JP7473131B2 - Radio train control system - Google Patents

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特許法第30条第2項適用 開催日:令和2年(2020年)1月23,24日、集会名、開催場所:電気学会 交通・電気鉄道/リニアドライブ合同研究会 立命館大学 びわこ・くさつキャンパス(BKC) エポック立命21 3階K309会議室(滋賀県草津市野路東1丁目1-1)、公開者:坂井佳祐、公開された発明の内容:坂井佳祐が、電気学会 交通・電気鉄道/リニアドライブ合同研究会にて、「高頻度運転時の遅延伝搬を抑制する先行列車最適追従制御」について公開した。Patent Act Article 30 Paragraph 2 applies. Date held: January 23rd and 24th, 2020. Name and location of meeting: Institute of Electrical Engineers of Japan, Transportation and Electric Railway/Linear Drive Joint Study Group, Ritsumeikan University Biwako-Kusatsu Campus (BKC), Epoch Ritsumeikan 21, 3rd floor K309 Conference Room (1-1-1 Nojihigashi, Kusatsu City, Shiga Prefecture). Discloser: Sakai Keisuke. Details of disclosed invention: Sakai Keisuke disclosed "Preceding train optimal following control for suppressing delay propagation during high-frequency operation" at the Institute of Electrical Engineers of Japan, Transportation and Electric Railway/Linear Drive Joint Study Group.

本発明は、車上-地上間で無線通信を行って列車を制御する無線式列車制御システムに関する。 The present invention relates to a wireless train control system that controls trains by communicating wirelessly between the train and the ground.

列車遅延を防止する技術の一例として、特許文献1には、所定駅に到着した列車の車内混雑度と前記列車の次停車駅のホーム上の混雑度とに応じて前記所定駅と前記次停車駅との間の列車の走行速度を制御する列車制御システムが記載されている。 As an example of a technology to prevent train delays, Patent Document 1 describes a train control system that controls the running speed of a train between a specified station and the next stop in response to the degree of congestion inside the train that has arrived at the specified station and the degree of congestion on the platform at the next stop of the train.

特開2019-182180号公報JP 2019-182180 A

鉄道において、特に大都市圏などで高頻度運転が行われる線区では、遅延の回復等のために列車ダイヤに含まれている余裕時間が少ない。このため、先行列車の遅延がわずかであっても後続列車は減速や停止を余儀なくされ、後続列車の次駅への到着が遅延する。すなわち、先行列車の遅延が後続列車に伝搬する列車の遅延伝搬が発生する。特許文献1に記載された列車制御システムは、このような列車の遅延伝搬を抑制するのは難しいという課題がある。 In railways, especially in sections of the line where trains run frequently in metropolitan areas, train timetables include little slack time for recovering from delays. For this reason, even a slight delay in the preceding train forces the following train to slow down or stop, causing a delay in the following train's arrival at the next station. In other words, train delay propagation occurs, in which the delay of the preceding train is propagated to the following train. The train control system described in Patent Document 1 has the problem that it is difficult to suppress this type of train delay propagation.

そこで、本発明は、列車の遅延伝搬を抑制することのできる無線式列車制御システムを提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a radio train control system that can suppress train delay propagation.

本発明の一側面によると、無線式列車制御システムが提供される。この無線式列車制御システムは、対象列車の先行列車が駅を出発すると、その出発時刻に基づき予測された前記駅の進路開通時刻に接近点に到達するように前記対象列車を制御するように構成されている。前記接近点は、前記対象列車が前記駅の進路未開通時の停止限界位置までに停止可能であり且つ前記対象列車が前記駅の停止位置に停止するまでの所要時間が最小となる位置と速度の組[接近点位置,接近点速度]として設定されている。 According to one aspect of the present invention, a radio-based train control system is provided. This radio-based train control system is configured to control a target train so that, when a preceding train of the target train departs a station, the target train reaches an approach point at a route opening time of the station predicted based on the departure time of the preceding train. The approach point is set as a pair of position and speed [approach point position, approach point speed] at which the target train can stop within the stopping limit position when the route of the station is not yet open, and which minimizes the time required for the target train to stop at the stopping position of the station.

好ましくは、前記無線式列車制御システムは、前記先行列車が前記駅を出発するまでは前記停止限界位置よりも手前の機外停止位置に停止可能な状態で前記対象列車を走行させるように構成され、前記機外停止位置は、前記対象列車が停止状態から走行を開始して前記接近点に到達し得る位置として設定されている。例えば、前記機外停止位置は、前記対象列車が停止状態から最大の加速度で走行したときに前記接近点に到達する位置として設定される。 Preferably, the radio train control system is configured to run the target train in a state in which it can be stopped at an off-board stopping position before the limit stopping position until the preceding train departs from the station, and the off-board stopping position is set as a position where the target train can start running from a stopped state and reach the approach point. For example, the off-board stopping position is set as a position where the target train reaches the approach point when running from a stopped state with maximum acceleration.

本発明によれば、列車の遅延伝搬を抑制することのできる無線式列車制御システムを提供することができる。 The present invention provides a radio train control system that can suppress train delay propagation.

実施形態に係る無線式列車制御システムの概略構成を示す図である。1 is a diagram showing a schematic configuration of a radio train control system according to an embodiment; 実施形態に係る無線式列車制御システムによって制御される列車の概略構成を示す図である。1 is a diagram showing a schematic configuration of a train controlled by a radio train control system according to an embodiment; 駅間走行パターン(列車を駅の停止位置までに停止させるための第1停止パターンを含む)の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of an inter-station running pattern (including a first stop pattern for stopping the train before reaching the stop position of the station). 列車を停止限界位置までに停止させるための第2停止パターンの一例及び接近点を示す図である。A figure showing an example of a second stopping pattern and an approach point for stopping the train at the stopping limit position. 駅の進路開通時刻での列車の速度と、駅の進路が開通してから列車が駅に到着するまでの所要時間との関係を示す図である。This is a diagram showing the relationship between the train speed at the station route opening time and the required time for the train to arrive at the station after the station route opening. 列車を機外停止位置に停止させるための第3停止パターンの一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of a third stop pattern for stopping the train at an off-board stop position. 無線式列車制御システムを構成する地上装置の動作の一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an example of an operation of a ground device constituting the radio train control system. 無線式列車制御システムを構成する車上装置の動作の一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an example of the operation of an on-board device constituting the wireless train control system. 無線式列車制御システムを構成する車上装置の動作の一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an example of the operation of an on-board device constituting the wireless train control system. 先行列車の駅出発遅延が比較的短時間である場合の列車の走行状態の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of the running state of a train when the delay in departure from the station of the preceding train is relatively short. 先行列車の駅出発遅延が長時間である場合の列車の走行状態の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of the running state of a train when the preceding train is delayed for a long time from departing from the station.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings.

本発明の実施形態に係る無線式列車制御システムは、主に高頻度運転が行われる線区に適用され、線路等の走行路を走行する各列車を制御する。図1は、実施形態に係る無線式列車制御システムの概略構成を示す図であり、図2は、実施形態に係る無線式列車制御システムによって制御される列車の概略構成を示す図である。 The radio train control system according to the embodiment of the present invention is mainly applied to railway lines where high-frequency operation is performed, and controls each train traveling on a track such as a railway line. Fig. 1 is a diagram showing the schematic configuration of the radio train control system according to the embodiment, and Fig. 2 is a diagram showing the schematic configuration of a train controlled by the radio train control system according to the embodiment.

図1、図2を参照すると、無線式列車制御システム1は、走行路Rを走行する各列車(同一の構成を有しており、ここでは列車Tとその先行列車PTのみが示されている)に搭載された車上装置10と、地上に設置された地上装置30とを含む。走行路Rには、走行路Rを走行する各列車が停止する複数の駅(ここではB駅とその手前のA駅のみが示されている)が設けられている。 Referring to Figures 1 and 2, the wireless train control system 1 includes an on-board device 10 mounted on each train (which has the same configuration, and only train T and its preceding train PT are shown here) traveling on a traveling route R, and a ground device 30 installed on the ground. On the traveling route R, there are multiple stations (only station B and station A just before it are shown here) where each train traveling on the traveling route R stops.

なお、以下の説明において、列車T及び先行列車PTは、走行路Rを走行する列車とその先行列車の例示にすぎず、A駅及びB駅は、走行路Rに設けられた隣り合う二つの駅の例示にすぎない。したがって、列車T及び先行列車PTに関する説明は、他の列車及びその先行列車にも当てはまるものであり、A駅及びB駅に関する説明は、隣り合う他の二つの駅にも当てはまるものである。また、実施形態に係る無線式列車制御システム1においては、例えばGNSS(Global Navigation Satellite System)を利用することによって各装置間の時刻同期がとられている。 In the following description, train T and preceding train PT are merely examples of a train traveling on running track R and the train preceding it, and stations A and B are merely examples of two adjacent stations on running track R. Therefore, the description of train T and preceding train PT also applies to other trains and their preceding trains, and the description of stations A and B also applies to the other two adjacent stations. In addition, in the wireless train control system 1 according to the embodiment, time synchronization between the devices is achieved by using, for example, the Global Navigation Satellite System (GNSS).

走行路Rには、各列車(の車上装置10)に地点情報(位置情報)を与える複数の地上子が設置されている。前記複数の地上子は、A駅とB駅との間に設置された第1地上子51と、A駅及びB駅のそれぞれの入口部に設置された第2地上子52と、A駅及びB駅のそれぞれにおける列車の停止位置の近傍に設置された第3地上子53と、A駅及びB駅の出口部に設置された第4地上子54とを含む。但し、これに限られるものではなく、地上子の個数や配置は任意である。 On the running route R, a number of ground coils are installed that provide location information (position information) to each train (on-board device 10). The multiple ground coils include a first ground coil 51 installed between stations A and B, a second ground coil 52 installed at the entrances of stations A and B, a third ground coil 53 installed near the train stopping positions at stations A and B, and a fourth ground coil 54 installed at the exits of stations A and B. However, this is not limited to this, and the number and arrangement of the ground coils are arbitrary.

地上には、地上装置30及び第1~第4地上子51~54の他にも、拠点無線機61及び複数の沿線無線機62が設置されている。拠点無線機61は、地上装置30に接続されており、主に複数の沿線無線機62のうちの少なくとも一つと無線通信を行う。また、複数の沿線無線機62は、走行路Rに沿って互いに間隔をあけて配置されている。 In addition to the ground equipment 30 and the first to fourth ground coils 51 to 54, a base radio 61 and multiple wayside radios 62 are also installed on the ground. The base radio 61 is connected to the ground equipment 30, and mainly performs wireless communication with at least one of the multiple wayside radios 62. The multiple wayside radios 62 are also arranged at intervals from one another along the travel route R.

列車T(先行列車PTも同様)には、車上装置10の他にも、車上子11、速度発電機13、車上無線機15及び車上データベース17などが搭載されており、これらは車上装置10に接続されている。 In addition to the on-board equipment 10, train T (and the preceding train PT) is also equipped with an on-board coil 11, a speed generator 13, an on-board radio 15, and an on-board database 17, all of which are connected to the on-board equipment 10.

車上子11は、列車Tの前側下部に設置されている。車上子11は、走行路Rに設置された各地上子との間で通信が可能である。本実施形態において、車上子11は、第1~第4地上子51~54の上方を通過する際に第1~第4地上子51~54から地点情報(位置情報)を受信するように構成されている。 The on-board coil 11 is installed at the front lower part of the train T. The on-board coil 11 is capable of communicating with each on-board coil installed on the running track R. In this embodiment, the on-board coil 11 is configured to receive point information (position information) from the first to fourth ground coils 51 to 54 when passing above them.

速度発電機13は、列車Tの車軸に取り付けられている。速度発電機13は、前記車軸の回転速度に応じた信号を出力する。速度発電機13の出力信号は、列車Tの速度や移動距離を検出するために利用される。 The speed generator 13 is attached to the axle of the train T. The speed generator 13 outputs a signal corresponding to the rotational speed of the axle. The output signal of the speed generator 13 is used to detect the speed and travel distance of the train T.

車上無線機15は、主に沿線無線機62との間で無線通信を行う。他の列車の車上無線機15との間で無線通信を行うことも可能である。本実施形態において、車上無線機15は、列車Tの先頭側と後端側とのそれぞれに配置されている。 The on-board radio 15 mainly performs wireless communication with the wayside radio 62. It is also possible to perform wireless communication with the on-board radio 15 of other trains. In this embodiment, the on-board radio 15 is located at both the front and rear ends of the train T.

車上データベース17は、走行(停止)パターンなどの列車Tが走行路Rを走行するために必要な各種情報を記憶している。 The on-board database 17 stores various information necessary for the train T to travel on the route R, such as the running (stopping) pattern.

車上装置10は、速度発電機13の出力信号に基づいて列車Tの速度を検出し、車上子11が第1~第4地上子51~54のいずれかから受信した地点情報(位置情報)及び速度発電機13の出力信号に基づいて列車Tの位置を検出する。 The on-board device 10 detects the speed of the train T based on the output signal of the speed generator 13, and detects the position of the train T based on the location information (position information) received by the on-board coil 11 from one of the first to fourth ground coils 51 to 54 and the output signal of the speed generator 13.

また、車上装置10は、検出された列車Tの速度及び位置を含む列車Tの状態情報を、車上無線機15を介して送信する。車上無線機15から送信された列車Tの情報は、沿線無線機62及び拠点無線機61を介して地上装置30によって受信される。 The on-board device 10 also transmits status information of the train T, including the detected speed and position of the train T, via the on-board radio 15. The information of the train T transmitted from the on-board radio 15 is received by the ground device 30 via the wayside radio 62 and the base radio 61.

また、車上装置10は、地上装置30が拠点無線機61及び沿線無線機62を介して送信した情報を、車上無線機15を介して受信する。そして、車上装置10は、地上装置30から受信した情報及び車上データベース17に記憶されている情報などに基づいて列車Tの駆動装置及び/又はブレーキ装置(いずれも図示省略)を制御し、これによって、列車Tの走行を制御するように構成されている。 The on-board equipment 10 also receives information transmitted by the ground equipment 30 via the base radio 61 and wayside radio 62 via the on-board radio 15. The on-board equipment 10 then controls the drive device and/or brake device (neither of which are shown) of the train T based on the information received from the ground equipment 30 and the information stored in the on-board database 17, thereby controlling the running of the train T.

地上装置30は、地上データベース31を有している。地上データベース31には、走行路Rに関する情報(主に駅や地上子の位置情報)、走行路Rを走行する各列車に関する情報及び走行路Rを走行する各列車に提供する情報を含む各種情報を記憶している。 The ground equipment 30 has a ground database 31. The ground database 31 stores various information including information about the running route R (mainly the position information of stations and ground coils), information about each train running on the running route R, and information provided to each train running on the running route R.

また、地上装置30は、走行路Rを走行する各列車の車上装置10から送信された各列車の状態情報を受信すると、受信された各列車の情報を地上データベース31内の所定領域に記憶させると共に前記線区の運行管理装置40に送信する。したがって、地上装置30及び運行管理装置40は、走行路Rを走行する各列車の状態、例えば、各列車の速度及び位置、どの列車がどの駅に到着したか(停止しているか)、及び、どの列車がどの駅を出発したかなどを把握することが可能である。 In addition, when the ground equipment 30 receives status information of each train transmitted from the on-board equipment 10 of each train traveling on the traveling route R, it stores the received information of each train in a specified area in the ground database 31 and transmits it to the traffic management device 40 of the line section. Therefore, the ground equipment 30 and the traffic management device 40 can grasp the status of each train traveling on the traveling route R, such as the speed and position of each train, which train has arrived at (or stopped at) which station, and which train has departed from which station.

また、地上装置30は、走行路Rを走行する各列車の車上装置に対して列車制御に必要な情報を送信する。送信される情報は、地上データベース31に記憶されている情報、地上装置30が検知した情報及びこれらに基づく情報を含む。 In addition, the ground equipment 30 transmits information necessary for train control to the on-board equipment of each train traveling on the traveling route R. The transmitted information includes information stored in the ground database 31, information detected by the ground equipment 30, and information based on these.

次に、無線式列車制御システム1による列車制御の一例を説明する。ここでは、無線式列車制御システム1がA駅からB駅に向かって走行する列車Tを制御する場合、つまり、列車Tが制御対象(対象列車)である場合について説明する。 Next, an example of train control by the radio train control system 1 will be described. Here, a case will be described in which the radio train control system 1 controls a train T traveling from station A to station B, that is, a case in which train T is the control target (target train).

なお、無線式列車制御システム1は、前記複数の駅のそれぞれの区間を除き、移動閉塞方式によって列車の間隔制御を行うが、移動閉塞方式による列車の間隔制御は公知であるので、ここでの説明は省略する。 The radio train control system 1 uses a moving block system to control train intervals except for each section of the multiple stations. However, because train interval control using the moving block system is well known, a description of this method will be omitted here.

無線式列車制御システム1は、基本的には、予め設定された計画ダイヤに基づいて走行路Rを走行する各列車を制御する。例えば、地上装置30は、A駅において列車Tが出発可能な状態になると、A駅に停止中の列車Tの車上装置10に出発許可信号を送信する。出発許可信号を受信した列車Tの車上装置10は、列車Tの前記駆動装置を制御して列車TをA駅から出発させる。 The wireless train control system 1 basically controls each train traveling on the route R based on a preset planned timetable. For example, when train T is ready to depart from station A, the ground device 30 transmits a departure permission signal to the on-board device 10 of train T stopped at station A. Upon receiving the departure permission signal, the on-board device 10 of train T controls the drive device of train T to depart from station A.

列車Tの車上装置10は、列車TがA駅を出発すると、A駅を出発したことを示すA駅出発信号を地上装置30に送信する。また、列車Tの車上装置10は、地上装置30から出発許可信号を受信し又は列車TがA駅を出発すると、車上データベース17からA駅とB駅との間の走行パターン(以下「AB駅間走行パターン」という)を読み出す(AB駅間走行パターンを発生させる)。そして、列車Tの車上装置10は、発生させた前記AB駅間走行パターンによりA駅を出発した列車Tの走行を制御する。すなわち、列車Tの車上装置10は、列車Tの位置、列車Tの速度及び前記AB駅間走行パターンに基づいて列車Tの前記駆動装置及び前記ブレーキ装置を適宜制御し、前記AB駅間走行パターンに追従するように列車Tを走行させてB駅の停止位置に停止させる。このとき、列車Tの車上装置10は、列車Tの車上子11がB駅の入口部に設置された第2地上子52及びB駅の停止位置に設置された第3地上子53から受信する地点情報を利用することで列車TをB駅の停止位置に精度よく停止させることができる。 When train T departs from station A, the on-board equipment 10 of train T transmits a station A departure signal indicating that train T has departed from station A to the ground equipment 30. In addition, when train T receives a departure permission signal from the ground equipment 30 or when train T departs from station A, the on-board equipment 10 of train T reads out the running pattern between station A and station B (hereinafter referred to as the "station A-B running pattern") from the on-board database 17 (generates the station A-B running pattern). Then, the on-board equipment 10 of train T controls the running of train T that departs from station A according to the generated station A-B running pattern. That is, the on-board equipment 10 of train T appropriately controls the driving device and the braking device of train T based on the position of train T, the speed of train T, and the station A-B running pattern, and runs train T to follow the station A-B running pattern and stops it at the stop position of station B. At this time, the on-board device 10 of train T can stop train T at the stopping position of station B with high accuracy by using the location information received by the on-board coil 11 of train T from the second ground coil 52 installed at the entrance of station B and the third ground coil 53 installed at the stopping position of station B.

本実施形態において、前記AB駅間走行パターンは、列車TがA駅とB駅との間を最短時間で走行する最速運転曲線であり、あらかじめ作成されて車上データベース17に記憶されている。具体的には、前記AB駅間走行パターンは、図3に示されるように、最大加速走行、定速(最高速度)走行及び最大減速走行を行うパターンとして作成されている。ここで、前記AB駅間走行パターンの最大減速走行部分は、列車TをB駅の停止位置までに停止させるための速度照査パターン(以下「第1停止パターン」という)に相当する。 In this embodiment, the A-B station running pattern is the fastest operating curve for train T to run between station A and station B in the shortest time, and is created in advance and stored in the on-board database 17. Specifically, as shown in FIG. 3, the A-B station running pattern is created as a pattern for maximum acceleration running, constant speed (maximum speed) running, and maximum deceleration running. Here, the maximum deceleration running portion of the A-B station running pattern corresponds to a speed inspection pattern (hereinafter referred to as the "first stop pattern") for stopping train T by the stop position at station B.

なお、列車Tの車上装置10は、列車TがB駅に到着する(B駅の停止位置に停止する)と、発生させた前記AB駅間走行パターンを消去する。 When train T arrives at station B (stops at the stop position at station B), the on-board device 10 of train T erases the generated A-B station running pattern.

ところで、本実施形態において、走行路Rにおける前記複数の駅のそれぞれの区間、さらに言えば前記複数の駅のそれぞれにおけるホームに対応するホーム区間は、主に安全性の確保のため、一つの列車しか進入することができない閉塞区間とされている。つまり、列車Tは、先行列車PTがB駅から進出するまで、B駅に進入することができない。 In this embodiment, each section of the multiple stations on the travel route R, and more specifically, the platform sections corresponding to the platforms at each of the multiple stations, are block sections into which only one train can enter, primarily for safety reasons. In other words, train T cannot enter station B until the preceding train PT has left station B.

そのため、無線式列車制御システム1は、先行列車PTがB駅から進出するまでの間、すなわち、B駅の進路が未開通であるとき(B駅の進路未開通時)は、B駅の手前の停止限界位置SP1までに停止可能な状態で列車Tを走行させる。停止限界位置SP1とは、B駅の進路未開通時にB駅に向かう列車が停止しなければならない限界の位置のことである。本実施形態において、停止限界位置SP1は、あらかじめ設定されて地上データベース31に記憶される。特に制限されないが、停止限界位置SP1は、例えば従来の場内信号機に対応する位置に設定される。そして、無線式列車制御システム1は、例えば以下のようにして停止限界位置SP1までに停止可能な状態で列車Tを走行させる。 Therefore, until the preceding train PT leaves station B, that is, when the route to station B is not yet open (the route to station B is not yet open), the radio train control system 1 runs the train T in a state in which it can be stopped at the stop limit position SP1 just before station B. The stop limit position SP1 is the limit position at which a train heading to station B must stop when the route to station B is not yet open. In this embodiment, the stop limit position SP1 is set in advance and stored in the ground database 31. Although not particularly limited, the stop limit position SP1 is set to a position corresponding to a conventional home signal, for example. Then, the radio train control system 1 runs the train T in a state in which it can be stopped at the stop limit position SP1, for example, as follows.

先行列車PTがB駅に到着すると、先行列車PTの車上装置10は、先行列車PTがB駅に到着したことを示すB駅到着信号を地上装置30に送信する。地上装置30は、先行列車PTの車上装置10から送信されたB駅到着信号を受信することにより先行列車PTがB駅に到着したこと及びB駅における先行列車PTの到着時刻を検知する。但し、これに限られるものではない。地上装置30は、先行列車PTの車上装置10から送信された先行列車PTの位置及び速度に基づいて先行列車PTがB駅に到着したこと及びB駅における先行列車PTの到着時刻を検知してもよい。地上装置30は、先行列車PTがB駅に到着したことを検知すると、地上データベース31から停止限界位置SP1を読み出し、A駅を出発した列車Tの車上装置10に停止限界位置SP1を送信する。 When the preceding train PT arrives at station B, the on-board equipment 10 of the preceding train PT transmits a station B arrival signal to the ground equipment 30 indicating that the preceding train PT has arrived at station B. The ground equipment 30 detects the arrival of the preceding train PT at station B and the arrival time of the preceding train PT at station B by receiving the station B arrival signal transmitted from the on-board equipment 10 of the preceding train PT. However, this is not limited to this. The ground equipment 30 may also detect the arrival of the preceding train PT at station B and the arrival time of the preceding train PT at station B based on the position and speed of the preceding train PT transmitted from the on-board equipment 10 of the preceding train PT. When the ground equipment 30 detects that the preceding train PT has arrived at station B, it reads the stop limit position SP1 from the ground database 31 and transmits the stop limit position SP1 to the on-board equipment 10 of the train T that departed from station A.

列車Tの車上装置10は、地上装置30から送信された停止限界位置SP1を受信すると、車上データベース17から列車Tを停止限界位置SP1までに停止させるための速度照査パターン(以下「第2停止パターン」という)を読み出す(第2停止パターンを発生させる)。本実施形態において、前記第2停止パターンは、図4に示されるように、例えば、前記AB駅間走行パターンの最大減速走行部分(前記第1停止パターン)を停止限界位置SP1に応じてA駅側にシフトした曲線又はこれに近似する曲線であり、あらかじめ作成されて車上データベース17に記憶されている。 When the on-board device 10 of the train T receives the stop limit position SP1 transmitted from the ground device 30, it reads out from the on-board database 17 a speed check pattern (hereinafter referred to as the "second stop pattern") for stopping the train T at the stop limit position SP1 (generating the second stop pattern). In this embodiment, the second stop pattern is, for example, a curve in which the maximum deceleration running portion (the first stop pattern) of the A-B station running pattern is shifted toward the A station side in accordance with the stop limit position SP1, or a curve that is similar to this, as shown in FIG. 4, and is created in advance and stored in the on-board database 17.

そして、列車Tの車上装置10は、前記第2停止パターンを発生させると、前記第2停止パターンを消去するまでの間、発生させた前記第2停止パターンを用いて列車Tの走行を制御する。すなわち、列車Tの車上装置10は、列車Tの速度が前記第2停止パターンの対応速度(同じ位置における速度)を超過しないように列車Tの走行を制御する。 Then, when the on-board device 10 of the train T generates the second stop pattern, it controls the running of the train T using the generated second stop pattern until the second stop pattern is erased. In other words, the on-board device 10 of the train T controls the running of the train T so that the speed of the train T does not exceed the corresponding speed of the second stop pattern (speed at the same position).

なお、地上装置30は、例えば先行列車PTの車上装置10から送信された先行列車PTの位置に基づいて先行列車PTがB駅から進出したこと(すなわち、B駅の進路が開通したこと)を検知すると、B駅の進路が開通したことを示すB駅進路開通信号を列車Tの車上装置10に送信する。そして、列車Tの車上装置10は、地上装置30から送信されたB駅進路開通信号を受信すると(つまり、B駅の進路が開通すると)、発生させた前記第2停止パターンを消去する。但し、これに限られるものではない。地上装置30は、図示省略の連動装置などからの情報に基づきB駅の進路が開通したことを検知してもよい。 When the ground equipment 30 detects that the preceding train PT has left Station B (i.e., the route to Station B has been opened) based on the position of the preceding train PT transmitted from the on-board equipment 10 of the preceding train PT, for example, it transmits a Station B route open signal indicating that the route to Station B has been opened to the on-board equipment 10 of train T. Then, when the on-board equipment 10 of train T receives the Station B route open signal transmitted from the ground equipment 30 (i.e., when the route to Station B has been opened), it erases the second stop pattern that it generated. However, this is not limited to this. The ground equipment 30 may detect that the route to Station B has been opened based on information from an interlocking device (not shown) or the like.

先行列車PTが計画ダイヤのとおりにB駅を出発すれば、列車TがB駅に接近する前に先行列車PTがB駅から進出してB駅の進路が開通する。このため、前記第2停止パターンが消去され、列車Tは、前記AB駅間走行パターンにしたがって走行路Rを走行してB駅に進入し及びB駅の停止位置に停止することが可能である。しかし、B駅における先行列車PTの出発が遅延した場合には、B駅の進路が開通しないため、列車Tは、前記第2停止パターンにしたがって走行することになる。この場合、列車Tは、A駅とB駅との間で減速したり、停止したりしなければならず、列車TのB駅への到着が遅延する。既述のように、高頻度運転が行われる線区では、遅延の回復等のための余裕時間が少ない。このため、列車TのB駅への到着が遅延すると、列車TのB駅からの出発も遅延することになる。つまり、先行列車PTの遅延が列車Tの遅延を招き、列車Tの遅延がさらに列車Tの後続列車にも波及する(列車の遅延伝搬が発生する)。 If the preceding train PT departs from station B according to the planned timetable, the preceding train PT will leave station B before train T approaches station B, and the route to station B will be open. Therefore, the second stop pattern is erased, and train T can travel on route R according to the A-B station running pattern, enter station B, and stop at the stop position of station B. However, if the departure of the preceding train PT at station B is delayed, the route to station B will not be open, and train T will travel according to the second stop pattern. In this case, train T will have to slow down or stop between stations A and B, and the arrival of train T at station B will be delayed. As mentioned above, in lines where high-frequency operation is performed, there is little time to recover from delays. Therefore, if the arrival of train T at station B is delayed, the departure of train T from station B will also be delayed. In other words, a delay in the preceding train PT causes a delay in train T, which then spreads to the trains following train T (train delay propagation occurs).

実施形態に係る無線式列車制御システム1は、単に前記第2停止パターンを発生させて走行路Rを走行する各列車を制御するのではなく、走行路Rを走行する各列車(ここでは列車T)を以下のように制御することで駅発着時隔(ここではB駅における列車の発着時隔)の最小化を図り、これによって、上述のような列車の遅延伝搬を抑制するようにしている。なお、駅発着時隔とは、列車(ここでは先行列車PT)が駅を出発してからその後続列車(ここでは列車T)が当該駅に到着するまでの時間間隔のことである。 The wireless train control system 1 according to the embodiment does not simply generate the second stop pattern to control each train traveling on the traveling route R, but controls each train (here, train T) traveling on the traveling route R as follows to minimize the station arrival/departure interval (here, the train arrival/departure interval at station B), thereby suppressing the propagation of train delays as described above. Note that the station arrival/departure interval is the time interval between when a train (here, the preceding train PT) departs a station and when the subsequent train (here, train T) arrives at the station.

[接近点を利用した列車制御]
B駅における列車の発着時隔を最小化するためには、先行列車PTがB駅から進出してB駅の進路が開通してから列車TがB駅に到着する(B駅の停止位置に停止する)までの所要時間trを最小化すればよい。そのためには、B駅の進路開通時刻において列車Tが所要時間trを最小化し得る走行状態になっている必要がある。
[Train control using approach points]
In order to minimize the time interval between trains arriving and departing at station B, it is necessary to minimize the time tr required from when the preceding train PT leaves station B and the route at station B is opened to when train T arrives at station B (stops at the stop position at station B). To achieve this, train T needs to be in a running state that minimizes the time tr required at the route opening time at station B.

B駅における先行列車PTの出発時刻の予測は難しいが、B駅の進路開通時刻は、B駅における先行列車PTの出発時刻に基づいて、さらに言えば、B駅における先行列車PTの出発時刻、先行列車PTの性能及び先行列車PTの列車長などから予測可能である。つまり、B駅の進路開通時刻は、B駅における先行列車PTの出発を検知することで予測可能である。 It is difficult to predict the departure time of the preceding train PT at Station B, but the route opening time at Station B can be predicted based on the departure time of the preceding train PT at Station B, and more specifically, from the departure time of the preceding train PT at Station B, the performance of the preceding train PT, and the train length of the preceding train PT. In other words, the route opening time at Station B can be predicted by detecting the departure of the preceding train PT at Station B.

また、列車Tの走行状態に関し、列車TがB駅の停止位置で停止するためには、B駅の進路開通時刻t1での列車Tの速度V(t1)が速いほどB駅の進路開通時刻t1での列車Tの位置X(t1)はB駅から遠ざかる必要がある。他方、B駅の進路開通時刻t1での列車Tの速度V(t1)が遅いほどB駅の進路開通時刻t1での列車Tの位置X(t1)をB駅に近づけることが可能であるが、列車Tの再加速などに時間を要する。つまり、B駅の進路開通時刻t1での列車Tの速度V(t1)が速すぎても遅すぎても所要時間trが増加することになる。換言すれば、図5に示されるように、所要時間trが最小となるB駅の進路開通時刻t1での列車Tの速度Vzが存在する。 In addition, regarding the running state of train T, in order for train T to stop at the stop position of station B, the faster the speed V(t1) of train T at the time t1 of the line opening of station B, the farther the position X(t1) of train T at the time t1 of the line opening of station B must be from station B. On the other hand, the slower the speed V(t1) of train T at the time t1 of the line opening of station B, the closer the position X(t1) of train T at the time t1 of the line opening of station B can be to station B, but it takes time to re-accelerate train T. In other words, if the speed V(t1) of train T at the time t1 of the line opening of station B is too fast or too slow, the required time tr will increase. In other words, as shown in FIG. 5, there is a speed Vz of train T at the time t1 of the line opening of station B at which the required time tr is the smallest.

よって、予測されたB駅の進路開通時刻に列車Tの速度がVzとなるように列車Tを制御すればB駅における列車の発着時隔を最小化することが可能であるが、B駅の進路開通時刻の予測が外れた場合に備える必要がある。すなわち、予測されたB駅の進路開通時刻までにB駅の進路が開通しない(先行列車PTがB駅から進出しない)場合に備えて、B駅の手前の停止限界位置SP1までに停止可能な状態で列車Tを走行させる必要がある。 Therefore, if train T is controlled so that its speed becomes Vz at the predicted time when station B is cleared, it is possible to minimize the time interval between trains arriving and departing at station B; however, it is necessary to prepare for the case where the prediction of the time when station B is cleared is incorrect. In other words, in preparation for the case where station B is not cleared by the predicted time when station B is cleared (the preceding train PT does not leave station B), train T must be run in a state where it can be stopped at the stopping limit position SP1 just before station B.

ここで、上述のように、列車Tを停止限界位置SP1までに停止させるための前記第2停止パターンはあらかじめ作成可能である(図4参照)。また、所要時間trが最小となるB駅の進路開通時刻での列車Tの速度Vzもあらかじめ求めることが可能である。そうすると、前記第2停止パターン上の点Z(図4参照)における列車Tの走行状態が、列車Tが停止限界位置SP1までの停止可能であり且つ列車TがB駅に到着するまでの所要時間trを最小化し得る列車Tの走行状態であり、この点Zをあらかじめ求めておくことも可能である。 As described above, the second stop pattern for stopping train T at the stop limit position SP1 can be created in advance (see Figure 4). In addition, the speed Vz of train T at the time the line opens at station B, at which the required time tr is minimized, can also be determined in advance. Then, the running state of train T at point Z (see Figure 4) on the second stop pattern is the running state of train T at which train T can stop at stop limit position SP1 and minimize the required time tr for train T to arrive at station B, and this point Z can also be determined in advance.

本実施形態においては、前記第2停止パターン上の点Zをあらかじめ求めておき、この点Zを「接近点」と称する。また、接近点Zにおける列車Tの走行状態、すなわち、列車Tの位置と列車Tの速度の組である[Xz,Vz]を[接近点位置,接近点速度]として設定する。つまり、本実施形態において、「接近点Z」は、列車Tが停止限界位置SP1までに停止可能であり且つ列車TがB駅に到着する(B駅の停止位置に停止する)までの所要時間trが最小となる列車Tの位置と速度の組である[接近点位置Xz,接近点速度Vz]として設定されている。なお、本実施形態において、接近点Z[接近点位置Xz,接近点速度Vz]は、地上データベース31にあらかじめ記憶される。 In this embodiment, point Z on the second stop pattern is determined in advance, and this point Z is referred to as the "approach point." In addition, the running state of train T at approach point Z, i.e., the pair [Xz, Vz] of train T's position and speed, is set as [approach point position, approach point speed]. In other words, in this embodiment, the "approach point Z" is set as [approach point position Xz, approach point speed Vz], which is the pair of train T's position and speed at which train T can be stopped by the stop limit position SP1 and the time tr required for train T to arrive at station B (stop at the stop position of station B) is minimized. In this embodiment, approach point Z [approach point position Xz, approach point speed Vz] is stored in advance in the ground database 31.

そして、無線式列車制御システム1は、先行列車PTがB駅を出発すると、B駅における先行列車PTの出発時刻に基づいてB駅の進路開通時刻を予測し、予測されたB駅の進路開通時刻に接近点Zに到達するように列車Tを制御し、これによって、B駅における列車の発着時隔の最小化を図るようにしている。ここで、「接近点Zに到達するように列車Tを制御する」とは、接近点Zにおける走行状態になるように列車Tを制御すること、つまり、接近点速度Vzで接近点位置Xzを通過するように列車Tを制御することをいう。 When the preceding train PT departs from station B, the radio train control system 1 predicts the route opening time of station B based on the departure time of the preceding train PT at station B, and controls train T to reach approach point Z at the predicted route opening time of station B, thereby minimizing the time interval between trains arriving and departing at station B. Here, "controlling train T to reach approach point Z" means controlling train T to be in a running state at approach point Z, in other words, controlling train T to pass through approach point position Xz at approach point speed Vz.

具体的には、本実施形態において、先行列車PTの車上装置10は、先行列車PTがB駅を出発すると、先行列車PTがB駅を出発したことを示すB駅出発信号を地上装置30に送信する。地上装置30は、先行列車PTの車上装置10から送信されたB駅出発信号を受信することにより先行列車PTがB駅を出発したこと及びB駅における先行列車PTの出発時刻を検知する。但し、これに限られるものではない。地上装置30は、先行列車PTの車上装置10から送信された先行列車PTの位置及び速度に基づいて先行列車PTがB駅を出発したこと及びB駅における先行列車PTの出発時刻を検知してもよい。 Specifically, in this embodiment, when the preceding train PT departs from Station B, the on-board equipment 10 of the preceding train PT transmits a Station B departure signal indicating that the preceding train PT has departed from Station B to the ground equipment 30. The ground equipment 30 detects that the preceding train PT has departed from Station B and the departure time of the preceding train PT at Station B by receiving the Station B departure signal transmitted from the on-board equipment 10 of the preceding train PT. However, this is not limited to this. The ground equipment 30 may also detect that the preceding train PT has departed from Station B and the departure time of the preceding train PT at Station B based on the position and speed of the preceding train PT transmitted from the on-board equipment 10 of the preceding train PT.

地上装置30は、B駅における先行列車PTの出発及び出発時刻を検知すると、検知された出発時刻に基づきB駅の進路開通時刻(先行列車PTがB駅から進出する時刻)を予測し、地上データベース31から接近点Zに関する情報(接近点位置Xz及び接近点速度Vz)を読み出し、予測されたB駅の進路開通時刻及び読み出された接近点Zに関する情報(接近点位置Xz及び接近点速度Vz)を列車Tの車上装置10に送信する。 When the ground device 30 detects the departure and departure time of the preceding train PT at Station B, it predicts the track opening time of Station B (the time when the preceding train PT leaves Station B) based on the detected departure time, reads information about approach point Z (approach point position Xz and approach point speed Vz) from the ground database 31, and transmits the predicted track opening time of Station B and the read information about approach point Z (approach point position Xz and approach point speed Vz) to the on-board device 10 of train T.

そして、列車Tの車上装置10は、地上装置30から送信された前記予測されたB駅の進路開通時刻及び接近点Zに関する情報(以下単に「前記予測されたB駅の進路開通時刻等」という場合もある)を受信すると、前記予測されたB駅の進路開通時刻に接近点Zに到達するように、すなわち、接近点速度Vzで接近点位置Xzを通過するように、列車Tの走行を制御する。例えば、列車Tの車上装置10は、減速開始時刻(前記AB駅間走行パターンの定速走行を打ち切る時刻)を調整した上で前記第2停止パターンに沿うように列車Tを走行させることにより、前記予測されたB駅の進路開通時刻に接近点速度Vzで接近点位置Xzを通過するように列車Tの走行を制御することができる。 Then, when the on-board device 10 of the train T receives information on the predicted route opening time of Station B and approach point Z (hereinafter, sometimes simply referred to as "the predicted route opening time of Station B, etc.") transmitted from the ground device 30, it controls the running of the train T so that it reaches approach point Z at the predicted route opening time of Station B, i.e., passes approach point position Xz at approach point speed Vz. For example, the on-board device 10 of the train T can control the running of the train T so that it passes approach point position Xz at approach point speed Vz at the predicted route opening time of Station B by adjusting the deceleration start time (the time at which the constant speed running of the A-B station running pattern is terminated) and running the train T along the second stop pattern.

但し、これに限られるものではない。地上装置30は、前記AB駅間走行パターンに従って走行している列車Tを前記予測されたB駅の進路開通時刻に接近点Zに到達させるための第1走行パターンを作成し、作成された第1走行パターンを、前記予測されたB駅の進路開通時刻等に代えて列車Tの車上装置10に送信するようにしてもよい。この場合、列車Tの車上装置10は、地上装置30から送信された前記第1走行パターンに沿うように列車Tの走行を制御することになる。 However, this is not limited to the above. The ground device 30 may create a first running pattern for the train T running according to the A-B station running pattern to reach the approach point Z at the predicted route opening time of the station B, and transmit the created first running pattern to the on-board device 10 of the train T in place of the predicted route opening time of the station B, etc. In this case, the on-board device 10 of the train T will control the running of the train T to follow the first running pattern transmitted from the ground device 30.

ところで、上述のように、列車Tの車上装置10は、B駅の進路が開通すると(B駅進路開通信号を受信すると)前記第2停止パターンを消去する。この場合、列車Tの車上装置10は、列車Tの速度が前記AB駅間走行パターンの前記第1停止パターンの対応速度を超過しないように列車Tの走行を制御すればよいことになる。このため、列車Tの車上装置10は、B駅の進路開通後においては、最短時間でB駅に到着(B駅の停止位置に停止)するように列車Tの走行を制御する。例えば、列車Tの車上装置10は、列車Tを可能な限り大きく加速(好ましくは最大で加速)させた後に前記AB駅間走行パターンの前記第1停止パターンにしたがって減速(ここでは最大で減速)させて列車TをB駅(の前記停止位置)に停止させる。 As described above, the on-board device 10 of train T erases the second stop pattern when the route to station B is opened (when it receives a route open signal for station B). In this case, the on-board device 10 of train T only needs to control the running of train T so that the speed of train T does not exceed the corresponding speed of the first stop pattern of the A-B station running pattern. For this reason, after the route to station B is opened, the on-board device 10 of train T controls the running of train T so that train T arrives at station B (stops at the stop position of station B) in the shortest time. For example, the on-board device 10 of train T accelerates train T as much as possible (preferably at maximum speed) and then decelerates (here, at maximum speed) according to the first stop pattern of the A-B station running pattern to stop train T at station B (at the stop position).

但し、前記予測されたB駅の進路開通時刻までにB駅の進路が開通しない場合、列車Tの車上装置10は、前記第2停止パターンを消去しないため、前記第2停止パターンにより列車Tの走行を制御することになる。すなわち、列車Tの車上装置10は、停止限界位置SP1までに停止するように列車Tの走行を制御する。 However, if the route to Station B is not open by the predicted route opening time of Station B, the on-board device 10 of train T will not erase the second stop pattern, and will instead control the running of train T according to the second stop pattern. In other words, the on-board device 10 of train T will control the running of train T so that it stops before reaching the stop limit position SP1.

よって、前記予測されたB駅の進路開通時刻にB駅の進路が開通した場合、列車Tは接近点Zに到達するが、前記予測されたB駅の進路開通時刻よりも前にB駅の進路が開通した場合、列車Tは、接近点Zに到達する前に加速されることになり、接近点Zに到達しない(接近点Zにおける走行状態にはならない)。他方、前記予測されたB駅の進路開通時刻を経過してからB駅の進路が開通した場合、列車Tは、停止限界位置SP1に停止した後に又は停止限界位置SP1に停止する直前に加速されることになる。 Therefore, if the route of Station B is open at the predicted route opening time of Station B, train T will reach approach point Z, but if the route of Station B is open before the predicted route opening time of Station B, train T will accelerate before reaching approach point Z and will not reach approach point Z (will not be in a running state at approach point Z). On the other hand, if the route of Station B is open after the predicted route opening time of Station B has passed, train T will accelerate after stopping at stop limit position SP1 or immediately before stopping at stop limit position SP1.

[列車の機外停止]
B駅における先行列車PTの出発遅延が長時間になると、列車TをB駅の手前で停止させる列車Tの機外停止は避けられない。このような場合においてもB駅における列車の発着時隔を最小化するためには、列車Tの機外停止の場所は、列車Tが停止状態から再加速して接近点Zに到達し得る位置でなければならない。換言すれば、列車Tの機外停止の場所は、列車Tが停止状態から走行を開始して接近点速度Vzで接近点位置Xzを通過することのできる位置でなければならない。そのような位置は、接近点Z及び列車Tの性能などに基づいてあらかじめ求めることが可能であり、停止限界位置SP1よりも手前に複数存在する。本実施形態においては、そのうちのB駅の最も近い位置であり、列車Tが停止状態から最大の加速度で走行したときに接近点Zに到達する位置を「機外停止位置SP2」として設定する。なお、本実施形態において、機外停止位置SP2は、地上データベース31にあらかじめ記憶される。
[Train stops outside the aircraft]
When the departure delay of the preceding train PT at station B becomes long, the extra-vehicle stop of the train T, which stops the train T before station B, is unavoidable. Even in such a case, in order to minimize the time interval between trains arriving and departing at station B, the location of the extra-vehicle stop of the train T must be a position where the train T can accelerate again from a stopped state and reach the approach point Z. In other words, the location of the extra-vehicle stop of the train T must be a position where the train T can start running from a stopped state and pass the approach point position Xz at the approach point speed Vz. Such a position can be obtained in advance based on the approach point Z and the performance of the train T, and there are a plurality of such positions before the stop limit position SP1. In this embodiment, the position closest to station B among them and where the train T reaches the approach point Z when running from a stopped state with the maximum acceleration is set as the "extra-vehicle stop position SP2". In this embodiment, the extra-vehicle stop position SP2 is stored in advance in the ground database 31.

B駅における先行列車PTの出発遅延がどの程度になるか、換言すれば、列車Tを機外停止させる必要があるか否かを予測することは難しい。そこで、本実施形態において、無線式列車制御システム1は、列車Tを機外停止させる必要が生じる可能性があるという前提の下、先行列車PTがB駅を出発するまでは、機外停止位置SP2に停止可能な状態で列車Tを走行させる。 It is difficult to predict the extent of the departure delay of the preceding train PT at Station B, in other words, whether or not it will be necessary to stop the train T externally. Therefore, in this embodiment, under the assumption that it may become necessary to stop the train T externally, the wireless train control system 1 runs the train T in a state in which it can be stopped at the external stopping position SP2 until the preceding train PT departs Station B.

具体的には、本実施形態において、地上装置30は、先行列車PTがB駅に到着したことを検知すると、地上データベース31から機外停止位置SP2を読み出し、列車Tの車上装置10に機外停止位置SP2を送信する。つまり、本実施形態において、地上装置30は、先行列車PTがB駅に到着したことを検知すると、停止限界位置SP1に加えて機外停止位置SP2を列車Tの車上装置10に送信する。 Specifically, in this embodiment, when the ground device 30 detects that the preceding train PT has arrived at Station B, it reads out the off-board stopping position SP2 from the ground database 31 and transmits the off-board stopping position SP2 to the on-board device 10 of train T. In other words, in this embodiment, when the ground device 30 detects that the preceding train PT has arrived at Station B, it transmits the off-board stopping position SP2 in addition to the stopping limit position SP1 to the on-board device 10 of train T.

列車Tの車上装置10は、地上装置30から機外停止位置SP2を受信すると、車上データベース17から列車Tを機外停止位置SP2に停止させるための速度照査パターン(以下「第3停止パターン」という)を読み出す(第3停止パターンを発生させる)。本実施形態において、前記第3停止パターンは、図6に示されるように、例えば、前記AB駅間走行パターンの最大減速走行部分(前記第1停止パターン)を機外停止位置SP2に応じてA駅側にシフトした(すなわち、前記第2停止パターンよりもさらにA駅側にシフトした)曲線又はこれに近似する曲線であり、あらかじめ作成されて車上データベース17に記憶されている。 When the on-board device 10 of the train T receives the off-board stop position SP2 from the ground device 30, it reads out a speed check pattern (hereinafter referred to as the "third stop pattern") for stopping the train T at the off-board stop position SP2 from the on-board database 17 (generating the third stop pattern). In this embodiment, the third stop pattern is, for example, a curve in which the maximum deceleration running portion (the first stop pattern) of the A-B station running pattern is shifted toward Station A in accordance with the off-board stop position SP2 (i.e., shifted further toward Station A than the second stop pattern) as shown in FIG. 6, or a curve approximating this, and is created in advance and stored in the on-board database 17.

そして、列車Tの車上装置10は、前記第3停止パターンを発生させると、前記第3停止パターンを消去するまでの間、発生させた前記第3停止パターンを用いて列車Tの走行を制御する。すなわち、列車Tの車上装置10は、列車Tの速度が前記第3停止パターンの対応速度を超過しないように列車Tの走行を制御する。 Then, when the on-board device 10 of the train T generates the third stop pattern, it controls the running of the train T using the generated third stop pattern until the third stop pattern is erased. In other words, the on-board device 10 of the train T controls the running of the train T so that the speed of the train T does not exceed the corresponding speed of the third stop pattern.

なお、列車Tの車上装置10は、地上装置30から送信された前記予測されたB駅の進路開通時刻等を受信すると、すなわち、先行列車PTがB駅を出発すると、発生させた前記第3停止パターンを消去する。この場合、列車Tの車上装置10は、列車Tの速度が前記第2停止パターンの対応速度を超過せず且つ前記予測されたB駅の進路開通時刻に接近点Zに到達するように(接近点速度Vzで接近点位置Xzを通過するように)列車Tの走行を制御すればよいことになる。 When the on-board device 10 of train T receives the predicted route opening time of station B transmitted from the ground device 30, i.e., when the preceding train PT departs from station B, it erases the generated third stop pattern. In this case, the on-board device 10 of train T only needs to control the running of train T so that the speed of train T does not exceed the corresponding speed of the second stop pattern and so that train T reaches approach point Z at the predicted route opening time of station B (so that train T passes approach point position Xz at approach point speed Vz).

そのため、列車Tの車上装置10は、前記予測されたB駅の進路開通時刻等を受信した場合、前記予測されたB駅の進路開通時刻等を受信したときの列車Tの位置及び速度(現在位置及び現在速度)と、接近点位置Xz及び接近点速度Vzと、前記予測されたB駅の進路開通時刻までの残り時間とに基づき、前記予測されたB駅の進路開通時刻に接近点Zに到達するように(すなわち、接近点速度Vzで接近点位置Xzを通過するように)列車Tの走行を制御する。前記残り時間は、前記予測されたB駅の進路開通時刻と、列車Tの車上装置10が前記予測されたB駅の進路開通時刻等を受信した時刻(現在時刻)との時刻差のことである。 Therefore, when the on-board device 10 of train T receives the predicted route opening time of station B, etc., it controls the running of train T so that it reaches approach point Z at the predicted route opening time of station B (i.e., passes approach point position Xz at approach point speed Vz) based on the position and speed (current position and current speed) of train T when it receives the predicted route opening time of station B, approach point position Xz and approach point speed Vz, and the remaining time until the predicted route opening time of station B. The remaining time is the time difference between the predicted route opening time of station B and the time (current time) when the on-board device 10 of train T receives the predicted route opening time of station B, etc.

また、列車Tが機外停止位置SP2に停止した後に前記予測されたB駅の進路開通時刻等を受信した場合、列車Tの車上装置10は、前記予測されたB駅の進路開通時刻に接近点Zに到達するように(接近点速度Vzで接近点位置Xzを通過するように)、列車Tの機外停止位置SP2での停止時間(又は列車Tの走行再開時刻)を調整した上で列車Tを最大の加速度で走行させる。 In addition, when the predicted route opening time of Station B is received after train T has stopped at external stopping position SP2, the on-board device 10 of train T adjusts the stopping time of train T at external stopping position SP2 (or the running resumption time of train T) so that train T reaches approach point Z at the predicted route opening time of Station B (so that train T passes approach point position Xz at approach point speed Vz) and then runs train T at maximum acceleration.

但し、これに限られるものではない。地上装置30は、前記第3停止パターンに従って走行中の列車Tを前記予測されたB駅の進路開通時刻に接近点Zに到達させるための第2走行パターン又は機外停止位置SP2に停止中の列車Tを前記予測されたB駅の進路開通時刻に接近点Zに到達させるための第3走行パターンを作成し、作成された第2又は第3走行パターンを、前記予測されたB駅の進路開通時刻等に代えて列車Tの車上装置10に送信するようにしてもよい。この場合、列車Tの車上装置10は、地上装置30から送信された前記第2又は第3走行パターンに沿うように列車Tの走行を制御することになる。 However, this is not limited to this. The ground device 30 may create a second running pattern for making the train T running according to the third stop pattern reach the approach point Z at the predicted route opening time of Station B, or a third running pattern for making the train T stopped at the off-board stop position SP2 reach the approach point Z at the predicted route opening time of Station B, and transmit the created second or third running pattern to the on-board device 10 of the train T instead of the predicted route opening time of Station B, etc. In this case, the on-board device 10 of the train T will control the running of the train T to follow the second or third running pattern transmitted from the ground device 30.

図7は、無線式列車制御システム1を構成する地上装置30の動作の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、列車Tの先行列車PTがB駅に到着してから先行列車PTがB駅から進出するまで(B駅の進路が開通するまで)の地上装置30の動作を示している。なお、地上装置30は、上述のように、先行列車PTの車上装置10から送信されたB駅到着信号を受信することにより又は先行列車PTの車上装置10から送信された先行列車PTの位置及び速度に基づいて先行列車PTがB駅に到着したことを検知することができる。 Figure 7 is a flowchart showing an example of the operation of the ground equipment 30 constituting the wireless train control system 1. This flowchart shows the operation of the ground equipment 30 from the arrival of the preceding train PT of train T at station B until the preceding train PT leaves station B (until the route of station B is opened). As described above, the ground equipment 30 can detect that the preceding train PT has arrived at station B by receiving a station B arrival signal transmitted from the on-board equipment 10 of the preceding train PT or based on the position and speed of the preceding train PT transmitted from the on-board equipment 10 of the preceding train PT.

図7において、ステップS1では、B駅の進路未開通時の停止限界位置SP1及び停止限界位置SP1よりも手前に設定された機外停止位置SP2を列車Tの車上装置10に送信する。 In FIG. 7, in step S1, the stopping limit position SP1 when the route at station B is not yet open and the external stopping position SP2, which is set before the stopping limit position SP1, are transmitted to the on-board device 10 of train T.

ステップS2では、先行列車PTがB駅を出発したか否かを判断する。そして、先行列車PTがB駅を出発するとステップS3に進む。なお、地上装置30は、上述のように、先行列車PTの車上装置10から送信されたB駅出発信号を受信することにより又は先行列車PTの車上装置10から送信された先行列車PTの位置及び速度に基づいて先行列車PTがB駅を出発したことを検知することができる。 In step S2, it is determined whether the preceding train PT has departed from Station B. Then, when the preceding train PT has departed from Station B, the process proceeds to step S3. As described above, the ground equipment 30 can detect that the preceding train PT has departed from Station B by receiving a Station B departure signal transmitted from the on-board equipment 10 of the preceding train PT or based on the position and speed of the preceding train PT transmitted from the on-board equipment 10 of the preceding train PT.

ステップS3では、B駅における先行列車PTの出発時刻に基づいてB駅の進路開通時刻を予測し、ステップS4では、地上データベース31から接近点Zに関する情報(接近点位置Xz及び接近点速度Vz)を読み出す。 In step S3, the route opening time at station B is predicted based on the departure time of the preceding train PT at station B, and in step S4, information about approach point Z (approach point position Xz and approach point speed Vz) is read from the ground database 31.

ステップS5では、ステップS3で予測されたB駅の進路開通時刻と、ステップS4で読み出された接近点Zに関する情報(接近点位置Xz及び接近点速度Vz)とを列車Tの車上装置10に送信する。 In step S5, the route opening time of station B predicted in step S3 and the information about approach point Z read in step S4 (approach point position Xz and approach point speed Vz) are transmitted to the on-board device 10 of train T.

ステップS6では、B駅の進路が開通したか否か、すなわち、先行列車PTがB駅から進出したか否かを判断する。そして、B駅の進路が開通すると(先行列車PTがB駅から進出すると)ステップS7に進む。なお、地上装置30は、上述のように、先行列車PTの車上装置10から送信された先行列車PTの位置に基づいて又は図示省略の連動装置などからの情報に基づいてB駅の進路が開通したことを検知することができる。 In step S6, it is determined whether the route to Station B is open, i.e., whether the preceding train PT has left Station B. Then, when the route to Station B is open (when the preceding train PT has left Station B), the process proceeds to step S7. As described above, the ground device 30 can detect that the route to Station B is open based on the position of the preceding train PT transmitted from the on-board device 10 of the preceding train PT or based on information from an interlocking device (not shown) or the like.

ステップS7では、B駅の進路が開通したことを示すB駅進路開通信号を列車Tの車上装置10に送信する。そして、ステップS7でB駅進路開通信号を列車Tの車上装置10に送信すると本フローチャートを終了する。 In step S7, a B station route open signal, indicating that the route to B station is open, is sent to the on-board equipment 10 of train T. Then, when the B station route open signal is sent to the on-board equipment 10 of train T in step S7, this flowchart ends.

このように、本実施形態において、地上装置30は、列車Tの先行列車PTがB駅に到着すると、B駅の進路未開通時の停止限界位置SP1及び停止限界位置SP1よりも手前の機外停止位置SP2を列車Tの車上装置10に送信する。また、地上装置30は、先行列車PTがB駅を出発すると、B駅における先行列車PTの出発時刻に基づいてB駅の進路開通時刻を予測し、予測されたB駅の進路開通時刻と、接近点Zに関する情報(接近点位置Xz及び接近点速度Vz)とを列車Tの車上装置10に送信する。さらに、地上装置30は、先行列車PTがB駅から進出してB駅の進路が開通すると、B駅の進路が開通したことを示すB駅進路開通信号を列車Tの車上装置10に送信する。 In this embodiment, when the preceding train PT of train T arrives at station B, the ground equipment 30 transmits the stop limit position SP1 when the route at station B is not yet cleared and the external stop position SP2 that is shorter than the stop limit position SP1 to the on-board equipment 10 of train T. In addition, when the preceding train PT departs station B, the ground equipment 30 predicts the route clearing time at station B based on the departure time of the preceding train PT at station B, and transmits the predicted route clearing time at station B and information about the approach point Z (approach point position Xz and approach point speed Vz) to the on-board equipment 10 of train T. Furthermore, when the preceding train PT leaves station B and the route at station B is cleared, the ground equipment 30 transmits a station B route clearing signal indicating that the route at station B is cleared to the on-board equipment 10 of train T.

図8、図9は、無線式列車制御システム1を構成する列車Tの車上装置10の動作の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、列車TがA駅を出発してからB駅に到着するまでの列車Tの車上装置10の動作を示している。 Figures 8 and 9 are flowcharts showing an example of the operation of the on-board equipment 10 of train T that constitutes the wireless train control system 1. This flowchart shows the operation of the on-board equipment 10 of train T from when train T departs from station A to when train T arrives at station B.

図8において、ステップS11では、前記AB駅間走行パターン(図3参照)を発生させる。上述のように、前記AB駅間走行パターンは、列車TをB駅の停止位置までに停止させるための前記第1停止パターンを含む。 In FIG. 8, in step S11, the A-B station running pattern (see FIG. 3) is generated. As described above, the A-B station running pattern includes the first stop pattern for stopping train T at the stop position of station B.

ステップS12では、ステップS11で発生させた前記AB駅間走行パターンにより列車Tの走行を制御する。すなわち、前記AB駅間走行パターンに追従するように列車Tを走行させる。 In step S12, the running of train T is controlled according to the A-B station running pattern generated in step S11. That is, train T is made to run so as to follow the A-B station running pattern.

ステップS13では、B駅の進路未開通時の停止限界位置SP1及び機外停止位置SP2を地上装置30から受信したか否かを判断する。そして、停止限界位置SP1及び機外停止位置SP2を受信するとステップS14に進む。 In step S13, it is determined whether the stopping limit position SP1 and the off-board stopping position SP2 when the route at Station B is not yet open have been received from the ground device 30. If the stopping limit position SP1 and the off-board stopping position SP2 have been received, the process proceeds to step S14.

ステップS14では、列車Tを停止限界位置SP1までに停止させるための前記第2停止パターン(図4参照)及び列車Tを機外停止位置SP2に停止させるための前記第3停止パターン(図6参照)を発生させる。これにより、列車Tの車上装置10は、列車Tの速度が前記第2停止パターンの対応速度及び第3停止パターンの対応速度を超過しないように(すなわち、前記第3停止パターンの対応速度を超過しないように)列車Tの走行を制御することになる。 In step S14, the second stop pattern (see FIG. 4) for stopping the train T before the stopping limit position SP1 and the third stop pattern (see FIG. 6) for stopping the train T at the off-board stop position SP2 are generated. As a result, the on-board device 10 of the train T controls the running of the train T so that the speed of the train T does not exceed the corresponding speed of the second stop pattern and the corresponding speed of the third stop pattern (i.e., does not exceed the corresponding speed of the third stop pattern).

ステップS15では、前記予測されたB駅の進路開通時刻及び接近点Zに関する情報(接近点位置Xz及び接近点速度Vz)を地上装置30から受信したか否かを判断する。そして、前記予測されたB駅の進路開通時刻及び接近点Zに関する情報を受信するとステップS16に進む。なお、前記予測されたB駅の進路開通時刻及び接近点Zに関する情報を受信することは、先行列車PTがB駅を出発したことを意味する。 In step S15, it is determined whether information regarding the predicted route opening time and approach point Z of Station B (approach point position Xz and approach point speed Vz) has been received from the ground device 30. Then, if information regarding the predicted route opening time and approach point Z of Station B is received, the process proceeds to step S16. Note that receiving information regarding the predicted route opening time and approach point Z of Station B means that the preceding train PT has departed Station B.

ステップS16では、前記第3停止パターンを消去する。これにより、列車Tの車上装置10は、列車Tの速度が前記第2停止パターンの対応速度を超過しないように列車Tの走行を制御することになる。 In step S16, the third stop pattern is erased. As a result, the on-board device 10 of the train T controls the running of the train T so that the speed of the train T does not exceed the corresponding speed of the second stop pattern.

ステップS17(図9)では、前記予測されたB駅の進路開通時刻に接近点Zに到達するように列車Tの走行を制御する。上述のように、列車Tの車上装置10は、減速開始時刻を調整した上で前記第2停止パターンに沿うように列車Tを走行させることにより、あるいは、列車Tの現在位置及び現在速度と、接近点位置Xz及び接近点速度Vzと、前記予測されたB駅の進路開通時刻までの残り時間とに基づいて、前記予測されたB駅の進路開通時刻に接近点速度Vzで接近点位置Xzを通過するように列車Tの走行を制御する。また、列車Tが機外停止位置SP2に停止している場合、列車Tの車上装置10は、前記予測されたB駅の進路開通時刻に接近点速度Vzで接近点位置Xzを通過するように、列車Tの機外停止位置SP2での停止時間(列車Tの走行再開時刻)を調整した上で列車Tを最大の加速度で走行させる。 In step S17 (FIG. 9), the train T is controlled to run so that it reaches the approach point Z at the predicted B station route clearing time. As described above, the on-board device 10 of the train T controls the running of the train T by adjusting the deceleration start time and running the train T along the second stop pattern, or by controlling the running of the train T so that it passes the approach point position Xz at the approach point speed Vz at the predicted B station route clearing time based on the current position and current speed of the train T, the approach point position Xz and the approach point speed Vz, and the remaining time until the predicted B station route clearing time. Also, when the train T is stopped at the off-board stop position SP2, the on-board device 10 of the train T adjusts the stop time of the train T at the off-board stop position SP2 (the train T's running resumption time) so that the train T passes the approach point position Xz at the approach point speed Vz at the predicted B station route clearing time, and then runs the train T at maximum acceleration.

ステップS18、S19では、前記予測されたB駅の進路開通時刻までに前記B駅進路開通信号を地上装置30から受信したか否かを判断する。そして、前記予測されたB駅の進路開通時刻までに前記B駅進路開通信号を受信した場合にはステップS22に進む。前記予測されたB駅の進路開通時刻までに前記B駅進路開通信号を受信しない場合にはステップS20に進み、前記第2停止パターンにより列車Tの走行を制御する。この場合、列車Tの車上装置10は、停止限界位置SP1までに停止するように列車Tの走行を制御することになる。その後、ステップS21で前記B駅進路開通信号を地上装置30から受信するとステップS22に進む。 In steps S18 and S19, it is determined whether the B station route clearing signal is received from the ground device 30 by the predicted B station route clearing time. If the B station route clearing signal is received by the predicted B station route clearing time, the process proceeds to step S22. If the B station route clearing signal is not received by the predicted B station route clearing time, the process proceeds to step S20, where the running of train T is controlled using the second stop pattern. In this case, the on-board device 10 of train T controls the running of train T so that it stops by the stop limit position SP1. Thereafter, if the B station route clearing signal is received from the ground device 30 in step S21, the process proceeds to step S22.

ステップS22では、前記第2停止パターンを消去する。これにより、列車Tの車上装置10は、列車Tの速度が前記AB駅間走行パターンの前記第1停止パターンの対応速度を超過しないように列車Tの走行を制御することになる。 In step S22, the second stop pattern is erased. As a result, the on-board device 10 of the train T controls the running of the train T so that the speed of the train T does not exceed the corresponding speed of the first stop pattern of the A-B station running pattern.

ステップS23では、最短時間でB駅に到着するように列車Tの走行を制御する。上述のように、列車Tの車上装置10は、例えば、列車Tを可能な限り大きく加速(好ましくは最大で加速)させた後に前記AB駅間走行パターンの前記第1停止パターンにしたがって減速(ここでは最大で減速)させて列車TをB駅(の前記停止位置)に停止させる。 In step S23, the running of train T is controlled so that train T arrives at station B in the shortest time. As described above, the on-board device 10 of train T, for example, accelerates train T as much as possible (preferably at maximum speed) and then decelerates train T (here, at maximum speed) according to the first stop pattern of the A-B station running pattern, thereby stopping train T at station B (at the stop position).

このように、本実施形態において、列車Tの車上装置10は、A駅を出発する際に列車TをB駅の停止位置までに停止させるための前記第1停止パターンを含む前記AB駅間走行パターンを発生させる。また、列車Tの車上装置10は、停止限界位置SP1及び機外停止位置SP2を受信すると列車Tを停止限界位置SP1までに停止させるための前記第2停止パターン及び列車Tを機外停止位置SP2に停止させるための前記第3パターンを発生させる。 In this manner, in this embodiment, the on-board device 10 of the train T generates the A-B station running pattern including the first stop pattern for stopping the train T at the stop position of the station B when departing from the station A. In addition, when the on-board device 10 of the train T receives the stop limit position SP1 and the off-board stop position SP2, it generates the second stop pattern for stopping the train T at the stop limit position SP1 and the third pattern for stopping the train T at the off-board stop position SP2.

そして、列車Tの車上装置10は、停止限界位置SP1及び機外停止位置SP2の受信後であって且つ前記予測されたB駅の進路開通時刻等を受信するまでは、列車Tの速度が前記第3停止パターンの対応速度を超過しないように列車Tの走行を制御する。また、列車Tの車上装置10は、前記予測されたB駅の進路開通時刻等を受信すると、前記第3停止パターンを消去し、列車Tの速度が前記第2停止パターンの対応速度を超過せず且つ前記予測されたB駅の進路開通時刻に接近点速度Vzで接近点位置Xzを通過するように列車Tの走行を制御する。また、列車Tの車上装置10は、前記予測されたB駅の進路開通時刻までに前記B駅進路開通信号を受信しない場合、列車Tの速度が前記第2停止パターンの対応速度を超過しないように(さらに言えば、停止限界位置SP1で停止するように)列車Tの走行を制御する。また、列車Tの車上装置10は、前記B駅進路開通信号を受信すると、前記第2停止パターンを消去し、列車Tの速度が前記AB駅間走行パターンの前記第1停止パターンの対応速度を超過せず且つ最短時間でB駅に到着するように列車Tの走行を制御して列車TをB駅の停止位置に停止させる。 Then, after receiving the stop limit position SP1 and the external stop position SP2 and until receiving the predicted B station route clearing time, etc., the on-board device 10 of the train T controls the running of the train T so that the speed of the train T does not exceed the corresponding speed of the third stop pattern. Furthermore, when the on-board device 10 of the train T receives the predicted B station route clearing time, etc., it erases the third stop pattern and controls the running of the train T so that the speed of the train T does not exceed the corresponding speed of the second stop pattern and passes the approach point position Xz at the approach point speed Vz at the predicted B station route clearing time. Furthermore, if the on-board device 10 of the train T does not receive the B station route clearing signal by the predicted B station route clearing time, it controls the running of the train T so that the speed of the train T does not exceed the corresponding speed of the second stop pattern (more specifically, so that the train T stops at the stop limit position SP1). In addition, when the on-board device 10 of train T receives the B station route clearing signal, it erases the second stop pattern and controls the running of train T so that the speed of train T does not exceed the corresponding speed of the first stop pattern of the A-B station running pattern and the train arrives at B station in the shortest time, thereby stopping train T at the stop position of B station.

図10は、B駅における先行列車PTの出発遅延が比較的短時間である場合の列車Tの走行状態の一例を示す図である。 Figure 10 shows an example of the running state of train T when the departure delay of the preceding train PT at station B is relatively short.

図10(a)に示されるように、B駅における先行列車PTの出発遅延が比較的短時間である場合、先行列車PTは、列車Tが前記第3停止パターンによる減速開始位置X3に到達する前にB駅を出発する。すると、前記第3停止パターンが消去され、列車Tは、前記予測されたB駅の進路開通時刻に接近点Zに到達するように前記第2停止パターンに沿って減速する。通常、前記予測されたB駅の進路開通時刻にB駅の進路が開通し、B駅の進路が開通すると前記第2停止パターンが消去される。このため、図10(b)に示されるように、接近点Zに到達した列車Tは、最短時間でB駅に到着するように、可能な限り大きく加速(好ましくは最大に加速)し、その後、前記AB駅間走行パターンの前記第1停止パターンに沿って減速(最大で減速)してB駅に到着する。 As shown in FIG. 10(a), if the departure delay of the preceding train PT at station B is relatively short, the preceding train PT departs from station B before train T reaches deceleration start position X3 according to the third stop pattern. Then, the third stop pattern is erased, and train T decelerates along the second stop pattern so as to reach approach point Z at the predicted route opening time of station B. Usually, the route of station B is open at the predicted route opening time of station B, and when the route of station B is open, the second stop pattern is erased. For this reason, as shown in FIG. 10(b), train T that has reached approach point Z accelerates as much as possible (preferably maximally accelerates) so as to arrive at station B in the shortest time, and then decelerates (maximally decelerates) along the first stop pattern of the A-B station running pattern to arrive at station B.

なお、図10(c)は、前記予測されたB駅の進路開通時刻よりも前にB駅の進路が開通した場合を示している。この場合、列車Tは、最短時間でB駅に到着するように、接近点Zに到達する前に加速される。このため、列車Tは、接近点Zには到達しないが、より早くB駅に到着することが可能である。また、図示は省略するが、前記予測されたB駅の進路開通時刻が経過した後にB駅の進路が開通した場合、列車Tは、停止限界位置SP1に停止した後に又は停止限界位置SP1に停止する直前の状態から加速されることになるため、前記予測されたB駅の進路開通時刻にB駅の進路が開通した場合と比較して、列車TのB駅への到着は遅れる。 Note that FIG. 10(c) shows a case where the route of Station B is opened before the predicted route opening time of Station B. In this case, train T is accelerated before reaching approach point Z so as to arrive at Station B in the shortest time. Therefore, train T does not reach approach point Z, but can arrive at Station B earlier. Although not shown, if the route of Station B is opened after the predicted route opening time of Station B has passed, train T will be accelerated after stopping at stop limit position SP1 or from the state immediately before stopping at stop limit position SP1, so train T's arrival at Station B will be delayed compared to the case where the route of Station B is opened at the predicted route opening time of Station B.

図11は、B駅における先行列車PTの出発遅延が長時間である場合の列車Tの走行状態の一例を示す図である。 Figure 11 shows an example of the running state of train T when the departure delay of the preceding train PT at station B is long.

図11(a)に示されるように、B駅における先行列車PTの出発遅延が長時間になると、列車Tは、前記第3停止パターンに沿って減速して機外停止位置SP2に停止する。その後、先行列車PTがB駅を出発すると、図11(b)に示されるように、列車Tは、前記予測されたB駅の進路開通時刻に接近点Zに到達するように、走行を再開して最大の加速度で走行する。通常、前記予測されたB駅の進路開通時刻にB駅の進路が開通し、B駅の進路が開通すると前記第2停止パターンが消去される。このため、図11(c)に示されるように、接近点Zに到達した列車Tは、そのまま最大の加速度で走行し、その後、前記AB駅間走行パターンの前記第1停止パターンに沿って減速(最大で減速)してB駅に到着する。 As shown in FIG. 11(a), when the departure delay of the preceding train PT at station B becomes long, train T decelerates along the third stop pattern and stops at the off-board stop position SP2. After that, when the preceding train PT departs station B, train T resumes running and runs at maximum acceleration so as to reach approach point Z at the predicted route opening time of station B, as shown in FIG. 11(b). Normally, the route of station B is open at the predicted route opening time of station B, and when the route of station B is open, the second stop pattern is erased. For this reason, as shown in FIG. 11(c), train T that has reached approach point Z continues to run at maximum acceleration, and then decelerates (at maximum deceleration) along the first stop pattern of the A-B station running pattern to arrive at station B.

なお、図示は省略するが、前記予測されたB駅の進路開通時刻にB駅の進路が開通しなかった場合、列車Tは、接近点Zから前記第2停止パターンに沿って減速する。したがって、前記予測されたB駅の進路開通時刻が経過した後にB駅の進路が開通した場合、列車Tは、停止限界位置SP1に停止した後に又は停止限界位置SP1に停止する直前の状態から加速されることになり、列車TのB駅への到着は遅れる。 Although not shown in the figure, if the route of Station B is not open at the predicted route opening time of Station B, train T decelerates from approach point Z along the second stop pattern. Therefore, if the route of Station B is open after the predicted route opening time of Station B has passed, train T will accelerate after stopping at stop limit position SP1 or from the state immediately before stopping at stop limit position SP1, and the arrival of train T at Station B will be delayed.

上記のように、無線式列車制御システム1は、列車Tの先行列車PTがB駅を出発したことを検知すると、B駅における先行列車PTの出発時刻に基づきB駅の進路開通時刻を予測し、予測されたB駅の進路開通時刻に接近点Zに到達するように列車Tを制御する。ここで、接近点Zは、列車Tが停止限界位置SP1までに停止可能であり且つ列車TがB駅の停止位置に停止するまでの所要時間trが最小となる列車Tの位置と速度の組である[接近点位置Xz,接近点速度Vz]として設定されている。このため、無線式列車制御システム1によれば、先行列車PTのB駅からの出発が遅延した場合であっても、安全を確保しつつ、B駅における列車の発着時隔の最小化が図れ、列車TのB駅への到着遅延、ひいては、列車の遅延伝搬が抑制される。 As described above, when the wireless train control system 1 detects that the preceding train PT of train T has departed from station B, it predicts the time when the route is cleared at station B based on the departure time of the preceding train PT at station B, and controls train T to arrive at approach point Z at the predicted time when the route is cleared at station B. Here, approach point Z is set as [approach point position Xz, approach point speed Vz], which is a pair of the position and speed of train T that allows train T to stop before the stopping limit position SP1 and minimizes the time tr required for train T to stop at the stopping position at station B. Therefore, according to the wireless train control system 1, even if the departure of the preceding train PT from station B is delayed, the time interval between trains arriving and departing at station B can be minimized while ensuring safety, and the arrival delay of train T at station B and, ultimately, the propagation of train delays are suppressed.

また、無線式列車制御システム1は、先行列車PTがB駅を出発するまでは停止限界位置SP1よりも手前に設定された機外停止位置SP2に停止可能な状態で列車Tを走行させる。ここで、機外停止位置SP2は、列車Tが停止状態から再加速して接近点Zに到達し得る位置、換言すれば、列車Tが停止状態から走行を開始して接近点速度Vzで接近点位置Xzを通過することのできる位置として設定されている。このため、無線式列車制御システム1によれば、先行列車PTのB駅からの出発遅延が長時間になって列車TをB駅の手前で停止せざるを得ない場合であっても、前記予測されたB駅の進路開通時刻に列車Tを接近点Zに到達させることが可能となる。したがって、B駅における先行列車PTの出発遅延が長時間になった場合でも、B駅における列車の発着時隔の最小化が図れ、列車TのB駅への到着遅延、ひいては、列車の遅延伝搬が抑制される。 In addition, the radio train control system 1 runs the train T in a state where it can be stopped at the external stop position SP2 set before the stop limit position SP1 until the preceding train PT departs from station B. Here, the external stop position SP2 is set as a position where the train T can accelerate again from a stopped state to reach the approach point Z, in other words, a position where the train T can start running from a stopped state and pass the approach point position Xz at the approach point speed Vz. Therefore, according to the radio train control system 1, even if the departure delay of the preceding train PT from station B becomes long and the train T has to be stopped before station B, it is possible to make the train T reach the approach point Z at the predicted route opening time of station B. Therefore, even if the departure delay of the preceding train PT from station B becomes long, the time interval between trains arriving and departing from station B can be minimized, and the arrival delay of the train T at station B and, ultimately, the propagation of the train delay can be suppressed.

なお、上述の実施形態において、列車Tは、車上データベース17を有している。そして、車上装置10は、地上装置30から出発許可信号を受信し又は列車TがA駅を出発すると車上データベース17から前記AB駅間走行パターンを読み出し、地上装置30から停止限界位置SP1を受信すると車上データベース17から前記第2停止パターンを読み出し、地上装置30から機外停止位置SP2を受信すると車上データベース17から前記第3停止パターンを読み出すようにしている。しかし、これに限られるものではない。列車T(先行列車PT)が車上データベース17を有することに代えて、車上装置10がブレーキパターンテーブルを有してもよい。この場合、車上装置10は、例えば、地上装置30から出発許可信号を受信し又は列車TがA駅を出発すると最大加速走行を行い、その後に定速(最高速度)走行を行う。そして、車上装置10は、地上装置30から停止限界位置SP1を受信すると前記ブレーキパターンテーブルから前記第2停止パターンを取得し、地上装置30から機外停止位置SP2を受信すると前記ブレーキパターンテーブルから前記第3停止パターンを取得し、及び、列車TがB駅手前の所定位置に到達し及び/又は地上装置30からB駅の停止位置を受信すると前記ブレーキパターンテーブルから前記第1停止パターンを取得するように構成され得る。このようにしても上述の実施形態と同様の効果が得られる。 In the above embodiment, the train T has an on-board database 17. The on-board equipment 10 reads the A-B station running pattern from the on-board database 17 when it receives a departure permission signal from the ground equipment 30 or when the train T departs from station A, reads the second stop pattern from the on-board database 17 when it receives a stop limit position SP1 from the ground equipment 30, and reads the third stop pattern from the on-board database 17 when it receives an external stop position SP2 from the ground equipment 30. However, this is not limited to this. Instead of the train T (preceding train PT) having the on-board database 17, the on-board equipment 10 may have a brake pattern table. In this case, for example, when the on-board equipment 10 receives a departure permission signal from the ground equipment 30 or when the train T departs from station A, it performs maximum acceleration running, and then performs constant speed (maximum speed) running. The on-board device 10 can be configured to obtain the second stop pattern from the brake pattern table when it receives the stop limit position SP1 from the ground device 30, to obtain the third stop pattern from the brake pattern table when it receives the off-board stop position SP2 from the ground device 30, and to obtain the first stop pattern from the brake pattern table when the train T reaches a predetermined position before Station B and/or receives the stop position of Station B from the ground device 30. This can also provide the same effect as the above-mentioned embodiment.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて変形及び変更が可能であることはもちろんである。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and modifications and variations are possible based on the technical concept of the present invention.

1…無線式列車制御システム、10…車上装置、11…車上子、13…速度発電機、15…車上無線機、17…車上データベース、30…地上装置、31…地上データベース、51~54…第1~第4地上子、61…拠点無線機、62…沿線無線機、R…走行路、SP1…停止限界位置、SP2…機外停止位置、T…列車(対象列車)、PT…先行列車、Vz…接近点速度、Xz…接近点位置、Z…接近点 1...Radio train control system, 10...On-board device, 11...On-board coil, 13...Speed generator, 15...On-board radio, 17...On-board database, 30...Ground device, 31...Ground database, 51-54...First to fourth ground coils, 61...Base radio, 62...Wayside radio, R...Travel path, SP1...Stop limit position, SP2...External stopping position, T...Train (target train), PT...Prior train, Vz...Approach point speed, Xz...Approach point position, Z...Approach point

Claims (11)

対象列車の先行列車が駅を出発すると、その出発時刻に基づき予測された前記駅の進路開通時刻に接近点に到達するように前記対象列車を制御するように構成され、
前記接近点は、前記対象列車が前記駅の進路未開通時の停止限界位置までに停止可能であり且つ前記対象列車が前記駅の停止位置に停止するまでの所要時間が最小となる位置と速度の組[接近点位置,接近点速度]として設定されている、
無線式列車制御システム。
a control system configured to control the target train so that the target train arrives at the approach point at a route opening time of the station predicted based on a departure time of a preceding train of the target train,
The approach point is set as a pair of a position and a speed [approach point position, approach point speed] at which the target train can be stopped within the stop limit position when the route of the station is not yet open, and the time required for the target train to stop at the stop position of the station is minimized.
Radio train control system.
前記先行列車が前記駅を出発するまでは前記停止限界位置よりも手前の機外停止位置に停止可能な状態で前記対象列車を走行させるように構成され、
前記機外停止位置は、前記対象列車が停止状態から走行を開始して前記接近点に到達し得る位置として設定されている、
請求項1に記載の無線式列車制御システム。
The target train is configured to run in a state in which it can be stopped at an external stop position before the stop limit position until the preceding train departs from the station,
The off-board stop position is set as a position where the target train can start running from a stopped state and reach the approach point.
2. The wireless train control system according to claim 1.
前記機外停止位置は、前記対象列車が停止状態から最大の加速度で走行したときに前記接近点に到達する位置として設定される、請求項2に記載の無線式列車制御システム。 The wireless train control system according to claim 2, wherein the off-board stop position is set as a position where the target train reaches the approach point when traveling from a stopped state with maximum acceleration. 前記予測された前記駅の進路開通時刻までに前記駅の進路が開通しない場合、前記停止限界位置までに停止するように前記対象列車を制御する、請求項1~3のいずれか一つに記載の無線式列車制御システム。 A radio train control system according to any one of claims 1 to 3, which controls the target train to stop at the limit stop position if the route to the station is not open by the predicted route opening time of the station. 前記駅の進路が開通すると、最短時間で前記駅の停止位置に停止するように前記対象列車を制御する、請求項1~4のいずれか一つに記載の無線式列車制御システム。 A radio train control system according to any one of claims 1 to 4, which controls the target train so that it stops at the stop position of the station in the shortest time when the route to the station is opened. 前記対象列車に搭載された車上装置と、
前記車上装置と無線通信が可能な地上装置と、
を含み、
前記地上装置は、
前記先行列車が前記駅に到着すると前記停止限界位置及び前記機外停止位置を前記車上装置に送信し、及び、
前記先行列車が前記駅を出発すると前記予測された前記駅の進路開通時刻、前記接近点位置及び前記接近点速度を前記車上装置に送信し、
前記車上装置は、
前記停止限界位置及び前記機外停止位置の受信後であって且つ前記予測された前記駅の進路開通時刻、前記接近点位置及び前記接近点速度を受信するまでは前記機外停止位置に停止可能な状態で前記対象列車を走行させ、及び、
前記予測された前記駅の進路開通時刻、前記接近点位置及び前記接近点速度の受信後においては前記停止限界位置までに停止可能な状態としつつ前記予測された前記駅の進路開通時刻に前記接近点速度で前記接近点位置を通過するように前記対象列車の走行を制御する、
請求項2又は3に記載の無線式列車制御システム。
An on-board device mounted on the target train;
a ground device capable of wireless communication with the on-board device;
Including,
The ground device includes:
When the preceding train arrives at the station, the stop limit position and the off-board stop position are transmitted to the on-board device; and
transmitting to the on-board device the route opening time of the station predicted when the preceding train departs from the station, the approach point position, and the approach point speed;
The on-board device includes:
After receiving the stop limit position and the off-board stop position, the target train is allowed to run in a state in which it can be stopped at the off-board stop position until the predicted route opening time of the station, the approach point position, and the approach point speed are received; and
and controlling the running of the target train so that the target train passes through the approach point position at the approach point speed at the predicted station route opening time while being in a state where the target train can be stopped by the stop limit position after receiving the predicted station route opening time, the approach point position, and the approach point speed.
4. The radio train control system according to claim 2 or 3.
前記車上装置は、前記対象列車が前記機外停止位置に停止した後に前記予測された前記駅の進路開通時刻、前記接近点位置及び前記接近点速度を受信した場合、前記予測された前記駅の進路開通時刻に前記接近点位置を前記接近点速度で通過するように、前記対象列車の前記機外停止位置での停止時間を調整した上で前記対象列車を最大の加速度で走行させる、請求項6に記載の無線式列車制御システム。 The wireless train control system according to claim 6, wherein when the on-board device receives the predicted station route clearing time, the approach point position, and the approach point speed after the target train has stopped at the off-board stop position, the on-board device adjusts the stop time of the target train at the off-board stop position so that the target train passes the approach point position at the predicted station route clearing time at the approach point speed, and then causes the target train to run at maximum acceleration. 前記地上装置は、前記駅の進路が開通すると前記駅の進路が開通したことを示す進路開通信号を前記車上装置に送信し、
前記車上装置は、前記予測された前記駅の進路開通時刻までに前記進路開通信号を受信しない場合、前記停止限界位置までに停止するように前記対象列車の走行を制御する、
請求項6又は7に記載の無線式列車制御システム。
When the route to the station is opened, the ground device transmits a route open signal indicating that the route to the station is opened to the on-board device;
When the on-board device does not receive the route clearing signal by the predicted route clearing time of the station, the on-board device controls the running of the target train so as to stop the target train at the stop limit position.
8. The radio train control system according to claim 6 or 7.
前記車上装置は、前記進路開通信号を受信すると最短時間で前記駅の停止位置に停止するように前記対象列車の走行を制御する、請求項8に記載の無線式列車制御システム。 The wireless train control system according to claim 8, wherein the on-board device controls the running of the target train so that the target train stops at the stop position of the station in the shortest time when the route clearing signal is received. 前記車上装置は、前記対象列車が前記駅の手前の駅を出発する際に前記対象列車を前記駅の前記停止位置までに停止させるための第1停止パターンを含む走行パターンを発生させると共に、前記停止限界位置及び前記機外停止位置を受信すると前記対象列車を前記停止限界位置に停止させるための第2停止パターン及び前記対象列車を前記機外停止位置に停止させるための第3停止パターンを発生させ、
前記停止限界位置及び前記機外停止位置の受信後であって且つ前記予測された前記駅の進路開通時刻、前記接近点位置及び前記接近点速度を受信するまでは、前記対象列車の速度が前記第3停止パターンの対応速度を超過しないように前記対象列車の走行を制御し、
前記予測された前記駅の進路開通時刻、前記接近点位置及び前記接近点速度を受信すると、前記第3停止パターンを消去し、前記対象列車の速度が前記第2停止パターンの対応速度を超過せず且つ前記予測された前記駅の進路開通時刻に前記接近点速度で前記接近点位置を通過するように前記対象列車の走行を制御し、
前記予測された前記駅の進路開通時刻までに前記進路開通信号を受信しない場合、前記対象列車の速度が前記第2停止パターンの対応速度を超過しないように前記対象列車の走行を制御し、
前記進路開通信号を受信すると、前記第2停止パターンを消去し、前記対象列車の速度が前記走行パターンの前記第1停止パターンの対応速度を超過しないように前記対象列車の走行を制御して前記対象列車を前記駅の停止位置に停止させる、
請求項9に記載の無線式列車制御システム。
the on-board device generates a running pattern including a first stop pattern for stopping the target train at the stop position of the station when the target train departs from a station just before the station, and upon receiving the stop limit position and the off-board stop position, generates a second stop pattern for stopping the target train at the stop limit position and a third stop pattern for stopping the target train at the off-board stop position;
after receiving the stop limit position and the off-board stop position and until receiving the predicted route opening time of the station, the approach point position, and the approach point speed, controlling the running of the target train so that the speed of the target train does not exceed the corresponding speed of the third stop pattern;
when receiving the predicted station route opening time, the approach point position, and the approach point speed, erase the third stop pattern, and control the running of the target train so that the speed of the target train does not exceed the corresponding speed of the second stop pattern and passes through the approach point position at the predicted station route opening time at the approach point speed;
if the route clearing signal is not received by the predicted route clearing time of the station, controlling the running of the target train so that the speed of the target train does not exceed a corresponding speed of the second stop pattern;
when the route clearing signal is received, the second stop pattern is erased, and the running of the target train is controlled so that the speed of the target train does not exceed the corresponding speed of the first stop pattern of the running pattern, thereby stopping the target train at a stop position of the station.
10. The wireless train control system according to claim 9.
前記接近点は、前記第2停止パターン上に存在する、請求項10に記載の無線式列車制御システム。 The wireless train control system according to claim 10, wherein the approach point is on the second stop pattern.
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