KR101869587B1 - 열차 제어 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 열차 제어 시스템은, 소정의 궤도(1)를 주행하는 열차(2)에 탑재된 차상 장치(3)와, 열차(2)에 탑재된 한 쌍의 차상 무선기(4)와, 궤도(1)의 소정의 위치에 설치되어 각 차상 무선기(4)와의 사이에서 송수신을 행하는 연선 무선기(5)와, 연선 무선기(5)에 접속되어 차상 무선기(4)와 지상 무선기 사이의 무선 전파 시간에 기초하여 열차(2) 위치를 검출하는 지상 장치(6)를 구비하고, 차상 장치(3)는, 미리 설정한 병합 분할 허가 영역 내에 있어서 2량의 열차(2)의 병합을 행하는 경우에는, 차상 무선기(4) 중 한쪽의 차상 무선기(4)에 의한 동작을 정지하고, 차상 무선기(4) 중 동작하고 있는 새로운 차상 무선기(4)의 조합을 설정한다.

Description

열차 제어 시스템{TRAIN CONTROL SYSTEM}
본 발명은 열차 제어 시스템에 관한 것이며, 특히 열차의 병합 또는 열차의 분할을 행하는 경우에도, 적정하게 열차의 제어를 행하는 것을 가능하게 한 열차 제어 시스템에 관한 것이다.
종래, 궤도를 주행하는 열차의 열차 위치를 검지하는 열차 위치 검지 시스템으로서는, 소위 무선 측거 방식을 이용한 열차 제어 시스템이 알려져 있다. 이러한 무선 측거 방식을 이용한 열차 제어 시스템에 있어서는, 열차에 차상 무선기를 탑재하고, 그 열차가 주행하는 궤도의 연선을 따라 소정의 간격을 두고 설치된 복수의 연선 무선기 사이에서 무선 네트워크를 형성하고, 차상 무선기의 차상 안테나와 연선 무선기의 연선 안테나와의 무선 전반 지연(시간)을 계측하여 열차 위치를 검지하고, 그 검지된 열차 위치에 기초하여 열차 제어를 행하도록 되어 있다.
그리고, 이러한 열차 제어 시스템으로서는, 종래부터, 예를 들어 소정의 궤도를 주행하는 열차에 탑재된 차상 무선기 및 지상의 소정 위치에 설치된 지상 무선기 사이의 무선의 전파 시간에 기초하여, 그 소정의 궤도에 있어서의 열차 위치를 검지하는 무선 열차 위치 검지 수단과, 열차의 차축에 접속된 속도 발전기의 출력 신호에 기초하여, 소정의 궤도에 있어서의 열차의 주행 거리를 산출하는 주행 거리 산출 수단과, 무선 열차 위치 검지 수단에 의해 검지된 열차 위치를 소정의 임시 기준 위치로 설정하는 임시 기준 위치 설정 수단과, 그 임시 기준 위치 설정 수단에 의해 설정된 임시 기준 위치로부터 주행 거리 산출 수단에 의해 산출된 주행 거리에 기초하여, 소정의 궤도에 있어서의 열차 위치를 검지하는 열차 위치 검지 산출 수단을 구비한 기술이 개시되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
일본 특허 공개 제2007-331629호 공보
그러나, 상기 종래의 기술에 있어서는, 2량의 열차를 연결하여 1량의 열차로 병합하는 경우, 또는 1량의 열차의 연결을 분리하여 2량의 열차로 분할하는 경우에, 각 열차에 의하여 무선 측거에 의한 열차의 위치 검출을 행하여 열차의 주행 제어를 행하고자 하면, 열차의 병합을 행하기 위하여 2량의 열차가 접근했을 경우 또는, 열차의 분할을 행하여 2량의 열차가 접근한 상태로 되었을 경우에, 차상 장치가, 병합 상대인 열차 또는 분할 후의 상대 열차를 접근 열차로서 인식하여 버린다는 문제를 갖고 있다. 그 때문에, 열차 접근에 의하여 비상 브레이크가 동작하여 버려, 열차가 주행 불능으로 된다는 문제를 갖고 있다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것이며, 열차의 병합 또는 열차의 분할을 행하는 경우에도, 적정하게 열차의 제어를 행할 수 있는 열차 제어 시스템을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 청구항 1의 발명에 따른 열차 위치 검지 시스템은,
소정의 궤도를 주행하는 열차에 탑재된 차상 장치와,
상기 열차에 탑재된 한 쌍의 차상 무선기와,
상기 궤도의 소정의 위치에 설치되어 상기 각 차상 무선기와의 사이에서 송수신을 행하는 연선 무선기와,
상기 연선 무선기에 접속되어 차상 무선기와 상기 연선 무선기 사이의 무선 전파 시간에 기초하여 상기 열차 위치를 검출하는 지상 장치를 구비하고,
상기 차상 장치는, 미리 설정한 병합 분할 허가 영역 내에 있어서 2량의 상기 열차의 병합을 행하는 경우에는, 상기 차상 무선기 중 한쪽의 상기 차상 무선기에 의한 동작을 정지하고, 상기 차상 무선기 중 동작하고 있는 새로운 차상 무선기의 조합을 설정하는 것을 특징으로 한다.
청구항 2에 따른 발명은, 소정의 궤도를 주행하는 열차에 탑재된 차상 장치와,
상기 열차에 탑재된 한 쌍의 차상 무선기와,
상기 궤도의 소정의 위치에 설치되어 상기 각 차상 무선기와의 사이에서 송수신을 행하는 연선 무선기와,
상기 연선 무선기에 접속되어 차상 무선기와 상기 연선 무선기 사이의 무선 전파 시간에 기초하여 상기 열차 위치를 검출하는 지상 장치를 구비하고,
상기 차상 장치는, 미리 설정한 병합 분할 허가 영역 내에 있어서 상기 열차의 분할을 행하는 경우에는, 동작이 정지되어 있었던 상기 차상 무선기의 동작을 개시시키는 것을 특징으로 한다.
청구항 3에 따른 발명은, 청구항 1 또는 제2항에 있어서, 상기 차상 장치는, 상기 병합 분할 허가 영역 내에 다른 상기 열차가 존재하고 있는 경우에, 당해 열차를 인식하지 않도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
청구항 1에 따른 발명에 의하면, 차상 장치에 의하여, 미리 설정한 병합 분할 허가 영역 내에 있어서 2량의 열차의 병합을 행하는 경우에는, 차상 무선기 중 한쪽의 차상 무선기에 의한 동작을 정지하고, 차상 무선기 중 동작하고 있는 새로운 차상 무선기의 조합을 설정하도록 하고 있으므로, 열차를 병합하는 경우에 차상 무선기의 전환을 확실하고 용이하게 행할 수 있다.
청구항 2에 따른 발명에 의하면, 차상 장치에 의하여, 미리 설정한 병합 분할 허가 영역 내에 있어서 열차의 분할을 행하는 경우에는, 동작이 정지되어 있었던 차상 무선기의 동작을 개시시키도록 하고 있으므로, 열차를 분할하는 경우에 차상 무선기의 전환을 확실하고 용이하게 행할 수 있다.
청구항 3에 따른 발명에 의하면, 차상 장치에 의하여, 병합 분할 허가 영역 내에 다른 열차가 존재하고 있는 경우에, 당해 열차를 인식하지 않도록 제어하도록 하고 있으므로, 열차의 병합 또는 분할할 때 열차 접근에 의한 비상 브레이크의 동작에 의하여 열차가 주행 불능으로 되어 버리는 등의 제어를 확실하게 방지할 수 있어, 열차를 병합 또는 분할할 때 적정하게 열차의 제어를 행할 수 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 열차 제어 시스템의 실시 형태를 도시하는 개략 구성도이다.
도 2는, 본 발명에 따른 열차 제어 시스템의 실시 형태에 있어서의 병합 분할 허가 영역 부분의 개략 구성도이다.
도 3은, 본 발명에 따른 열차 제어 시스템의 실시 형태에 있어서의 열차의 병합 동작을 도시하는 설명도이다.
도 4는, 본 발명에 따른 열차 제어 시스템의 실시 형태에 있어서의 열차의 분할 동작을 도시하는 설명도이다.
도 5는, 본 발명에 따른 열차 제어 시스템의 실시 형태에 있어서의 열차의 병합 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 6은, 본 발명에 따른 열차 제어 시스템의 실시 형태에 있어서의 열차의 분할 동작을 도시하는 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은, 본 발명에 따른 열차 위치 검지 시스템의 실시 형태를 도시하는 개략 구성도이며, 본 실시 형태에 있어서는, 소정의 궤도(1) 상을 주행하는 열차(2)에는 차상 장치(3)가 탑재되어 있다. 이 차상 장치(3)는, CPU를 중심으로 구성된 연산 처리부를 갖고 있으며, 열차(2)의 속도 제어나 제동 제어 등의 각종 제어를 행하도록 구성되어 있다.
열차(2)에는 차상 장치(3)에 접속된 차상 무선기(4)가 탑재되어 있으며, 이 차상 무선기(4)는 열차(2)의 최전방 차량 및 최후미 차량에 각각 설치되어, 한 쌍의 차상 무선기(4)에 의하여 통신을 행하도록 구성되어 있다.
또한, 열차(2)의 궤도(1)를 따라 소정 간격마다, 차상 무선기(4)와의 사이에서 송수신을 행하기 위한 복수의 연선 무선기(5)가 설치되어 있으며, 이들 연선 무선기(5)에는 지상 장치(6)가 접속되어 있다. 지상 장치(6)는, 연선 무선기(5)와 차상 무선기(4)의 무선의 전반 시간에 기초하여 열차(2)의 현재의 위치를 연산하여 구하도록 구성되어 있으며, 이들 차상 무선기(4), 연선 무선기(5) 및 지상 장치(6)에 의하여, 소위 무선 측거 방식을 이용한 열차 제어 시스템이 구성되어 있다. 그리고, 지상 장치(6)에 의하여 구해진 열차(2)의 현재 위치 정보를 연선 무선기(5) 및 차상 무선기(4)를 통하여 차상 장치(3)에 보내며, 차상 장치(3)는 열차(2)의 현재 위치 정보에 기초하여 열차(2)의 속도 제어 및 브레이크 제어를 행하도록 구성되어 있다.
여기서, 본 실시 형태에 있어서는, 열차(2)가 주행하는 노선의 소정의 위치에, 2량의 열차(2)를 연결하여 1량의 열차(2)로 병합시키거나, 연결된 1량의 열차(2)를 2량의 열차(2)로 분할시키기 위한 병합 분할 허가 영역을 미리 설정하도록 구성되어 있으며, 이 병합 분할 허가 영역으로서는, 예를 들어 역 구내나 열차(2)의 차고 등이 생각된다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는, 도 3에 도시한 바와 같이, 차상 장치(3)는, 열차(2)의 현재 위치 정보에 기초하여, 열차(2)가 병합 분할 허가 영역에 존재하고 있다고 판단했을 경우에, 한쪽의 차상 무선기(4)에 의한 동작을 정지하도록 구성되어 있다(도면 중 파선 참조). 이 동작을 정지하는 차상 무선기(4)는, 열차(2)를 병합하는 경우에는, 병합 분할 허가 영역에 2량의 열차(2)가 존재하고 있고, 각 열차(2)는 차상 장치(3)에 의하여 연결되는 방향을 미리 인식하고 있으므로, 각 열차(2)가 연결되는 측의 차상 무선기(4)를 각각 정지시키도록 구성되어 있다.
그리고, 열차(2)가 병합되는 경우에, 차상 장치(3)는, 열차(2)가 병합 분할 허가 영역 내에 존재하고 있는 동안에는, 다른 열차(2)를 인식하지 않도록 제어하도록 구성되어 있다. 즉, 열차(2)가 병합 분할 허가 영역 내에 있어서 병합하고자 했을 경우, 병합해야 하는 다른 열차(2)가 존재하기 때문에, 차상 장치(3)에 의하여, 병합해야 하는 다른 열차(2)를 인식하여 버리면, 비상 브레이크가 동작하여 버려, 열차(2)의 병합을 행할 수 없게 되어 버리기 때문에, 이 병합해야 하는 다른 열차(2)를 인식하지 않도록 제어하는 것이다.
또한, 열차(2)를 분할하는 경우에는, 도 4에 도시한 바와 같이, 각 열차(2)는, 차상 장치(3)에 의하여 열차(2)가 분할되는 방향을 미리 인식하고 있으므로, 각 열차(2)가 분할하는 측의 차상 무선기(4)를 각각 정지시키도록 구성되어 있다. 또한, 열차(2)가 분할되는 경우에 차상 장치(3)는, 열차(2)가 병합 분할 허가 영역 내에 존재하고 있는 동안에는, 다른 열차(2)를 인식하지 않도록 제어하도록 구성되어 있다. 즉, 열차(2)가 병합 분할 허가 영역 내에 있어서 분할하고자 했을 경우, 차상 장치(3)에 의하여 분할된 다른 열차(2)를 인식하여 버리면, 비상 브레이크가 동작하여 버려, 열차(2)의 분할을 행할 수 없게 되어 버리기 때문에, 이 분할된 다른 열차(2)를 인식하지 않도록 제어하는 것이다.
그리고, 병합시키기 위하여 각 열차(2)를 연결시킨 후, 열차(2)의 차상 장치(3)는, 각 열차(2)에 탑재되어 있는 차상 무선기(4) 중, 동작을 정지하고 있지 않은 차상 무선기(4)를 검색하여, 동작하고 있는 차상 무선기(4)를 새로운 한 쌍의 차상 무선기(4)로서 설정하도록 구성되어 있다. 이때, 병합된 각 열차(2)에는, 각각 차상 장치(3)가 탑재되어 있는데, 병합한 후에는 어느 한쪽의 차상 장치(3)에 의한 제어를 행하고, 다른 한쪽의 차상 장치(3)는 정지시켜 둔다. 또한, 분할시키기 위하여 열차(2)의 연결을 해제시켰을 경우에는, 열차(2)가 연결된 상태에서 동작이 정지되어 있었던 차상 무선기(4)를 동작시켜, 분할된 각 열차(2)에서 한 쌍의 차상 무선기(4)를 설정하도록 구성되어 있다.
또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 병합 분할 허가 영역에 열차(2)가 존재하는 경우에, 차상 장치(3)에 의하여 병합해야 하는 다른 열차(2) 또는 분할된 다른 열차(2)를 인식하지 않도록 제어하도록 하고 있는데, 예를 들어 병합해야 하는 열차(2) 이외의 열차(2)를 인식하지 않으면, 사고로 이어질 우려가 있으므로, 그 외에, 소정의 속도 이하의 주행인 경우, 또는 운행 관리 장치 등으로부터의 정보에 기초하여 인식한 열차(2)가 병합해야 하는 열차(2)라고 인식할 수 있었던 경우 등, 다른 조건을 만족시켰을 경우에만 열차(2)의 인식을 하지 않도록 제어하는 것이 바람직하다.
이어서, 본 실시 형태의 제어 동작에 대하여 설명한다.
우선, 지상 장치(6)에 의하여, 연선 무선기(5) 및 차상 무선기(4)를 통하여 무선 통신을 행하고, 이 무선의 전반 시간에 기초하여, 열차(2)의 현재 위치를 연산에 의하여 구한다. 그리고, 지상 장치(6)에 의하여, 무선 측거에 의하여 구한 열차(2)의 현재 위치 정보를 연선 무선기(5) 및 차상 무선기(4)를 통하여 차상 장치(3)에 송신한다. 차상 장치(3)는, 지상 장치(6)로부터 보내어진 열차(2)의 현재 위치 정보에 기초하여, 열차(2)의 속도 제어 및 브레이크 제어를 행한다.
이어서, 2량의 열차(2)를 병합시키는 경우에 대하여, 도 5에 도시하는 흐름도를 참조하여 설명한다.
우선, 차상 장치(3)에 의하여, 열차(2)의 현재 위치 정보에 기초하여, 열차(2)가 병합 분할 허가 영역에 존재하고 있다고 판단했을 경우에(ST1: "예"), 한쪽의 차상 무선기(4)에 의한 동작을 정지시킨다(ST2). 그리고, 차상 장치(3)에 의하여, 열차(2)가 병합 분할 허가 영역 내에 존재하고 있는 동안에는 다른 열차(2)를 인식하지 않도록 제어한다(ST3).
그리고, 각 열차(2)의 연결이 완료되었을 경우에는(ST4: "예"), 열차(2)의 차상 장치(3)는, 각 열차(2)에 탑재되어 있는 차상 무선기(4) 중 동작을 정지하고 있지 않은 차상 무선기(4)를 검색하여(ST5), 동작하고 있는 차상 무선기(4)를 새로운 한 쌍의 차상 무선기(4)로서 설정한다(ST6). 그리고, 새로운 한 쌍의 차상 무선기(4)의 설정이 완료되면, 열차(2)의 병합이 완료된다(ST7).
이어서, 연결되어 있는 1량의 열차(2)를 2량의 열차(2)로 분할시키는 경우에 대하여, 도 6에 도시하는 흐름도를 참조하여 설명한다.
열차(2)의 현재 위치 정보에 기초하여, 열차(2)가 병합 분할 허가 영역에 존재하고 있다고 판단했을 경우에(ST10: "예"), 차상 장치(3)에 의하여, 열차(2)가 병합 분할 허가 영역 내에 존재하고 있는 동안에는 다른 열차(2)를 인식하지 않도록 제어한다(ST11).
그리고, 열차(2)의 연결 해제가 완료되면(ST12: "예"), 동작이 정지되어 있었던 차상 무선기(4)를 동작시켜(ST13), 분할된 각 열차(2)에서 한 쌍의 차상 무선기(4)를 설정한다(ST14). 그리고, 각 열차(2)에서 한 쌍의 차상 무선기(4)의 설정이 완료되면, 열차(2)의 분할이 완료된다(ST15).
이상 서술한 바와 같이 본 실시 형태에 있어서는, 병합 분할 허가 영역 내에 열차(2)가 존재하고 있는 상태에서 열차(2)를 병합하는 경우 또는 열차(2)를 분할하는 경우에, 차상 무선기(4)의 동작을 정지함과 함께, 열차(2)를 병합 또는 분할 시킬 때 열차(2)의 연결 또는 연결 해제가 완료된 후에, 각 열차(2)에 탑재되어 있는 차상 무선기(4)로부터 새로운 한 쌍의 차상 무선기(4)를 설정하도록 하고 있으므로, 차상 무선기(4)의 전환을 확실하고 용이하게 행할 수 있다. 또한, 병합 분할 허가 영역 내에 열차(2)가 존재하고 있는 경우에는, 차상 장치(3)에 의하여, 다른 열차(2)를 인식하지 않도록 제어하도록 하고 있으므로, 열차(2)를 병합 또는 분할할 때 열차(2) 접근에 의한 비상 브레이크의 동작에 의하여 열차(2)가 주행 불능으로 되어 버린다는 등의 제어를 확실하게 방지할 수 있어, 열차(2)를 병합 또는 분할할 때 적정하게 열차(2)의 제어를 행할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지에 기초하여 다양한 변형이 가능하다.
1: 궤도
2: 열차
3: 차상 장치
4: 차상 무선기
5: 연선 무선기
6: 지상 장치

Claims (6)

  1. 소정의 궤도를 주행하는 열차에 탑재된 차상(車上) 장치와,
    상기 열차의 최전방 차량 및 최후미 차량에 각각 탑재된 한 쌍의 차상 무선기와,
    상기 궤도의 소정의 위치에 설치되어 상기 각 차상 무선기와의 사이에서 송수신을 행하는 연선 무선기
    를 구비하고,
    상기 차상 무선기와 상기 연선 무선기 사이의 무선 전파 시간에 기초하여 열차 위치가 검출되고,
    상기 차상 장치는, 노선의 소정의 위치에 미리 설정한 병합 분할 허가 영역 내에 자기가 탑재된 열차가 존재하는지 여부를 판단하고,
    상기 병합 분할 허가 영역 내에서 2개의 상기 열차가 연결되어 병합되는 경우, 2개의 상기 열차의 상기 차상 장치는, 각각 상기 한 쌍의 차상 무선기 중 연결되는 측의 차상 무선기에 의한 동작을 정지하고, 2개의 상기 열차에서 동작이 정지되지 않은 차상 무선기가 병합 후의 열차의 새로운 한 쌍의 차상 무선기로서 설정되는 것을 특징으로 하는 열차 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 차상 장치는, 상기 열차의 병합 시, 자기가 탑재된 열차와 병합될 다른 열차를, 열차로 인식하지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 열차 제어 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 2개의 상기 열차의 차상 장치 중 한쪽이 상기 병합 후의 열차의 제어를 행하고, 2개의 상기 열차의 차상 장치 중 다른 한쪽이 정지되는 것을 특징으로 하는 열차 제어 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 병합 분할 허가 영역 내에서 상기 병합 후의 열차가 분할된 경우, 분할된 2개의 상기 열차 각각에서, 병합시에 동작이 정지되어 있었던 차상 무선기의 동작이 개시되는 것을 특징으로 하는 열차 제어 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 차상 장치는, 상기 열차의 분할 시, 자기가 탑재된 열차에서 분할된 다른 열차를, 열차로 인식하지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 열차 제어 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연선 무선기에 접속되어, 상기 차상 무선기와 상기 연선 무선기 사이의 무선 전파 시간에 기초하여 상기 열차 위치를 검출하는 지상 장치를 더 구비하고,
    상기 지상 장치는, 상기 열차의 현재 위치 정보를 상기 차상 장치에 보내고,
    상기 차상 장치는, 상기 지상 장치로부터의 상기 열차의 현재 위치 정보에 기초하여, 상기 병합 분할 허가 영역 내에 자기가 탑재된 열차가 존재하는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 열차 제어 시스템.
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