記地上地点(以下「今回地上地点」という)から、列車走行方向における前記今回地上地点の次の地上地点(以下「次回地上地点」という)まで走行する際の最短所要時間を、少なくとも、前記今回地上地点の検出時の前記計測走行速度を用いて設定する最短所要時間設定ステップと、
前記今回地上地点の検出時点からの経過時間を計時する計時ステップと、
前記次回地上地点を検出した際に、前記経過時間が前記最短所要時間より短い場合に非常ブレーキを作動させる非常ブレーキ制御ステップと、
を含む非常ブレーキ制御方法を構成しても良い。
この第1の発明等によれば、計測走行速度が不正確であり、信頼性が低い値となった場合であっても、安全性を担保した速度照査を行って、非常ブレーキを作動させることができる。つまり、次回地上地点の検出時点において、今回地上地点から次回地上地点までの走行時間である経過時間と、今回地上地点の検出時点の計測走行速度に基づく今回地上地点から次回地上地点まで走行する際の最短所要時間とを比較し、経過時間が最短所要時間より短い場合に非常ブレーキを作動させる。計測走行速度が正確、すなわち実際の走行速度に等しいならば、今回地上地点から次回地上地点までの走行時間(経過時間)は最短所要時間よりも短くなることはないが、計測走行速度が実際の走行速度より遅い場合には、最短所要時間が長く設定されることになり、結果的に走行時間(経過時間)が最短所要時間より短くなって非常ブレーキが作動されるからである。
第2の発明として、第1の発明の車上装置であって、
前記最短所要時間設定部は、前記今回地上地点の検出時点の前記計測走行速度を基準に加速時には所定の最大加速度で加速することを条件として、前記今回地上地点から前記次回地上地点までの速度曲線を算出し、前記速度曲線に基づいて前記最短所要時間を設定する、
車上装置を構成しても良い。
この第2の発明によれば、今回地上地点から次回地上地点までの最短所要時間は、今回地上地点の検出時点の計測走行速度を基準に、最大加速度で加速するように走行する速度曲線を算出することで設定される。つまり、今回地上地点から次回地上地点までを最速で走行した場合の最短所要時間を設定することができる。
第3の発明として、第2の発明の車上装置であって、
前記照査速度設定部は、走行位置毎の照査速度を定めた速度照査パターンを設定し、
前記最短所要時間設定部は、前記速度照査パターンを参照して前記速度曲線を算出する、
車上装置を構成しても良い。
この第3の発明によれば、今回地上地点から次回地上地点までの速度曲線は、速度照査パターンで定められる走行位置毎の照査速度の範囲内で走行するように算出される。
第4の発明として、第1の発明の車上装置であって、
前記最短所要時間設定部は、前記今回地上地点の検出時点の前記計測走行速度に基づいて、前記今回地上地点から前記次回地上地点までの予め定められた速度別の最短所要時間(例えば、図6の最短所要時間テーブル220)の中から選択して設定する、
車上装置を構成しても良い。
この第4の発明によれば、今回地上地点から次回地上地点までの最短所要時間は、予め定められた速度別の最短所要時間の中から、今回地上地点の検出時点の計測走行速度に基づいて設定される。これにより、最短所要時間を容易に設定することができる。
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、
前記最短所要時間設定部は、前記今回地上地点から、前記次回地上地点の次の地上地点(以下「次々回地上地点」という)まで走行する際の第2の最短所要時間を設定し、
前記非常ブレーキ制御部は、前記次回地上地点を検出せずに前記次々回地上地点を検出した場合、前記経過時間が前記第2の最短所要時間より短い場合に非常ブレーキを作動させる、
車上装置を構成しても良い。
この第5の発明によれば、今回地上地点を検出した後に、次回地上地点が検出不良となった場合に、その次の次々回地上地点の検出時点において、第1の発明と同様の速度照査を行い、必要に応じた適切な非常ブレーキの作動制御を実現することができる。
列車制御システムの構成例。 速度照査の原理の説明図。 車上装置の機能構成図。 最短所要時間データのデータ構成例。 速度照査処理のフローチャート。 最短所要時間テーブルのデータ構成例。
[システム構成]
図1は、本実施形態の列車制御システム1の概要図である。図1に示すように、列車制御システム1は、地上装置10と、軌道Rを走行する列車20に搭載される車上装置30とを備えて構成される。軌道Rには、地上地点である複数の地上子14が設置されている。
地上装置10は、例えば中央司令所等に設置され、軌道R上の各列車20の制御を行う。具体的には、軌道Rに設置された軌道回路単位で取得した各列車20の走行位置の情報(在線情報)や、連動装置(不図示)から得られる進路制御情報等をもとに、各列車20に対する制御情報を生成し、軌道回路の進出側の境界に接続された送信器12を介して、対応する在線区間のレールに送出する。
車上装置30は、車軸に取り付けられた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(以下、「計測走行位置」という)、及び、走行速度(以下、「計測走行速度」という)を計測する。計測走行位置は、地上子14が検出されるたびに、当該地上子14の設置位置に基づいて補正される。そして、レールから受信した制御情報に基づく自列車20の走行制御を行う。具体的には、軌道Rに定められた速度制限区間や勾配、列車20の車両性能をもとに、制御情報で指定される停止限界に自列車20を停止させるための速度照査パターンを生成し、生成した速度照査パターンに従った速度制御を行う。すなわち、速度照査パターンで定められる現在の計測走行位置に対応する照査速度と、現在の計測走行速度とを比較し、計測走行速度が照査速度より高い場合には、常用ブレーキを作動させて自列車を減速させる通常の速度照査の制御を実行する。
[原理]
車上装置30において計測される走行速度(計測走行速度)及び走行位置(計測走行位置)は、PGの取り付け部の不備やPGが取り付けられた車軸の折損等によって、誤差を超える異常値、すなわち信頼性の低い値となる場合が起こり得る。このような事態に対処するため、本実施形態では、上述した速度照査パターンに従った通常の速度照査の他に、特徴的な速度照査を行う。以下では、速度照査パターンに従った通常の速度照査のことを「速度制御」と呼び、特徴的な速度照査のことを単に「速度照査」と呼んで説明する。
図2は、車上装置30における速度照査(本実施形態の特徴的な速度照査)を説明する図である。軌道Rには、列車20の走行方向に沿った順に地上子14が設置されており、図2では3つの地上子14a〜14cが設置されている。各地上子14a〜14cの設置位置は既知である。
列車20は、地上子14a(今回地上子)を検出すると、検出時の計測走行速度を基準として、地上子14aの設置位置から、地上子14b(次回地上子)及び地上子14c(次々回地上子)それぞれまで走行する際の最短所要時間を算出する。具体的には、地上子14aの設置位置の通過速度を、地上子14aを検出した時点の計測走行速度として、速度照査パターンで定められる照査速度の範囲内で、列車20の車両性能で定められる最大加速度で加速して最速で走行する場合の速度曲線を求める。そして、この速度曲線に基づいて、列車20が、地上子14b、及び、地上子14cそれぞれの設置位置に到達するまでの走行時間を最短所要時間として算出する。
その後、列車20が地上子14bを検出すると、地上子14aの検出時点から地上子14bの検出時点までの経過時間、すなわち、地上子14aの検出時点から地上子14bの検出時点までの実際の走行に要した時間(地上子間走行時間)を求め、この地上子間走行時間を、地上子14bまでの最短所要時間と比較する。そして、地上子間走行時間が地上子14bまでの最短所要時間より短い場合には、非常ブレーキを作動させて列車20を停止させる。
計測走行速度が正確、すなわち実際の走行速度に等しいならば、地上子14a(今回地上子)から地上子14b(次回地上子)までの走行時間は最短所要時間より短くなることはないが、計測走行速度が実際の走行速度より遅い場合には最短所要時間が長く設定されることになり、結果的に走行時間が最短所要時間より短くなる。よって、計測走行速度の信頼性が低い場合であっても、安全性を担保した速度照査を実現することができる。
より具体的に説明すると、計測走行速度が実際の走行速度より遅い場合、実際の走行速度が照査速度を超えた状態であっても、計測走行速度が照査速度を超えているならば(実際の走行速度>計測走行速度>照査速度)、速度照査パターンに基づく通常の速度照査による速度制御によるブレーキ制御(常用ブレーキの作動)がなされる。しかし、計測走行速度が照査速度を超えないならば(実際の走行速度>照査速度>計測走行速度)、速度照査パターンに基づく通常の速度照査による速度制御ではブレーキ制御(常用ブレーキの作動)はなされない。この場合、計測走行速度に基づく地上子間の最短所要時間を閾値として、実際の地上子間の走行時間と比較すると、計測走行速度が実際の走行速度よりも遅いために最短所要時間が長く設定されるため、実際の走行時間の方が短くなり得る。つまり、計測走行速度が異常値であり、しかも危険側の異常値であるとして、非常ブレーキを作動させることができるのである。
逆に、計測走行速度が実際の走行速度より速い場合には、実際の走行速度が照査速度を超えるならば、計測走行速度も照査速度を超えるため(計測走行速度>実際の走行速度>照査速度)、速度照査パターンに基づく通常の速度照査(速度制御)によって、ブレーキ制御(常用ブレーキの作動)がなされる。この場合、計測走行速度が実際の走行速度よりも速いために最短所要時間が短く設定されるため、実際の走行時間の方が短くなり得る、つまり、計測走行速度は異常値として非常ブレーキが作動される可能性があるが、安全側の異常値となり、安全上での問題はない。
また、地上子14の通過時に、当該地上子14を検出できない検出不良が生じる場合もある。すなわち、図2において、地上子14aを検出した後に、地上子14bを検出できない場合である。この場合、地上子14aの検出時点において、地上子14b、及び、地上子14cそれぞれまでの最短所要時間を算出しているため、地上子14cの検出時点において、地上子14aから地上子14cまでの地上子間走行時間と、地上子14aから地上子14cまでの最短所要時間とを比較すれば良い。処理自体は、地上子14cを地上子14bとした場合の速度照査と同じである。
[機能構成]
図3は、車上装置30の機能構成図である。図3によれば、車上装置30は、機能部として、地上子検出部102と、位置速度計測部104と、速度照査パターン生成部204と、速度制御部106と、速度照査部110と、を有しているとともに、地上子DB(データベース)202と、線路データ206と、車両データ208と、を記憶している。
地上子検出部102は、地上子14の設置位置を通過した際に、車上子24を介して、当該地上子14との近接無線通信を行って地上子IDを受信し、地上子DB202を参照して、通過した地上子14を特定する。地上子IDによって地上子14を特定したことを、地上子を「検出した」という。また、地上子検出部102は、地上子14から制御情報を受信して速度制御部106へ出力する。地上子DB202は、軌道Rに沿って設置されている地上子14それぞれについて、地上子IDや設置位置等を対応付けて記憶している。
位置速度計測部104は、車軸に取り付けたPG22が出力する速度パルスをもとに、自列車20の走行速度(計測走行速度)、及び、走行位置(計測走行位置)を計測する。また、地上子検出部102によって地上子14が検出された際には、当該地上子14の設置位置で、計測した走行位置を補正する。
速度照査パターン生成部204は、軌道Rの線路条件や自列車20の走行性能等をもとに、地上装置10からの制御情報で指定された停止限界に停止させるための速度照査パターンを作成する。速度制御部106は、速度照査パターンで定められる現在の計測走行位置に対応する照査速度と、現在の計測走行速度とを比較し、計測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20を減速させる速度制御を行う。
速度照査部110は、最短所要時間設定部112と、地上子間走行時間計測部114と、ブレーキ制御部116とを有し、地上子検出部102によって地上子14が検出された際に、上述した速度照査(本実施形態の特徴的な速度照査)を行う。
最短所要時間設定部112は、地上子14が検出された際に、当該地上子14(今回地上子)の設置位置から、自列車20の走行方向における次の地上子14(次回地上子)、及び、その次の地上子14(次々回地上子)それぞれの設置位置に到達するまでの最短所要時間を設定する。すなわち、今回地上子の設置位置を、今回地上子の検出時点の計測走行速度で通過したとして、線路データ206で定められる軌道Rの速度制限や勾配を考慮し、速度照査パターンで定められる照査速度の範囲内で走行し、且つ、加速時には車両データ208で定められる自列車20の最大加速度で加速するとした場合の最速の速度曲線を求める。そして、この速度曲線に基づいて、自列車20が、今回地上子の設置位置から次回地上子及び次々回地上子それぞれの設置位置に到達するまでの走行時間を最短所要時間として設定する。今回地上子、次回地上子、及び、次々回地上子それぞれの設置位置は、地上子DB202を参照して取得することができる。設定した最短所要時間は、最短所要時間データ210として記憶される。
図4は、最短所要時間データ210のデータ構成の一例である。図4に示すように、最短所要時間データ210は、今回地上子、次回地上子、次々回地上子それぞれについて、地上子ID210aと、今回地上子からの最短所要時間210bとを対応付けて格納している。最短所要時間設定部112は地上子14の検出毎に、最後に検出した地上子14を今回地上子とした最短所要時間の設定を行うため、最短所要時間データ210は、地上子14の検出毎に更新される。
地上子間走行時間計測部114は、連続して検出された2つの地上子14間の走行時間を計測する。すなわち、地上子14が検出されると、最後に検出した地上子14の検出時点からの経過時間の計測を開始し、次の地上子14の検出時点までの経過時間を、地上子間走行時間とする。
ブレーキ制御部116は、地上子14が検出された際に、地上子間走行時間計測部114によって計測された地上子間走行時間と、最短所要時間データ210に記憶されている検出した地上子14に対応する最短所要時間とを比較する。そして、地上子間走行時間が最短所要時間より短い場合には、非常ブレーキ28を作動させて自列車20を停止させる。
[処理の流れ]
図5は、速度照査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、速度照査部110によって実行される。
速度照査処理では、地上子14が検出されたならば(ステップS1:YES)、地上子間走行時間計測部114が、地上子14の検出時点における経過時間を地上子間走行時間とするとともに、新たな検出時点からの経過時間の計測を開始する(ステップS3)。次いで、ブレーキ制御部116が、地上子間走行時間を、検出された地上子14までの最短所要時間と比較する(ステップS5)。
比較の結果、地上子間走行時間が最短所要時間以上ならば(ステップS7:NO)、最短所要時間設定部112が、最後に検出した地上子14の検出時点における計測走行速度をもとに、自列車20の走行方向における次の地上子(次回地上子)、及び、その次の地上子(次々回地上子)それぞれまでの最短所要時間を算出する(ステップS9)。その後、ステップS1に戻り、同様の処理を繰り返す。一方、地上子間走行時間が最短所要時間未満ならば(ステップS7:YES)、非常ブレーキ28を作動させて自列車20を停止させる(ステップS11)。
[作用効果]
このように、本実施形態によれば、PG22やTG等の検知器による車輪又は車軸の回転検知信号に基づいて算出される計測走行速度が信頼性の低い値となった場合であっても、安全性を担保した速度照査を実現することができる。
つまり、今回地上子(地上子14a)の検出時点において、今回地上子から次回地上子(地上子14b)までの地上子間走行時間と、今回地上子の検出時点の計測走行速度に基づく今回地上子から次回地上子まで走行する際の最短所要時間とを比較し、地上子間走行時間が最短所要時間より短い場合に非常ブレーキを作動させる。計測走行速度が正確、すなわち実際の走行速度に等しいならば、今回地上子から次回地上子までの地上子間走行時間は最短所要時間を超えることはないが、計測走行速度が実際の走行速度を超えているならば、計測走行時間は最短所要時間より短くなるからである。
[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)最短所要時間
例えば、最短所要時間を、地上子の検出毎に算出して設定するのではなく、予め記憶されたデータテーブルを参照して設定することとしても良い。具体的には、図6に示すような、最短所要時間テーブル220を車上装置30に記憶しておく。最短所要時間テーブル220は、今回地上子220aに、走行速度220bと、次回地上子220c及び次々回地上子220dそれぞれの地上子ID及び最短所要時間とを対応付けて格納している。今回地上子220aは、軌道Rに設置されている全ての地上子14についてである。また、地上子間の最短所要時間は列車20の走行速度に応じて異なるため、複数の速度範囲に分割した走行速度220bそれぞれに、最短所要時間を対応付けて格納している。
最短所要時間設定部112は、地上子14が検出されると、検出した地上子14を今回地上子として、最短所要時間テーブル220から、今回地上子、及び、検出時点の計測走行速度に対応する最短所要時間を選択し、次回地上子及び次々回地上子それぞれまでの最短所要時間として設定する。
(B)地上地点
上述の実施形態では、地上地点が地上子14であるとして説明したが、軌道Rに固定的に設置されて車上において検出可能な位置が既知の地点であれば地上子14以外でも良い。例えば、軌道Rに設置された軌道回路の境界を地上地点としても良い。軌道回路境界を通過する際には、レールからの受信信号の周波数や受信信号の内容が変化するため、車上装置30は、この受信信号の変化によって軌道回路の境界を検出し、2つの軌道回路境界の走行時間を最短所要時間と比較する。
(C)走行速度の計測
また、上述の実施形態では、車上における走行速度計測を、PGの速度パルスに基づいて行うこととしたが、TGの出力電圧に基づいて行うこととしても良いし、或いは、軌道に向けて放射した電波の反射波を受信し、受信信号のドップラ効果から走行速度を計測するドップラ速度計によって行うこととしても良い。
1 列車制御システム
10 地上装置
20 列車
22 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 地上子検出部、104 位置速度計測部、
204 速度照査パターン生成部、106 速度制御部
110 速度照査部
112 最短所要時間設定部、114 地上子間走行時間計測部
116 ブレーキ制御部
202 地上子DB、206 線路データ、208 車両データ
210 最短所要時間データ
R 軌道
12 送信器、14 地上子

Claims (6)

  1. 列車通過時に車上側で検出可能な既知の地上地点が定められた軌道を走行する列車の計測走行速度を、計測走行位置に対応する所与の照査速度と比較して速度制御を行う前記列車の車上装置であって、
    前記地上地点それぞれの位置を記憶する記憶部と、
    前記地上地点の検出に応じて前記計測走行位置を補正する計測部と、
    前記計測走行位置に応じた前記照査速度を設定する照査速度設定部と、
    最後に検出された前記地上地点(以下「今回地上地点」という)から、列車走行方向における前記今回地上地点の次の地上地点(以下「次回地上地点」という)まで走行する際の最短所要時間を、前記今回地上地点の検出時の前記計測走行速度を用いて可変に設定する最短所要時間設定部と、
    前記今回地上地点の検出時点からの経過時間を計時する計時部と、
    前記次回地上地点を検出した際に、前記経過時間が前記最短所要時間より短い場合に非常ブレーキを作動させる非常ブレーキ制御部と、
    を備えた車上装置。
  2. 前記最短所要時間設定部は、前記今回地上地点の検出時点の前記計測走行速度を基準に加速時には所定の最大加速度で加速することを条件として、前記今回地上地点から前記次回地上地点までの速度曲線を算出し、前記速度曲線に基づいて前記最短所要時間を設定する、
    請求項1に記載の車上装置。
  3. 前記照査速度設定部は、走行位置毎の照査速度を定めた速度照査パターンを設定し、
    前記最短所要時間設定部は、前記速度照査パターンを参照して前記速度曲線を算出する、
    請求項2に記載の車上装置。
  4. 前記最短所要時間設定部は、前記今回地上地点の検出時点の前記計測走行速度に基づいて、前記今回地上地点から前記次回地上地点までの予め定められた速度別の最短所要時間の中から選択して設定する、
    請求項1に記載の車上装置。
  5. 前記最短所要時間設定部は、前記今回地上地点から、前記次回地上地点の次の地上地点(以下「次々回地上地点」という)まで走行する際の第2の最短所要時間を設定し、
    前記非常ブレーキ制御部は、前記次回地上地点を検出せずに前記次々回地上地点を検出した場合、前記経過時間が前記第2の最短所要時間より短い場合に非常ブレーキを作動させる、
    請求項1〜4の何れか一項に記載の車上装置。
  6. 列車通過時に車上側で検出可能な既知の地上地点が定められた軌道を走行する列車の計測走行速度を、計測走行位置に対応する所与の照査速度と比較して速度制御を行う前記列車の車上装置が行う非常ブレーキ制御方法であって、
    前記車上装置は、
    前記地上地点それぞれの位置を記憶する記憶部と、
    前記地上地点の検出に応じて前記計測走行位置を補正する計測部と、
    前記計測走行位置に応じた前記照査速度を設定する照査速度設定部と、
    を備え、
    最後に検出された前記地上地点(以下「今回地上地点」という)から、列車走行方向における前記今回地上地点の次の地上地点(以下「次回地上地点」という)まで走行する際の最短所要時間を、前記今回地上地点の検出時の前記計測走行速度を用いて可変に設定する最短所要時間設定ステップと、
    前記今回地上地点の検出時点からの経過時間を計時する計時ステップと、
    前記次回地上地点を検出した際に、前記経過時間が前記最短所要時間より短い場合に非常ブレーキを作動させる非常ブレーキ制御ステップと、
    を含む非常ブレーキ制御方法。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116118814B (zh) * 2023-04-18 2023-08-01 卡斯柯信号(北京)有限公司 车载部分模式下删除应答器报文数据的方法及装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06104451B2 (ja) * 1988-05-26 1994-12-21 財団法人鉄道総合技術研究所 車両の走行制御装置
JP3498974B2 (ja) * 1993-05-14 2004-02-23 東海旅客鉄道株式会社 行き止まり線過走防止装置
JPH06327105A (ja) 1993-05-14 1994-11-25 Central Japan Railway Co 自動列車停止装置
JPH0833124A (ja) * 1994-07-15 1996-02-02 Nippon Signal Co Ltd:The 車両制御装置
JP3412349B2 (ja) * 1994-12-28 2003-06-03 株式会社日立製作所 制御装置
JP2003040110A (ja) * 2001-07-27 2003-02-13 Hitachi Ltd 車上主体型自動列車制御装置
US20130317676A1 (en) 2012-05-23 2013-11-28 Jared Klineman Cooper System and method for inspecting a route during movement of a vehicle system over the route
KR100402348B1 (en) 2003-07-02 2003-10-22 Bong Taek Kim Automatic train protection stop device for controlling railroad using data communication
JP4666513B2 (ja) * 2006-06-15 2011-04-06 株式会社京三製作所 列車情報伝送装置
JP5317464B2 (ja) 2006-11-22 2013-10-16 学校法人日本大学 運転操作解析方法、及び、運転操作解析装置、並びに、運動操作解析プログラム
JP5150688B2 (ja) * 2010-08-11 2013-02-20 株式会社東芝 列車制御装置及び地上装置
JP5204205B2 (ja) * 2010-12-07 2013-06-05 株式会社東芝 列車制御車上装置
FR2990178B1 (fr) * 2012-05-03 2016-12-23 Alstom Transport Sa Procede pour securiser le deplacement d'un vehicule ferroviaire, et vehicule ferroviaire
JP5944229B2 (ja) * 2012-05-30 2016-07-05 株式会社東芝 列車制御装置
WO2014002753A1 (ja) * 2012-06-29 2014-01-03 三菱電機株式会社 列車制御装置
DE102013211753A1 (de) * 2012-11-12 2014-05-15 Robert Bosch Gmbh Fahrzeugsteuerung
JP2014180168A (ja) * 2013-03-15 2014-09-25 Railway Technical Research Institute 車上装置及び列車制御システム
JP5812061B2 (ja) * 2013-08-22 2015-11-11 株式会社デンソー 物標検出装置およびプログラム
JP6243230B2 (ja) * 2014-01-16 2017-12-06 東京地下鉄株式会社 車上装置、列車制御システム及び走行制御方法
JP6366165B2 (ja) * 2014-01-23 2018-08-01 三菱重工エンジニアリング株式会社 走行制御装置、車両、交通システム、制御方法、及びプログラム

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