TWI548545B - 列車控制裝置 - Google Patents

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TWI548545B TW102111303A TW102111303A TWI548545B TW I548545 B TWI548545 B TW I548545B TW 102111303 A TW102111303 A TW 102111303A TW 102111303 A TW102111303 A TW 102111303A TW I548545 B TWI548545 B TW I548545B
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Description

列車控制裝置
本發明係關於一種根據距停止點之距離來設定上限速度模式，當列車速度超過該上限速度時便輸出止動指令的列車控制裝置。
日本專利特開第2002-315115號公報中揭露一種列車控制裝置，因應於距停止點之距離的上限速度模式係設定有緊急用止動模式與常用止動模式2種，且，將常用止動模式停止點設定於較緊急用止動模式停止點更前方。
此處，當常用止動模式停止點與緊急用止動模式停止點位於相同位置或接近位置時，在接近停止點的低速域中，當列車速度超過常用止動模式之上限速度的情況下，因常用止動時之降速反應延遲，使得列車速度超過緊急用止動模式之上限速度的機率很高，常會實施緊急止動(不放鬆煞車)直到列車完全停止。
對此，如果將常用止動模式停止點遠離設定於較緊急用止動模式停止點更前方，在列車速度超過常用止動模式之上限速度時，將可抑制列車速度直接超過緊急用止動模式之上限速度的機率。
但是，當自動列車運轉中的定點停車位置(停車時相對車上感應元件之位置所設置的地上感應元件P0)位於常用止動模式停止點與緊急用止動模式停止點之間時，由於常用止動模式停止點較定點停車位置更前方，列車將無法進入定點停車位置。
於此，本發明有鑑於上述課題，目的係提供一種可抑制過度地輸出止動指令，並抑制列車進行時之不當干擾的列車控制裝置。
因此，本發明之列車控制裝置，係根據距停止點之距離來設定上限速度模式，當列車速度超過該上限速度時便輸出止動指令；其中，朝停止點而降低該上限速度之途中，係改變該上限速度模式。
根據上述發明，接近上限速度模式中之停止點時，藉由改變上限速度模式，可抑制過度地輸出止動指令，並抑制對列車進行之不當干擾。
1‧‧‧列車控制裝置
2‧‧‧列車
3‧‧‧車上裝置
4‧‧‧速度發電機(TG、tachogenerator)
5‧‧‧車上元件
6‧‧‧路線(一對軌道)
7‧‧‧地上元件
31‧‧‧電報接收部
32‧‧‧速度計算部
33‧‧‧模式產生部
34‧‧‧速度檢測部
35‧‧‧煞車輸出部
圖1係顯示本發明實施形態中列車控制裝置之全體構成的示意圖。
圖2係顯示本發明實施形態中常用止動模式及緊急用止動模式之一例的示意圖。
圖3係顯示本發明實施形態中基於常用止動模式及緊急用止動模式之止動控制的流程圖。
圖4係顯示本發明實施形態中常用止動模式之變更處理的流程圖。
圖5係顯示本發明實施形態中說明常用止動模式之變更的圖。
圖6係顯示本發明實施形態中使得基於常用止動模式之止動控制無效時列車速度變化的示意圖。
圖1係顯示列車控制裝置1之構成。列車2係搭載有車上裝置3，該車上裝置3具包含CPU所構成的邏輯部(運算處理部)，可執行列車2之速度控制或止動控制等各種控制。
另外，本實施形態之列車控制裝置1係將作為保護裝置的自動列車控制系統ATC(Automatic Train Control System)或ATP(Automatic Train Protection System)、與作為運轉裝置的自動列車運轉系統ATO(Automatic Train Operation system)組合而成之系統。
車上裝置3中，連接有隨著列車2之車軸迴轉而輸出脈衝訊號的速度發電機(TG、tachogenerator)4、與設置於列車2之車頭底部等的車上元件5。
於路線(一對軌道)6附近處，沿路線6之延伸設置方向而相距特定間隔般設置有地上元件7。地上元件7係例如電磁感應式之無電源轉發式地上元件，因應於來自車上元件5之電波而發送顯示地上元件7之設置位置的位置編碼。
車上元件5接收來自地上元件7的位置編碼訊號，並如前述般，對地上元件7發送電波。
車上裝置3之邏輯部具有下列功能：電報接收部31，解讀車上元件5所接收到的訊號；速度計算部32，根據速度發電機4所輸出之脈衝訊號來計算列車2的速度；模式產生部33，輸入電報接收部31及速度計算部32之輸出，計算出列車2於每一位置處的即時上限速度(檢測速度)；速度檢測部34，連續比較模式產生部33所設定的上限速度與速度計算部32所算出的實際列車2速度；以及煞車輸出部35，根據速度檢測部34之輸出而輸出止動指令。
此處，如圖2所示，於模式產生部33中，係產生緊急用止動模式EB與常用止動模式NB兩種模式，作為列車2於每一位置處之上限速度模式。
當該模式中之上限速度超過實際列車速度時，緊急用止動模式EB係對包含煞車裝置之列車控制系統輸出止動指令，且，止動指令一旦輸出後將不放鬆煞車直到列車2完全停止。
另一方面，當該模式中之上限速度超過實際列車速度時，常用止動模式NB係對包含煞車裝置之列車控制系統輸出止動指令，在實際列車速度低於上限速度時便解除煞車。
例如，如圖2所示，當訊號機內側係列車禁止進入區間的情況，以相對於訊號機離開包含安全緩衝器、列車突出結構(overhang)長度等安全距離之近側位置作為停止點SPE的指令係從地上元件7對車上裝置3進行發送。
接著，車上裝置3之模式產生部33中，作為緊急用止動模式EB係設定在預先設定好之緊急煞車曲線(例如，減速度=4.3km/h/s)加上降低率及煞車反應時間之上限速度模式，使能從限制速度+α(例如，α=10km/h)之速度於到達停止點SPE時成為0km/h。
另一方面，模式產生部33係將相對於緊急用止動模式EB之停止點SPE離開特定距離(例如4m)之近側位置作為常用止動模式NB之停止點SPN，將預先設定之常用最大止動曲線(例如，減速度=3.6km/h/s)加上降低率及煞車反應時間的模式設定為常用止動模式NB，使能從限制速度+β(例如，β=5km/h)之速度於到達停止點SPN時成為0km/h。
圖3之流程圖係顯示速度檢測部34及煞車輸出部35之處理(速度檢測處理)的流程。該圖3流程圖所示之處理係每相隔特定時間時執行。
首先，步驟S101中，讀取緊急用止動模式EB、常用止動模式NB、還有現在列車速度V。
其次，步驟S102中，判斷現在列車速度V是否超過緊急用止動模式EB規定的上限速度VEB，當現在列車速度V超過上限速度VEB的情況中，轉移至步驟S103的緊急止動處理。
步驟S103的緊急止動處理中，持續輸出緊急用之止動指令，直到列車速度V歸零(直到列車2完全停止)。
另一方面，當現在列車速度V低於上限速度VEB的情況中，前進至步驟S104，判斷現在列車速度V是否超過常用止動模式NB規定的上限速度VNB。
接著，當現在列車速度V超過常用止動模式NB規定的上限速度VNB的情況中，前進至步驟S105而輸出常用止動指令；當現在列車速度V低於常用止動模式NB規定的上限速度VNB的情況中，繞過步驟S105而不輸出常用止動指令。
順帶一提，模式產生部33中，如前述般，根據停止點SPN及常用最大煞車曲線等，制定顯示列車2每一位置之上限速度VNB的常用止動模式NB之基本模式，但在朝停止點SPN而降低上限速度(常用檢測速度)的 途中，係改變常用止動模式中上限速度VNB之模式，更具體而言，係進行改變停止點SPN之處理。
以下，係根據圖4之流程圖，說明模式產生部33中常用止動模式NB之模式變更處理(停止點之變更處理)。另外，該圖4流程圖所示之處理係每次相隔特定時間時執行。
首先，步驟S201中，根據設定於距停止點SPE近側特定距離位置的停止點SPN、常用最大止動曲線、降低率、煞車反應時間等，來產生作為常用止動模式NB的基本模式(圖2所示之NB模式)。
步驟S202中，對應於列車2現在位置，判斷常用止動模式NB的基本模式所規定的上限速度VNB於朝停止點SPN而降低之途中，是否達到預先設定好的特定速度VSL(例如，5km/h~10km/h)。
上限速度VNB超過特定速度VSL的情況中，前進至步驟S203，遵照步驟S201所設定好的常用止動模式NB之基本模式，以設定速度檢測所使用的上限速度VNB。
另一方面，當判斷常用止動模式NB之基本模式所規定的上限速度VNB達到特定速度VSL時，前進至步驟S204，實施上限速度VNB之模式變更。
具體而言，如圖5所示，從常用止動模式NB之基本模式所規定的上限速度VNB達到特定速度VSL之時點的位置起，於特定距離D1內將上限速度VNB保持於特定速度VSL，然後，從特定速度VSL朝向緊急用止動模式EB之停止點SPE，沿常用最大煞車曲線將上限速度VNB漸漸降低，使得於到達停止點SPE時上限速度VNB歸零。
此處，可將特定距離D1設定為相當於停止點SPE與停止點SPN之間隔的距離(例如，4m)。
如上所述，於常用止動模式NB之基本模式所規定的上限速度VNB朝停止點SPN而降低的途中，將常用止動模式NB之停止點，從較緊急用止動模式EB之停止點SPE位於近側的停止點SPN處，變更至位在特定距離遠之緊急用止動模式EB的停止點SPE處。
如此一來，例如，於車站月台之定點停車位置處停車時，即便是設置於車上元件5之對向位置處的地上元件P0位在停止點SPN與停止點SPE之間位置的情況，在列車2停止於車上元件5與地上元件P0相對向之定點停車位置處之前，係根據常用止動模式NB之止動而使列車2停止，可避免列車2無法進入至定點停車位置的問題。
換言之，藉由將常用止動模式NB之停止點變更至從停止點SPN距固定距離遠的停止點SPE處，則地上元件P0(定點停車位置)近側之停止點SPN會變更至較地上元件P0(定點停車位置)更遠處，便可允許列車2進入至貼近停止點SPE處，而可使列車2進入至定點停車位置(車站月台)。
此處，藉由將常用止動模式NB之停止點經常性地設定為與緊急用止動模式EB之停止點SPE相同，可使列車2進入至停止點SPE近側的定點停車位置，此時，常用止動模式NB所規定的上限速度VNB、與常用止動模式NB所規定的上限速度VEB會經常性地為相近數值。
當常用止動模式NB所規定的上限速度VNB、與常用止動模式NB所規定的上限速度VEB相近時，於速度較高之區域中，因止動反應延遲等，而使列車2速度超過上限速度VNB之情況，直接就超過緊急用止動模式之上限速度VEB的機率很高，常會實施緊急止動(不放鬆煞車)直到列車2完全停止。
對此，如前述般，只要是於上限速度VNB低於特定速度VSL般的低速域中，即便上限速度VNB與上限速度VEB接近，仍可充份地抑制緊急止動實施之機率，且，如前述般，可使列車2進入至定點停車位置。
另外，並不限定於將常用止動模式NB之停止點從停止點SPN變更至停止點SPE後之上限速度VNB模式，於特定距離D1內將上限速度VNB保持於特定速度VSL的特性。
例如，從上限速度VNB達特定速度VSL之時點，朝停止點SPE以固定減速度將上限速度VNB漸漸降速等，只要是從上限速度VNB達特定速度VSL之時點朝變更後之停止點至少不增加上限速度VNB而改變上限速度VNB即可。
又，常用止動模式NB之停止點的變更不限定於改變停止點SPE，例如，可將定點停車位置不位在相對於停止點SPE離開特定距離的近側位置更內側的位置設定為變更後之停止點，即，可於較定點停車位置更遠處、且不超過停止點SPE之範圍內改變停止點。
又，改變常用止動模式NB之停止點SPN的時機可為當距變更前停止點之距離達特定距離的時點，又，可為當距變更前停止點之距離未達特定距離、且上限速度VNB未達特定速度VSL的時點。即，改變常用止動模式NB之停止點(模式)的時機係可根據速度與距停止點之距離中至少任一者來進行判斷。
又，雖例示了以訊號機為基準來設定停止點SPE的情況，但亦可以先發列車之位置等為基準來進行設定，該情況中，亦可藉由將常用止動模式NB之停止點SPN於途中變更至遠處，而不會過度妨礙列車2之行進，可抑制無端地實施緊急止動的機率。
另外，如上述般改變常用止動模式NB之停止點的系統中，在改變常用止動模式NB之停止點前、且輸入有距定點停車位置(地上元件P0)的距離，換言之，於ATO中設定好距定點停車位置之目標速度模式的條件下，列車2速度V即便超過常用止動模式NB所規定的上限速度VNB，亦可停止常用止動指令之輸出，將常用止動模式NB的止動控制無效化。
如此一來，例如，因可避開圖6所示之斜線區域中的止動樣態，不會影響常用止動模式NB之停止點(模式)的變更，可順暢且快速地使列車2行進至定點停車位置。又，藉由以改變常用止動模式NB之停止點(模式)前為條件，可避免基於常用止動模式NB之止動控制被意外解除之情況。
然而，將基於常用止動模式NB之止動控制無效化的情況中，會於列車2之運轉台監視器及/或地上裝置側監視器處，顯示基於常用止動模式NB之止動控制無效化的警報。
1‧‧‧列車控制裝置
2‧‧‧列車
3‧‧‧車上裝置
4‧‧‧速度發電機(TG、tachogenerator)
5‧‧‧車上元件
6‧‧‧路線
7‧‧‧地上元件
31‧‧‧電報接收部
32‧‧‧速度計算部
33‧‧‧模式產生部
34‧‧‧速度檢測部
35‧‧‧煞車輸出部

Claims (7)

  1. 一種列車控制系統，係根據距停止點之距離來設定上限速度模式，當列車速度超過該上限速度時便輸出止動指令；其中，該上限速度模式係設定為緊急用止動模式、及停止點較該緊急用止動模式之停止點更近側的常用止動模式；降低該常用止動模式之上限速度的途中，在不超過該緊急用止動模式停止點之範圍內，將該常用止動模式之停止點改變至更遠方。
  2. 如申請專利範圍第1項之列車控制系統，其中，根據距停止點之距離與速度中至少任一者來判斷該上限速度模式之變更時機。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之列車控制系統，其中，將設定於較自動列車運轉中之定點停車位置更近側的該常用止動模式之停止點，改變至較該定點停車位置更遠方。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之列車控制系統，其中，將該常用止動模式之停止點改變至該緊急用止動模式之停止點。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之列車控制系統，其中，從改變停止點之時點開始，於特定距離內將上限速度保持固定，然後，朝變更後之停止點而漸漸降低上限速度。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之列車控制系統，其中，以輸入距自動列車運轉中距定點停車位置之距離、且於該常用止動模式之停止點變更前為條件，停止基於該常用止動模式的止動指令之輸出。
  7. 如申請專利範圍第6項之列車控制系統，其中，於停止該止動指令輸出時發出警報。
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