TWI579176B - 列車控制系統（一） - Google Patents

Description

列車控制系統(一)

本發明係關於一種列車控制系統，尤其關於一種利用無線測距來進行列車之位置檢測以進行列車之控制的列車控制系統。

以往利用所謂的無線測距方式之列車控制系統，係於列車搭載車上無線機，在沿著該列車行走之軌道沿線所設置之複數沿線無線機之間形成無線網路，來測量車上無線機之車上天線與沿線無線機之沿線天線的無線傳輸延遲(時間)以感測列車位置，基於該感測到之列車位置來進行列車控制。

此外，利用如此之無線測距方式之列車控制系統，以往所揭示之技術係例如具備有：無線列車位置感測機構，係基於行走於既定軌道之列車上所搭載之車上無線機以及於地面既定位置所設之地面無線機間的無線傳遞時間來感測該既定軌道之列車位置；行走距離算出機構，係基於連接於列車車軸之速度發電機的輸出訊號來算出既定軌道之列車行走距離；暫時基準位置設定機構，係將由無線列車位置感測機構所感測之列車位置設定為既定暫時基準位置；以及列車位置感測算出機構，係從該暫時基準位置設定機構所設定之暫時基準位置，基於由行走距離算出機構所算出之行走距離來感測既定軌道之列車位置(例如參見日本特開2007-331629號公報)。

但是，於前述以往技術，通常係將鐵道路線分割為複數控制區分，而設定對各控制區間進行管理之沿線無線機，而 對此等各控制區間之沿線無線機進行控制之地面裝置係對於在該控制區間內所管理之所有列車分配通訊時機與頻率等通訊資源。於是，於1個控制區間內，可分配通訊資源之列車車輛數受限，此為問題所在。是以，當列車超過可管理列車車輛數而進入控制區間之情況，將無法對該列車來分配通訊資源，而變得無法控制該列車，而有該列車因安全保護機制而被停止控制之問題。

此外，當控制區分設定在車站間之情況，為了避免超過可管理列車車輛數，不得不於控制區分之前面即停車，而會導致降低旅客服務品質，且例如若停車於架線空氣區間(air section)會導致架線之損傷，此同樣成為問題。

本發明係鑑於上述問題點所得者，其目的在於提供一種列車控制系統，可確實地控制控制區間內之各列車，可防止安全保護機制所致停止控制等，可謀求旅客服務之提升。

本發明為了達成前述目的，申請專利範圍第1項之發明的列車控制系統，係具備有：行走於既定軌道之列車上所搭載之車上無線機；於地面既定位置所設之沿線無線機；以及地面裝置，係設置於被設定在該軌道之各控制區分處，以可對隸屬於該控制區分之該沿線無線機進行收訊發訊的方式連接著；其中該地面裝置係基於該車上無線機與該沿線無線機之間之無線傳遞時間來感測該控制區分內之列車位置，且當判斷於本身之控制區分內達到可管理列車車輛數或是有達到 可能性之情況下，則和達到可管理列車車輛數之控制區分成為鄰接之控制區分處所設置之地面裝置在預定朝向該控制區分行走之列車於車站停車中之時，係使得預定通過該控制區分之交界的列車待機於該車站而限制其出發。

申請專利範圍第2項之發明係一種列車控制系統，係具備有：行走於既定軌道之列車上所搭載之車上無線機；於地面既定位置所設之沿線無線機；以及地面裝置，係設置於被設定在該軌道之各控制區分處，以可對隸屬於該控制區分之該沿線無線機進行收訊發訊的方式連接著；其中該地面裝置係基於該車上無線機與該沿線無線機之間之無線傳遞時間來感測該控制區分內之列車位置，且當判斷於本身之控制區分內達到可管理列車車輛數或是有達到可能性之情況下，則和達到可管理列車車輛數之控制區分成為鄰接之控制區分處所設置之地面裝置在列車朝向該控制區分行走中之情況，係掌握各控制區分內之可管理列車車輛數之殘量而對朝向各控制區分之交界行走之列車發出減速指令使其前進，一旦該控制區分之可管理列車車輛數出現空暇之時，乃解除對該控制區分之減速指令而允許前進。

申請專利範圍第3項之發明係一種列車控制系統，係具備有：行走於既定軌道之列車上所搭載之車上無線機；於地面既定位置所設之沿線無線機；以及地面裝置，係設置於被設定在該軌道之各控制區分處， 以可對隸屬於該控制區分之該沿線無線機進行收訊發訊的方式連接著；其中該地面裝置係基於該車上無線機與該沿線無線機之間之無線傳遞時間來感測該控制區分內之列車位置，且當判斷於本身之控制區分內達到可管理列車車輛數或是有達到可能性之情況下，則和達到可管理列車車輛數之控制區分成為鄰接之控制區分處所設置之地面裝置在列車朝向該控制區分行走中之時，係避開存在於該軌道上之不可停止區域來對該列車進行停止控制。

申請專利範圍第4項之發明係一種列車控制系統，係具備有：行走於既定軌道之列車上所搭載之車上無線機；於地面既定位置所設之沿線無線機；以及地面裝置，係設置於被設定在該軌道之各控制區分處，以可對隸屬於該控制區分之該沿線無線機進行收訊發訊的方式連接著；其中該地面裝置係基於該車上無線機與該沿線無線機之間之無線傳遞時間來感測該控制區分內之列車位置；在該運行管理裝置判斷於該地面裝置之控制區分內達到可管理列車車輛數或是有達到可能性之情況下，當預定朝向該控制區分行走之列車於車站停車中之情況，係使得預定通過該控制區分之交界的列車待機於該車站而限制其出發。

申請專利範圍第5項之發明係一種列車控制系統，係具備有：行走於既定軌道之列車上所搭載之車上無線機； 於地面既定位置所設之沿線無線機；以及地面裝置，係設置於被設定在該軌道之各控制區分處，以可對隸屬於該控制區分之該沿線無線機進行收訊發訊的方式連接著；其中該地面裝置係基於該車上無線機與該沿線無線機之間之無線傳遞時間來感測該控制區分內之列車位置；在該運行管理裝置判斷於該地面裝置之控制區分內達到可管理列車車輛數或是有達到可能性之情況下，當列車朝向該控制區分行走中之情況，係掌握各控制區分內之可管理列車車輛數之殘量，對朝向各控制區分之交界行走之列車發出減速指令使其前進，一旦該控制區分之可管理列車車輛數出現空暇之時，乃解除對該控制區分之減速指令使其前進。

申請專利範圍第6項之發明係一種列車控制系統，係具備有：行走於既定軌道之列車上所搭載之車上無線機；於地面既定位置所設之沿線無線機；以及地面裝置，係設置於被設定在該軌道之各控制區分處，以可對隸屬於該控制區分之該沿線無線機進行收訊發訊的方式連接著；其中該地面裝置係基於該車上無線機與該沿線無線機之間之無線傳遞時間來感測該控制區分內之列車位置；在該運行管理裝置判斷於該地面裝置之控制區分內達到可管理列車車輛數或是有達到可能性之情況下，設置於該控制區分之地面裝置在列車朝向該控制區分行走中之時係避開存在於該軌道上之不可停止區域來對該列車進行停止控制 。

依據申請專利範圍第1項之發明，由於當行走於本身之控制區分內之列車車輛數達到可管理列車車輛數或是有達到可能性之情況下，在列車預定朝向達到可管理列車車輛數或是有達到可能性之控制區分行走之情況係藉由地面裝置來使得預定通過交界之列車待機於車站而限制其出發，故可確實防止無法控制之列車進入控制區分內，可確實控制區分內之各列車，可防止安全保護機制所致停止控制等。

依據申請專利範圍第2項之發明，由於當判斷達到可管理列車車輛數或是有達到可能性之情況下係藉由地面裝置來掌握各控制區分內之可管理列車車輛數之殘量，對朝向各控制區分之交界行走之列車發出減速指令使其前進，故可確實防止無法控制之列車進入控制區分內，可確實控制區分內之各列車，可防止安全保護機制所致停止控制等。此外，由於藉由減速指令來使得列車前進，故列車不會停止於軌道之中途，可謀求旅客服務之提升。

依據申請專利範圍第3項之發明，由於在本身之控制區分內達到可管理列車車輛數或是有達到可能性之情況下不得不對列車進行停止控制之時，可藉由地面裝置來避開架線空氣區間、坡度區間、平交道等不可停止區域而進行停止控制，故可確實防止架線空氣區間等損傷。

依據申請專利範圍第4項之發明，由於當行走於本身之控制區分內之列車車輛數達到可管理列車車輛數或是有達到可能性之情況下，在列車預定朝向達到可管理列車車輛數或是有達到可能性之控制區分行走之時係藉由運行管理裝置來 使得預定通過交界之列車待機於車站而限制其出發，故可確實防止無法控制之列車進入控制區分內，可確實控制區分內之各列車，可防止安全保護機制所致停止控制等。

依據申請專利範圍第5項之發明，由於當判斷達到可管理列車車輛數或是有達到可能性之情況下係藉由運行管理裝置來掌握各控制區分內之可管理列車車輛數之殘量，對朝向各控制區分之交界行走之列車發出減速指令使其前進，故可確實防止無法控制之列車進入控制區分內，可確實控制區分內之各列車，可防止安全保護機制所致停止控制等。此外，由於藉由減速指令來使得列車前進，故列車不會停止於軌道中途，可謀求旅客服務之提升。

依據申請專利範圍第6項之發明，當於本身之控制區分內達到可管理列車車輛數或是有達到可能性之情況下而不得不對列車進行停止控制之時，由於可藉由運行管理裝置來避開架線空氣區間、坡度區間、平交道等不可停止區域來進行停止控制，而可確實防止架線空氣區間等損傷。

以下，針對本發明之實施形態參見圖式來說明。

圖1係顯示本發明之列車控制系統之實施形態之概略構成圖，於本實施形態，行走於既定軌道1上之列車2係搭載有車上裝置3。此車上裝置3具有以CPU為中心所構成之運算處理部(未圖示)，可進行列車2之速度控制、制動控制等各種控制。

此外，於列車2上搭載有和車上裝置3相連接之車上無線機4，於列車2之軌道1上設置有用以和車上無線機4進行資訊 之收訊發訊的複數沿線無線機5。此外，如圖2所示般，此等沿線無線機5被區分為沿著軌道1所形成之複數控制區分，屬於既定控制區分之沿線無線機5係和行走於該控制區分內之列車2的車上無線機4之間進行資訊之收訊發訊。

此外，對應於此等各控制區分設置有地面裝置6，此地面裝置6分別連接著屬於設置地面裝置6之控制區分的沿線無線機5。各地面裝置6相互連接，各地面裝置6可和各地面裝置6之間進行資訊之收訊發訊。再者，於各地面裝置6連接著進行列車2之沿線運行管理的運行管理裝置7。

此外，運行管理裝置7係將列車2之編號資訊以及行車資訊送往各地面裝置6，各地面裝置6藉由測量進行沿線無線機5與車上無線機4之通訊之際的通訊時間來運算沿線無線機5與列車2之距離，感測對應編號之列車2目前存在於控制區分之何處位置。然後，從地面裝置6經由沿線無線機5以及車上無線機4來傳送基於列車位置資訊之限制速度或可行走距離之資訊，車上裝置3依循本列車2之煞車性能來生成速度圖案，當行走速度超過速度圖案時乃控制煞車裝置進行減速以成為速度圖案以下之速度。

此處，地面裝置6係感測所設置之控制區分內所有列車位置，對各列車2分配通訊時機、頻率等。於此情況，以1個地面裝置6所能管理之列車2車輛數係被事先決定，當超過此可管理列車車輛數之情況，將無法對超過部分之列車2進行通訊，而成為無法進行此列車2之管理。是以，於本實施形態，各地面裝置6若判斷本身控制區分內已達可管理列車車輛數或是可能達到可管理列車車輛數之情況，乃對各地面裝置6 發送相關意旨。然後，當列車2打算前往已達可管理列車車輛數或是可能達到可管理列車車輛數之控制區分的情況，若對應之列車2正停在車站8，則各地面裝置6會使得預定通過各控制區分之交界的列車2待機於車站8而限制其出發。

此外，當於發送了判斷在本身之控制區分內達到可管理列車車輛數或是有達到可管理列車車輛數之可能性之意旨的訊息後，已經有列車2從車站8朝該控制區分出發之情況，地面裝置6係掌握各控制區分內之可管理列車車輛數之殘量，對朝向各控制區分之交界來行走之列車2發出減速指令使其前進，若於該控制區分之可管理列車車輛數出現空暇之情況，乃解除對該控制區分之減速指令而允許前進。

再者，當於發送了判斷在本身之控制區分內達到可管理列車車輛數或是有達到可管理列車車輛數之可能性之意旨的訊息後，列車2已經朝向該控制區分行走，而不得不對列車2進行停止控制之情況，地面裝置6乃會避開於運行管理裝置7之資料庫所事先定義之架線空氣區間、坡度區間、平交道等不可停止區域來進行停止控制。

其次，針對本實施形態之控制動作，參見圖3所示流程圖來說明。

首先，於沿線無線機5與車上無線機4之間進行通訊並測量此通訊時間，藉此，各地面裝置6會運算沿線無線機5與列車2之距離，感測列車2現在究竟存在於控制區分之何位置(ST1)。

然後，從地面裝置6經由沿線無線機5以及車上無線機4來發送基於列車位置資訊之限制速度或可行走距離之資訊， 車上裝置3依照本列車2之煞車性能來生成速度圖案，並依照此速度圖案來進行列車2之行走控制。

然後，各地面裝置6會判斷行走於本身之控制區分內之列車車輛數是否達到可管理列車車輛數或是有達到可管理列車車輛數之可能性(ST2)，當達到可管理列車車輛數或是有達到之可能性的情況下(ST2：YES)，乃對各地面裝置6發送關於該意旨之訊息(ST3)。然後，各地面裝置6朝達到可管理列車車輛數或是有達到可能性之控制區分，基於從運行管理裝置7送來之列車2之編號資訊、行車資訊，當列車2預定行走之情況，判斷對應之列車2是否於車站8停車中(ST4)，當於車站8停車中之情況(ST4：YES)，乃使得預定通過各控制區分之交界的列車2於車站8待機而限制出發(ST5)。

此外，當發送了判斷於本身之控制區分內達到可管理列車車輛數或是有達到可能性之意旨的訊息後，列車2並未停於車站8而已經朝該控制區分出發之情況(ST4：NO)，乃藉由地面裝置6來掌握各控制區分內之可管理列車車輛數之殘量，當有朝各控制區分之交界行走之列車2的情況下(ST6：YES)，在不會於超過可管理列車車輛數之控制區分之前停止之情況(ST7：NO)乃對列車2發出減速指令使其前進(ST8)。

再者，當發送了判斷於本身之控制區分內達到可管理列車車輛數或是有達到可能性之意旨的訊息後，列車2已經朝向該控制區分行走，而不得不對列車2進行停止控制之情況(ST7：YES)，地面裝置6會避開於運行管理裝置7之資料庫所事先定義之架線空氣區間、坡度區間、平交道來進行停止控制(ST9)。

如以上所述，於本實施形態中，當行走於本身之控制區分內之列車車輛數達到可管理列車車輛數或是有達到可能性之情況，乃藉由地面裝置6而在列車2預定朝向達到可管理列車車輛數或是有達到可能性之控制區分行走之情況下使得預定通過交界之列車2待機於車站8來限制其行進，故可確實防止無法控制之列車2進入控制區分內，可確實控制控制區分內之各列車2，可防止因安全保護機制所致停止控制等，其結果，可謀求旅客服務之提升。

此外，當判斷達到可管理列車車輛數或是有達到可能性之情況，係藉由地面裝置6來掌握各控制區分內之可管理列車車輛數之殘量，對朝向各控制區分之交界行走之列車2發出減速指令使其前進，可確實防止無法控制之列車2進入控制區分內，可確實控制控制區分內之各列車2，可防止因安全保護機制所致停止控制等。此外，由於藉由減速指令來使得列車2行進，故列車2不會停止於軌道1之中途，可謀求旅客服務之提升。

再者，於本身之控制區分內當達到可管理列車車輛數或是有達到可能性之情況下不得不對列車2進行停止控制之情況，可藉由地面裝置6來避開架線空氣區間、坡度區間、平交道等不可停止區域來進行停止控制，而可確實防止架線空氣區間等損傷。

此外，於前述實施形態，當判斷於控制區分達到可管理列車車輛數或是有達到可能性之情況，係以地面裝置6來進行抑制從車站8出發或是減速控制或是不可停止區域以外之區域之停止控制，但亦可由運行管理裝置7取得來自各地面裝置 6之資訊，此運行管理裝置7來進行此等控制。

此外，本發明不限於前述實施形態，可基於本發明之旨趣進行各種變形。

1‧‧‧軌道

2‧‧‧列車

3‧‧‧車上裝置

4‧‧‧車上無線機

5‧‧‧沿線無線機

6‧‧‧地面裝置

7‧‧‧運行管理裝置

8‧‧‧車站

圖1係顯示本發明之列車控制系統之實施形態之列車部分的概略構成圖。

圖2係顯示本發明之列車控制系統之實施形態之概略構成圖。

圖3係顯示本發明之列車控制系統之實施形態之動作之流程圖。

1‧‧‧軌道

2‧‧‧列車

5‧‧‧沿線無線機

6‧‧‧地面裝置

7‧‧‧運行管理裝置

8‧‧‧車站

Claims (5)

1. 一種列車控制系統，係具備有：行走於既定軌道之列車上所搭載之車上無線機；於地面既定位置所設、可和該車上無線機之間進行資訊之收訊發訊之沿線無線機；以及複數之地面裝置，係設置於被設定在該軌道之各控制區分處，和隸屬於被設置有地面裝置本身之該控制區分之該沿線無線機連接著，並以彼此可進行資訊之收訊發訊的方式連接著；其中該複數之地面裝置係分別感測被設置有地面裝置本身之該控制區分內之列車位置，且當判斷被設置有地面裝置本身之控制區分內之列車車輛數達到可管理列車車輛數或是有達到可能性之情況下，乃對於其他地面裝置發訊關於此要旨之資訊。
2. 如申請專利範圍第1項之列車控制系統，其中對其他地面裝置之資訊之發訊後，和達到了可管理列車車輛數或是有達到可能性之控制區分成為鄰接之控制區分處所設置之地面裝置，在列車從設置有地面裝置本身之控制區分朝向達到可管理列車車輛數或是有達到可能性之該控制區分行走中之情況，係對朝向該控制區分行走之列車發出減速指令使其前進，一旦該控制區分之可管理列車車輛數出現空暇之時，乃解除對該控制區分之減速指令。
3. 如申請專利範圍第1項之列車控制系統，其中對其他地面裝置之資訊之發訊後，和達到了可管理列車車輛數或是有達到可能性之控制區分成為鄰接之控制區分處所設置之地面 裝置，在列車從設置有地面裝置本身之控制區分朝向達到了可管理列車車輛數或是有達到可能性之該控制區分行走中之時，係使得朝向該控制區分行走之列車避開存在於該軌道上之不可停止區域並停止。
4. 如申請專利範圍第1項之列車控制系統，其中對其他地面裝置之資訊之發訊後，和達到了可管理列車車輛數或是有達到可能性之控制區分成為鄰接之控制區分處所設置之地面裝置，在預定從設置有地面裝置本身之控制區分朝向達到了可管理列車車輛數或是有達到可能性之該控制區分行走的列車於車站處停車中之情況，係以使得該停車中的列車待機於該車站而不出發的方式來加以限制。
5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之列車控制系統，其中該複數之地面裝置係分別基於搭載於該列車之該車上無線機與該沿線無線機之間之無線傳遞時間來感測設置有地面裝置本身之該控制區分內之列車位置。