JP2024099315A - Train Control System - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、地上-車上間で無線通信により情報を交換して列車を制御する列車制御システムに関する。 The present invention relates to a train control system that controls trains by exchanging information between ground and on-board stations via wireless communication.
例えば、CBTC(Communication Based Train Control)と呼ばれる無線式の列車制御を行うシステムは、列車に搭載された車上制御装置と地上に設置された地上制御装置とが、地上側の無線局(沿線無線設備)及び車上側の無線局(車上無線設備)を介して無線通信により情報を交換して安全な列車運行(移動閉塞運転)を実現する。このような無線式の列車制御システムでは、電波法に規定されている免許を要しない小電力無線局が広く使用されている。しかし、小電力無線局は通信エリアが狭いため、地上側の無線局間に他の列車などの障害物が存在する場合、無線通信が不安定になり列車制御に影響を与える可能性がある。特に、隧道内や地下軌道においては、列車の車体等による電波の遮蔽などによって沿線無線設備の通信可能範囲が狭小化することが知られている。 For example, a wireless train control system called CBTC (Communication Based Train Control) realizes safe train operation (moving block operation) by exchanging information wirelessly between on-board control devices installed on trains and ground control devices installed on the ground via ground-side radio stations (wayside radio equipment) and on-board radio stations (on-board radio equipment). In such wireless train control systems, low-power radio stations that do not require a license as stipulated in the Radio Law are widely used. However, because low-power radio stations have a narrow communication area, if there are obstacles such as other trains between the ground-side radio stations, the wireless communication may become unstable, affecting train control. It is known that the communication range of wayside radio equipment is narrowed, especially in tunnels and underground tracks, due to radio wave shielding by the train body, etc.
上記のような無線式の列車制御システムにおける無線通信の安定化を図るための従来技術として、例えば、特許文献1に開示されている無線通信ネットワークシステムでは、2台の列車無線機(車上側の無線局)が列車の前部と後部に配置され、各列車無線機が有線ケーブルで接続されて互いに通信可能に構成されている。そして、互いに無線通信可能な沿線無線機(地上側の無線局)の間に列車が存在することで該各沿線無線機間における無線通信が阻害されるような場合に、当該列車に搭載された2台の列車無線機を利用して上記各沿線無線機間の情報伝達を中継する。これにより、無線通信ネットワークの信頼性を高めている。 For example, in the wireless communication network system disclosed in Patent Document 1 as a conventional technology for stabilizing wireless communication in the wireless train control system described above, two train radios (on-board radio stations) are placed at the front and rear of a train, and each train radio is connected by a wired cable so that they can communicate with each other. Then, in cases where the presence of a train between wayside radios (ground-side radio stations) that can wirelessly communicate with each other disrupts wireless communication between the wayside radios, the two train radios installed on the train are used to relay information between the wayside radios. This increases the reliability of the wireless communication network.
しかし、上記のような従来技術については、無線局を搭載しない貨車等の車両を機関車で牽引する貨物列車や、故障車両を牽引する救援列車などが列車制御の対象に含まれる場合、貨物列車や救援列車などには前部及び後部のいずれか一方にしか車上側の無線局が配置されていない。このため、貨物列車や救援列車などが地上側の無線局の間に存在して該各無線局間における無線通信が阻害された場合に、貨物列車や救援列車などにより上記地上側の無線局間の情報伝達を中継することが困難になる。また、車上側の無線局が前部及び後部の両方に配置されている列車であっても、一方の無線局が故障したり、前後の無線局を接続する有線ケーブルに不具合が生じたりしても、上記地上側の無線局間の情報伝達を中継することができなくなる。このため、従来技術は、各種列車に対応可能な安定した無線通信環境を実現するという点で、改善の余地があった。 However, in the case of the above-mentioned conventional technology, when train control targets include freight trains in which a locomotive pulls vehicles such as freight cars that do not have radio stations, or rescue trains that pull broken-down vehicles, the freight trains and rescue trains have on-board radio stations only at either the front or rear. Therefore, if a freight train or rescue train is between ground-side radio stations and wireless communication between the respective radio stations is obstructed, it becomes difficult for the freight train or rescue train to relay information transmission between the above-mentioned ground-side radio stations. Furthermore, even if a train has on-board radio stations at both the front and rear, if one of the radio stations breaks down or if a problem occurs in the wired cable connecting the front and rear radio stations, it will no longer be possible to relay information transmission between the above-mentioned ground-side radio stations. For this reason, the conventional technology has room for improvement in terms of realizing a stable wireless communication environment that can be used with various trains.
本発明は上記の点に着目してなされたもので、各種列車に対応可能な安定した無線通信環境により地上-車上間で確実に情報を伝達して安全な列車運行を実現できる列車制御システムを提供することを目的とする。 The present invention was made with the above points in mind, and aims to provide a train control system that can reliably transmit information between ground and on-board stations in a stable wireless communication environment that is compatible with various types of trains, ensuring safe train operation.
上記の目的を達成するため本発明の一態様は、軌道沿いに設置された複数の無線局を介して地上装置から列車の車上装置に保安上の停止点情報を無線送信する列車制御システムを提供する。この列車制御システムにおいて、前記地上装置は、軌道上の列車位置を基に各無線局の通信可能範囲を求め、前記列車が前方の全無線局の通信可能範囲外となる通信限界点情報を前記車上装置に無線送信し、前記車上装置は、受信した前記停止点情報及び前記通信限界点情報に基づいて列車制御を行う。 To achieve the above object, one aspect of the present invention provides a train control system that wirelessly transmits safety stop point information from ground equipment to the on-board equipment of the train via multiple radio stations installed along the track. In this train control system, the ground equipment determines the communication range of each radio station based on the train's position on the track, and wirelessly transmits communication limit point information, where the train is outside the communication range of all radio stations ahead, to the on-board equipment, which then controls the train based on the received stop point information and communication limit point information.
上記のように本発明に係る列車制御システムによれば、他の列車の在線状況によって無線通信が不安定になる区間に制御対象の列車を進入させない列車制御が可能になるので、地上-車上間の安定的な無線通信環境を維持することができる。このような列車制御システムでは、列車の前部及び後部の両方に無線設備を設ける必要がないので、貨物列車や救援列車などにも対応することが可能である。よって、各種列車に対応可能な安定した無線通信環境により地上-車上間で確実に情報を伝達して安全な列車運行を実現することができる。 As described above, the train control system of the present invention enables train control that prevents the train being controlled from entering a section where wireless communication becomes unstable due to the presence of other trains on the line, so a stable wireless communication environment between the ground and on-board can be maintained. Such a train control system does not require wireless equipment to be installed at both the front and rear of the train, so it can also be used with freight trains, rescue trains, and the like. Therefore, a stable wireless communication environment that can be used with various trains can ensure the reliable transmission of information between the ground and on-board, ensuring safe train operation.
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明に係る列車制御システムの一実施形態を示す概略構成図である。
図1において、本実施形態の列車制御システム1は、地上に設置された地上制御装置2と、列車Tが走行する軌道Rに沿って設置された複数の沿線無線設備3(3A,3B,3C…)と、軌道R上の各列車Tに搭載された車上制御装置4及び車上無線設備5と、を備えて構成される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of a train control system according to the present invention.
In FIG. 1, the train control system 1 of this embodiment is configured to include a ground control device 2 installed on the ground, a plurality of wayside radio equipment 3 (3A, 3B, 3C, ...) installed along a track R along which a train T runs, and an on-board control device 4 and on-board radio equipment 5 mounted on each train T on the track R.
地上制御装置2及び複数の沿線無線設備3は、有線又は無線により双方向の通信が可能となるように接続されている。地上制御装置2は、地上データベース(図示せず)を有している。地上データベースは、軌道Rの沿線情報(沿線無線設備3及び信号機Sの設置位置、軌道R上の終端点の位置、並びに、隧道及び地下軌道区間の場所等)、軌道Rを走行する各列車Tの車両情報(車種、編成長、識別子等)、軌道Rに沿って設置されている複数の地上子に関する情報(各地上子の識別子(ID)及び設置位置)などを含んでいる。 The ground control device 2 and the multiple wayside radio equipment 3 are connected so as to enable two-way communication by wire or wirelessly. The ground control device 2 has a ground database (not shown). The ground database includes wayside information of the track R (installation positions of the wayside radio equipment 3 and signals S, the positions of the terminal points on the track R, and the locations of tunnels and underground track sections, etc.), vehicle information of each train T running on the track R (type of train, length of train, identifier, etc.), information on the multiple ground coils installed along the track R (identifiers (ID) and installation positions of each ground coil), etc.
本実施形態の列車制御システム1は、地上制御装置2と各列車Tの車上制御装置4とが、各沿線無線設備3及び各列車Tの車上無線設備5を介して無線通信により各種情報を交換し、該交換した情報を基に各列車Tの制御を行う。このような列車制御システム1は、CBTC方式の列車制御を行うシステムとして好適である。本実施形態では、地上制御装置2が本発明の「地上装置」に相当し、複数の沿線無線設備3が本発明の「複数の無線局」に相当し、車上制御装置4及び車上無線設備5が本発明の「車上装置」に相当する。 In the train control system 1 of this embodiment, the ground control device 2 and the on-board control device 4 of each train T exchange various information by wireless communication via each wayside radio equipment 3 and the on-board radio equipment 5 of each train T, and each train T is controlled based on the exchanged information. Such a train control system 1 is suitable as a system for performing train control using the CBTC method. In this embodiment, the ground control device 2 corresponds to the "ground device" of the present invention, the multiple wayside radio equipment 3 corresponds to the "multiple radio stations" of the present invention, and the on-board control device 4 and on-board radio equipment 5 correspond to the "on-board device" of the present invention.
以下、本実施形態による列車制御システム1の各構成要素について詳しく説明する。
図2は、本実施形態による列車制御システム1の具体的な構成例を示すブロックである。
図2において、地上制御装置2は、例えば、列車位置更新部20と、停止点決定部21と、停止点距離計算部22と、通信可能範囲決定部23と、通信限界点距離計算部24と、データ記憶部25と、データ修正部26と、制御コマンド作成部27と、制御コマンド送信部28と、を有している。
Each component of the train control system 1 according to this embodiment will be described in detail below.
FIG. 2 is a block diagram showing a specific configuration example of the train control system 1 according to this embodiment.
In Figure 2, the ground control device 2 has, for example, a train position update unit 20, a stop point determination unit 21, a stop point distance calculation unit 22, a communication range determination unit 23, a communication limit point distance calculation unit 24, a data memory unit 25, a data correction unit 26, a control command creation unit 27, and a control command transmission unit 28.
列車位置更新部20には、各沿線無線設備3の無線送受信部30で受信される各列車Tの在線位置を示す情報が与えられる。各沿線無線設備3の無線送受信部30は、各列車Tの車上無線設備5との間で地上アンテナ31を介して無線信号を送受信するように構成されている。列車位置更新部20は、上記各列車Tの在線位置を示す情報を集約して、軌道R上に在線する全ての列車Tの位置を把握し、その結果を纏めて路線図上にマッピングした列車位置情報を作成して記憶する。該記憶した列車位置情報は、各沿線無線設備3から新たな情報が与えられる都度更新される。列車位置情報には、例えば、軌道R上の各列車Tの先頭(前端)位置を示す情報が各列車Tの識別子に対応付けて記憶されている。列車位置更新部20で更新された列車位置情報は、停止点決定部21及び通信可能範囲決定部23にそれぞれ伝えられる。 The train position update unit 20 is provided with information indicating the track position of each train T received by the radio transmission/reception unit 30 of each wayside radio equipment 3. The radio transmission/reception unit 30 of each wayside radio equipment 3 is configured to transmit and receive radio signals between the on-board radio equipment 5 of each train T via the ground antenna 31. The train position update unit 20 aggregates the information indicating the track position of each train T, grasps the positions of all trains T on the track R, and creates and stores train position information that compiles the results and maps them on a route map. The stored train position information is updated each time new information is provided from each wayside radio equipment 3. The train position information includes, for example, information indicating the head (front end) position of each train T on the track R, which is stored in association with the identifier of each train T. The train position information updated by the train position update unit 20 is transmitted to the stop point determination unit 21 and the communication range determination unit 23, respectively.
停止点決定部21は、列車位置更新部20から伝えられた列車位置情報と、軌道Rに沿って設置されている信号機Sの現示情報と、軌道Rの終端点の位置情報とに基づいて、軌道R上の各列車Tにそれぞれ対応した保安上の停止点Psを決定する。具体的に、停止点決定部21は、軌道R上の各列車Tについて、制御対象とする列車(自列車)の走行方向で前方に存在する他の列車(先行列車)の後端の位置、自列車の前方にある停止現示の信号機Sの位置、及び自列車が走行する軌道Rの終端点の位置の中から、自列車に最も近い地点を選択し、該選択した地点を自列車の保安上の停止点Psに決定する。 The stop point determination unit 21 determines a safety stop point Ps corresponding to each train T on the track R based on the train position information transmitted from the train position update unit 20, the current indication information of the signal S installed along the track R, and the position information of the end point of the track R. Specifically, for each train T on the track R, the stop point determination unit 21 selects the point closest to the train to be controlled from among the rear end position of the other train (preceding train) ahead of the train to be controlled in the running direction, the position of the signal S with a stop indication ahead of the train to be controlled, and the position of the end point of the track R on which the train to be controlled runs, and determines the selected point as the safety stop point Ps of the train to be controlled.
先行列車の後端の位置に関しては、まず、列車位置更新部20からの列車位置情報を使用して、自列車が走行する軌道R上の前方に存在する先行列車が特定される。そして、前述した地上データベースの各列車Tの車両情報を参照して、先行列車の編成長が求められ、先行列車の先頭位置及び編成長に従って後端の位置が算出される。また、停止現示の信号機Sの位置に関しては、まず、軌道Rの沿線に設置されている各信号機Sの現示状態を制御する信号制御装置(図示せず)から地上制御装置2に随時与えられる各信号機Sの現示情報を使用して、自列車の前方にある停止現示の信号機Sが特定される。そして、地上データベースの沿線情報を使用して、停止現示の信号機Sの設置位置が決められる。さらに、軌道Rの終端点の位置に関しては、地上データベースの沿線情報を使用して、自列車が走行する軌道Rにおける前方側の終端点の位置が決められる。 Regarding the position of the rear end of the preceding train, first, the preceding train that exists ahead of the train on the track R on which the train itself runs is identified using the train position information from the train position update unit 20. Then, the train length of the preceding train is obtained by referring to the vehicle information of each train T in the ground database described above, and the position of the rear end is calculated according to the head position and train length of the preceding train. Regarding the position of the stop signal S, first, the stop signal S ahead of the train itself is identified using the indication information of each signal S given from time to time to the ground control device 2 by a signal control device (not shown) that controls the indication state of each signal S installed along the track R. Then, the installation position of the stop signal S is determined using the trackside information in the ground database. Furthermore, regarding the position of the terminal point of the track R, the position of the front terminal point on the track R on which the train itself runs is determined using the trackside information in the ground database.
上記のような先行列車の後端の位置、停止現示の信号機の位置、及び軌道Rの終端点の位置の中で、自列車に最も近い地点は、列車運行の安全を保つために自列車が進入してはいけない保安上の停止点Psとなる。つまり、保安上の停止点Psは、その手前までに列車を停止させなければならない走行限界点を表している。停止点決定部21で決定された各列車Tの保安上の停止点Psは、列車位置更新部20からの列車位置情報と一緒に停止点距離計算部22に伝えられる。 Among the above-mentioned positions of the rear end of the preceding train, the position of the stop signal, and the position of the end point of the track R, the point closest to the train itself is the safety stop point Ps, which the train itself must not enter in order to ensure the safety of train operation. In other words, the safety stop point Ps represents the running limit point before which the train must be stopped. The safety stop point Ps of each train T determined by the stop point determination unit 21 is transmitted to the stop point distance calculation unit 22 together with the train position information from the train position update unit 20.
停止点距離計算部22は、停止点決定部21から伝えられる各列車Tの保安上の停止点Ps及び列車位置情報を使用して、各列車Tの先頭位置から保安上の停止点Psまでの停止点距離をそれぞれ計算する。そして、停止点距離計算部22で計算された各列車Tの停止点距離を示す情報が、停止点距離計算部22から制御コマンド作成部27に伝えられる。 The stopping point distance calculation unit 22 calculates the stopping point distance from the leading position of each train T to the safety stopping point Ps using the safety stopping point Ps and train position information of each train T transmitted from the stopping point determination unit 21. Then, information indicating the stopping point distance of each train T calculated by the stopping point distance calculation unit 22 is transmitted from the stopping point distance calculation unit 22 to the control command creation unit 27.
通信可能範囲決定部23は、前述した列車位置更新部20で更新された列車位置情報と、データ記憶部25に記憶されている各沿線無線設備3の通信可能範囲データとに基づいて、軌道R上の各列車Tの車種及び在線位置、並びに、各沿線無線設備3の稼働状態などを考慮しながら、各沿線無線設備3にそれぞれ対応した実際の通信可能範囲を決定する。各沿線無線設備3の通信可能範囲データは、各沿線無線設備3と各列車Tとの間(地上-車上間)で行われる無線通信における受信電力に基づく通信可能な範囲を示すデータである。 The communication range determination unit 23 determines the actual communication range corresponding to each wayside radio equipment 3 based on the train position information updated by the train position update unit 20 described above and the communication range data of each wayside radio equipment 3 stored in the data storage unit 25, while taking into consideration the type of train T and its current position on the track R, as well as the operating status of each wayside radio equipment 3. The communication range data of each wayside radio equipment 3 is data indicating the communication range based on the received power in wireless communication between each wayside radio equipment 3 and each train T (between the ground and on board).
図3は、地上-車上間の無線通信での受信電力の基本的なモデルを説明するための概念図である。図3に示す曲線PRは、軌道Rを走行する列車Tにおける車上無線設備5の位置を横軸に取り、沿線無線設備3の地上アンテナ31から送信される無線信号を車上無線設備5で受信したときの電力(dBm)を縦軸に取った場合の当該受信電力の変化を示している。なお、本実施形態では、車上無線設備5が無線送受信部50及び車上アンテナ51を有しており(図2)、該車上アンテナ51が列車Tの先頭部分に設置されている。このモデルでは、列車Tが沿線無線設備3の地上アンテナ31に近づくにつれて、車上無線設備5での受信電力PRが徐々に増加し、車上アンテナ51が地上アンテナ31の位置に達すると受信電力PRが最大となり、車上アンテナ51が地上アンテナ31から遠ざかるにつれて受信電力PRが急激に減少する。 Figure 3 is a conceptual diagram for explaining a basic model of the received power in ground-to-train wireless communication. The curve PR shown in Figure 3 shows the change in the received power when the horizontal axis is the position of the on-board wireless equipment 5 of the train T traveling on the track R and the vertical axis is the power (dBm) when the on-board wireless equipment 5 receives a wireless signal transmitted from the ground antenna 31 of the wayside wireless equipment 3. In this embodiment, the on-board wireless equipment 5 has a wireless transceiver 50 and an on-board antenna 51 (Figure 2), and the on-board antenna 51 is installed at the front of the train T. In this model, as the train T approaches the ground antenna 31 of the wayside wireless equipment 3, the received power PR at the on-board wireless equipment 5 gradually increases, and when the on-board antenna 51 reaches the position of the ground antenna 31, the received power PR is maximized, and as the on-board antenna 51 moves away from the ground antenna 31, the received power PR rapidly decreases.
このような車上無線設備5での受信電力PRの変化に対して、地上-車上間で安定に無線通信を行うことができる受信電力PRの下限値(以下、「安定通信限界値」とする)PRLを設定することにより、沿線無線設備3(地上アンテナ31)の設置位置を基準点にして軌道Rに沿って前後に広がる通信可能範囲Acを定義することができる。なお、図3のモデルでは、地上-車上間で双方向通信を行うので、沿線無線設備3及び車上無線設備5は同等の送受信性能を有するものとしている。沿線無線設備3及び車上無線設備5の送受信性能に差異がある場合には、性能が劣る側に合わせて安定通信限界値PRLを増大させる側に補正して通信可能範囲Acを狭める必要がある。 By setting a lower limit value PR (hereinafter referred to as "stable communication limit value") PR L of the receiving power PR at which stable wireless communication can be performed between the wayside and the on-board in response to such changes in the receiving power PR at the on-board radio equipment 5, it is possible to define a communication range Ac that spreads forward and backward along the track R with the installation position of the wayside radio equipment 3 (ground antenna 31) as the reference point. Note that in the model of FIG. 3, since two-way communication is performed between the wayside and the on-board radio equipment, it is assumed that the wayside radio equipment 3 and the on-board radio equipment 5 have equivalent transmission and reception performance. If there is a difference in the transmission and reception performance of the wayside radio equipment 3 and the on-board radio equipment 5, it is necessary to narrow the communication range Ac by correcting it to increase the stable communication limit value PR L to match the side with poorer performance.
上記のように基本的なモデルに従って定義される沿線無線設備3の通信可能範囲Acは、通信相手となる列車Tの車種や走行方向(上り/下り方向)に応じて変わる。このため、各沿線無線設備3について、列車Tの車種及び走行方向にそれぞれ対応した通信可能範囲Acが事前に算出され、各々の通信可能範囲Acを示す通信可能範囲データが、データ記憶部25に記憶されている。 The communication range Ac of the wayside radio equipment 3 defined according to the basic model as described above varies depending on the type and running direction (upward/downward) of the train T with which it communicates. For this reason, the communication range Ac corresponding to the type and running direction of the train T is calculated in advance for each wayside radio equipment 3, and communication range data indicating each communication range Ac is stored in the data storage unit 25.
図4は、データ記憶部25に記憶されている通信可能範囲データの一例を示す図である。
図4の上段に示すように、データ記憶部25は、各沿線無線設備3A,3B,3C…について、通信相手となる列車の車種X,Y,Z毎に、下り方向に走行する列車Tの通信可能範囲Acを示す一対のデータD1,D2と、上り方向に走行する列車T’の通信可能範囲Ac’を示す一対のデータD3,D4とを纏めたテーブル(通信可能範囲データ)を記憶している。
FIG. 4 is a diagram showing an example of communication range data stored in the data storage unit 25. As shown in FIG.
As shown in the upper part of Figure 4, the data storage unit 25 stores a table (communication range data) for each wayside radio equipment 3A, 3B, 3C..., for each type of train X, Y, Z with which communication is to take place, which includes a pair of data D1, D2 indicating the communication range Ac of a train T traveling in the downward direction and a pair of data D3, D4 indicating the communication range Ac' of a train T' traveling in the upward direction.
このテーブルにおいて、列車の車種X,Y,Zは、旅客列車や貨物列車等の列車種別、編成長、車上無線設備5の種類などの違いを表している。また、下り列車Tに対応したデータD1は、図4の下段に示すように、沿線無線設備3(地上アンテナ31)の設置位置を基準点P0として、該基準点P0から第1限界点P1までの距離(D1=|P1-P0|)を表している。第1限界点P1は、下り列車Tの通信可能範囲Acにおいて上り方向側で通信が限界となる地点である。下り列車Tに対応したデータD2は、基準点P0から第2限界点P2までの距離(D2=|P2-P0|)を表している。第2限界点P2は、下り列車Tの通信可能範囲Acにおいて下り方向側で通信が限界となる地点である。上記のような下り列車Tに対応したデータD1,D2と同様に、上り列車T’に対応したデータD3は、基準点P0から第3限界点P3までの距離を(D3=|P3-P0|)表している。第3限界点P3は、上り列車T’の通信可能範囲Ac’において上り方向側で通信が限界となる地点である。上り列車T’に対応したデータD4は、基準点P0から第4限界点P4までの距離(D4=|P4-P0|)を表している。第4限界点P4は、上り列車T’の通信可能範囲Ac’において下り方向側で通信が限界となる地点である。 In this table, train types X, Y, and Z represent differences in train type (passenger train, freight train, etc.), length of train set, and type of on-board radio equipment 5. Data D1 corresponding to down train T, as shown in the lower part of FIG. 4, represents the distance (D1 = |P1-P0|) from reference point P0, which is the installation position of wayside radio equipment 3 (ground antenna 31), to first limit point P1. First limit point P1 is the point at which communication is limited on the upbound side in communication range Ac of down train T. Data D2 corresponding to down train T represents the distance (D2 = |P2-P0|) from reference point P0 to second limit point P2. Second limit point P2 is the point at which communication is limited on the downbound side in communication range Ac of down train T. Like the data D1 and D2 corresponding to the down train T as described above, the data D3 corresponding to the up train T' represents the distance from the reference point P0 to the third limit point P3 (D3 = |P3 - P0|). The third limit point P3 is the point where communication is limited on the up direction side in the communication range Ac' of the up train T'. The data D4 corresponding to the up train T' represents the distance from the reference point P0 to the fourth limit point P4 (D4 = |P4 - P0|). The fourth limit point P4 is the point where communication is limited on the down direction side in the communication range Ac' of the up train T'.
上記のように各沿線無線設備3A,3B,3C…における下り列車Tの通信可能範囲Ac及び上り列車T’の通信可能範囲Ac’は、当該地上アンテナ31の設置位置(基準点P0)を中心にして上り方向及び下り方向の各軌道Rに沿って広がっており、データD2及びD3に対応する部分は双方の通信可能範囲Ac,Ac’で重複している。 As described above, the communication range Ac of the down train T and the communication range Ac' of the up train T' at each wayside radio equipment 3A, 3B, 3C, etc., extend along each track R in the up and down directions, centered on the installation position (reference point P0) of the ground antenna 31, and the parts corresponding to data D2 and D3 overlap in both communication ranges Ac, Ac'.
ところで、一般的な無線設備は、経年や周囲環境の変化により送受信性能の低下や通信エラーレートの増加が起こり得る。本実施形態における各沿線無線設備3は、設置位置が固定された固定局であるので、各沿線無線設備3の間での無線通信における受信電力及び通信エラーレートが略一定となる性質を持つ。この性質を利用して、本実施形態では、データ修正部26が、各沿線無線設備3の間での無線通信における受信電力及び通信エラーレートの少なくとも一方の経時的な変化を監視及び評価し、その評価結果に応じてデータ記憶部25に記憶されているテーブルのデータD1~D4を修正するように構成されている。 Generally, wireless equipment can experience a decline in transmission/reception performance and an increase in communication error rate due to aging or changes in the surrounding environment. In this embodiment, each wayside wireless equipment 3 is a fixed station with a fixed installation location, and therefore has the property that the reception power and communication error rate in wireless communication between each wayside wireless equipment 3 are approximately constant. Taking advantage of this property, in this embodiment, the data correction unit 26 is configured to monitor and evaluate the change over time in at least one of the reception power and communication error rate in wireless communication between each wayside wireless equipment 3, and correct the data D1 to D4 in the table stored in the data storage unit 25 according to the evaluation result.
具体的に、データ修正部26には、隣り合う沿線無線設備3の間で相互に無線通信して得られる受信電力及び/又は通信エラーレートに関する情報が、各沿線無線設備3から所要の監視周期で伝えられる。データ修正部26は、各沿線無線設備3について、受信電力及び/又は通信エラーレートの経時的な変化率を算出して各々の受信状況を評価する。そして、データ修正部26は、データ記憶部25に記憶されているテーブルのデータD1~D4に、各沿線無線設備3にそれぞれ対応する上記変化率を乗じることによって、通信可能範囲データの修正処理を実行する。なお、複数の沿線無線設備3のいずれかが故障した場合にも、上記と同様にしてデータ修正部26が、故障した沿線無線設備の通信可能範囲データを修正する(データD1~D4を0mに変える)ことにより対処することが可能である。 Specifically, information on the reception power and/or communication error rate obtained by mutual wireless communication between adjacent wayside radio equipment 3 is transmitted from each wayside radio equipment 3 to the data correction unit 26 at a required monitoring period. The data correction unit 26 calculates the rate of change over time of the reception power and/or communication error rate for each wayside radio equipment 3 to evaluate the reception status of each equipment. The data correction unit 26 then executes a correction process for the communication range data by multiplying the data D1 to D4 in the table stored in the data storage unit 25 by the above-mentioned change rate corresponding to each wayside radio equipment 3. Note that even if any of the multiple wayside radio equipment 3 fails, the data correction unit 26 can deal with the situation by correcting the communication range data of the failed wayside radio equipment in the same manner as above (changing the data D1 to D4 to 0 m).
本実施形態における通信可能範囲決定部23は、上記のようにデータ修正部26により所要の監視周期で修正処理される通信可能範囲データと、列車位置更新部20の列車位置情報とを使用し、軌道R上の各列車Tの車種及び在線位置、並びに、各沿線無線設備3の稼働状態などを考慮して、各沿線無線設備3にそれぞれ対応した実際の通信可能範囲を決定する。 In this embodiment, the communication range determination unit 23 uses the communication range data corrected by the data correction unit 26 at the required monitoring cycle as described above and the train position information from the train position update unit 20 to determine the actual communication range corresponding to each wayside radio equipment 3, taking into consideration the type of train T and its current position on the track R, as well as the operating status of each wayside radio equipment 3, etc.
図5は、本記実施形態における複数の沿線無線設備3の通信可能範囲Ac,Ac’を説明するための概念図である。図5には、軌道R上における隧道又は地下軌道区間に沿って4つの沿線無線設備3A,3B,3C,3Dを設置した一例が図示されている。沿線無線設備3A~3Dの配置は、通常、地上制御装置2と列車Tの車上制御装置4との間で安定的な通信を維持するために、軌道R上の列車の車上無線設備5が同時に2箇所以上の沿線無線設備の通信可能範囲内に位置して複数の冗長な通信経路が形成可能となるように設計されている。 Figure 5 is a conceptual diagram for explaining the communication ranges Ac, Ac' of multiple wayside radio equipment 3 in this embodiment. Figure 5 shows an example in which four wayside radio equipment 3A, 3B, 3C, 3D are installed along a tunnel or underground track section on track R. The layout of the wayside radio equipment 3A-3D is usually designed so that the on-board radio equipment 5 of the train on track R is simultaneously located within the communication range of two or more wayside radio equipment, allowing multiple redundant communication paths to be formed, in order to maintain stable communication between the ground control device 2 and the on-board control device 4 of the train T.
図5の上段は、隧道又は地下軌道区間に列車が在線していない状況において、各沿線無線設備3A~3Dにそれぞれ対応した下り列車の通信可能範囲Ac及び上り列車の通信可能範囲Ac’を示している。なお、図5では、1つの沿線無線設備における下り列車の通信可能範囲Acと上り列車の通信可能範囲Ac’とが重複する部分の図示が省略されている。図5の上段に示すような状況では、隧道又は地下軌道区間の任意の位置において、隣り合う沿線無線設備の同一方向の通信可能範囲Ac(Ac’)が重なり合って、2つの冗長な通信経路が形成可能になっている。データ記憶部25に記憶されている通信可能範囲データは、図5の上段に示したような各沿線無線設備3A~3Dの通信可能範囲Ac,Ac’を、通信相手となる列車Tの車種X~Z毎に示したデータに該当する。 The upper part of FIG. 5 shows the communication range Ac of down trains and the communication range Ac' of up trains corresponding to each wayside radio equipment 3A-3D when there are no trains in the tunnel or underground track section. Note that FIG. 5 omits the illustration of the overlapping portion of the communication range Ac of down trains and the communication range Ac' of up trains for one wayside radio equipment. In the situation shown in the upper part of FIG. 5, the communication ranges Ac (Ac') of adjacent wayside radio equipment in the same direction overlap at any position in the tunnel or underground track section, making it possible to form two redundant communication paths. The communication range data stored in the data storage unit 25 corresponds to data showing the communication ranges Ac, Ac' of each wayside radio equipment 3A-3D as shown in the upper part of FIG. 5 for each type of train T, X-Z, with which communication is to take place.
一方、図5の下段は、沿線無線設備3B,3Cの間に列車Tが在線している状況において、各沿線無線設備3A~3Dにそれぞれ対応した下り列車の通信可能範囲Ac及び上り列車の通信可能範囲Ac’を示している。このような状況では、沿線無線設備3B,3Cの間に在線する列車Tにより、各沿線無線設備3A~3Dから送信された無線信号が遮蔽されることによって、各沿線無線設備3A~3Dの通信可能範囲Ac,Ac’が狭小化している(図5の破線で囲まれた部分を参照)。具体的には、各沿線無線設備3A,3Bにおける上り列車の通信可能範囲Ac’について、沿線無線設備3B,3Cの間に在線する列車Tと重なる部分、及び該列車Tより下り方向側の部分が通信不可となっている。また、各沿線無線設備3C,3Cにおける下り列車の通信可能範囲Acについて、列車Tと重なる部分、及び該列車Tより上り方向側の部分が通信不可となっている。 Meanwhile, the lower part of Fig. 5 shows the communication range Ac of down trains and the communication range Ac' of up trains corresponding to each of the wayside radio equipment 3A-3D when a train T is between the wayside radio equipment 3B, 3C. In such a situation, the radio signals transmitted from each of the wayside radio equipment 3A-3D are blocked by the train T located between the wayside radio equipment 3B, 3C, narrowing the communication ranges Ac, Ac' of each of the wayside radio equipment 3A-3D (see the area surrounded by the dashed line in Fig. 5). Specifically, with regard to the communication range Ac' of up trains for each wayside radio equipment 3A, 3B, communication is not possible in the part that overlaps with the train T located between the wayside radio equipment 3B, 3C and in the part on the down direction side of the train T. In addition, for the communication range Ac of down trains at each wayside radio equipment 3C, 3C, communication is not possible in the area that overlaps with train T and in the area upstream of train T.
上記のように軌道Rに沿って設置された各沿線無線設備3の通信可能範囲Ac,Ac’は、軌道R上の列車Tの在線位置に応じて変化する可能性があり、特に、隧道又は地下軌道区間において当該変化が生じやすくなる。このため、本実施形態における通信可能範囲決定部23は、列車位置更新部20で列車位置情報が更新される都度、最新の列車位置情報を使用して、各沿線無線設備3の実際の通信可能範囲Ac,Ac’を決定(更新)する。 The communication ranges Ac, Ac' of each wayside radio equipment 3 installed along the track R as described above may change depending on the position of the train T on the track R, and such changes are particularly likely to occur in tunnels or underground track sections. For this reason, the communication range determination unit 23 in this embodiment uses the latest train position information to determine (update) the actual communication ranges Ac, Ac' of each wayside radio equipment 3 each time the train position update unit 20 updates the train position information.
図6は、本実施形態における通信可能範囲決定部23によって決定される実際の通信可能範囲Acを説明するための概念図である。図6には、前述した図5における各沿線無線設備3A~3Dの通信相手となる下り列車T1の前方に他の列車T2が在線することにより、各沿線無線設備3A~3Dにそれぞれ対応した通信可能範囲Acが変化する様子が例示されている。なお、図6には、下り列車の通信可能範囲Acだけが図示されており、上り列車の通信可能範囲Ac’の図示は省略されている。 Figure 6 is a conceptual diagram for explaining the actual communication range Ac determined by the communication range determination unit 23 in this embodiment. Figure 6 illustrates how the communication range Ac corresponding to each of the wayside radio equipment 3A-3D changes when another train T2 is present ahead of the down train T1, which is the communication partner of each wayside radio equipment 3A-3D in Figure 5 described above. Note that Figure 6 only illustrates the communication range Ac of the down train, and does not illustrate the communication range Ac' of the up train.
図6の上段は、下り列車T1が沿線無線設備3Aの手前に位置し、他の列車T2が沿線無線設備3Bを跨いだ位置に在線している状況での各沿線無線設備3A~3Dにそれぞれ対応した通信可能範囲Acを示している。このような状況において、通信可能範囲決定部23は、沿線無線設備3Aの通信可能範囲Acとして、沿線無線設備3A(地上アンテナ31)の近傍位置(図4の第2限界点P2に相当)から列車T1の先頭付近までの範囲を決定する。一方、沿線無線設備3Bの通信可能範囲Acについては、沿線無線設備3Bから送信される無線信号が他の列車T2によって遮蔽されてしまう。このため、通信可能範囲決定部23は、沿線無線設備3Bの通信可能範囲なし(通信不可)を決定する。また、通信可能範囲決定部23は、沿線無線設備3Cの通信可能範囲Acとして、沿線無線設備3Cの近傍位置から他の列車T2の先頭付近までの範囲を決定するとともに、沿線無線設備3Dの通信可能範囲Acとして、沿線無線設備3Dの近傍位置から他の列車T2の先頭付近までの範囲を決定する。図6の上段に示した状況において、列車T1の車上無線設備5は、沿線無線設備3Aの通信可能範囲Ac内にのみ位置しているので、冗長な通信経路は形成されず、1つの通信経路だけを形成することが可能である。 The upper part of FIG. 6 shows the communication ranges Ac corresponding to each of the wayside radio equipment 3A-3D in a situation where the down train T1 is located in front of the wayside radio equipment 3A and another train T2 is located at a position straddling the wayside radio equipment 3B. In this situation, the communication range determination unit 23 determines the communication range Ac of the wayside radio equipment 3A to be the range from a position near the wayside radio equipment 3A (ground antenna 31) (corresponding to the second limit point P2 in FIG. 4) to near the front of the train T1. On the other hand, with regard to the communication range Ac of the wayside radio equipment 3B, the radio signal transmitted from the wayside radio equipment 3B is blocked by the other train T2. For this reason, the communication range determination unit 23 determines that there is no communication range (communication is not possible) for the wayside radio equipment 3B. The communication range determination unit 23 also determines the communication range Ac of the wayside radio equipment 3C as the range from the vicinity of the wayside radio equipment 3C to the vicinity of the front of the other train T2, and determines the communication range Ac of the wayside radio equipment 3D as the range from the vicinity of the wayside radio equipment 3D to the vicinity of the front of the other train T2. In the situation shown in the upper part of Figure 6, the on-board radio equipment 5 of the train T1 is located only within the communication range Ac of the wayside radio equipment 3A, so that no redundant communication paths are formed and only one communication path can be formed.
図6の中段は、下り列車T1が沿線無線設備3Aの手前に位置し、他の列車T2が沿線無線設備3B,3Cの間に在線している状況での各沿線無線設備3A~3Dにそれぞれ対応した通信可能範囲Acを示している。このような状況では、図6の上段に示した状況と比べて、沿線無線設備3Bから送信される無線信号が他の列車T2によって遮蔽されなくなるので、通信可能範囲決定部23は、沿線無線設備3Bの通信可能範囲Acとして、沿線無線設備3Bの近傍位置から列車T1の先頭付近までの範囲を決定する。沿線無線設備3B以外の各沿線無線設備3A,3C,3Dの通信可能範囲Acについては、前述した図6の上段の場合と同様な範囲が決定される。ただし、他の列車T2が沿線無線設備3B,3Cの間に移動したことによって、各沿線無線設備3C,3Dの通信可能範囲Acは、図6の上段の場合よりも狭くなっている。図6の中段に示した状況において、列車T1の車上無線設備5は、2つの沿線無線設備3A,3Bの通信可能範囲Ac内に位置しているので、2つの冗長な通信経路を形成することが可能である。 The middle part of FIG. 6 shows the communication ranges Ac corresponding to each of the wayside radio equipment 3A to 3D in a situation where the down train T1 is located in front of the wayside radio equipment 3A and the other train T2 is located between the wayside radio equipment 3B and 3C. In this situation, compared to the situation shown in the upper part of FIG. 6, the radio signal transmitted from the wayside radio equipment 3B is not blocked by the other train T2, so the communication range determination unit 23 determines the range from the vicinity of the wayside radio equipment 3B to the vicinity of the front of the train T1 as the communication range Ac of the wayside radio equipment 3B. The communication ranges Ac of each of the wayside radio equipment 3A, 3C, and 3D other than the wayside radio equipment 3B are determined to be the same as those in the upper part of FIG. 6 described above. However, because the other train T2 has moved between the wayside radio equipment 3B and 3C, the communication ranges Ac of each of the wayside radio equipment 3C and 3D are narrower than those in the upper part of FIG. 6. In the situation shown in the middle of Figure 6, the on-board radio equipment 5 of train T1 is located within the communication range Ac of the two wayside radio equipment 3A and 3B, so it is possible to form two redundant communication paths.
図6の下段は、下り列車T1が沿線無線設備3A,3Bの間に位置し、他の列車T2が沿線無線設備3C,3Dの間に在線している状況での各沿線無線設備3A~3Dにそれぞれ対応した通信可能範囲Acを示している。このような状況において、通信可能範囲決定部23は、沿線無線設備3Aの通信可能範囲Acとして、データ記憶部25に記憶されている通信可能範囲データに従った範囲を決定する。また、通信可能範囲決定部23は、沿線無線設備3Bの通信可能範囲Acとして、沿線無線設備3Bの近傍位置から列車T1の先頭付近までの範囲を決定するとともに、沿線無線設備3Cの通信可能範囲Acとして、沿線無線設備3Cの近傍位置から列車T1の先頭付近までの範囲を決定する。さらに、通信可能範囲決定部23は、沿線無線設備3Dの通信可能範囲Acとして、沿線無線設備3Dの近傍位置から他の列車T2の先頭付近までの範囲を決定する。図6の下段に示した状況において、列車T1の車上無線設備5は、2つの沿線無線設備3B,3Cの通信可能範囲Ac内に位置しているので、2つの冗長な通信経路を形成することが可能である。 The lower part of FIG. 6 shows the communication ranges Ac corresponding to each of the wayside radio equipment 3A to 3D in a situation where the down train T1 is located between the wayside radio equipment 3A and 3B, and another train T2 is located between the wayside radio equipment 3C and 3D. In this situation, the communication range determination unit 23 determines the communication range Ac of the wayside radio equipment 3A according to the communication range data stored in the data storage unit 25. In addition, the communication range determination unit 23 determines the communication range Ac of the wayside radio equipment 3B from the vicinity of the wayside radio equipment 3B to the vicinity of the front of the train T1, and determines the communication range Ac of the wayside radio equipment 3C from the vicinity of the wayside radio equipment 3C to the vicinity of the front of the train T1. Furthermore, the communication range determination unit 23 determines the communication range Ac of the wayside radio equipment 3D from the vicinity of the wayside radio equipment 3D to the vicinity of the front of the other train T2. In the situation shown in the lower part of Figure 6, the on-board radio equipment 5 of train T1 is located within the communication range Ac of the two wayside radio equipment 3B and 3C, so it is possible to form two redundant communication paths.
通信可能範囲決定部23は、上記のような下り列車の通信可能範囲Acの場合と同様に、上り列車の在線位置を考慮して、上り列車の通信可能範囲Ac’も決定する。そして、通信可能範囲決定部23で決定された各沿線無線設備3にそれぞれ対応する通信可能範囲Ac,Ac’は、列車位置更新部20からの列車位置情報と一緒に通信限界点距離計算部24に伝えられる(図2)。 The communication range determination unit 23 determines the communication range Ac' of the upbound train, taking into account the on-track location of the upbound train, in the same way as in the case of the communication range Ac of the downbound train described above. The communication ranges Ac, Ac' corresponding to each wayside radio equipment 3 determined by the communication range determination unit 23 are then transmitted to the communication limit point distance calculation unit 24 together with the train position information from the train position update unit 20 (Figure 2).
通信限界点距離計算部24は、通信可能範囲決定部23から伝えられる各沿線無線設備3にそれぞれ対応する通信可能範囲Ac,Ac’に基づき、軌道R上の各列車について、制御対象とする列車(自列車)が前方にある全ての沿線無線設備3の通信可能範囲外となる通信限界点Pcを設定し、自列車の先頭位置から通信限界点Pcまでの距離(以下、「通信限界点距離」とする)を計算する。なお、本実施形態では、通信可能範囲決定部23及び通信限界点距離計算部24が本発明の「通信限界点決定部」に相当する。 The communication limit point distance calculation unit 24 sets a communication limit point Pc for each train on the track R at which the train to be controlled (the train itself) is outside the communication range of all wayside radio equipment 3 ahead, based on the communication ranges Ac, Ac' corresponding to each wayside radio equipment 3 transmitted from the communication range determination unit 23, and calculates the distance from the head position of the train itself to the communication limit point Pc (hereinafter referred to as the "communication limit point distance"). Note that in this embodiment, the communication range determination unit 23 and the communication limit point distance calculation unit 24 correspond to the "communication limit point determination unit" of the present invention.
図7は、本実施形態における通信限界点距離計算部24で設定される通信限界点Pcを説明するための概念図である。なお、図7についても、前述した図6と同様に、下り列車の通信可能範囲Acだけが図示され、上り列車の通信可能範囲Ac’の図示は省略されている。 Figure 7 is a conceptual diagram for explaining the communication limit point Pc set by the communication limit point distance calculation unit 24 in this embodiment. Note that in Figure 7, as in Figure 6 described above, only the communication range Ac of the down train is shown, and the communication range Ac' of the up train is omitted.
図7の上段は、軌道Rに沿って設置された4箇所の沿線無線設備3A~3Dのうちの沿線無線設備3A,3Bの間に列車T(自列車)が在線している状況での該列車Tの通信限界点Pcを示している。このような状況において、通信限界点距離計算部24は、通信可能範囲決定部23で決定された各沿線無線設備3A~3Dの通信可能範囲Acを使用して、列車Tの車上無線設備5が、列車Tの走行方向(下り方向)側に設置されている全ての沿線無線設備3B~3Dの通信可能範囲Acの圏外に初めてなる境界位置を通信限界点Pcに設定する。図7の上段に示した例では、列車Tの前方に設置されている各沿線無線設備3B~3Dの通信可能範囲Acが下り方向に進むに従って順に重なり合って連続している。このため、列車Tから最も遠い沿線無線設備3Dの通信可能範囲Acにおける下り方向側の限界点(図4の第2限界点P2に相当)が、列車Tの通信限界点Pcとして設定される。 The upper part of Fig. 7 shows the communication limit point Pc of train T (own train) when the train T is located between wayside radio equipment 3A and 3B among four wayside radio equipment 3A to 3D installed along the track R. In such a situation, the communication limit point distance calculation unit 24 uses the communication ranges Ac of each wayside radio equipment 3A to 3D determined by the communication range determination unit 23 to set the communication limit point Pc as the boundary position where the on-board radio equipment 5 of train T first falls outside the communication ranges Ac of all wayside radio equipment 3B to 3D installed on the running direction (downward direction) of train T. In the example shown in the upper part of Fig. 7, the communication ranges Ac of each wayside radio equipment 3B to 3D installed in front of train T overlap and continue in order as they proceed in the downward direction. Therefore, the downstream limit point (corresponding to the second limit point P2 in FIG. 4) of the communication range Ac of the wayside radio equipment 3D that is farthest from the train T is set as the communication limit point Pc of the train T.
図7の中段は、沿線無線設備3A,3Bの間に列車T(自列車)が在線し、かつ、沿線無線設備3Bが故障して通信不可になっている状況での該列車Tの通信限界点Pcを示している。このような状況において、列車Tの車上無線設備5は、沿線無線設備3Bが故障していても、その先の沿線無線設備3Cの通信可能範囲Ac内に位置しているので、沿線無線設備3Cと通信することが可能である。このため、通信限界点距離計算部24は、図7の上段に示した場合と同様に、沿線無線設備3Dの通信可能範囲Acにおける下り方向側の限界点を列車Tの通信限界点Pcに設定する。 The middle part of Figure 7 shows the communication limit point Pc of train T when train T (the train itself) is located between wayside radio equipment 3A and 3B, and wayside radio equipment 3B has failed and communication is not possible. In this situation, even if wayside radio equipment 3B has failed, the on-board radio equipment 5 of train T is located within the communication range Ac of wayside radio equipment 3C beyond it, and is therefore able to communicate with the wayside radio equipment 3C. For this reason, the communication limit point distance calculation unit 24 sets the downstream limit point of the communication range Ac of wayside radio equipment 3D as the communication limit point Pc of train T, as in the case shown in the top part of Figure 7.
図7の下段は、沿線無線設備3A,3Bの間に列車T1(自列車)が在線し、かつ、他の列車T2(先行列車)が沿線無線設備3Dを跨いだ位置に在線している状況での列車T1の通信限界点Pcを示している。このような状況では、沿線無線設備3Dから送信された無線信号が他の列車T2により遮蔽されるので、沿線無線設備3Dが通信不可となる。このため、通信限界点距離計算部24は、沿線無線設備3Dよりも1つ手前側の沿線無線設備3Cの通信可能範囲Acにおける下り方向側の限界点を列車T1の通信限界点Pcに設定する。 The lower part of Figure 7 shows the communication limit point Pc of train T1 in a situation where train T1 (the train itself) is located between wayside radio equipment 3A and 3B, and another train T2 (the preceding train) is located across wayside radio equipment 3D. In this situation, the radio signal transmitted from wayside radio equipment 3D is blocked by the other train T2, making communication impossible for wayside radio equipment 3D. For this reason, the communication limit point distance calculation unit 24 sets the communication limit point Pc of train T1 to the downstream limit point of the communication range Ac of wayside radio equipment 3C, which is one equipment before wayside radio equipment 3D.
上記のようにして列車(自列車)の通信限界点Pcが設定されると、通信限界点距離計算部24は、列車位置情報を使用して、該列車の先頭位置から通信限界点Pcまでの通信限界点距離を計算する。通信限界点距離計算部24により軌道R上の各列車Tの通信限界点距離が計算されると、該各列車Tの通信限界点距離を示す情報(通信限界点情報)が、通信限界点距離計算部24から制御コマンド作成部27に伝えられる(図2)。 When the communication limit point Pc of the train (own train) is set as described above, the communication limit point distance calculation unit 24 uses the train position information to calculate the communication limit point distance from the head position of the train to the communication limit point Pc. When the communication limit point distance calculation unit 24 calculates the communication limit point distance of each train T on the track R, information indicating the communication limit point distance of each train T (communication limit point information) is transmitted from the communication limit point distance calculation unit 24 to the control command creation unit 27 (Figure 2).
制御コマンド作成部27は、停止点距離計算部22及び通信限界点距離計算部24から伝えられる各情報を使用して、軌道R上の各列車Tに対して走行許可を指示するための制御コマンドを作成する。この制御コマンドには、各列車Tの識別子に対応付けられた停止点距離及び通信限界点距離が含まれている。制御コマンド作成部27で作成された制御コマンドは、制御コマンド送信部28に伝えられる。 The control command creation unit 27 uses the information transmitted from the stop point distance calculation unit 22 and the communication limit point distance calculation unit 24 to create a control command for instructing each train T on the track R to be allowed to run. This control command includes the stop point distance and communication limit point distance associated with the identifier of each train T. The control command created by the control command creation unit 27 is transmitted to the control command transmission unit 28.
制御コマンド送信部28は、制御コマンド作成部27からの制御コマンドを所定の通信プロトコルに従って変換した送信信号を生成する。制御コマンド送信部28で生成された送信信号は、地上制御装置2から各沿線無線設備3の無線送受信部30にそれぞれ送られる。 The control command transmission unit 28 generates a transmission signal by converting the control command from the control command creation unit 27 according to a predetermined communication protocol. The transmission signal generated by the control command transmission unit 28 is sent from the ground control device 2 to the wireless transmission/reception unit 30 of each wayside wireless equipment 3.
各沿線無線設備3の無線送受信部30は、地上制御装置2からの送信信号(制御コマンド)を受けて、制御コマンドを含む無線信号を地上アンテナ31から軌道R上の各列車Tに向けて送信する。各沿線無線設備3の通信可能範囲Ac,Ac’内に位置する各列車Tの車上無線設備5は、地上アンテナ31から送信された無線信号を、列車先頭に設置されている車上アンテナ51を介して無線送受信部50で受信する。無線送受信部50の受信信号は、車上無線設備5から車上制御装置4に送られる。 The radio transceiver 30 of each wayside radio equipment 3 receives a transmission signal (control command) from the ground control device 2 and transmits a radio signal including the control command from the ground antenna 31 to each train T on the track R. The on-board radio equipment 5 of each train T located within the communication range Ac, Ac' of each wayside radio equipment 3 receives the radio signal transmitted from the ground antenna 31 at the radio transceiver 50 via the on-board antenna 51 installed at the front of the train. The received signal of the radio transceiver 50 is sent from the on-board radio equipment 5 to the on-board control device 4.
車上制御装置4は、例えば図2に示すように、速度検出部40と、列車位置検知部41と、パターン作成部42と、速度照査部43と、ブレーキ制御部44と、を有している。
速度検出部40は、列車Tに搭載された速度発電機(図示せず)の出力信号に基づいて、列車Tの速度及び走行距離を検出(算出)する。速度検出部40で検出(算出)された列車Tの速度及び走行距離は、列車位置検知部41及び速度照査部43にそれぞれ伝えられる。
As shown in FIG. 2 , the on-board control device 4 has a speed detection unit 40 , a train position detection unit 41 , a pattern creation unit 42 , a speed inspection unit 43 , and a brake control unit 44 .
The speed detection unit 40 detects (calculates) the speed and running distance of the train T based on an output signal of a speed generator (not shown) mounted on the train T. The speed and running distance of the train T detected (calculated) by the speed detection unit 40 are transmitted to the train position detection unit 41 and the speed verification unit 43, respectively.
列車位置検知部41は、列車Tの前側下部に取り付けられた車上子(図示せず)で受信される地上子情報と、速度検出部40から伝えられる列車Tの速度及び走行距離とに基づいて、列車Tの在線位置(列車位置)を算出し、該列車Tの在線位置を所定周期C(例えば、0.5秒)で更新する。地上子情報は、軌道Rに沿って設置された各地上子(図示せず)から発信される情報であり、車上子が地上子の上方を通過する際に受信される。 The train position detection unit 41 calculates the on-track position of the train T (train location) based on the ground coil information received by an on-board coil (not shown) attached to the front bottom of the train T and the speed and travel distance of the train T transmitted from the speed detection unit 40, and updates the on-track position of the train T at a predetermined period C (e.g., 0.5 seconds). The ground coil information is information transmitted from each on-board coil (not shown) installed along the track R, and is received when the on-board coil passes above the ground coil.
具体的な一例を挙げて説明すると、列車位置検知部41は、車上子で地上子情報が受信された時に、該地上子情報に含まれる地上子の識別子(ID)を取得する。そして、列車位置検知部41は、地上子情報の受信タイミングを基準にして、速度検出部40から伝えられる走行距離を用いて当該地上子に対する列車Tの相対位置を算出し、地上子の識別子に対応付けた列車Tの相対位置情報を、列車Tの在線位置を示す情報として検知する。列車位置検知部41は、このような列車Tの在線位置の検知処理を所定周期Cで繰り返し実行して、列車Tの在線位置を更新する。ただし、列車位置検知部41における列車位置の検知及び更新の方法は上記の一例に限定されない。 To explain this with a specific example, when the on-board coil receives the ground coil information, the train position detection unit 41 acquires the identifier (ID) of the ground coil contained in the ground coil information. Then, based on the timing of receiving the ground coil information, the train position detection unit 41 calculates the relative position of the train T with respect to the ground coil using the travel distance transmitted from the speed detection unit 40, and detects the relative position information of the train T associated with the ground coil identifier as information indicating the on-line position of the train T. The train position detection unit 41 repeatedly executes such a detection process of the on-line position of the train T at a predetermined period C, and updates the on-line position of the train T. However, the method of detecting and updating the train position in the train position detection unit 41 is not limited to the above example.
列車位置検知部41で更新された列車Tの在線位置を示す情報は、速度照査部43に伝えられるとともに、車上無線設備5の無線送受信部50に送られる。車上無線設備5の無線送受信部50は、列車位置検知部41からの列車Tの在線位置を示す情報を受けて、該情報を含む無線信号を車上アンテナ51から沿線無線設備3に向けて送信する。 The information indicating the current track position of train T updated by the train position detection unit 41 is transmitted to the speed verification unit 43 and also sent to the radio transmission/reception unit 50 of the on-board radio equipment 5. The radio transmission/reception unit 50 of the on-board radio equipment 5 receives the information indicating the current track position of train T from the train position detection unit 41, and transmits a radio signal including the information from the on-board antenna 51 to the wayside radio equipment 3.
パターン作成部42は、車上無線設備5の無線送受信部50で受信された無線信号に含まれる地上制御装置2からの制御コマンドに基づいて、2種類の速度照査パターン(第1速度照査パターンV1、第2速度照査パターンV2)を作成する。第1速度照査パターンV1は、列車Tが安全に走行できるように、制御コマンドにより指示される保安上の停止点Psまでに列車Tを停止させるための速度変化を示すパターンである。また、第2速度照査パターンV2は、地上-車上間の無線通信が維持されるように、制御コマンドにより指示される通信限界点Pcまでに列車Tを停止させるための速度変化を示すパターンである。 The pattern creation unit 42 creates two types of speed check patterns (first speed check pattern V1, second speed check pattern V2) based on the control command from the ground control device 2 contained in the radio signal received by the radio transmission/reception unit 50 of the on-board radio equipment 5. The first speed check pattern V1 is a pattern that indicates a speed change for stopping the train T by the safety stopping point Ps instructed by the control command so that the train T can run safely. The second speed check pattern V2 is a pattern that indicates a speed change for stopping the train T by the communication limit point Pc instructed by the control command so that radio communication between the ground and the on-board is maintained.
図8は、本実施形態におけるパターン作成部42で作成される2種類の速度照査パターンの一例を示す図である。
パターン作成部42で作成される第1速度照査パターンV1は、図8の上段に示すように、列車Tの在線位置(距離0m)から走行方向に停止点距離だけ離れた保安上の停止点Psまでの区間における保安限界速度の変化(実線)、及び保安制限速度の変化(破線)を示している。第1速度照査パターンV1が示す保安制限速度の変化は、列車Tの速度が保安制限速度を超えた場合に、列車Tの常用ブレーキを作動させて保安上の停止点Psの手前に列車Tを停止させるための減速パターンを表している。第1速度照査パターンV1が示す保安限界速度の変化は、列車Tの速度が保安限界速度を超えた場合に、列車Tの非常ブレーキを作動させて保安上の停止点Psに列車Tを停止させるための減速パターンを表している。第1速度照査パターンV1が示す保安限界速度は、横軸が示す各距離(列車の在線位置)において、保安制限速度よりも僅かに上回っている。
FIG. 8 is a diagram showing an example of two types of speed inspection patterns created by the pattern creation unit 42 in this embodiment.
As shown in the upper part of Fig. 8, the first speed inspection pattern V1 created by the pattern creation unit 42 shows the change in the safety limit speed (solid line) and the change in the safety limit speed (dashed line) in the section from the location of the train T on the track (distance 0 m) to the safety stop point Ps that is a stop point distance away in the running direction. The change in the safety limit speed shown by the first speed inspection pattern V1 represents a deceleration pattern for stopping the train T before the safety stop point Ps by operating the service brake of the train T when the speed of the train T exceeds the safety limit speed. The change in the safety limit speed shown by the first speed inspection pattern V1 represents a deceleration pattern for stopping the train T at the safety stop point Ps by operating the emergency brake of the train T when the speed of the train T exceeds the safety limit speed. The safety limit speed shown by the first speed inspection pattern V1 is slightly higher than the safety limit speed at each distance (location of the train on the track) shown on the horizontal axis.
パターン作成部42で作成される第2速度照査パターンV2は、図8の下段に示すように、列車Tの在線位置(距離0m)から走行方向に通信限界点距離だけ離れた通信限界点Pcまでの区間における制限速度の変化を示している。第2速度照査パターンV2が示す制限速度の変化は、列車Tの速度が制限速度を超えた場合に、列車Tの常用ブレーキを作動させて通信限界点Pcまでに列車Tを停止させるための減速パターンを表している。第2速度照査パターンV2が示す制限速度の変化によって表される減速カーブ(ブレーキレート)は、基本的に、第1速度照査パターンV1が示す保安制限速度の変化によって表される減速カーブと同一となるように設定されている。上記のようにしてパターン作成部42で作成された第1速度照査パターンV1及び第2速度照査パターンV2は、速度照査部43に伝えられる(図2)。 The second speed inspection pattern V2 created by the pattern creation unit 42 shows the change in the speed limit in the section from the location of the train T (distance 0 m) on the line to the communication limit point Pc, which is the communication limit point distance away in the running direction, as shown in the lower part of Figure 8. The change in the speed limit shown by the second speed inspection pattern V2 represents a deceleration pattern for activating the service brakes of the train T to stop the train T by the communication limit point Pc when the speed of the train T exceeds the speed limit. The deceleration curve (brake rate) represented by the change in the speed limit shown by the second speed inspection pattern V2 is basically set to be the same as the deceleration curve represented by the change in the safety speed limit shown by the first speed inspection pattern V1. The first speed inspection pattern V1 and the second speed inspection pattern V2 created by the pattern creation unit 42 as described above are transmitted to the speed inspection unit 43 (Figure 2).
速度照査部43は、パターン作成部42で作成された第1速度照査パターンV1(保安限界速度、保安制限速度)に対する速度検出部40で検出された列車Tの速度の照査と、パターン作成部42で作成された第2速度照査パターンV2(制限速度)に対する速度検出部40で検出された列車Tの速度の照査とを独立して実行し、各々の速度照査結果を示す信号をブレーキ制御部44に出力する。ブレーキ制御部44は、速度照査部43での速度照査結果に応じて、列車Tのブレーキ装置6(非常ブレーキ及び常用ブレーキ)の動作を制御するための制御信号を生成し、該制御信号をブレーキ装置6に出力する。 The speed inspection unit 43 independently inspects the speed of the train T detected by the speed detection unit 40 against the first speed inspection pattern V1 (safety limit speed, safety speed limit) created by the pattern creation unit 42, and the speed of the train T detected by the speed detection unit 40 against the second speed inspection pattern V2 (speed limit) created by the pattern creation unit 42, and outputs a signal indicating each speed inspection result to the brake control unit 44. The brake control unit 44 generates a control signal for controlling the operation of the brake device 6 (emergency brake and regular brake) of the train T according to the speed inspection result in the speed inspection unit 43, and outputs the control signal to the brake device 6.
図9は、車上制御装置4の速度照査部43及びブレーキ制御部44、並びにブレーキ装置6の機能構成の一例を示すブロック図である。
図9において、車上制御装置4の速度照査部43は、第1速度照査パターンV1が示す保安限界速度に対する速度照査と、第1速度照査パターンV1が示す保安制限速度に対する速度照査と、第2速度照査パターンV2が示す通信限界点Pcに対応した制限速度に対する速度照査とを独立して実行する。ブレーキ制御部44は、速度照査部43での保安限界速度に対する速度照査の結果を示す信号を受けて、列車Tの速度が保安限界速度を超える場合に、ブレーキ装置6の非常ブレーキ6Aを作動させる制御信号を生成する。また、ブレーキ制御部44は、速度照査部43での保安制限速度に対する速度照査の結果を示す信号と、通信限界点Pcに対応した制限速度に対する速度照査の結果を示す信号との論理和を演算し、列車Tの速度が保安制限速度を超えるか、又は通信限界点Pcに対応した制限速度を超える場合に、ブレーキ装置6の常用ブレーキ6Bを作動させる制御信号を生成する。
FIG. 9 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the speed checking unit 43 and the brake control unit 44 of the on-board control device 4, and the brake device 6.
9, the speed check unit 43 of the on-board control device 4 independently performs a speed check against the safety limit speed indicated by the first speed check pattern V1, a speed check against the safety limit speed indicated by the first speed check pattern V1, and a speed check against the speed limit corresponding to the communication limit point Pc indicated by the second speed check pattern V2. The brake control unit 44 receives a signal indicating the result of the speed check against the safety limit speed in the speed check unit 43, and generates a control signal for activating the emergency brake 6A of the brake device 6 when the speed of the train T exceeds the safety limit speed. The brake control unit 44 also calculates a logical sum between the signal indicating the result of the speed check against the safety limit speed in the speed check unit 43 and the signal indicating the result of the speed check against the speed limit corresponding to the communication limit point Pc, and generates a control signal for activating the service brake 6B of the brake device 6 when the speed of the train T exceeds the safety limit speed or exceeds the speed limit corresponding to the communication limit point Pc.
次に、本実施形態の列車制御システム1による列車制御の動作について詳しく説明する。
図10は、列車制御システム1による列車制御の基本処理サイクルを示す概念図である。
上述したような構成の列車制御システム1では、図10の右上に示すように、軌道R上の各列車Tに搭載された車上制御装置4で検知される列車位置が無線通信により地上制御装置2に送信されて集約される。そして、地上制御装置2では、図10の右下に示すように、各列車Tに対応した保安上の停止点Ps及び通信限界点Pcが決定され、各列車Tに対する走行許可として保安上の停止点距離及び通信限界点距離を指示する制御コマンドが作成されて、該制御コマンドが無線通信により各列車Tの車上制御装置4に送信される。
Next, the operation of train control by the train control system 1 of this embodiment will be described in detail.
FIG. 10 is a conceptual diagram showing a basic processing cycle of train control by the train control system 1.
In the train control system 1 configured as described above, the train positions detected by the on-board control devices 4 mounted on each train T on the track R are transmitted to the ground control device 2 by wireless communication and collected, as shown in the upper right of Fig. 10. Then, the ground control device 2 determines safety stopping points Ps and communication limit points Pc corresponding to each train T, creates control commands instructing the safety stopping point distances and communication limit point distances as travel permission for each train T, and transmits the control commands to the on-board control devices 4 of each train T by wireless communication, as shown in the lower right of Fig. 10.
地上側からの制御コマンドを受信した各列車Tの車上制御装置4では、図10の左側に示すように、保安上の停止点Psに対応した第1速度照査パターンV1と、通信限界点Pcに対応した第2速度照査パターンV2とが作成され、第1、2速度照査パターンV1,V2との速度照査の結果に応じて各列車Tのブレーキ制御が行われ、各列車Tの在線位置が再び検知される。このような地上-車上間での一連の処理が、例えば、0.5秒等の所定周期Cで繰り返し実行される。 In the on-board control device 4 of each train T that receives a control command from the ground side, as shown on the left side of Figure 10, a first speed inspection pattern V1 corresponding to the safety stop point Ps and a second speed inspection pattern V2 corresponding to the communication limit point Pc are created, and braking control of each train T is performed according to the results of the speed inspection of the first and second speed inspection patterns V1 and V2, and the on-track position of each train T is detected again. This series of processes between the ground and on board is repeatedly executed at a predetermined period C, for example, 0.5 seconds.
ここで、上記のような列車制御システム1による列車制御の基本処理サイクルにおける地上制御装置2及び車上制御装置4それぞれの具体的な処理の流れを詳しく説明する。
図11は、地上制御装置2で実行される具体的な処理の一例を示すフローチャートである。また、図12は、各列車Tの車上制御装置4で実行される具体的な処理の一例を示すフローチャートである。
Here, a detailed description will be given of the specific process flows of the ground control device 2 and the on-board control device 4 in the basic process cycle of train control by the train control system 1 as described above.
Fig. 11 is a flowchart showing an example of a specific process executed by the ground control device 2. Fig. 12 is a flowchart showing an example of a specific process executed by the on-board control device 4 of each train T.
まず、図11のステップS100において、地上制御装置2では、軌道R上の各列車Tの車上制御装置4で検知された在線位置を示す情報が、各列車Tの車上無線設備5から送信されて各沿線無線設備3で受信され、地上制御装置2の列車位置更新部20に集約される。そして、次のステップS110では、列車位置更新部20が、地上データベースの地上子に関する情報を参照しながら軌道R上に在線する全ての列車Tの在線位置を把握し、地上側で記憶している列車位置情報を更新する。 First, in step S100 of FIG. 11, in the ground control device 2, information indicating the on-track position detected by the on-board control device 4 of each train T on the track R is transmitted from the on-board radio equipment 5 of each train T, received by each wayside radio equipment 3, and collected in the train position update unit 20 of the ground control device 2. Then, in the next step S110, the train position update unit 20 determines the on-track positions of all trains T on the track R while referring to information related to the ground coils in the ground database, and updates the train position information stored on the ground side.
続くステップS120では、停止点決定部21が、上記ステップS110で更新された列車位置情報と、沿線に設置された各信号機Sの現示情報と、軌道Rの終端点の位置情報とを使用して、軌道R上の各列車Tにそれぞれ対応した保安上の停止点Psを決定する。そして、ステップS130では、停止点距離計算部22が、各列車Tの先頭位置から保安上の停止点Psまでの停止点距離をそれぞれ計算する。 In the next step S120, the stop point determination unit 21 uses the train position information updated in step S110, the current indication information of each signal S installed along the track, and the position information of the end point of the track R to determine a safety stop point Ps corresponding to each train T on the track R. Then, in step S130, the stop point distance calculation unit 22 calculates the stop point distance from the leading position of each train T to the safety stop point Ps.
上記ステップS120及びS130の処理と並行して、ステップS140では、通信可能範囲決定部23が、上記ステップS110で更新された列車位置情報と、データ修正部26により所要の監視周期で修正された通信可能範囲データとを使用して、各沿線無線設備3にそれぞれ対応した通信可能範囲Ac,Ac’を決定する。そして、ステップS150では、通信限界点距離計算部24が、各沿線無線設備3の通信可能範囲Ac,Ac’を使用して、軌道R上の各列車Tにそれぞれ対応した通信限界点Pcを設定する。続くステップS160では、通信可能範囲決定部23が、各列車Tの先頭位置から通信限界点Pcまでの通信限界点距離をそれぞれ計算する。 In parallel with the processing of steps S120 and S130, in step S140, the communication range determination unit 23 uses the train position information updated in step S110 and the communication range data corrected at the required monitoring period by the data correction unit 26 to determine the communication ranges Ac, Ac' corresponding to each wayside radio equipment 3. Then, in step S150, the communication limit point distance calculation unit 24 uses the communication ranges Ac, Ac' of each wayside radio equipment 3 to set the communication limit point Pc corresponding to each train T on the track R. In the following step S160, the communication range determination unit 23 calculates the communication limit point distance from the head position of each train T to the communication limit point Pc.
次のステップS170では、制御コマンド作成部27が、上記各ステップS130及びS160で計算された各列車Tの停止点距離及び通信限界点距離を示す制御コマンドを作成し、制御コマンド送信部28が、制御コマンドを示す送信信号を各沿線無線設備3にそれぞれ送る。これにより、地上制御装置2からの制御コマンドを含む無線信号が各沿線無線設備3から発信され、軌道R上に在線する各列車Tの車上無線設備5で受信される。 In the next step S170, the control command creation unit 27 creates a control command indicating the stopping point distance and communication limit point distance of each train T calculated in the above steps S130 and S160, and the control command transmission unit 28 sends a transmission signal indicating the control command to each wayside radio equipment 3. As a result, a radio signal including the control command from the ground control device 2 is transmitted from each wayside radio equipment 3 and received by the on-board radio equipment 5 of each train T on the track R.
各列車Tの車上制御装置4では、図12のステップS200において、車上無線設備5で受信された地上制御装置2からの制御コマンドが、パターン作成部42に伝えられる。そして、ステップS210では、パターン作成部42が、制御コマンドに含まれる停止点距離及び通信限界点距離に従って、保安上の停止点Psまでに列車Tを停止させるための第1速度照査パターンV1と、通信限界点Pcまでに列車Tを停止させるための第2速度照査パターンV2とを作成する。 In step S200 of FIG. 12, the on-board control device 4 of each train T transmits the control command received by the on-board radio equipment 5 from the ground control device 2 to the pattern creation unit 42. Then, in step S210, the pattern creation unit 42 creates a first speed check pattern V1 for stopping the train T at the safety stopping point Ps and a second speed check pattern V2 for stopping the train T at the communication limit point Pc according to the stopping point distance and communication limit point distance included in the control command.
次のステップS220では、速度検出部40が、速度発電機の出力信号を用いて列車Tの速度を検出する。そして、ステップS230では、速度照査部43が、上記ステップS210で作成された第1、2速度照査パターンV1,V2と、上記ステップS220で検出された列車Tの速度とを比較して速度照査を行う。このとき、第1速度照査パターンV1が示す保安限界速度及び保安制限速度、並びに、第2速度照査パターンV2が示す通信限界点Pcに対応した制限速度について、列車Tの速度との比較がそれぞれ個別に行われる。 In the next step S220, the speed detection unit 40 detects the speed of the train T using the output signal of the speed generator. Then, in step S230, the speed inspection unit 43 performs a speed inspection by comparing the first and second speed inspection patterns V1, V2 created in step S210 with the speed of the train T detected in step S220. At this time, the speed of the train T is compared individually with the safety limit speed and safety speed limit indicated by the first speed inspection pattern V1, and the speed limit corresponding to the communication limit point Pc indicated by the second speed inspection pattern V2.
続くステップS240では、速度照査部43において、列車Tの速度が第1、2速度照査パターンV1,V2のいずれかが示すパターン速度(保安限界速度、保安制限速度、又は通信限界点に対応した制限速度)を超えているか否かの判定が行われる。列車Tの速度がパターン速度を超えている場合(YSE)、次のステップS250に進み、列車Tの速度がパターン速度以下である場合(NO)、ステップS260に移る。ステップS250では、ブレーキ制御部44が、列車Tのブレーキ装置6を作動させてパターン速度以下に減速させるための制御信号を出力する。 In the next step S240, the speed inspection unit 43 determines whether the speed of the train T exceeds the pattern speed (safety limit speed, safety speed limit, or speed limit corresponding to the communication limit point) indicated by either the first or second speed inspection pattern V1, V2. If the speed of the train T exceeds the pattern speed (YES), the process proceeds to the next step S250, and if the speed of the train T is equal to or lower than the pattern speed (NO), the process proceeds to step S260. In step S250, the brake control unit 44 outputs a control signal to operate the brake device 6 of the train T to decelerate the train to below the pattern speed.
ここで、上記ステップS230~S250の速度照査及びブレーキ制御の処理について、図13及び図14に示す具体的な一例を参照しながら詳しく説明する。
図13の具体例では、軌道Rに沿って3つの沿線無線設備3A~3Cが設置された区間に4台の下り列車T1~T4が在線する状況が図示されている。軌道Rは、本線R1及び支線R2を有しており、支線R2が本線R1に接続されるポイントが沿線無線設備3A,3Bの間に設けられている。このポイントの手前には、本線R1沿いに信号機S1、支線R2沿いに信号機S2が設置されている。図13に例示した状況では、沿線無線設備3Aの手前の本線R1上に列車T1、支線R2上に列車T2が在線しており、列車T1の前方にある信号機S1が進行現示(g)、列車T2の前方にある信号機S2が停止現示(r)となっている。また、ポイントより前方の本線R1上には、沿線無線設備3Bを跨いだ位置に列車T3、沿線無線設備3Bの付近に列車T4がそれぞれ在線している。
Here, the speed check and brake control processing in steps S230 to S250 will be described in detail with reference to a specific example shown in FIG. 13 and FIG.
In the specific example of FIG. 13, four down trains T1 to T4 are present in a section where three wayside radio facilities 3A to 3C are installed along the track R. The track R has a main line R1 and a branch line R2, and a point where the branch line R2 is connected to the main line R1 is provided between the wayside radio facilities 3A and 3B. A signal S1 is installed along the main line R1 and a signal S2 is installed along the branch line R2 before the point. In the situation illustrated in FIG. 13, a train T1 is present on the main line R1 before the wayside radio facility 3A, and a train T2 is installed on the branch line R2. The signal S1 in front of the train T1 is showing a proceeding aspect (g), and the signal S2 in front of the train T2 is showing a stop aspect (r). In addition, a train T3 is present on the main line R1 ahead of the point, straddling the wayside radio facility 3B, and a train T4 is present near the wayside radio facility 3B.
このとき、列車T1に対応した保安上の停止点Ps1は、信号機S1が進行現示であるので、本線R1上を先行する列車T3の後端手前となる。列車T2に対応した保安上の停止点Ps2は、信号機S2が停止現示であるので、信号機S2の設置位置手前となる。また、列車T1及び列車T2は、いずれも沿線無線設備3Aの通信可能範囲Ac内に在線している。沿線無線設備3Aの前方にある沿線無線設備3Bから送信される無線信号は、列車T3によって遮蔽されてしまうので、各沿線無線設備3A,3Bの間には無線通信が不可となる範囲が存在している。このため、沿線無線設備3Aの通信可能範囲Acにおける下り方向側の限界点(図4の第2限界点P2に相当)が、列車T1及び列車T2に共通な通信限界点Pcとなる。 At this time, the safety stop point Ps1 corresponding to train T1 is in front of the rear end of train T3, which is preceding train T3 on main line R1, because signal S1 is in a proceeding state. The safety stop point Ps2 corresponding to train T2 is in front of the installation position of signal S2, because signal S2 is in a stop state. In addition, both trains T1 and T2 are located within the communication range Ac of wayside radio equipment 3A. Since the radio signal transmitted from wayside radio equipment 3B, which is in front of wayside radio equipment 3A, is blocked by train T3, there is a range between each wayside radio equipment 3A and 3B where wireless communication is impossible. Therefore, the limit point on the downstream side of the communication range Ac of wayside radio equipment 3A (corresponding to the second limit point P2 in FIG. 4) becomes the communication limit point Pc common to trains T1 and T2.
上記のような図13に例示した状況において、列車T1の車上制御装置4では、パターン作成部42が、図14の左上に示すような保安上の停止点Ps1に対応した第1速度照査パターンV1と、図14の左下に示すような通信限界点Pcに対応した第2速度照査パターンV2とを作成する。第1速度照査パターンV1が示す保安制限速度(破線)と、第2速度照査パターンV2が示す通信限界点Pcに対応した制限速度(実線)とは、列車T1の在線位置付近では同じ速度である。しかし、通信限界点Pcが保安上の停止点Ps1よりも手前側に位置しているので、第2速度照査パターンV2が示す通信限界点Pcに対応した制限速度の減速カーブの方が、保安制限速度の減速カーブよりも早い段階で低下し始めている。このため、列車T1の車上制御装置4で行われる速度照査では、列車T1の速度(図14左側の太線)が、第2速度照査パターンV2が示す制限速度を最初に超える。これにより、列車T1の常用ブレーキ6Bが作動して、列車T1が通信限界点Pcまでに停止するように減速制御が行われる。 In the situation illustrated in FIG. 13, the on-board control device 4 of train T1 creates a first speed check pattern V1 corresponding to the safety stop point Ps1 as shown in the upper left of FIG. 14, and a second speed check pattern V2 corresponding to the communication limit point Pc as shown in the lower left of FIG. 14. The safety speed limit (dashed line) indicated by the first speed check pattern V1 and the speed limit (solid line) corresponding to the communication limit point Pc indicated by the second speed check pattern V2 are the same speed near the location of train T1 on the track. However, since the communication limit point Pc is located before the safety stop point Ps1, the deceleration curve of the speed limit corresponding to the communication limit point Pc indicated by the second speed check pattern V2 starts to decrease at an earlier stage than the deceleration curve of the safety speed limit. Therefore, in the speed check performed by the on-board control device 4 of train T1, the speed of train T1 (thick line on the left side of Figure 14) is the first to exceed the speed limit indicated by the second speed check pattern V2. As a result, the service brakes 6B of train T1 are activated, and deceleration control is performed so that train T1 stops by the communication limit point Pc.
一方、列車T2の車上制御装置4では、パターン作成部42が、図14の右上に示すような保安上の停止点Ps2に対応した第1速度照査パターンV1と、図14の右下に示すような通信限界点Pcに対応した第2速度照査パターンV2とを作成する。上記列車T1の場合と同様に、列車T2で作成された第1速度照査パターンV1が示す保安制限速度(破線)と、第2速度照査パターンV2が示す通信限界点Pcに対応した制限速度(実線)とは、列車T2の在線位置付近では同じ速度である。しかし、上記列車T1の場合とは逆に、保安上の停止点Ps2が通信限界点Pcよりも手前側に位置しているので、保安制限速度の減速ガーブの方が、通信限界点Pcに対応した制限速度の減速カーブよりも早い段階で低下し始めている。このため、列車T2の車上制御装置4で行われる速度照査では、列車T2の速度(図14右側の太線)が保安制限速度を最初に超える。これにより、列車T2の常用ブレーキ6Bが作動して、列車T2が保安上の停止点Ps2の手前に停止するように減速制御が行われる。なお、常用ブレーキ6Bによる減速が不足して列車T2の速度が保安限界速度を超えた場合には、列車T2の非常ブレーキ6Aが作動する。 On the other hand, in the on-board control device 4 of train T2, the pattern creation unit 42 creates a first speed check pattern V1 corresponding to the safety stop point Ps2 as shown in the upper right of FIG. 14, and a second speed check pattern V2 corresponding to the communication limit point Pc as shown in the lower right of FIG. 14. As in the case of train T1, the safety speed limit (dashed line) shown in the first speed check pattern V1 created for train T2 and the speed limit (solid line) corresponding to the communication limit point Pc shown in the second speed check pattern V2 are the same speed near the location of train T2. However, contrary to the case of train T1, since the safety stop point Ps2 is located before the communication limit point Pc, the deceleration curve of the safety speed limit starts to decrease at an earlier stage than the deceleration curve of the speed limit corresponding to the communication limit point Pc. For this reason, in the speed check performed by the on-board control device 4 of train T2, the speed of train T2 (thick line on the right side of FIG. 14) exceeds the safety speed limit first. This activates the service brakes 6B of train T2, and deceleration control is performed so that train T2 stops before safety stopping point Ps2. If the speed of train T2 exceeds the safety limit speed due to insufficient deceleration by the service brakes 6B, the emergency brakes 6A of train T2 are activated.
図12に戻り、上記のようにしてステップS230~S250における速度照査及びブレーキ制御の処理が実行されると、続くステップS260では、車上制御装置4の列車位置検知部41が、自列車の現在の在線位置を算出して位置情報を更新する。そして、ステップS270では、列車位置検知部41で更新された位置情報を含む無線信号が車上無線設備5から送信され、通信可能範囲内にある沿線無線設備3で受信される。 Returning to FIG. 12, once the speed inspection and brake control processes are performed in steps S230 to S250 as described above, in the following step S260, the train position detection unit 41 of the on-board control device 4 calculates the current location of the train on the line and updates the position information. Then, in step S270, a radio signal including the position information updated by the train position detection unit 41 is transmitted from the on-board radio equipment 5 and is received by wayside radio equipment 3 within the communication range.
次に、本実施形態の列車制御システム1による効果について説明する。
上述したように本実施形態の列車制御システム1では、地上制御装置2が、軌道R上の各列車Tの位置情報を基に各沿線無線設備3の通信可能範囲Ac,Ac’を求め、各列車Tの通信限界点距離(通信限界点情報)を計算し、該通信限界点距離を保安上の停止点距離(停止点情報)と一緒に各列車Tの車上制御装置4に無線送信する。そして、各列車Tの車上制御装置4が、受信した保安上の停止点距離及び通信限界点距離に基づいて列車制御を行う。
Next, the effects of the train control system 1 of this embodiment will be described.
As described above, in the train control system 1 of this embodiment, the ground control device 2 determines the communication ranges Ac, Ac' of each wayside radio equipment 3 based on the position information of each train T on the track R, calculates the communication limit point distance (communication limit point information) of each train T, and wirelessly transmits the communication limit point distance together with the safety stopping point distance (stopping point information) to the on-board control device 4 of each train T. Then, the on-board control device 4 of each train T performs train control based on the received safety stopping point distance and communication limit point distance.
このような本実施形態の列車制御システム1によれば、制御対象の列車の移動とその前方に在線する他の列車の移動とによって各沿線無線設備3の通信可能範囲Ac,Ac’が変化しても、制御対象の列車が通信可能範囲Ac,Ac’を逸脱するのを回避することができる。つまり、隧道又は地下軌道区間のように他の列車の在線状況によって無線通信が不安定になる区間に制御対象の列車を進入させない列車制御が行われることにより、地上-車上間の安定的な無線通信環境を維持することが可能になる。また、本実施形態の列車制御システム1では、上述した従来技術のように列車の前部及び後部の両方に車上無線設備を設ける必要はないので、貨物列車や救援列車などにも対応することができる。したがって、本実施形態の列車制御システム1によれば、各種列車に対応可能な安定した無線通信環境により地上-車上間で確実に情報を伝達して安全な列車運行を実現することができる。 According to the train control system 1 of this embodiment, even if the communication ranges Ac, Ac' of each wayside radio equipment 3 change due to the movement of the controlled train and the movement of other trains ahead of it, the controlled train can be prevented from departing from the communication ranges Ac, Ac'. In other words, by performing train control that does not allow the controlled train to enter a section where wireless communication becomes unstable due to the presence of other trains, such as a tunnel or underground track section, it is possible to maintain a stable wireless communication environment between the ground and on-board. In addition, the train control system 1 of this embodiment does not require on-board wireless equipment to be installed at both the front and rear of the train as in the above-mentioned conventional technology, so it can also be used for freight trains, rescue trains, and the like. Therefore, according to the train control system 1 of this embodiment, a stable wireless communication environment that can be used for various trains can be used to reliably transmit information between the ground and on-board, thereby realizing safe train operation.
さらに、本実施形態の列車制御システム1における車上制御装置4では、パターン作成部42が、保安上の停止点Psに対応した第1速度照査パターンV1と、通信限界点Pcに対応した第2速度照査パターンV2とを作成する。そして、速度照査部43が、第1速度照査パターンV1を用いた速度照査と、第2速度照査パターンV2を用いた速度照査とを独立して行い、該各速度照査結果の論理和に従って、ブレーキ制御部44が列車Tのブレーキ装置6を制御する。このような車上制御装置4によれば、地上-車上間の安定した無線通信環境を確実に維持しながら、列車Tをより安全に運行するためのブレーキ制御を行うことが可能になる。 Furthermore, in the on-board control device 4 in the train control system 1 of this embodiment, the pattern creation unit 42 creates a first speed check pattern V1 corresponding to the safety stop point Ps and a second speed check pattern V2 corresponding to the communication limit point Pc. Then, the speed check unit 43 performs speed checks using the first speed check pattern V1 and the second speed check pattern V2 independently, and the brake control unit 44 controls the brake device 6 of the train T according to the logical sum of the speed check results. With such an on-board control device 4, it is possible to perform brake control to operate the train T more safely while reliably maintaining a stable wireless communication environment between the ground and the on-board.
また、本実施形態の列車制御システム1における地上制御装置2では、通信可能範囲決定部23が、データ記憶部25に記憶されている各列車Tの車種及び走行方向に対応した通信可能範囲データを使用して、各沿線無線設備3の実際の通信可能範囲Ac,Ac’を決定する。このような地上制御装置2によれば、軌道R上を走行する各種列車に対応して各沿線無線設備3の通信可能範囲Ac,Ac’を正確に決定することができ、各列車Tの通信限界点距離を精度良く計算することが可能になる。加えて、データ修正部26により、データ記憶部25の通信可能範囲データが、各沿線無線設備3の間の無線通信における受信電力及び通信エラーレートの少なくとも一方の経時的な変化に応じて修正されることによって、各沿線無線設備3の経年や周囲環境の変化による通信性能の低下にも柔軟に対応することが可能になる。 In addition, in the ground control device 2 in the train control system 1 of this embodiment, the communication range determination unit 23 determines the actual communication ranges Ac, Ac' of each wayside radio equipment 3 using the communication range data corresponding to the type of train T and the running direction stored in the data storage unit 25. With such a ground control device 2, the communication ranges Ac, Ac' of each wayside radio equipment 3 can be accurately determined corresponding to the various trains running on the track R, and the communication limit point distance of each train T can be calculated with high accuracy. In addition, the data correction unit 26 corrects the communication range data in the data storage unit 25 according to the change over time in at least one of the reception power and the communication error rate in the wireless communication between each wayside radio equipment 3, making it possible to flexibly respond to the deterioration of communication performance due to aging of each wayside radio equipment 3 and changes in the surrounding environment.
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて更なる変形や変更が可能である。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and further modifications and variations are possible based on the technical concept of the present invention.
例えば、上述した実施形態では、地上制御装置2の通信可能範囲決定部23で決定される各沿線無線設備3の実際の通信可能範囲Ac,Ac’が、各列車Tの通信限界点Pcを設定して通信限界点距離を計算するために使用される一例を説明した。これに関連して、各沿線無線設備3の通信可能範囲Ac,Ac’が通信可能範囲決定部23により管理されていることよって、地上制御装置2は、軌道R上の各列車Tの在線位置における通信経路の冗長度(通信可能な沿線無線設備3の台数)に関する情報を随時取得することが可能である。そこで、この情報を参照して、通信経路の冗長度が低い場合には、事前に制御コマンドの送信回数を増やすようにしてもよい。これにより、通信経路の冗長度が低い列車Tの車上制御装置4との通信エラーを低減することができる。或いは、上記情報を参照して、軌道R上の各列車Tに対して少なくとも2つの通信経路が維持されるように通信限界点を決めるようにしてもよい。これにより、沿線無線設備3の突然の故障に備えることが可能になる。 For example, in the above embodiment, an example was described in which the actual communication ranges Ac, Ac' of each wayside radio equipment 3 determined by the communication range determination unit 23 of the ground control device 2 are used to set the communication limit point Pc of each train T and calculate the communication limit point distance. In relation to this, since the communication ranges Ac, Ac' of each wayside radio equipment 3 are managed by the communication range determination unit 23, the ground control device 2 can acquire information on the redundancy of the communication path (the number of wayside radio equipment 3 that can communicate) at the location of each train T on the track R at any time. Therefore, by referring to this information, if the redundancy of the communication path is low, the number of transmissions of the control command may be increased in advance. This makes it possible to reduce communication errors with the on-board control device 4 of the train T with a low redundancy of the communication path. Alternatively, by referring to the above information, the communication limit point may be determined so that at least two communication paths are maintained for each train T on the track R. This makes it possible to prepare for a sudden failure of the wayside radio equipment 3.
また、上述した実施形態では、地上制御装置2から各列車Tの車上制御装置4に停止点距離及び通信限界点距離が提供される一例を説明したが、保安上の停止点及び通信限界点に関する情報の提供方法や形式は上記の一例に限定されない。例えば、車上制御装置4の車上データベースに軌道Rの地図情報が格納されており、地上制御装置2から車上制御装置4に保安上の停止点及び通信限界点の位置情報を提供し、車上制御装置4において保安上の停止点及び通信限界点までの各距離を計算して、各々に対応した速度照査パターンを作成するようにしてもよい。 In the above embodiment, an example has been described in which the ground control device 2 provides the on-board control device 4 of each train T with the stopping point distance and the communication limit point distance, but the method and format of providing the information on the safety stopping points and the communication limit points is not limited to the above example. For example, map information of the track R may be stored in the on-board database of the on-board control device 4, and the ground control device 2 may provide the on-board control device 4 with the position information of the safety stopping points and the communication limit points, and the on-board control device 4 may calculate the distances to the safety stopping points and the communication limit points and create a speed inspection pattern corresponding to each of them.
さらに、上述した実施形態では、各列車Tの先頭部分に車上無線設備5が設けられる構成例を示したが、列車の前部及び後部に車上無線設備をそれぞれ搭載して冗長構成にしたシステムにも本発明は有効である。このような車上無線設備を冗長構成にしたシステムに本発明を適用した場合、列車の後部の車上無線設備が故障した状況において、上述した実施形態における各状況と等価になり、上述した実施形態の場合と同様な作用効果を得ることができる。或いは、車上無線設備を冗長構成にしたシステムにおいて前部の車上無線設備が故障した場合に本発明の技術的思想を適用すれば、先行する列車の無線通信支障を回避することができる。これに関して図15を参照しながら簡単に説明する。 In addition, in the above-mentioned embodiment, a configuration example in which on-board radio equipment 5 is provided at the front of each train T has been shown, but the present invention is also effective in a system in which on-board radio equipment is installed at the front and rear of a train to create a redundant configuration. When the present invention is applied to such a system in which on-board radio equipment is configured redundantly, in a situation in which the on-board radio equipment at the rear of the train fails, the situation becomes equivalent to each of the situations in the above-mentioned embodiment, and the same effect as in the above-mentioned embodiment can be obtained. Alternatively, if the technical concept of the present invention is applied to a system in which on-board radio equipment is configured redundantly and the on-board radio equipment at the front fails, it is possible to avoid radio communication problems with the preceding train. This will be briefly explained with reference to FIG. 15.
図15には、前部の車上無線設備が故障した上り列車T2の後方を上り列車T1が走行している状況が図示されている。図15に示す状況において、後続の列車T1が、先行の列車T2の後方側で最も近い位置にある沿線無線設備3Aの通信可能範囲Ac”内に進入すると、先行の列車T2と沿線無線設備3Aとの間の無線通信に支障を来す可能性がある。このとき、地上制御装置2は、列車T1と列車T2の間の距離d1と、列車T2の後端から、沿線無線設備3Aの通信可能範囲Ac”における下り方向側の限界点(図4の第4限定点P4に相当)までの距離d2とを計算することができる。さらに、地上制御装置2は、各距離d1,d2を用いて、列車T1が列車T2の無線通信に支障を来さない限界点までの距離d3(d3=d1-d2)を算出することもできる。そして、地上制御装置2は、該算出した距離d3と、列車T1の通信限界点(沿線無線設備3Aの通信可能範囲Ac”における上り方向側の限界点)までの距離とを比較し、列車T1により近い方の地点を列車T1の実際の通信限界点に設定して、当該通信限界点情報を地上制御装置2から列車T1の車上制御装置4に送信する。これにより、先行する列車T2の無線通信支障を回避することができる。 Figure 15 shows a situation where an upbound train T1 is running behind an upbound train T2 whose on-board radio equipment at the front has broken down. In the situation shown in Figure 15, when the following train T1 enters the communication range Ac" of the wayside radio equipment 3A that is located closest to the rear of the preceding train T2, there is a possibility that wireless communication between the preceding train T2 and the wayside radio equipment 3A will be impaired. At this time, the ground control device 2 can calculate the distance d1 between train T1 and train T2, and the distance d2 from the rear end of train T2 to the limit point on the downlink side of the communication range Ac" of the wayside radio equipment 3A (corresponding to the fourth limit point P4 in Figure 4). Furthermore, the ground control device 2 can also use the distances d1 and d2 to calculate the distance d3 (d3 = d1 - d2) to the limit point at which train T1 does not interfere with the wireless communication of train T2. The ground control device 2 then compares the calculated distance d3 with the distance to the communication limit point of train T1 (the limit point on the uphill side of the communication range Ac" of the wayside radio equipment 3A), sets the point closer to train T1 as the actual communication limit point of train T1, and transmits the communication limit point information from the ground control device 2 to the on-board control device 4 of train T1. This makes it possible to avoid wireless communication problems with the preceding train T2.
また、上述した実施形態では、第1速度照査パターンV1が示す保安制限速度の変化によって表される減速カーブと、第2速度照査パターンV2が示す通信限界点Pcに対応した制限速度の変化によって表される減速カーブとが同一となるように設定される一例を説明したが、各々の減速カーブを異なるように設定する、つまり、保安上の停止点Psと通信限界点Pcとでブレーキレートが異なる速度照査パターンを作成することも可能である。この場合、保安上の停止点Ps及び通信限界点Pcのうちで手前側(制御対象の列車の前端に近い側)にある地点に対応した速度照査パターンに従って列車制御を行うようにすればよい。 In the above embodiment, an example was described in which the deceleration curve represented by the change in the safety speed limit indicated by the first speed check pattern V1 and the deceleration curve represented by the change in the speed limit corresponding to the communication limit point Pc indicated by the second speed check pattern V2 are set to be the same, but it is also possible to set each deceleration curve differently, that is, to create a speed check pattern in which the brake rates are different for the safety stop point Ps and the communication limit point Pc. In this case, train control can be performed according to the speed check pattern corresponding to the point on the near side (closer to the front end of the train to be controlled) between the safety stop point Ps and the communication limit point Pc.
1…列車制御システム、2…地上制御装置(地上装置)、3…沿線無線設備(無線局)、4…車上制御装置、5…車上無線設備、6…ブレーキ装置、6A…非常ブレーキ、6B…常用ブレーキ、20…列車位置更新部、21…停止点決定部、22…停止点距離計算部、23…通信可能範囲決定部、24…通信限界点距離計算部、25…データ記憶部、26…データ修正部、27…制御コマンド作成部、28…制御コマンド送信部、30,50…無線送受信部、31…地上アンテナ、40…速度検出部、41…列車位置検知部、42…パターン作成部、43…速度照査部、44…ブレーキ制御部、51…車上アンテナ、Ac,Ac’…通信可能範囲、Pc…通信限界点、Ps…保安上の停止点、R…軌道、T…列車、V1…第1速度照査パターン、V2…第2速度照査パターン 1...Train control system, 2...Ground control device (ground device), 3...Wayside radio equipment (radio station), 4...On-board control device, 5...On-board radio equipment, 6...Brake device, 6A...Emergency brake, 6B...Normal brake, 20...Train position update unit, 21...Stop point determination unit, 22...Stop point distance calculation unit, 23...Communication range determination unit, 24...Communication limit point distance calculation unit, 25...Data storage unit, 26...Data correction unit, 27...Control command creation unit, 28...Control command transmission unit, 30, 50...Radio transmission and reception unit, 31...Ground antenna, 40...Speed detection unit, 41...Train position detection unit, 42...Pattern creation unit, 43...Speed inspection unit, 44...Brake control unit, 51...On-board antenna, Ac, Ac'...Communication range, Pc...Communication limit point, Ps...Safety stopping point, R...Track, T...Train, V1...First speed inspection pattern, V2...Second speed inspection pattern
Claims (6)
前記地上装置は、軌道上の列車位置を基に各無線局の通信可能範囲を求め、前記列車が前方の全無線局の通信可能範囲外となる通信限界点情報を前記車上装置に無線送信し、
前記車上装置は、受信した前記停止点情報及び前記通信限界点情報に基づいて列車制御を行う、列車制御システム。 A train control system that wirelessly transmits safety stop point information from a ground device to an on-board device of a train via a plurality of radio stations installed along a track,
The ground device determines the communication range of each radio station based on the train position on the track, and wirelessly transmits to the on-board device information on a communication limit point at which the train is out of the communication range of all radio stations ahead of the train;
The on-board equipment controls the train based on the received stop point information and communication limit point information.
自列車の走行速度を検出する速度検出部と、
前記地上装置から前記各無線局を介して受信した前記停止点情報及び前記通信限界点情報に従って、前記停止点に対応する第1速度照査パターン、及び前記通信限界点に対応する第2速度照査パターンを作成するパターン作成部と、
前記速度検出部で検出された自列車の走行速度が、前記パターン作成部で作成された第1及び第2速度照査パターンをそれぞれ超えたか否かを判定する速度照査部と、
前記速度照査部において自列車の走行速度が第1及び第2速度照査パターンの少なくとも一方を超えたことが判定された場合に、当該速度照査パターンに従って列車ブレーキを制御するブレーキ制御部と、
を含む、請求項2に記載の列車制御システム。 The on-board device includes:
a speed detection unit for detecting a running speed of the train itself;
a pattern creation unit that creates a first speed check pattern corresponding to the stop point and a second speed check pattern corresponding to the communication limit point according to the stop point information and the communication limit point information received from the ground device via each of the radio stations;
a speed check unit that determines whether or not the running speed of the train itself detected by the speed detection unit exceeds each of the first and second speed check patterns created by the pattern creation unit;
a brake control unit that controls a train brake in accordance with a first or second speed check pattern when the speed check unit determines that the running speed of the train exceeds at least one of a first or second speed check pattern;
The train control system of claim 2 , comprising:
軌道上に在線する各列車の前記車上装置から無線送信される情報を前記各無線局を介して受信し、当該受信情報を用いて前記各列車の位置情報を更新する列車位置更新部と、
前記列車位置更新部で更新された前記各列車の位置情報、軌道沿いに設置された信号機の現示情報、及び軌道終端点の位置情報を基に、前記各列車に対応した保安上の停止点を決定する停止点決定部と、
前記列車位置更新部で更新された前記各列車の位置情報、及び前記各無線局の通信性能に応じた通信可能範囲データを基に、前記各無線局の実際の通信可能範囲を求め、前記各列車に対応した通信限界点を決定する通信限界点決定部と、
前記停止点決定部で決定された停止点を示す前記停止点情報、及び前記通信限界点決定部で決定された通信限界点を示す前記通信限界点情報を含む制御コマンドを、前記各無線局を介して、前記各列車の前記車上装置に無線送信する制御コマンド送信部と、
を含む、請求項1に記載の列車制御システム。 The ground device includes:
a train position update unit that receives information wirelessly transmitted from the on-board device of each train on a track via each of the radio stations and updates position information of each of the trains using the received information;
a stop point determination unit that determines a safety stop point corresponding to each of the trains based on the position information of each of the trains updated by the train position update unit, the current indication information of signals installed along the track, and the position information of a track end point;
a communication limit point determination unit that calculates an actual communication range of each of the radio stations based on the position information of each of the trains updated by the train position update unit and communication range data corresponding to the communication performance of each of the radio stations, and determines a communication limit point corresponding to each of the trains;
a control command transmitting unit that wirelessly transmits, via each of the radio stations, a control command including the stop point information indicating the stop point determined by the stop point determining unit and the communication limit point information indicating the communication limit point determined by the communication limit point determining unit, to the on-board equipment of each of the trains;
The train control system of claim 1 .
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