JP6882909B2 - Diagnostic system and diagnostic method - Google Patents

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Description

本発明は、列車などの走行体の非接触通信の診断システム、及び、診断方法に関する。 The present invention relates to a diagnostic system for non-contact communication of a traveling body such as a train, and a diagnostic method.

走行体としての列車の制御システムにおいては、列車の走行を制御するために、走行中の列車の位置、そして、走行区間の速度制限情報等が地上側から列車に取得されるようにしている。詳しくは、車体の床下に設置された車上子と、列車が走行する軌道上に設置された地上子との間で、磁気結合を利用した非接触通信を実現することによって、列車の制御装置が制御情報を受信している。すなわち、車上子が出力する電力波によって地上子が起動されると、地上子は、位置や制限速度等の記録情報を、情報波として、車上子に無線によって非接触で送信する。 In the train control system as a traveling body, in order to control the traveling of the train, the position of the traveling train, the speed limit information of the traveling section, and the like are acquired by the train from the ground side. Specifically, the train control device by realizing non-contact communication using magnetic coupling between the on-board element installed under the floor of the car body and the ground element installed on the track on which the train travels. Is receiving control information. That is, when the ground element is activated by the power wave output by the on-board element, the ground element wirelessly transmits the recorded information such as the position and the speed limit to the on-board element as an information wave in a non-contact manner.

列車が走行中に、その位置や速度制限等の制御情報を取得できるようにするために、駅間ばかりでなく閑散線区間を含む走行区間の全域に亘って地上子が設置されている。そのため、地上子のメンテナンスやその健全性の確認、さらに、地上子の交換等に多くの手間とコストを費やしているという課題がある。 In order to be able to acquire control information such as the position and speed limit while the train is running, ground elements are installed not only between stations but also over the entire running section including the off-line section. Therefore, there is a problem that a lot of labor and cost are spent on maintenance of the ground element, confirmation of its soundness, and replacement of the ground element.

そこで、営業車両を利用して地上子を保全するという予防保全が提案されており、例えば、特許文献1には、車上子が地上子から受信する情報波のレベルを所定のタイミング毎に記録し、受信レベルが所定値に達した回数をカウントすることで地上子からの情報波レベルの低下を検知する発明が開示されている。 Therefore, preventive maintenance has been proposed in which the ground element is maintained by using a commercial vehicle. For example, in Patent Document 1, the level of the information wave received from the ground element by the on-board element is recorded at a predetermined timing. However, an invention is disclosed in which a decrease in the information wave level from a ground element is detected by counting the number of times the reception level reaches a predetermined value.

そして、特許文献2には、列車に設けられた車上子と地上子との間の通信品質を測定する手段として、車上子が地上子から受信した無線パケット数と列車の速度とを用いて車上子及び地上子間の通信距離を算出し、これを、通信方式、アンテナ利得、そして、送信出力等で決定される固定値からなる判定値と比較して、通信距離の劣化を判定する発明が開示されている。 Then, in Patent Document 2, as a means for measuring the communication quality between the on-board element and the ground element provided on the train, the number of wireless packets received by the on-board element from the ground element and the speed of the train are used. The communication distance between the on-board child and the ground element is calculated, and this is compared with a judgment value consisting of fixed values determined by the communication method, antenna gain, transmission output, etc. to judge the deterioration of the communication distance. The invention to be used is disclosed.

特開2013−153611号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-153611 特開2012−16989号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-16989

しかしながら、従来のシステムは、車上子と地上子との間で行われている非接触通信を的確に診断する上で十分でないという課題があった。そこで、本発明は、車上子と地上子との間で行われた非接触通信を診断して、通信品質が低下している、車上子、及び、/又は、地上子を判定することによって、走行体の非接触通信機能の予防保全を的確に実現し得る診断システム及び診断方法を提供することを目的とする。 However, the conventional system has a problem that it is not sufficient for accurately diagnosing the non-contact communication between the on-board element and the ground element. Therefore, the present invention diagnoses the non-contact communication performed between the vehicle-mounted element and the ground element, and determines the vehicle-mounted element and / or the ground element whose communication quality is deteriorated. It is an object of the present invention to provide a diagnostic system and a diagnostic method capable of accurately realizing preventive maintenance of the non-contact communication function of a traveling body.

前記目的を達成するために本発明は、複数の走行体夫々の非接触通信を診断する診断システムであって、当該複数の走行体夫々は走行路に沿って走行し、前記走行路に沿って、複数の地上子が順に配置され、前記複数の走行体夫々が前記走行路に沿って走行する過程で前記複数の地上子の夫々と非接触通信が可能である車上子が前記複数の走行体夫々に設置され、前記診断システムは、前記車上子と前記複数の地上子夫々との間の通信品質を管理する管理装置を備え、当該管理装置は、前記車上子と前記複数の地上子との間の非接触通信の実行結果から、当該複数の地上子夫々について、当該非接触通信を診断するための管理パラメータを算出し、前記複数の走行体夫々に設置された車上子毎に前記管理パラメータを記録するようにした。さらに本発明は、この診断のための方法を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention is a diagnostic system for diagnosing non-contact communication of each of a plurality of traveling bodies, and the plurality of traveling bodies each travel along a traveling path and along the traveling path. , A plurality of ground elements are arranged in order, and a vehicle-mounted element capable of non-contact communication with each of the plurality of ground elements in a process in which the plurality of traveling bodies travel along the traveling path is the plurality of traveling bodies. Installed on each body, the diagnostic system includes a management device that manages the communication quality between the vehicle-mounted child and the plurality of ground-based children, and the management device includes the vehicle-mounted child and the plurality of ground-based children. From the execution result of the non-contact communication with the child, the management parameter for diagnosing the non-contact communication is calculated for each of the plurality of ground children, and each on-board child installed in each of the plurality of traveling bodies is calculated. The control parameters are recorded in. Furthermore, the present invention provides a method for this diagnosis.

本発明は、車上子と地上子との間で行われた非接触通信を診断して、通信品質が低下している、車上子、及び、/又は、地上子を判定することによって、走行体の非接触通信機能の予防保全を的確に実現することができる。 The present invention diagnoses the non-contact communication between the on-board element and the ground element to determine the on-vehicle element and / or the ground element whose communication quality is deteriorated. It is possible to accurately realize preventive maintenance of the non-contact communication function of the traveling body.

本実施の形態による列車制御システムの全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of the train control system by this embodiment. 本列車制御システムにおける列車の上限速度及び最小通信可能距離の関係の説明に供する略線的な斜視図である。It is a schematic perspective view provided to explain the relationship between the upper limit speed of a train and the minimum communicable distance in this train control system. 車上子及び地上子の劣化箇所の分析方法を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the analysis method of the deteriorated part of the on-board child and the ground element. 通信可能距離の短期の時間による推移を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the transition by a short time of a communicable distance. 通信可能距離の長期の時間による推移を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the transition of a communicable distance with a long time. 車上子判定処理の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing procedure of the on-board child determination processing. 地上子判定処理の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing procedure of the ground element determination processing. 他の実施の形態による列車制御システムの全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of the train control system by another embodiment. 他の実施の形態による列車制御システムの全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of the train control system by another embodiment.

以下図面について、本発明の実施の形態を詳述する。図1は、列車2と、複数の列車2を統合管理する地上設備3と、を備える列車制御システム1の機能ブロック図である。列車制御システム1は、営業運転中の列車2の非接触通信を診断する診断システム実現する。列車2は、列車2を総合制御する制御システムを備え、列車制御システム1は、診断システムの管理装置を実現する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a functional block diagram of a train control system 1 including a train 2 and a ground facility 3 that integrally manages a plurality of trains 2. The train control system 1 realizes a diagnostic system for diagnosing non-contact communication of the train 2 during commercial operation. The train 2 includes a control system that comprehensively controls the train 2, and the train control system 1 realizes a management device for a diagnostic system.

列車2は、走行路としての軌道上を走行する複数車両の編成であってよい。列車2は、その床下に車上子5を備え、軌道に沿って順に敷設された地上子4から情報波を受信する。軌道は複数の区間に区切られ、区間毎に地上子4が敷設されていてよい。列車2が営業運転中に地上子4を順次通過する際、車上子5と地上子4との間で、磁気結合を利用した非接触通信が行われる。非接触通信は、車上子5が出力する電力波により地上子4が起動され、地上子4内に保持されている位置情報や速度制限情報等の関連情報を、情報波として地上子4から車上子5に無線送信することによって確立される。 The train 2 may be a formation of a plurality of vehicles traveling on a track as a running path. The train 2 is provided with an on-board element 5 under the floor, and receives information waves from the ground elements 4 laid in order along the track. The track is divided into a plurality of sections, and a ground element 4 may be laid for each section. When the train 2 sequentially passes through the ground element 4 during commercial operation, non-contact communication using magnetic coupling is performed between the on-board element 5 and the ground element 4. In non-contact communication, the ground element 4 is activated by the electric power wave output by the on-board element 5, and related information such as position information and speed limit information held in the ground element 4 is used as an information wave from the ground element 4. It is established by wirelessly transmitting to the on-board child 5.

列車2の制御システムは、列車2の走行速度を計測する列車速度計測装置9と、車上子5から情報波を受信する情報波受信器6と、サブ診断システム100と、サブ診断システム100の判定結果を記録する判定結果記録装置11と、記録情報を地上設備3に送信する送信器12と、を備えている。列車速度計測装置9は、軌道上を転動する車輪9Aの回転に伴うパルス信号を計測する。 The control system of the train 2 includes a train speed measuring device 9 for measuring the traveling speed of the train 2, an information wave receiver 6 for receiving information waves from the on-board child 5, a sub-diagnosis system 100, and a sub-diagnosis system 100. It includes a determination result recording device 11 for recording the determination result, and a transmitter 12 for transmitting the recorded information to the ground equipment 3. The train speed measuring device 9 measures a pulse signal accompanying the rotation of the wheel 9A rolling on the track.

サブ診断システム100は、大別して、診断のための管理パラメータを算出する第1の処理モジュール7と、管理パラメータを評価するための基準を算出する第2の処理モジュール8と、地上子4及び車上子5の通信品質の劣化、低下、変化等を判定する劣化判定モジュール10とを備える。なお、モジュールという用語は、機能がメモリ、CPU等を備えるコンピュータのソフトウェアによって実現されることを示している。 The sub-diagnosis system 100 is roughly divided into a first processing module 7 for calculating management parameters for diagnosis, a second processing module 8 for calculating criteria for evaluating management parameters, a ground element 4, and a vehicle. It is provided with a deterioration determination module 10 for determining deterioration, deterioration, change, etc. of the communication quality of the upper child 5. The term module indicates that the function is realized by software of a computer including a memory, a CPU, and the like.

第1の処理モジュール7は、情報波受信器6によって復号、及び、復調された情報波と、列車速度計測装置9によって測定された列車速度とに基づいて、管理パラメータを算出する。第1の処理モジュール7は、管理パラメータの一例として、車上子5が地上子4と通信できる軌道方向の距離としてのコンタクト長を算出する。第1の処理モジュール7は、通信可能距離(コンタクト長)の算出のために、データ長抽出モジュール13、受信時間演算モジュール15、そして、通信可能距離演算モジュール16を備える。 The first processing module 7 calculates management parameters based on the information wave decoded and demodulated by the information wave receiver 6 and the train speed measured by the train speed measuring device 9. The first processing module 7 calculates the contact length as the distance in the orbit direction in which the on-board element 5 can communicate with the ground element 4 as an example of the management parameter. The first processing module 7 includes a data length extraction module 13, a reception time calculation module 15, and a communicable distance calculation module 16 for calculating the communicable distance (contact length).

データ長抽出モジュール13は、情報波受信器6の復調後のデータからデータ長を抽出する。受信時間演算モジュール15は、このデータ長を情報波の伝送速度14で除して、情報波の受信時間を算出しこれを出力する。受信時間演算モジュール15は、メモリにアクセスして予め記録されている伝送速度14を取得すればよい。通信可能距離演算モジュール16は、列車速度計測装置9から受け取る列車速度に受信時間演算モジュール15から受け取る受信時間を掛けて通信可能距離を演算する。 The data length extraction module 13 extracts the data length from the demodulated data of the information wave receiver 6. The reception time calculation module 15 divides this data length by the transmission speed 14 of the information wave to calculate the reception time of the information wave and output it. The reception time calculation module 15 may access the memory to acquire the transmission speed 14 recorded in advance. The communicable distance calculation module 16 calculates the communicable distance by multiplying the train speed received from the train speed measuring device 9 by the reception time received from the reception time calculation module 15.

第2の処理モジュール8は、管理パラメータを評価するための基準を算出するために、上限速度抽出モジュール17と判定値算出モジュール19を備える。上限速度抽出モジュール17は、情報波受信器6の復調後のデータから走行区間の列車2の上限速度情報を抽出する。判定値算出モジュール19は、地上子4からの情報波を正常に受信するために少なくとも必要な時間として予め記録されている最小受信時間18を、上限速度抽出モジュール17から取得した上限速度に乗じることによって、列車2が前記走行区間を上限速度で走行する際に情報波の受信に必要な最小のコンタクト長(最小受信可能距離)を算出し、これに所定量のマージンを加えて、通信可能距離演算モジュール16の算出値を評価するための評価基準(判定値)を出力する。なお、判定値算出モジュール19は、メモリにアクセスして最小受信時間18を取得できる。 The second processing module 8 includes an upper limit speed extraction module 17 and a determination value calculation module 19 in order to calculate a reference for evaluating the management parameter. The upper limit speed extraction module 17 extracts the upper limit speed information of the train 2 in the traveling section from the demodulated data of the information wave receiver 6. The determination value calculation module 19 multiplies the minimum reception time 18, which is recorded in advance as at least the time required for normally receiving the information wave from the ground element 4, by the upper limit speed acquired from the upper limit speed extraction module 17. The minimum contact length (minimum receivable distance) required for receiving information waves when the train 2 travels in the traveling section at the upper limit speed is calculated, and a predetermined amount of margin is added to this to calculate the communicable distance. The evaluation standard (judgment value) for evaluating the calculated value of the calculation module 16 is output. The determination value calculation module 19 can access the memory and acquire the minimum reception time 18.

劣化判定モジュール10は、通信可能距離演算モジュール16から受け取る通信可能距離と、判定値算出モジュール19から受け取る判定値と、を比較して、前者が後者より小さい場合に、車上子5と地上子4との間の非接触通信品質が劣化していると判定する。なお、この劣化は、地上子4の通信機能が低下している、又は、車上子5の通信機能が低下している、又は、両方に起因している。 The deterioration determination module 10 compares the communicable distance received from the communicable distance calculation module 16 with the determination value received from the determination value calculation module 19, and when the former is smaller than the latter, the on-board element 5 and the ground element It is determined that the quality of non-contact communication with 4 has deteriorated. It should be noted that this deterioration is caused by a decrease in the communication function of the ground element 4, a decrease in the communication function of the on-board element 5, or both.

劣化判定モジュール10は、判定結果を、地上子4を識別する識別番号と車上子5の識別番号とに対応付けて、判定結果記録装置11に記録する。送信器12は、判定結果記録装置11の記録情報を地上設備3に無線送信する。 The deterioration determination module 10 records the determination result in the determination result recording device 11 in association with the identification number for identifying the ground element 4 and the identification number of the on-board element 5. The transmitter 12 wirelessly transmits the recorded information of the determination result recording device 11 to the ground equipment 3.

地上設備3は、受信器20と、データ蓄積装置21と、劣化箇所分析モジュール22と、そして、分析結果出力モジュール23とを備える。受信器20は、複数の列車2毎の送信器12から判定結果を受信する。データ蓄積装置21は、受信器20が受信したデータを蓄積するサーバであってよい。劣化箇所分析モジュール22は、データ蓄積装置21のデータを分析して、通信機能が劣化している、車上子5、及び/又は、地上子4を推定、特定、判定等する。分析結果出力モジュール23は分析結果の報知情報を生成して、これを表示する等の出力を実行する。地上設備3の少なくとも劣化箇所分析モジュール22は、診断システムの管理装置の一部を構成する。例えば管理装置は、サブ診断システム100、判定結果記録装置11、送信器12、受信器20、劣化箇所分析モジュール22及び分析結果出力モジュール23から構成される。なお、列車2のサブ診断システム100を地上設備3において実現するようにしてもよい。 The ground equipment 3 includes a receiver 20, a data storage device 21, a deterioration location analysis module 22, and an analysis result output module 23. The receiver 20 receives the determination result from the transmitter 12 for each of the plurality of trains 2. The data storage device 21 may be a server that stores the data received by the receiver 20. The deterioration location analysis module 22 analyzes the data of the data storage device 21 to estimate, identify, determine, etc. the on-board element 5 and / or the ground element 4 whose communication function is deteriorated. The analysis result output module 23 generates notification information of the analysis result and executes output such as displaying the information. At least the deterioration location analysis module 22 of the ground equipment 3 constitutes a part of the management device of the diagnostic system. For example, the management device includes a sub-diagnosis system 100, a determination result recording device 11, a transmitter 12, a receiver 20, a deterioration location analysis module 22, and an analysis result output module 23. The sub-diagnosis system 100 of the train 2 may be realized in the ground equipment 3.

図2は、軌道300上を列車2が走行しているモデルの斜視図である。軌道300には、地上子4がB1,B2,B3の位置で順に敷設されている。列車2が軌道上を走行する際、列車2の車上子5は、これら複数の地上子4から情報波を順次受信する。軌道300は、列車2の上限速度が高速に設定されている高速区間25と、列車2の上限速度が低速に制限されている低速区間26とを含んでいる。地上子4(B1,B2)は高速区間25に存在し、地上子4(B3)は低速区間26に存在する。地上子4(B1,B2)は上限速度(高速)の情報を有し、地上子4(B3)は上限速度(低速)の情報を有している。既述のとおり上限速度抽出モジュール17は、車上子5が地上子4を通過する際に、地上子4からの情報波から上限速度の情報を抽出する。 FIG. 2 is a perspective view of a model in which the train 2 is traveling on the track 300. Ground elements 4 are laid in order at positions B1, B2, and B3 on the track 300. When the train 2 travels on the track, the on-board element 5 of the train 2 sequentially receives information waves from the plurality of ground elements 4. The track 300 includes a high-speed section 25 in which the upper limit speed of the train 2 is set to a high speed, and a low-speed section 26 in which the upper limit speed of the train 2 is limited to a low speed. The ground element 4 (B1, B2) exists in the high-speed section 25, and the ground element 4 (B3) exists in the low-speed section 26. The ground element 4 (B1, B2) has information on the upper limit speed (high speed), and the ground element 4 (B3) has information on the upper limit speed (low speed). As described above, the upper limit speed extraction module 17 extracts the upper limit speed information from the information wave from the ground element 4 when the on-board element 5 passes through the ground element 4.

列車2の速度に応じて、車上子5と地上子4との間の通信可能距離(管理パラメータ)は変化するため、通信可能距離が比較されるべき基準値としての最小通信可能距離27は、列車2の高速区間25と低速区間26では異なる値になるようにされている(判定値算出モジュール19)。高速区間25の上限速度が150[km/h]であり、低速区間26の上限速度が30[km/h]であり、車上子5が地上子4からの情報波を正常に受信するために必要な最小受信時間が10[ms]であると、地上子4(B1,B2)の最小通信可能距離27は、以下の数1により0.42[m]になり、地上子4(B3)の最小通信可能距離27は0.083[m]になる。 Since the communicable distance (management parameter) between the on-board child 5 and the ground element 4 changes according to the speed of the train 2, the minimum communicable distance 27 as a reference value for which the communicable distance should be compared is set. , The high-speed section 25 and the low-speed section 26 of the train 2 are set to have different values (determination value calculation module 19). The upper limit speed of the high-speed section 25 is 150 [km / h], the upper limit speed of the low-speed section 26 is 30 [km / h], and the on-board element 5 normally receives the information wave from the ground element 4. When the minimum reception time required for the above is 10 [ms], the minimum communicable distance 27 of the ground element 4 (B1, B2) becomes 0.42 [m] by the following equation 1 and the ground element 4 (B3). ) The minimum communicable distance 27 is 0.083 [m].

[数1]
Lmin=Vmax×Tmin
Lmin:最小通信可能距離
Vmax:上限速度(例:高速区間:150[km/h],低速区間:30[km/h])
Tmin:最小受信時間(例:10[ms])
[Number 1]
Lmin = Vmax x Tmin
Lmin: Minimum communicable distance Vmax: Upper limit speed (Example: High-speed section: 150 [km / h], Low-speed section: 30 [km / h])
Tmin: Minimum reception time (example: 10 [ms])

列車上限速度、最小受信時間、地上子4の数、走行区間の分割数、通信可能距離判定のための計算式等は一例であり、既述のものに限定されない。例えば、天候、季節、気温等の外乱要因によって、最小通信可能距離が調整されてもよい。なお、送信器12から受信器20への送信は常時でもよいし、又は、列車2の運行終了時でもよい。 The maximum train speed, the minimum reception time, the number of ground elements 4, the number of divisions of the traveling section, the calculation formula for determining the communicable distance, and the like are examples, and are not limited to those described above. For example, the minimum communicable distance may be adjusted depending on disturbance factors such as weather, season, and temperature. The transmission from the transmitter 12 to the receiver 20 may be constant, or may be at the end of the operation of the train 2.

次に、劣化箇所分析モジュール22に分析処理を詳細に説明する。既述のとおり、データ蓄積装置21は、車上子5(A1,A2,A3,A4,・・・)と,地上子4(B1,B2,B3,B4,・・・)との間の劣化判定結果(劣化判定モジュール10)を、車上子識別番号、地上子識別番号、通信可能距離(通信可能距離演算モジュール16)、通信時刻などを関連付けて蓄積している。図3は、データ蓄積装置21のデータ構造の一例を示している。“OK”は、車上子5と地上子4との間の非接触通信の品質が劣化していないことを示し、反面、“NG”は、この非接触通信が劣化していることを示している。図3のTB10においては、車上子A3と地上子B1、車上子A3と地上子B3、車上子A3と地上子B4の夫々の組合せ(TB11)が劣化判定になっている。劣化判定が車上子A3に集中していることから、車上子A3の通信機能が劣化していることが推定、特定、そして、判定等できる。 Next, the analysis process will be described in detail in the deteriorated portion analysis module 22. As described above, the data storage device 21 is located between the on-board element 5 (A1, A2, A3, A4, ...) And the ground element 4 (B1, B2, B3, B4, ...). The deterioration determination result (deterioration determination module 10) is stored in association with the on-board child identification number, the ground element identification number, the communicable distance (communicable distance calculation module 16), the communication time, and the like. FIG. 3 shows an example of the data structure of the data storage device 21. "OK" indicates that the quality of the non-contact communication between the on-board element 5 and the ground element 4 has not deteriorated, while "NG" indicates that the non-contact communication has deteriorated. ing. In TB10 of FIG. 3, each combination (TB11) of the on-board element A3 and the ground element B1, the on-board element A3 and the ground element B3, and the on-board element A3 and the ground element B4 is determined to be deteriorated. Since the deterioration determination is concentrated on the on-board child A3, it can be estimated, specified, and determined that the communication function of the on-board child A3 has deteriorated.

図3のTB20においては、車上子A1と地上子B2、車上子A2と地上子B2、車上子A4と地上子B2の夫々の組合せ(TB21)が劣化判定になっている。劣化判定が地上子B2に集中していることから、地上子B2の通信機能が劣化していることが特定できる。 In TB20 of FIG. 3, each combination (TB21) of the on-board element A1 and the ground element B2, the on-board element A2 and the ground element B2, and the on-board element A4 and the ground element B2 is determined to be deteriorated. Since the deterioration determination is concentrated on the ground element B2, it can be identified that the communication function of the ground element B2 is deteriorated.

図3のTB30では、地上子4と車上子5との不規則かつ多数の組合せに劣化判定がある場合は、車上子5と地上子4の両方に劣化があるか、又は、天候等の外乱による通信障害の影響が推定される。そこで、劣化箇所分析モジュール22は、劣化の疑いがある車上子5と地上子4の組合せについて、図4のように通信可能距離を時系列順に並べ、短期的に日時の天候データを対応付けることにより、通信可能距離が悪天候によって一時的に劣化したことを明らかにできる。即ち、劣化箇所分析モジュール22は、劣化の疑いがある車上子5と地上子4の組合せについて、両者に通信機能の低下が無いことを明らかにできる。 In TB30 of FIG. 3, if there is deterioration judgment in an irregular and large number of combinations of the ground element 4 and the on-board element 5, both the on-board element 5 and the on-board element 4 are deteriorated, or the weather, etc. The effect of communication failure due to the disturbance of is estimated. Therefore, the deterioration location analysis module 22 arranges the communicable distances in chronological order as shown in FIG. 4 for the combination of the on-board element 5 and the ground element 4, which are suspected of being deteriorated, and associates the weather data with the date and time in the short term. Therefore, it can be clarified that the communicable distance has temporarily deteriorated due to bad weather. That is, the deterioration location analysis module 22 can clarify that there is no deterioration in the communication function of the combination of the on-board element 5 and the ground element 4, which are suspected of being deteriorated.

さらに、図5に示すように、劣化箇所分析モジュール22は、劣化の疑いがない車上子5と地上子4の組合せでも、車上子5及び地上子4の経年変化に伴う、通信可能距離の長期的な変化の推移、例えば、通信可能距離の月平均値の変化の推移のプロットから近似関数を求めることにより、車上子5と地上子4の組合せの通信品質が、劣化判定モジュール10において、劣化したと判定されるであろう時期、即ち、両者の間で正常に通信が出来なくなる時期(推定故障時期)を予測することができる。そして、劣化箇所分析モジュール22は、推定故障時期の手前に、地上子4、及び/又は、車上子5の交換を推奨する時期を設定することができる。 Further, as shown in FIG. 5, the deterioration location analysis module 22 can communicate with each other due to aging of the on-board element 5 and the ground element 4 even in the combination of the on-board element 5 and the ground element 4 which are not suspected of being deteriorated. The communication quality of the combination of the on-board element 5 and the ground element 4 is determined by the deterioration determination module 10 by obtaining the approximate function from the plot of the long-term change of the communication distance, for example, the change of the monthly average value of the communicable distance. In the above, it is possible to predict the time when it will be determined to be deteriorated, that is, the time when normal communication cannot be performed between the two (estimated failure time). Then, the deterioration location analysis module 22 can set a time for recommending replacement of the ground element 4 and / or the on-board element 5 before the estimated failure time.

次に、地上設備3の劣化箇所分析モジュール22において実行される分析処理を図3のとおり説明したが、さらに以下の通り具体的に説明する。図6は、地上子4と車上子5との間の通信品質の判定結果から、実際に劣化が発生している地上子4の特定を説明するフローチャートである、図7は同様に車上子5の特定を説明するフローチャートである。劣化箇所分析モジュール22は、これらフローチャートを順番に実行する。このフローチャートを参照する上で、フローチャートに表示される符号の意味は次の通りである。
Ai:i番目の地上子(i=1,2,…,n)
Bj:j番目の車上子(j=1,2,…,m)
n:地上子の数
m:車上子の数
Xij:AiとBjの通信時の劣化判定結果(Xij=0:正常,Xji=1:劣化)
Di:Aiと通信劣化判定になった車上子の数
Dj:Bjと通信劣化判定になった地上子の数
ET:判定用閾値(0<ET≦1)
Next, the analysis process executed by the deterioration location analysis module 22 of the ground equipment 3 has been described as shown in FIG. 3, but will be described in more detail as follows. FIG. 6 is a flowchart for explaining the identification of the ground element 4 in which deterioration actually occurs from the judgment result of the communication quality between the ground element 4 and the on-board element 5. FIG. 7 is similarly on-vehicle. It is a flowchart explaining the identification of child 5. The deterioration location analysis module 22 executes these flowcharts in order. In referring to this flowchart, the meanings of the symbols displayed in the flowchart are as follows.
Ai: i-th ground element (i = 1,2, ..., n)
Bj: jth on-board child (j = 1,2, ..., m)
n: Number of ground elements m: Number of on-board elements Xij: Deterioration judgment result during communication between Ai and Bj (Xij = 0: normal, Xji = 1: deterioration)
Di: Number of on-board elements judged to be communication deterioration with Ai Dj: Number of ground elements judged to be communication deterioration with Bj ET: Judgment threshold (0 <ET ≦ 1)

先ず、図6のフローチャートについて説明する。劣化箇所分析モジュール22は所定のイベントを契機としてフローチャートを開始する。例えば、イベントとしては、月に一度の点検日時がある。劣化箇所分析モジュール22は、一つの車上子5毎に全ての地上子4との通信品質を順番に評価していく。そこで、劣化箇所分析モジュール22は、“j”に“1”を設定し、“Dj”に“0”を設定して、第1の車上子5を設定してフローチャートを開始する(S100)。次に、劣化箇所分析モジュール22は、“i”に“1”を設定して、劣化の有無が判定されるべき第1の地上子4を設定する(S102)。 First, the flowchart of FIG. 6 will be described. The deterioration location analysis module 22 starts the flowchart at a predetermined event. For example, as an event, there is an inspection date and time once a month. The deterioration location analysis module 22 evaluates the communication quality with all the ground elements 4 in order for each on-board element 5. Therefore, the deterioration location analysis module 22 sets “1” for “j”, sets “0” for “Dj”, sets the first on-board element 5, and starts the flowchart (S100). .. Next, the deterioration location analysis module 22 sets “1” for “i” and sets the first ground element 4 for which the presence or absence of deterioration should be determined (S102).

次いで、劣化箇所分析モジュール22は、データ蓄積装置21(図1)の蓄積情報を参照して、地上子4と車上子5との組み合わせ(Xij)の判定結果(劣化判定モジュール10)をチェックする(S104)。劣化箇所分析モジュール22は、この判定を“劣化(Xij=1)”と判定すると(S104:Y)、Djに1を加算する(S106)。 Next, the deterioration location analysis module 22 checks the determination result (deterioration determination module 10) of the combination (Xij) of the ground element 4 and the on-board element 5 with reference to the accumulated information of the data storage device 21 (FIG. 1). (S104). When the deterioration location analysis module 22 determines that this determination is "deterioration (Xij = 1)" (S104: Y), 1 is added to Dj (S106).

劣化箇所分析モジュール22は、前記判定を“劣化なし(Xij=0)”と判定すると(S104:N)と、i=nか否か(S108)、即ち、全ての地上子4について判定を行ったか否かをチェックし、これを否定すると(S108:N)、“i”に“1”を加算して(S110)、S104にリターンし次の地上子4の判定に移り、一方、S108を肯定すると(S108:Y)、S112に進む。 When the deterioration location analysis module 22 determines that the determination is "no deterioration (Xij = 0)" (S104: N) and whether or not i = n (S108), that is, all the ground elements 4 are determined. If it is checked and denied (S108: N), "1" is added to "i" (S110), and it returns to S104 and moves to the next judgment of the ground element 4, while S108. If affirmed (S108: Y), the process proceeds to S112.

S112では、劣化箇所分析モジュール22は、データ蓄積装置21(図1)の蓄積情報を参照して、判定対象の車上子5(Bj)との通信品質が劣化と判定された地上子4の数(Dj)が基準(ET*n)以上に多いか否かを判定する。即ち、劣化箇所分析モジュール22は、Dj≧ET*nか否かを判定し、これを否定する場合には、判定対象の車上子5との組み合わせにおいて、通信品質が劣化と判定された地上子4は少なく、車上子5の通信機能に劣化や障害は無いとして、S116に移行する。劣化箇所分析モジュール22は、S116において、全ての車上子5について判定を終了したか否か、即ち、j=mか否かを判定し、これを否定する場合には“j”に“1”を加算して(S118)S102にリターンし、次の車上子5の判定を継続し、S116を肯定すると全ての車上子5について判定が完了したとして、フローチャートを終了する。 In S112, the deterioration location analysis module 22 refers to the accumulated information of the data storage device 21 (FIG. 1), and refers to the ground element 4 whose communication quality with the on-board element 5 (Bj) to be determined is determined to be deteriorated. It is determined whether or not the number (Dj) is larger than the reference (ET * n). That is, the deterioration location analysis module 22 determines whether or not Dj ≧ ET * n, and if this is denied, the ground is determined to have deteriorated communication quality in combination with the on-board element 5 to be determined. Assuming that there are few children 4 and there is no deterioration or failure in the communication function of the on-board child 5, the process proceeds to S116. In S116, the deterioration location analysis module 22 determines whether or not the determination has been completed for all the on-board elements 5, that is, whether or not j = m, and if this is denied, "j" is set to "1". Is added (S118) to return to S102, the determination of the next on-board child 5 is continued, and if S116 is affirmed, it is assumed that the determination is completed for all on-board child 5, and the flowchart ends.

劣化箇所分析モジュール22は、S112において、判定対象の車上子5(Bj)との通信品質が劣化していると判定された地上子4の数が基準以上であると判定するとS114に移行する。S114では、劣化箇所分析モジュール22は、地上子4との通信が劣化していると判定された車上子5(Bj)に、車上子5の通信機能以外の要因、例えば、既述のような雨、雪等の天候不良があったか否かを判定する。この判定は、既述したようなものでよい(図4参照)。劣化箇所分析モジュール22は、天候不良が関係していると判定(S114:Y)すると、車上子5(Bj)の通信機能に問題はないとしてS116に移行する。一方、劣化箇所分析モジュール22は、天候不良が関係していない判定(S114:N)すると、車上子5(Bj)の通信機能に問題があり劣化したと判定する(S115)。 The deterioration location analysis module 22 shifts to S114 when it is determined in S112 that the number of ground elements 4 determined to have deteriorated in communication quality with the on-board element 5 (Bj) to be determined is equal to or greater than the standard. .. In S114, the deterioration location analysis module 22 causes the on-board element 5 (Bj) determined that the communication with the ground element 4 is deteriorated by a factor other than the communication function of the on-board element 5, for example, the above-mentioned. It is determined whether or not there is bad weather such as rain or snow. This determination may be as described above (see FIG. 4). When the deterioration location analysis module 22 determines that bad weather is related (S114: Y), it shifts to S116 on the assumption that there is no problem in the communication function of the on-board child 5 (Bj). On the other hand, when the deterioration location analysis module 22 determines that the bad weather is not related (S114: N), it determines that there is a problem in the communication function of the on-board child 5 (Bj) and the deterioration occurs (S115).

劣化箇所分析モジュール22は、以上のフローチャートによって、全ての車上子5について通信機能が劣化しているか否かを判定し劣化している車上子5を特定することができる。劣化箇所分析モジュール22は、このフローチャートを終了すると、続いて、図7のフローチャートを開始させて、地上子4の劣化の有無を判定する。劣化箇所分析モジュール22は、一つの地上子4毎に全ての車上子5との通信品質を順番に評価していく。そこで、劣化箇所分析モジュール22は、“i”に“1”を設定し、“Di”に“0”を設定して、第1の地上子4を設定してフローチャートを開始する(S200)。次に、劣化箇所分析モジュール22は、“j”に“1”を設定して、劣化の有無が判定されるべき第1の車上子5を設定する(S202)。 The deterioration location analysis module 22 can determine whether or not the communication function of all the on-board elements 5 is deteriorated and identify the deteriorated on-board elements 5 by the above flowchart. When the deterioration location analysis module 22 finishes this flowchart, it subsequently starts the flowchart of FIG. 7 to determine whether or not the ground element 4 has deteriorated. The deterioration location analysis module 22 evaluates the communication quality with all the on-board elements 5 in order for each ground element 4. Therefore, the deterioration location analysis module 22 sets “1” for “i”, sets “0” for “Di”, sets the first ground element 4, and starts the flowchart (S200). Next, the deterioration location analysis module 22 sets “1” for “j” and sets the first on-vehicle element 5 for which the presence or absence of deterioration should be determined (S202).

次いで、劣化箇所分析モジュール22は、データ蓄積装置21(図1)の蓄積情報を参照して、地上子4と車上子5との組み合わせ(Xij)の判定結果(劣化判定モジュール10)をチェックする(S204)。劣化箇所分析モジュール22は、この判定を“劣化(Xij=1)”と判定すると(S204:Y)、Diに1を加算する(S206)。 Next, the deterioration location analysis module 22 checks the determination result (deterioration determination module 10) of the combination (Xij) of the ground element 4 and the on-board element 5 with reference to the accumulated information of the data storage device 21 (FIG. 1). (S204). When the deterioration location analysis module 22 determines that this determination is "deterioration (Xij = 1)" (S204: Y), 1 is added to Di (S206).

劣化箇所分析モジュール22は、前記判定を“劣化なし(Xij=0)”と判定すると(S204:N)と、j=mか否か(S208)、即ち、全ての車上子5について判定を行ったか否かをチェックし、これを否定すると(S208:N)、jに“1”を加算して(S210)、S204にリターンし次の車上子5の判定に移行し、一方、S208を肯定すると(S208:Y)、S212に進む。 When the deterioration location analysis module 22 determines that the determination is "no deterioration (Xij = 0)" (S204: N) and whether or not j = m (S208), that is, all the on-board elements 5 are determined. It is checked whether or not it has been done, and if this is denied (S208: N), "1" is added to j (S210), and it returns to S204 and shifts to the judgment of the next on-board child 5, while S208. If (S208: Y) is affirmed, the process proceeds to S212.

S212では、劣化箇所分析モジュール22は、データ蓄積装置21(図1)の蓄積情報を参照して、判定対象の地上子4(Ai)との通信品質が劣化と判定された車上子5の数(Di)が基準(ET*m)以上に多いか否かを判定する。即ち、劣化箇所分析モジュール22は、Di≧ET*mか否かを判定し、これを否定する場合には、判定対象の地上子4との組み合わせにおいて、通信品質が劣化と判定された車上子5は少なく、地上子4の通信機能に劣化や障害は無いとして、S216に移行する。劣化箇所分析モジュール22は、S216において、全ての地上子4について判定を終了したか否か、即ち、i=1か否かを判定し、これを否定する場合には“i”に“1”を加算してS202にリターンし、次の地上子4の判定を継続し、S216を肯定すると全ての地上子4について判定が完了したとして、フローチャートを終了する。 In S212, the deterioration location analysis module 22 refers to the accumulated information of the data storage device 21 (FIG. 1), and refers to the on-board element 5 whose communication quality with the ground element 4 (Ai) to be determined is determined to be deteriorated. It is determined whether or not the number (Di) is larger than the standard (ET * m). That is, the deterioration location analysis module 22 determines whether or not Di ≧ ET * m, and if this is denied, the communication quality is determined to be deteriorated on the vehicle in combination with the ground element 4 to be determined. Assuming that there are few children 5 and there is no deterioration or failure in the communication function of the ground element 4, the process proceeds to S216. In S216, the deterioration location analysis module 22 determines whether or not the determination has been completed for all the ground elements 4, that is, whether or not i = 1, and if this is denied, "i" is set to "1". Is added and returned to S202, the determination of the next ground element 4 is continued, and if S216 is affirmed, it is assumed that the determination is completed for all the ground elements 4, and the flowchart ends.

劣化箇所分析モジュール22は、S212において、判定対象の地上子4(Ai)との通信品質が劣化していると判定された車上子5の数が基準以上であると判定するとS214に移行する。S214では、劣化箇所分析モジュール22は、車上子5との通信が劣化していると判定された地上子4(Ai)に、地上子4の通信機能以外の要因、例えば、既述のような雨、雪等の天候不良があったか否かを判定する。劣化箇所分析モジュール22は、天候不良が関係していると判定(S214:Y)すると、地上子4(Ai)の通信機能に問題はないとしてS216に移行する。一方、劣化箇所分析モジュール22は、天候不良が関係していない判定(S214:N)すると、地上子4(Ai)の通信機能に問題があり劣化したと判定して(S215)、S216に移行する。 The deterioration location analysis module 22 shifts to S214 when it is determined in S212 that the number of on-board elements 5 determined to have deteriorated in communication quality with the ground element 4 (Ai) to be determined is equal to or greater than the standard. .. In S214, the deterioration location analysis module 22 causes the ground element 4 (Ai) determined that the communication with the on-board element 5 is deteriorated due to factors other than the communication function of the ground element 4, for example, as described above. Determine if there was bad weather such as heavy rain or snow. When the deterioration location analysis module 22 determines that bad weather is related (S214: Y), it shifts to S216 on the assumption that there is no problem in the communication function of the ground element 4 (Ai). On the other hand, when the deterioration location analysis module 22 determines that the bad weather is not related (S214: N), it determines that there is a problem in the communication function of the ground element 4 (Ai) and has deteriorated (S215), and shifts to S216. To do.

劣化箇所分析モジュール22は、以上のフローチャートによって、全ての地上子4について通信機能が劣化しているか否かを評価することができる。 The deterioration location analysis module 22 can evaluate whether or not the communication function of all the ground elements 4 is deteriorated by the above flowchart.

既述の実施形態(図1乃至図7)によれば、地上子4と車上子5の非接触通信の通信状態や通信品質を通信可能距離(通信可能距離演算モジュール16)で診断、評価されているため、列車速度の大小に影響されることなく、通信機能が劣化している地上子4、及び/又は、車上子5を特定することができる。 According to the above-described embodiments (FIGS. 1 to 7), the communication state and communication quality of non-contact communication between the ground element 4 and the on-board element 5 are diagnosed and evaluated by the communicable distance (communicable distance calculation module 16). Therefore, it is possible to identify the ground element 4 and / or the on-board element 5 whose communication function is deteriorated without being affected by the magnitude of the train speed.

さらに、既述の実施形態によれば、地上子4が設置された走行区間の上限速度を用いて、通信品質の劣化判定のための基準(判定値:判定値算出モジュール19)が決定されることから、走行区間ごとの地上子4に対して適切に劣化の有無を判定できる。例えば、地上子4と車上子5の通信時間が短い高速区間25では判定値が大きくなるため、地上子4の特性劣化を早期に検知して、地上子4の故障前に余裕を持って地上子4を交換することができる。一方,通信時間が十分な低速区間26では、判定値が小さくなることにより、地上子4の軽度の劣化を許容することにより地上子4の寿命を延ばすことができる。図2に関連して、判定値を上限速度に拘わらず固定値、例えば、高速区間25の0.42[m]とすると、低速区間26の地上子4(B3)に対しては過剰な判定値となり、地上子4の通信機能が実際には低下していないにも拘わらず、地上子4が劣化していると判定されてしまう。これに対し、低速区間26に合わせて判定値が高速区間25の5分の1である0.083[m]であれば、低速区間26の地上子4が不当に劣化と判定されることなくなく、地上子4の交換が早まることなく適切に実行される。 Further, according to the above-described embodiment, the reference (judgment value: judgment value calculation module 19) for determining the deterioration of communication quality is determined using the upper limit speed of the traveling section in which the ground element 4 is installed. Therefore, it is possible to appropriately determine the presence or absence of deterioration of the ground element 4 for each traveling section. For example, in the high-speed section 25 where the communication time between the ground element 4 and the on-board element 5 is short, the determination value becomes large, so that the deterioration of the characteristics of the ground element 4 can be detected early and a margin can be provided before the ground element 4 fails. The ground element 4 can be exchanged. On the other hand, in the low-speed section 26 where the communication time is sufficient, the life of the ground element 4 can be extended by allowing a slight deterioration of the ground element 4 by reducing the determination value. In relation to FIG. 2, if the determination value is a fixed value regardless of the upper limit speed, for example, 0.42 [m] in the high-speed section 25, an excessive determination is made for the ground element 4 (B3) in the low-speed section 26. It becomes a value, and it is determined that the ground element 4 is deteriorated even though the communication function of the ground element 4 is not actually deteriorated. On the other hand, if the determination value is 0.083 [m], which is one-fifth of the high-speed section 25, in accordance with the low-speed section 26, the ground element 4 in the low-speed section 26 is not unreasonably determined to be deteriorated. Therefore, the replacement of the ground element 4 is properly executed without being accelerated.

これらに対して、特許文献1に記載の従来技術では、地上子4と車上子5との間の実際の通信特性は、車上子5からの無線電力伝送によって地上子4が起動している時間と、地上子4からの情報波レベルによって決まるのにも拘わらず、情報波レベルだけをモニタしているに過ぎない。したがって、無線電力送受信部の劣化により通信に必要な時間または通信距離が確保できなくなることを見逃してしまうため、通信部の予防保全として十分ではない。 On the other hand, in the prior art described in Patent Document 1, the actual communication characteristic between the ground element 4 and the on-board element 5 is that the ground element 4 is activated by wireless power transmission from the on-board element 5. Although it is determined by the time spent and the information wave level from the ground element 4, it only monitors the information wave level. Therefore, it is not sufficient as preventive maintenance of the communication unit because it is overlooked that the time or communication distance required for communication cannot be secured due to the deterioration of the wireless power transmission / reception unit.

そして、特許文献2に記載の従来技術では、通信機能の劣化診断に用いる判定値が、使用する通信方式やアンテナ利得、送信出力等で決定される固定値であり、この固定値は最高速度に合わせた最も厳しい値が適用されるべきこととなるため、列車2の低速走行区間のように、短い通信距離で十分なパケットを受信可能な条件においては、過剰な判定基準となり、通信装置を交換する周期を不要に縮めることになる。さらに、従来技術では、通信可能距離によって通信装置の劣化が検出されても、劣化が地上子4か車上子5かに生じているかの区別ができなかった。 In the prior art described in Patent Document 2, the determination value used for diagnosing deterioration of the communication function is a fixed value determined by the communication method used, the antenna gain, the transmission output, etc., and this fixed value is the maximum speed. Since the strictest combined value should be applied, it becomes an excessive criterion and the communication device is replaced under the condition that sufficient packets can be received with a short communication distance, such as the low-speed running section of train 2. The cycle of operation will be shortened unnecessarily. Further, in the prior art, even if deterioration of the communication device is detected based on the communicable distance, it is not possible to distinguish whether the deterioration occurs in the ground element 4 or the on-board element 5.

さらに、既述の実施形態によれば、診断システムが、地上子4の劣化を判定する際、地上設備に蓄積した複数の列車2(複数の車上子5)の管理パラメータを参照するために、地上子4の劣化判定と同時に車上子5の劣化判定も可能にする。したがって、地上子4、及び、車上子5を同時に交換することなく、通信機能に劣化が発生した、地上子4、又は、車上子5を交換すればよい。 Further, according to the above-described embodiment, when the diagnostic system determines the deterioration of the ground element 4, it refers to the management parameters of the plurality of trains 2 (plurality of on-board elements 5) accumulated in the ground equipment. , It is possible to determine the deterioration of the on-board element 5 at the same time as determining the deterioration of the ground element 4. Therefore, instead of replacing the ground element 4 and the on-board element 5 at the same time, the ground element 4 or the on-board element 5 whose communication function has deteriorated may be replaced.

既述の実施形態では、診断システムは、列車2の上限速度を地上子4の情報波から取得しているが、それ以外の通信手段を用いてもよいし、列車2にデータベースを備えて区間ごとに上限速度を予め記録してもよい。送信器12と受信器20との通信は、無線の他、有線通信、メモリカードを介した通信でもよい。 In the above-described embodiment, the diagnostic system acquires the upper limit speed of the train 2 from the information wave of the ground element 4, but other communication means may be used, or the train 2 is provided with a database for a section. The upper limit speed may be recorded in advance for each. The communication between the transmitter 12 and the receiver 20 may be wireless, wired communication, or communication via a memory card.

判定値算出モジュール19は、判定値に任意のマージンを加えたが、それに限らず、最小受信時間にマージンを加えたり、通信可能距離演算モジュール16によって演算された値からマージン分を差し引いたりしてもよい。データ長は、受信した情報波のパケット数によって決定されてもよいし、又は、データのビット数をカウントすることによって決定されてもよい。前者であれば,処理を簡素化できる利点があり、後者では、より高い分解能で通信可能距離の劣化を診断できる利点がある。 The determination value calculation module 19 adds an arbitrary margin to the determination value, but is not limited to this, and adds a margin to the minimum reception time or subtracts the margin from the value calculated by the communicable distance calculation module 16. May be good. The data length may be determined by the number of packets of the received information wave, or may be determined by counting the number of bits of the data. The former has the advantage of simplifying the process, and the latter has the advantage of being able to diagnose deterioration of the communicable distance with higher resolution.

なお上述の実施の形態においては、データ長抽出モジュール13が抽出する情報波のデータ長に基づいて通信可能距離を算出する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、受信レベルがさらに参照されてもよい。 In the above-described embodiment, the case where the communicable distance is calculated based on the data length of the information wave extracted by the data length extraction module 13 has been described, but the present invention is not limited to this, and the reception level is further referred to. May be done.

図8は、通信可能距離の算出に受信レベルを用いる列車制御システム30を示す。図8に示すように、管理パラメータを算出するのと同じタイミングで、列車31に設置された第3の処理モジュール32は、受信レベルが検知閾値34を超えている時間を計測することで、受信時間を算出する。受信レベルは、受信レベル抽出モジュール33によって情報波から抽出される。また検知閾値34はメモリに予め記憶されている。 FIG. 8 shows a train control system 30 that uses the reception level to calculate the communicable distance. As shown in FIG. 8, at the same timing as calculating the management parameter, the third processing module 32 installed in the train 31 receives by measuring the time when the reception level exceeds the detection threshold value 34. Calculate the time. The reception level is extracted from the information wave by the reception level extraction module 33. Further, the detection threshold value 34 is stored in the memory in advance.

第3の処理モジュール32は、第1の処理モジュール7が算出する管理パラメータを検証するための専用のソフトウェア構成を有し、受信レベル抽出モジュール33、受信時間演算モジュール35及び通信可能距離演算モジュール36を備えて構成される。 The third processing module 32 has a dedicated software configuration for verifying the management parameters calculated by the first processing module 7, and includes a reception level extraction module 33, a reception time calculation module 35, and a communicable distance calculation module 36. Is configured with.

受信時間演算モジュール35は、第1の処理モジュール7が算出した受信時間が正しいかを第3の処理モジュール32で算出する受信時間を用いることで検証する。例えば、第3の処理モジュール32が算出した値が第1の処理モジュール7の算出した値の7割に満たない場合は、受信レベルが何らかの理由で小さくなっていると受信時間演算モジュール35が、判定することができる。 The reception time calculation module 35 verifies whether the reception time calculated by the first processing module 7 is correct by using the reception time calculated by the third processing module 32. For example, if the value calculated by the third processing module 32 is less than 70% of the value calculated by the first processing module 7, the reception time calculation module 35 determines that the reception level is low for some reason. Can be determined.

また、例えば、第1の処理モジュール7の算出した値が第3の処理モジュール32の算出した値の7割に満たない場合は、ノイズ等の影響でデータ長が短くなっていると受信時間演算モジュール35が、判定することができる。なお第3の処理モジュール32の算出する受信時間を、第1の処理モジュール7の算出する受信時間の代わりに用いてもよい。 Further, for example, when the value calculated by the first processing module 7 is less than 70% of the value calculated by the third processing module 32, the reception time calculation is performed if the data length is shortened due to the influence of noise or the like. Module 35 can determine. The reception time calculated by the third processing module 32 may be used instead of the reception time calculated by the first processing module 7.

また上述の実施の形態においては、地上子4に設定される上限速度は固定とする場合について述べたが、本発明はこれに限らず、地上子4に設定される上限速度が変更されてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the case where the upper limit speed set in the ground element 4 is fixed has been described, but the present invention is not limited to this, and even if the upper limit speed set in the ground element 4 is changed. Good.

図9は、地上子4に設定される上限速度を変更できる列車制御システム50を示す。図9に示すように分析結果出力モジュール23から出力される地上子4の劣化箇所の情報に基づいて、地上設備51に設置された上限速度設定モジュール52は、当該地上子4が設置されている区間の上限速度を小さく設定しなおし、地上子4が劣化したと判定されないようにする。 FIG. 9 shows a train control system 50 capable of changing the upper limit speed set on the ground element 4. As shown in FIG. 9, the upper limit speed setting module 52 installed in the ground equipment 51 is equipped with the ground element 4 based on the information of the deteriorated part of the ground element 4 output from the analysis result output module 23. The upper limit speed of the section is set to a small value so that it is not determined that the ground element 4 has deteriorated.

さらに上述の実施の形態においては、車上子判定処理によって劣化した車上子5が検出された後、地上子判定処理によって劣化した地上子4が検出される場合について述べたが、本発明はこれに限らず、地上子判定処理によって劣化した地上子4が検出された後、車上子判定処理によって劣化した車上子5が検出されてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the case where the on-board child 5 deteriorated by the on-board child determination process is detected and then the deteriorated ground element 4 is detected by the ground element determination process has been described. Not limited to this, after the ground element 4 deteriorated by the ground element determination process is detected, the on-board element 5 deteriorated by the on-board element determination process may be detected.

さらに上述の実施の形態においては、上限速度が地上子4からの情報波から取得される場合について述べたが、本発明はこれに限らず、上限速度は、地上設備3の他の機器からの情報から取得されてもよいし、列車2にデータベースを備え、当該データベースに区間毎の上限速度を予め記録し、当該データベースから上限速度が取得されてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the case where the upper limit speed is acquired from the information wave from the ground element 4 has been described, but the present invention is not limited to this, and the upper limit speed is from another device of the ground equipment 3. It may be acquired from the information, or the train 2 may be provided with a database, the upper limit speed for each section may be recorded in advance in the database, and the upper limit speed may be acquired from the database.

さらに上述の実施の形態においては、最小通信可能距離27に例えば1より大きい所定の安全率を乗じた値を判定値とする場合について述べたが、本発明はこれに限らず、最小受信時間Tminに1より大きい所定の安全率を乗じてもよいし、通信可能距離演算モジュール16によって算出される通信可能距離に1未満の所定の安全率を乗じてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the case where a value obtained by multiplying the minimum communicable distance 27 by a predetermined safety factor larger than 1, for example, is used as the determination value has been described, but the present invention is not limited to this, and the minimum reception time Tmin is not limited to this. May be multiplied by a predetermined safety factor greater than 1, or the communicable distance calculated by the communicable distance calculation module 16 may be multiplied by a predetermined safety factor less than 1.

さらに上述の実施の形態においては、OKかNGという2値の判定結果を用いて地上子4及び車上子5の劣化を判定する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、〇,△,×といった3値以上の判定結果を用いて地上子4及び車上子5の劣化を判定してもよい。 Further, in the above-described embodiment, the case where the deterioration of the ground element 4 and the on-board element 5 is determined by using the binary determination result of OK or NG has been described, but the present invention is not limited to this. Deterioration of the ground element 4 and the on-board element 5 may be determined using the determination results of three or more values such as Δ and ×.

さらに上述の実施の形態においては、判定結果を用いて地上子4及び車上子5の劣化を判定する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、通信可能距離を用いて地上子4及び車上子5の劣化を判定してもよい。 Further, in the above-described embodiment, the case where the deterioration of the ground element 4 and the on-board element 5 is determined using the determination result has been described, but the present invention is not limited to this, and the ground element 4 is not limited to this, and the communicable distance is used. And the deterioration of the on-board element 5 may be determined.

さらに上述の実施の形態においては、各モジュールはそれぞれ専用のソフトウェア構成を有する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、各モジュールはそれぞれ専用のハードウェア構成を有してもよい。 Further, in the above-described embodiment, the case where each module has its own dedicated software configuration has been described, but the present invention is not limited to this, and each module may have its own dedicated hardware configuration.

なお通信可能距離を用いる場合は、月平均の値を用いてもよいし、日平均、年平均、移動平均等の値を用いてもよい。なお、当月平均値から前月平均値を減算した値等の通信可能距離の変化量を用いて地上子4及び車上子5の劣化を判定してもよい。 When the communicable distance is used, the monthly average value may be used, or the daily average, annual average, moving average, or the like may be used. The deterioration of the ground element 4 and the on-board element 5 may be determined by using the amount of change in the communicable distance such as the value obtained by subtracting the previous month's average value from the current month's average value.

1,30,50……列車制御システム、2,31……列車、3,51……地上設備、4……地上子、5……車上子、6……情報波受信器、7……第1の処理モジュール、8……第2の処理モジュール、9……列車速度計測装置、10……劣化判定モジュール、11……判定結果記録装置、12……送信器、13……データ長抽出モジュール、14……伝送速度、15,35……受信時間演算モジュール、16,36……通信可能距離演算モジュール、17……上限速度抽出モジュール、18……最小受信時間、19……判定値算出モジュール、20……受信器、21……データ蓄積装置、22……劣化箇所分析モジュール、23……分析結果出力モジュール、32……第3の処理モジュール、33……受信レベル抽出モジュール、34……検知閾値、52……上限速度設定モジュール。 1,30,50 ... train control system, 2,31 ... train, 3,51 ... ground equipment, 4 ... ground module, 5 ... on-board module, 6 ... information wave receiver, 7 ... 1st processing module, 8 ... 2nd processing module, 9 ... train speed measuring device, 10 ... deterioration judgment module, 11 ... judgment result recording device, 12 ... transmitter, 13 ... data length extraction Module, 14 ... Transmission speed, 15, 35 ... Reception time calculation module, 16, 36 ... Communicationable distance calculation module, 17 ... Upper limit speed extraction module, 18 ... Minimum reception time, 19 ... Judgment value calculation Module, 20 ... receiver, 21 ... data storage device, 22 ... deteriorated part analysis module, 23 ... analysis result output module, 32 ... third processing module, 33 ... reception level extraction module, 34 ... … Detection threshold, 52 …… Upper limit speed setting module.

Claims (7)

複数の走行体夫々の非接触通信を診断する診断システムであって、
当該複数の走行体夫々は走行路に沿って走行し、
前記走行路に沿って、複数の地上子が順に配置され、
前記複数の走行体夫々が前記走行路に沿って走行する過程で前記複数の地上子の夫々と非接触通信が可能である車上子が前記複数の走行体夫々に設置され、
前記複数の地上子は、前記車上子が出力する電力波により起動されて、予め保持している情報を前記車上子に無線送信することで前記非接触通信を確立し、
前記診断システムは、
前記車上子と前記複数の地上子夫々との間の通信品質を管理する管理装置を備え、
当該管理装置は、
前記車上子と前記複数の地上子との間の非接触通信の実行結果から、当該複数の地上子夫々について、当該地上子からの信号を受信するのに要した受信時間と、当該車上子を有する走行体の走行速度と、に基づいて、前記車上子が前記地上子からの信号を受信できる距離としての通信可能距離を管理パラメータとして算出し、
前記地上子を設置した前記走行路の一定の区間における前記走行体の走行上限速度と、前記車上子が前記地上子からの信号を正常に受信するために必要な最小受信時間と、に基づいて判定値を算出し、
前記管理パラメータと前記判定値とを比較することで前記地上子と前車上子との組合せ毎に判定を行い、
前記複数の走行体夫々に設置された車上子毎に前記管理パラメータの判定結果を記録する
診断システム。
A diagnostic system that diagnoses non-contact communication between multiple vehicles.
Each of the plurality of traveling bodies travels along the traveling path,
A plurality of ground elements are arranged in order along the road.
In the process in which each of the plurality of traveling bodies travels along the traveling path, on-board elements capable of non-contact communication with each of the plurality of ground elements are installed in each of the plurality of traveling bodies.
The plurality of ground elements are activated by the power wave output by the on-board element, and wirelessly transmit the information held in advance to the on-board element to establish the non-contact communication.
The diagnostic system
A management device for managing the communication quality between the on-board child and each of the plurality of ground children is provided.
The management device is
From the execution result of non-contact communication between the on-board element and the plurality of ground elements, the reception time required to receive the signal from the on-board element and the on-board on the vehicle for each of the plurality of ground elements. Based on the traveling speed of the traveling body having the child, the communicable distance as the distance at which the on-board child can receive the signal from the ground element is calculated as a management parameter.
Based on the traveling upper limit speed of the traveling body in a certain section of the traveling path on which the ground element is installed, and the minimum reception time required for the on-board element to normally receive a signal from the ground element. Calculate the judgment value
By comparing the management parameter with the determination value, a determination is made for each combination of the ground element and the front vehicle upper element.
A diagnostic system that records the determination results of the management parameters for each on-board child installed on each of the plurality of traveling bodies.
前記管理装置は、前記複数の走行体夫々に設置された車上子毎の前記管理パラメータに基づいて、通信品質が低下している車上子又は地上子を特定する
請求項1記載の診断システム。
The diagnostic system according to claim 1, wherein the management device identifies an on-vehicle element or a ground element whose communication quality is deteriorated based on the management parameters for each on-vehicle element installed in each of the plurality of traveling bodies. ..
前記地上子は、位置情報及び前記走行上限速度を予め保持し、前記位置情報及び前記走行上限速度を前記車上子に無線送信し、
前記管理装置は、前記地上子から受信した走行上限速度を当該地上子が設置された区画の走行上限速度として前記判定値を算出する
請求項2記載の診断システム。
The ground element holds the position information and the traveling upper limit speed in advance, and wirelessly transmits the position information and the traveling upper limit speed to the on-board element.
The diagnostic system according to claim 2, wherein the management device calculates the determination value using the traveling upper limit speed received from the ground element as the traveling upper limit speed of the section in which the ground element is installed.
前記管理装置は、前記通信品質が低下していると特定された前記地上子に対し、保持する前記走行上限速度の変更を指示する
請求項3記載の診断システム。
The diagnostic system according to claim 3, wherein the management device instructs the ground element, which is identified as having deteriorated communication quality, to change the traveling upper limit speed to be held.
前記管理装置は、
前記車上子が前記地上子から受信した信号から抽出されたデータ長を、当該信号の伝送速度で除することから前記受信時間を算出する
請求項4記載の診断システム。
The management device is
The diagnostic system according to claim 4, wherein the reception time is calculated by dividing the data length extracted from the signal received by the on-board child from the ground element by the transmission speed of the signal.
前記管理装置は、前記車上子が前記地上子から受信する信号の受信レベルを抽出し、前記受信レベルが、閾値を超えている時間を前記受信時間とする
請求項4記載の診断システム。
The diagnostic system according to claim 4, wherein the management device extracts a reception level of a signal received by the on-board child from the ground element, and sets a time when the reception level exceeds a threshold value as the reception time.
複数の走行体夫々の非接触通信を診断する診断方法であって、
当該複数の走行体夫々は走行路に沿って走行し、
前記走行路に沿って、複数の地上子が順に配置され、
前記複数の走行体夫々が前記走行路に沿って走行する過程で前記複数の地上子の夫々と非接触通信が可能である車上子が前記複数の走行体夫々に設置され、
前記複数の地上子は、前記車上子が出力する電力波により起動されて、予め保持している情報を前記車上子に無線送信することで前記非接触通信を確立し、
前記車上子と前記複数の地上子夫々との間の通信品質を管理する管理装置は、
前記車上子と前記複数の地上子との間の非接触通信の実行結果から、当該複数の地上子夫々について、当該地上子からの信号を受信するのに要した受信時間と、当該車上子を有する走行体の走行速度と、に基づいて、前記車上子が前記地上子からの信号を受信できる距離としての通信可能距離を管理パラメータとして算出し、
前記地上子を設置した前記走行路の一定の区間における前記走行体の走行上限速度と、前記車上子が前記地上子からの信号を正常に受信するために必要な最小受信時間と、に基づいて判定値を算出し、
前記管理パラメータと前記判定値とを比較することで前記地上子と前車上子との組合せ毎に判定を行い、
前記複数の走行体夫々に設置された車上子毎に前記管理パラメータの判定結果を記録する
診断方法。
It is a diagnostic method for diagnosing non-contact communication between multiple vehicles.
Each of the plurality of traveling bodies travels along the traveling path,
A plurality of ground elements are arranged in order along the road.
In the process in which each of the plurality of traveling bodies travels along the traveling path, on-board elements capable of non-contact communication with each of the plurality of ground elements are installed in each of the plurality of traveling bodies.
The plurality of ground elements are activated by the power wave output by the on-board element, and wirelessly transmit the information held in advance to the on-board element to establish the non-contact communication.
The management device that manages the communication quality between the on-board child and each of the plurality of ground children is
From the execution result of non-contact communication between the on-board element and the plurality of ground elements, the reception time required to receive the signal from the on-board element and the on-board on the vehicle for each of the plurality of ground elements. Based on the traveling speed of the traveling body having the child, the communicable distance as the distance at which the on-board child can receive the signal from the ground element is calculated as a management parameter.
Based on the traveling upper limit speed of the traveling body in a certain section of the traveling path on which the ground element is installed, and the minimum reception time required for the on-board element to normally receive a signal from the ground element. Calculate the judgment value
By comparing the management parameter with the determination value, a determination is made for each combination of the ground element and the front vehicle upper element.
A diagnostic method for recording the determination result of the management parameter for each on-board child installed on each of the plurality of traveling bodies.
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