JP2011057005A - Method of detecting rail breakage and rail breakage detection system - Google Patents
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Abstract
【課題】環流電気経路中のレール破断の発生を確実に検知して、列車運行の安全性を確保すること。
【解決手段】レール破断検知システム1の各軌道回路において、送信部50は、自軌道回路の識別情報である軌道回路IDを軌道回路信号に含めて送信し、受信部20は、送信部50により送信された軌道回路信号を受信する。受信部20は、受信信号の中から、自軌道回路及び環流電気経路内の他軌道回路に割り当てられた周波数の信号を抽出する。そして、抽出した信号の信号レベルを検出して、処理部30に出力する。処理部30は、受信部20から出力される他軌道回路の周波数の信号の信号レベルが所定の許容レベルを超過している場合は、当該信号に対して復調処理を行って軌道回路IDを取得し、取得した軌道回路IDの他軌道回路に異常が発生しているものと推定する。そして、通信部40は、当該軌道回路IDの他軌道回路に異常推定信号を送信することで、レール破断の発生可能性を通知する。
【選択図】図1An object of the present invention is to ensure the safety of train operation by reliably detecting the occurrence of rail breakage in a circulating electric path.
In each track circuit of the rail breakage detection system, a transmission unit includes a track circuit ID, which is identification information of the track circuit, included in the track circuit signal, and the reception unit is transmitted by the transmission unit. The transmitted track circuit signal is received. The receiving unit 20 extracts a signal having a frequency assigned to the own track circuit and another track circuit in the circulating electrical path from the received signal. Then, the signal level of the extracted signal is detected and output to the processing unit 30. When the signal level of the signal of the frequency of the other track circuit output from the receiving unit 20 exceeds a predetermined allowable level, the processing unit 30 performs demodulation processing on the signal to obtain the track circuit ID. Then, it is estimated that an abnormality has occurred in the other track circuit of the acquired track circuit ID. Then, the communication unit 40 notifies the possibility of rail breakage by transmitting an abnormality estimation signal to the other track circuit of the track circuit ID.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、レール破断検知方法及びレール破断検知システムに関する。 The present invention relates to a rail breakage detection method and a rail breakage detection system.
軌道回路は、当該軌道回路内に列車が進入した際に、車両の車輪及び車軸でなる輪軸によって左右のレール間が短絡されることにより、当該軌道回路の送端側から送出された信号の軌道回路の受信側での受電レベルが低下することを利用して、当該軌道回路内に列車が在線していることを検知する装置である。受電レベルの低下の検出には、軌道リレーを用いるものが知られている。 When a train enters the track circuit, the track of the signal sent from the sending end side of the track circuit is short-circuited between the left and right rails by the wheel shaft of the vehicle and the axle. This is a device that detects that a train is present in the track circuit by utilizing the fact that the power reception level on the receiving side of the circuit is lowered. A device using a track relay is known for detecting a decrease in power reception level.
また、軌道回路は、送電機器の故障や停電、電線の断線、レール破断等の事象が発生した場合であってもフェールセーフ性が確保されるように設計されている。すなわち、上述した事象が発生した場合は、信号の伝送路が開放状態となるため、軌道回路の受信側で検出される受電レベルが低下し、在線ありと判断される。そして、この場合は、信号機に停止信号を現示させる制御がなされるため、当該軌道回路内への列車の進入が抑止され、安全側の制御が実現される。 In addition, the track circuit is designed so that fail-safety is ensured even when an event such as a failure of a power transmission device, a power failure, a wire breakage, or a rail breakage occurs. That is, when the above-described event occurs, the signal transmission path is opened, so that the power reception level detected on the receiving side of the track circuit decreases, and it is determined that there is a line. In this case, since the control is performed to display the stop signal on the traffic light, entry of the train into the track circuit is suppressed, and safe control is realized.
列車運行の保安に関連する技術として、例えば特許文献1には、三線式軌道回路においてレール破断を検知するための技術が開示されている。
As a technique related to the safety of train operation, for example,
通常、レール破断等の事象が発生すると、前述したように信号の伝送路が開放状態となり、軌道回路の受信側で検出される受電レベルが低下する。しかしながら、1つの軌道回路内で形成される送信側と受信側間の電気経路以外の他の電気経路(以下、「迂回路」という。)が存在すると、当該電気経路を信号が流れてしまい、受信側で検出される受電レベルが十分に低下しない場合がある。換言すると、レール破断が発生した部分以外の電気的な導通部分が存在する場合は、当該導通部分を迂回して信号が流れてしまい、受電レベルが下がりきらない場合がある。 Normally, when an event such as a rail break occurs, the signal transmission path is opened as described above, and the power reception level detected on the receiving side of the track circuit is lowered. However, if there is an electrical path other than the electrical path between the transmission side and the reception side formed in one track circuit (hereinafter referred to as “detour”), a signal flows through the electrical path, The power reception level detected on the receiving side may not be sufficiently reduced. In other words, when there is an electrically conducting portion other than the portion where the rail breakage occurs, a signal flows around the conducting portion and the power receiving level may not be lowered.
例えば、2箇所のクロスボンドと、併設する2組の線路とによって形成される環状の電気経路(以下、「環流電気経路」という。)が迂回路の一例である。軌道回路の境界箇所には、レール絶縁をはさんで2組設けられることにより軌道回路の境界を電気的に保ちながら、帰線電流だけを隣接する軌道回路に流すインピーダンスボンドが設置されている。そして、一部のインピーダンスボンドには、電車電流の帰線回路抵抗を少なくし、併設する線路の電位差をなくすことを目的として、併設する線路間をインピーダンスボンドを介して接続するクロスボンドが構成されている。 For example, an annular electrical path (hereinafter referred to as “circular electrical path”) formed by two cross-bonds and two sets of adjacent lines is an example of a detour. Impedance bonds are provided at the boundary portions of the track circuits so that only two return currents flow to the adjacent track circuits while maintaining the track circuit boundaries electrically by providing two sets with rail insulation. Some impedance bonds are configured with cross bonds that connect the adjacent lines via impedance bonds in order to reduce the return circuit resistance of the train current and eliminate the potential difference between the adjacent lines. ing.
このクロスボンド2箇所と、併設する2組の線路とによって、環流電気経路が形成される。環流電気経路によって、当該環流電気経路を構成する各軌道回路では、受電側での受電レベルが十分に低下しないおそれがある。このため、クロスボンドを設ける場合には、一般に、少なくとも2軌道回路以上は離す方が良いとされている。しかしながら、当該環流電気経路での信号の減衰が少ない場合などは、単純にクロスボンドを2軌道回路以上離して設けさえすれば軌道リレーの安全・確実な動作を保証できるとは言えない。例えば、車両の軽量化等による短絡不良防止のために共振コンデンサを設置して、レール間電圧向上対策を施した箇所がそれである。受電レベルが下がりきらない事態が生ずれば、在線なしと判断されるため、当該区間への列車進入が許可される。この場合、当該区間に列車が進入すると脱線事故等が発生するおそれがあり、極めて危険である。 A circulating electrical path is formed by the two cross bonds and two sets of lines. Depending on the circulating electrical path, the power receiving level on the power receiving side may not be sufficiently reduced in each track circuit constituting the circulating electrical path. For this reason, when providing a cross bond, it is generally better to separate at least two track circuits or more. However, when the signal attenuation in the circulating electrical path is small, it cannot be said that the safety and reliable operation of the track relay can be guaranteed if the cross bonds are simply provided at least two track circuits apart. For example, a place where a resonance capacitor is installed to prevent a short circuit failure due to weight reduction of the vehicle and measures for improving the voltage between rails are taken. If there is a situation where the power reception level does not fall down, it is determined that there is no existing line, so train entry into the section is permitted. In this case, if a train enters the section, a derailment accident or the like may occur, which is extremely dangerous.
本発明は上述した課題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、環流電気経路中のレール破断の発生を確実に検知して、列車運行の安全性を確保することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and its object is to ensure the safety of train operation by reliably detecting the occurrence of rail breakage in the circulating electrical path. .
以上の課題を解決するための第1の形態は、
レールを通じて送信部(例えば、図1及び図4の送信部50)から送信された軌道回路信号を受信部(例えば、図1及び図4の受信部20)で受信し、当該信号の受信状態に基づいて列車を検知する軌道回路(例えば、図1の軌道回路A1〜B2)が線路に沿って構成された併設する2本の線路(例えば、図1のA線路及びB線路)が、それぞれのインピーダンスボンド(例えば、図1のインピーダンスボンド901A〜923B)を介して2箇所で電気的に接続されることで形成される環流電気経路中のレール破断の発生を検知するレール破断検知方法であって、
前記環流電気経路中の各軌道回路は、
前記送信部が当該軌道回路の識別情報(例えば、図5の軌道回路ID311)を前記軌道回路信号に含めて送信し、
前記受信部により受信された信号の中から、他軌道回路の軌道回路信号を抽出する他回路信号抽出ステップ(例えば、図1及び図4の受信部20)と、
前記抽出された他軌道回路の軌道回路信号の信号レベルに基づいて、当該他軌道回路のレールの破断可能性を推定する推定ステップ(例えば、図6のステップA1)と、
前記抽出された他軌道回路の軌道回路信号に含まれる識別情報に基づいて当該他軌道回路を特定する特定ステップ(例えば、図6のステップA3)と、
前記推定ステップにおいて破断可能性有りと推定された場合に、前記特定ステップにおいて特定した他軌道回路に破断発生推定信号を通知する通知ステップ(例えば、図6のステップA7)と、
他軌道回路から当該軌道回路に向けて前記破断発生推定信号が通知されたことを取得する通知取得ステップ(例えば、図6のステップA11)と、
前記通知取得ステップの取得結果を用いて当該軌道回路におけるレール破断の発生を判定する破断判定ステップ(例えば、図6及び図7のステップA17〜A53)と、
を実行して、
前記環流電気経路中の各軌道回路それぞれにおけるレール破断の発生を検知するレール破断検知方法である。
The first form for solving the above problems is:
The track circuit signal transmitted from the transmitting unit (for example, the transmitting
Each track circuit in the reflux electrical path is
The transmitter transmits the track circuit identification information (for example,
An other circuit signal extraction step (for example, the
Based on the signal level of the extracted track circuit signal of the other track circuit, an estimation step (for example, step A1 in FIG. 6) for estimating the possibility of breakage of the rail of the other track circuit;
A specific step (for example, step A3 in FIG. 6) for identifying the other track circuit based on the identification information included in the extracted track circuit signal of the other track circuit;
A notification step (for example, step A7 in FIG. 6) for notifying the other track circuit identified in the specifying step of a fracture occurrence estimation signal when it is estimated that there is a possibility of fracture in the estimation step;
A notification acquisition step (for example, step A11 in FIG. 6) for acquiring that the fracture occurrence estimation signal has been notified from another track circuit toward the track circuit;
Break determination step (for example, steps A17 to A53 in FIGS. 6 and 7) for determining occurrence of a rail break in the track circuit using the acquisition result of the notification acquisition step;
Run
A rail breakage detection method for detecting occurrence of a rail breakage in each track circuit in the circulating electric path.
また、他の形態として、
レールを通じて送信部から送信された軌道回路信号を受信部で受信し、当該信号の受信状態に基づいて列車を検知する軌道回路が線路に沿って構成された併設する2本の線路が、それぞれのインピーダンスボンドを介して2箇所で電気的に接続されることで形成される環流電気経路中のレール破断の発生を検知するレール破断検知システム(例えば、図1のレール破断検知システム1)であって、
前記環流電気経路中の各軌道回路は、
前記送信部が当該軌道回路の識別情報を前記軌道回路信号に含めて送信し、
前記受信部により受信された信号の中から、他軌道回路の軌道回路信号を抽出する他回路信号抽出部(例えば、図1及び図4の受信部20)と、
前記抽出された他軌道回路の軌道回路信号の信号レベルに基づいて、当該他軌道回路のレールの破断可能性を推定する推定部(例えば、図1及び図4の処理部30)と、
前記抽出された他軌道回路の軌道回路信号に含まれる識別情報に基づいて当該他軌道回路を特定する特定部(例えば、図1及び図4の処理部30)と、
前記推定部により破断可能性有りと推定された場合に、前記特定部により特定された他軌道回路に破断発生推定信号を通知する通知部(例えば、図1及び図4の処理部30、通信部40)と、
他軌道回路から当該軌道回路に向けて前記破断発生推定信号が通知されたことを取得する通知取得部(例えば、図1及び図4の処理部30、通信部40)と、
前記通知取得部の取得結果を用いて当該軌道回路におけるレール破断の発生を判定する破断判定部(例えば、図1及び図4の処理部30)と、
を有し、
前記環流電気経路中の各軌道回路それぞれにおけるレール破断の発生を当該各軌道回路それぞれにおいて検知するレール破断検知システムを構成してもよい。
As another form,
The track circuit signal transmitted from the transmission unit through the rail is received by the reception unit, and the two track lines provided alongside the track circuit configured to detect the train based on the reception state of the signal, A rail breakage detection system (for example, the rail
Each track circuit in the reflux electrical path is
The transmitter transmits the track circuit identification information included in the track circuit signal,
An other circuit signal extracting unit (for example, the
Based on the signal level of the extracted track circuit signal of the other track circuit, an estimation unit (for example, the
A specifying unit (for example, the
When the estimation unit estimates that there is a possibility of fracture, a notification unit (for example, the
A notification acquisition unit (for example, the
A break determination unit (for example, the
Have
You may comprise the rail fracture detection system which detects generation | occurrence | production of the rail fracture in each track circuit in each said circulating electrical path in each said track circuit.
この第1の形態等によれば、環流電気経路において、各軌道回路の送信部は、当該軌道回路の識別情報を軌道回路信号に含めて送信する。そして、受信部により受信された信号の中から、他軌道回路の軌道回路信号を抽出し、その信号レベルに基づいて、当該他軌道回路のレールの破断可能性を推定する。また、各軌道回路は、抽出された他軌道回路の軌道回路信号に含まれる識別情報に基づいて当該他軌道回路を特定し、破断可能性有りと推定された場合に、当該他軌道回路に破断発生推定信号を通知する。そして、他軌道回路から当該軌道回路に向けて破断発生推定信号が通知されたことを取得し、その取得結果を用いて当該軌道回路におけるレール破断の発生を判定する。 According to the first form and the like, in the circulating electrical path, the transmission unit of each track circuit transmits the track circuit identification information included in the track circuit signal. Then, the track circuit signal of the other track circuit is extracted from the signals received by the receiving unit, and the possibility of breakage of the rail of the other track circuit is estimated based on the signal level. Each track circuit identifies the other track circuit based on the identification information included in the extracted track circuit signal of the other track circuit, and when it is estimated that there is a possibility of breakage, the track circuit breaks into the other track circuit. An occurrence estimation signal is notified. Then, the fact that the fracture occurrence estimation signal has been notified from the other track circuit to the track circuit is acquired, and the occurrence of the rail break in the track circuit is determined using the acquired result.
環流電気経路に含まれる他軌道回路のレールに破断が発生すると、当該他軌道回路の軌道回路信号が環流電気経路を迂回して、自軌道回路に流入する。そのため、自軌道回路の受信部が受信した信号の中から他軌道回路の信号を抽出した結果、その信号レベルが高ければ、当該他軌道回路のレールに破断が発生していると推定することができる。この場合は、他軌道回路に破断発生推定信号を通知することで、当該他軌道回路にレールの破断可能性を知らしめることができる。他方、他軌道回路から破断発生推定信号の通知を受けたならば、自軌道回路はレールが破断している可能性があると判断して、自軌道回路のレール破断の有無を検査することが適切である。このように環流電気経路内の軌道回路が相互にレール破断の監視及び連絡を行うことで、環流電気経路中のレール破断を確実に検出して、列車運行の安全性を確保することができる。 When a break occurs in the rail of the other track circuit included in the reflux electrical path, the track circuit signal of the other track circuit bypasses the reflux electrical path and flows into the track circuit. Therefore, if the signal level of the other track circuit is high as a result of extracting the signal of the other track circuit from the signals received by the receiving unit of the own track circuit, it can be estimated that the rail of the other track circuit is broken. it can. In this case, it is possible to notify the other track circuit of the possibility of the rail breakage by notifying the other track circuit of the break occurrence estimation signal. On the other hand, if the notification of the fracture occurrence estimation signal is received from another track circuit, the track circuit may determine that the rail may be broken and check whether the track circuit is broken or not. Is appropriate. Thus, the track circuits in the circulating electrical path mutually monitor and communicate the rail breakage, thereby reliably detecting the rail breakage in the circulating electrical path and ensuring the safety of the train operation.
また、第2の形態として、第1の形態のレール破断検知方法であって、
前記環流電気経路中の各軌道回路は、
当該軌道回路の軌道回路信号の受信状態に基づいて当該軌道回路の信号機(例えば、図1の信号機A1−2〜B2−2)を制御する制御リレー部(例えば、図1及び図4の信号制御リレー部60)を備えており、
前記破断判定ステップにおいてレール破断の発生と判定された場合に、前記制御リレー部による前記信号機の制御状態に基づいて、当該軌道回路によるレール破断の検知が正常に機能しているか否かを診断する診断ステップ(例えば、図6のステップA19〜A23)を更に実行する、
レール破断検知方法を構成してもよい。
Further, as a second form, the rail breakage detection method of the first form,
Each track circuit in the reflux electrical path is
A control relay unit (for example, the signal control of FIGS. 1 and 4) that controls the traffic signals (for example, the signals A1-2 to B2-2 of FIG. 1) of the track circuit based on the reception state of the track circuit signal of the track circuit. Relay section 60),
When it is determined in the break determination step that rail breakage has occurred, whether or not the rail breakage detection by the track circuit is functioning normally is diagnosed based on the control state of the traffic light by the control relay unit. Further executing a diagnostic step (for example, steps A19 to A23 in FIG. 6),
A rail breakage detection method may be configured.
この第2の形態によれば、環流電気経路中の各軌道回路は、当該軌道回路の軌道回路信号の受信状態に基づいて当該軌道回路の信号機を制御する制御リレー部を備えている。そして、レール破断の発生有りと判定された場合に、制御リレー部による信号機の制御状態に基づいて、当該軌道回路によるレール破断の検知が正常に機能しているか否かを診断する。 According to this 2nd form, each track circuit in a reflux electric path is provided with the control relay part which controls the signal apparatus of the said track circuit based on the reception state of the track circuit signal of the said track circuit. When it is determined that the rail breakage has occurred, it is diagnosed based on the control state of the traffic signal by the control relay unit whether the rail breakage detection by the track circuit is functioning normally.
レール破断が発生したと判定した場合に、信号機を停止現示とするように制御リレー部が動作しているのであれば、軌道回路によるレール破断の検知が正常に機能していると判断することができる。しかし、レール破断が発生したと判定したにも関わらず、信号機を停止現示とするように制御リレーが動作していないのであれば、軌道回路によるレール破断の検知が正常に機能していないと考えられる。この場合は、例えば所定の報知信号を発信したり、異常を報せるランプを点灯させる等して、軌道回路の検査を促す構成を有すると好適である。 If it is determined that a rail break has occurred, and if the control relay is operating so that the traffic signal is stopped, it is determined that the detection of the rail break by the track circuit is functioning normally. Can do. However, if it is determined that a rail break has occurred and the control relay is not operating so that the traffic signal is stopped, the rail break detection by the track circuit is not functioning properly. Conceivable. In this case, it is preferable to have a configuration that prompts the inspection of the track circuit by, for example, transmitting a predetermined notification signal or turning on a lamp that reports an abnormality.
また、第3の形態として、第2の形態のレール破断検知方法であって、
前記環流電気経路中の各軌道回路は、
前記破断判定ステップにおいてレール破断の発生と判定され、且つ、前記制御リレー部が前記信号機を停止現示に制御していない場合に、前記信号機を停止現示に制御する現示制御ステップ(例えば、図7のステップA39、A47)を更に実行する、
レール破断検知方法を構成してもよい。
Further, as a third form, the rail breakage detection method of the second form,
Each track circuit in the reflux electrical path is
In the break determination step, when it is determined that a rail break has occurred and the control relay unit does not control the traffic light to stop display, a current control step (for example, controlling the traffic signal to stop display) Steps A39 and A47) of FIG. 7 are further executed.
A rail breakage detection method may be configured.
この第3の形態によれば、レール破断の発生と判定され、且つ、制御リレー部が信号機を停止現示に制御していない場合に、信号機が停止現示に制御されるため、レール破断が発生した区間への列車の進入が抑止され、安全側の制御が実現される。 According to the third embodiment, when it is determined that the rail breakage has occurred and the control relay unit does not control the traffic light to the stop indication, the traffic light is controlled to the stop indication. The approach of the train to the generated section is suppressed and the control on the safe side is realized.
また、第4の形態として、第1〜第3の何れかの形態のレール破断検知方法であって、
前記環流電気経路中の各軌道回路は、
前記受信部により受信された信号の中から、当該軌道回路の軌道回路信号を抽出する自回路信号抽出ステップ(例えば、図4の受信部20)と、
前記自回路信号抽出ステップにおいて抽出された軌道回路信号の信号レベルを履歴的に記憶する記憶ステップ(例えば、図4の処理部30;自回路信号レベル履歴情報37)と、
前記記憶ステップで記憶された信号レベルが所定の急低下条件を満たす変化をした後、継続して未回復状態にあることを検出する急低下検出ステップ(例えば、図7のステップA45)と、
を更に実行し、
前記破断判定ステップにおいて、前記通知検出ステップで検出した破断発生推定信号の通知元の他軌道回路が同一線路の当該軌道回路に隣接する他軌道回路の場合に、前記急低下検出ステップの検出があるときには当該軌道回路におけるレール破断の発生有りと判定し、検出が無いときには絶縁橋絡の発生有りと判定する(例えば、図7のステップA49、A53)、
レール破断検知方法を構成してもよい。
Further, as a fourth form, the rail breakage detection method of any one of the first to third forms,
Each track circuit in the reflux electrical path is
An own circuit signal extracting step (for example, the receiving
A storage step (for example, the
A sudden drop detecting step (for example, step A45 in FIG. 7) for detecting that the signal level stored in the storing step is continuously in an unrecovered state after a change that satisfies a predetermined sudden drop condition;
And execute
In the rupture determination step, when the other track circuit that is the notification source of the rupture occurrence estimation signal detected in the notification detection step is another track circuit adjacent to the track circuit on the same line, the sudden drop detection step is detected. Sometimes it is determined that rail breakage has occurred in the track circuit, and when there is no detection, it is determined that insulation bridge has occurred (for example, steps A49 and A53 in FIG. 7),
A rail breakage detection method may be configured.
この第4の形態によれば、環流電気経路中の各軌道回路は、受信部により受信された信号の中から、当該軌道回路の軌道回路信号を抽出し、その信号レベルを履歴的に記憶する。そして、記憶された信号レベルが所定の急低下条件を満たす変化をした後、継続して未回復状態にある旨の検出がなされ、且つ、破断発生推定信号の通知元の他軌道回路が同一線路の当該軌道回路に隣接する他軌道回路の場合に、当該軌道回路におけるレール破断の発生有りと判定し、検出が無いときには絶縁橋絡の発生有りと判定する。 According to the fourth embodiment, each track circuit in the circulating electrical path extracts the track circuit signal of the track circuit from the signal received by the receiving unit, and stores the signal level in a historical manner. . Then, after the stored signal level changes to satisfy a predetermined sudden decrease condition, it is detected that the signal is continuously in an unrecovered state, and the other track circuit that is the notification source of the fracture occurrence estimation signal is the same line In the case of another track circuit adjacent to the track circuit, it is determined that a rail breakage has occurred in the track circuit, and if there is no detection, it is determined that an insulation bridge has occurred.
同一線路の当該軌道回路に隣接する他軌道回路から破断発生推定信号の通知を受けたのであれば、当該他軌道回路に自軌道回路の軌道回路信号が流入していることになり、自軌道回路のレールが破断しているか、自軌道回路と当該他軌道回路との境界に設けられた軌条絶縁が破壊される等して絶縁橋絡が発生していることが考えられる。レールが破断すると、その破断箇所で電気抵抗が高くなるため、自軌道回路内を信号が流れにくくなり、自軌道回路の軌道回路信号の信号レベルが低下する。しかも、破断箇所が修繕されるまでは信号レベルは低下したままであり、元の信号レベルに回復することはないため、信号レベルの低下及び未回復を検出することで、レール破断を検知することができる。一方、信号レベルの低下及び未回復が検出されない場合は、絶縁橋絡が発生して自軌道回路の軌道回路信号が流出していると判断することが妥当である。 If the notification of the fracture occurrence estimation signal is received from another track circuit adjacent to the track circuit on the same track, the track circuit signal of the track circuit has flowed into the other track circuit. It is conceivable that the rail is broken or the insulation bridge is generated due to destruction of the rail insulation provided at the boundary between the own track circuit and the other track circuit. When the rail breaks, the electric resistance becomes high at the broken portion, so that it becomes difficult for a signal to flow through the track circuit, and the signal level of the track circuit signal of the track circuit decreases. In addition, the signal level remains lowered until the broken part is repaired, and it does not recover to the original signal level. Therefore, it is possible to detect rail breakage by detecting a decrease in signal level and non-recovery. Can do. On the other hand, if a decrease in signal level and no recovery are not detected, it is appropriate to determine that an insulation bridge has occurred and the track circuit signal of the track circuit has flowed out.
また、第5の形態として、第1〜第4の何れかの形態のレール破断検知方法であって、
前記破断判定ステップにおいて、前記通知検出ステップで検出した破断発生推定信号の通知元の他軌道回路が併設線路の他軌道回路又は同一線路の当該軌道回路に隣接しない他軌道回路の場合に、当該軌道回路におけるレール破断の発生有りと判定する(例えば、図7のステップA37;Yes、A41)、
レール破断検知方法を構成してもよい。
Further, as a fifth form, the rail breakage detection method according to any one of the first to fourth forms,
In the rupture determination step, when the other track circuit that is the notification source of the rupture occurrence estimation signal detected in the notification detection step is another track circuit that is not adjacent to the other track circuit of the side track or the track circuit of the same track, the track It is determined that rail breakage has occurred in the circuit (for example, step A37 in FIG. 7; Yes, A41),
A rail breakage detection method may be configured.
この第5の形態によれば、破断発生推定信号の通知元の他軌道回路が併設線路の他軌道回路又は同一線路の当該軌道回路に隣接しない他軌道回路の場合に、当該軌道回路におけるレール破断の発生有りと判定する。併設線路の軌道回路から破断発生推定信号の通知を受けたのであれば、電気的に接続されたインピーダンスボンドを介して併設線路の軌道回路に自軌道回路の軌道回路信号が流入していることになるため、自軌道回路のレール破断が発生したものと判断することができる。また、同一線路の当該軌道回路に隣接しない他軌道回路から破断発生推定信号の通知を受けたのであれば、自軌道回路の軌道回路信号が環流電気経路を流れて当該他軌道回路に流入していることになるため、自軌道回路のレール破断が発生したものと判断することができる。 According to the fifth embodiment, when the other track circuit that is the notification source of the break occurrence estimation signal is another track circuit that is not adjacent to the other track circuit of the side track or the track circuit of the same track, the rail break in the track circuit Is determined to have occurred. If the notification of the fracture occurrence estimation signal is received from the track circuit of the side track, the track circuit signal of the own track circuit flows into the track circuit of the side track via the electrically connected impedance bond. Therefore, it can be determined that the rail fracture of the track circuit has occurred. In addition, if the notification of the fracture occurrence estimation signal is received from another track circuit that is not adjacent to the track circuit on the same track, the track circuit signal of the track circuit flows through the circulating electrical path and flows into the track circuit. Therefore, it can be determined that a rail fracture of the track circuit has occurred.
また、第7の形態として、
レールを通じて送信部から送信された軌道回路信号を受信部で受信し、当該信号の受信状態に基づいて列車を検知する軌道回路が線路に沿って構成された併設する2本の線路が、それぞれのインピーダンスボンドを介して2箇所で電気的に接続されることで形成される環流電気経路中のレール破断の発生を検知するレール破断検知システムであって、
前記環流電気経路中の各軌道回路は、
前記送信部が当該軌道回路の識別情報を前記軌道回路信号に含めて送信し、
前記受信部により受信された信号の中から、他軌道回路の軌道回路信号を抽出する他回路信号抽出部を有し、
前記各軌道回路の前記他回路信号抽出部により抽出された軌道回路信号の信号レベルに基づいて、前記環流電気経路中の各軌道回路それぞれにおけるレール破断の発生を検知する制御装置(例えば、図8の集中制御装置100)を備えたレール破断検知システムを構成することも可能である。
As a seventh form,
The track circuit signal transmitted from the transmission unit through the rail is received by the reception unit, and the two track lines provided alongside the track circuit configured to detect the train based on the reception state of the signal, A rail breakage detection system for detecting the occurrence of a rail breakage in a circulating electric path formed by being electrically connected at two locations via an impedance bond,
Each track circuit in the reflux electrical path is
The transmitter transmits the track circuit identification information included in the track circuit signal,
From other signals received by the receiving unit, the other circuit signal extraction unit for extracting the track circuit signal of the other track circuit,
Based on the signal level of the track circuit signal extracted by the other circuit signal extraction unit of each track circuit, a control device (for example, FIG. 8) detects the occurrence of rail breakage in each track circuit in the circulating electrical path. It is also possible to constitute a rail breakage detection system provided with a centralized control device 100).
この第7の形態によれば、軌道回路のレール破断の検知の役割を、環流電気経路中の各軌道回路それぞれのレール破断の発生を検知するように構成された制御装置に担わせることができる。 According to the seventh aspect, the role of detecting the rail breakage of the track circuit can be assigned to the control device configured to detect the occurrence of the rail breakage of each track circuit in the circulating electrical path. .
以下、図面を参照して、本発明に好適な実施形態の一例を説明する。但し、本発明を適用可能な実施形態がこれらに限定されるわけではない。 Hereinafter, an example of an embodiment suitable for the present invention will be described with reference to the drawings. However, embodiments to which the present invention is applicable are not limited to these.
1.第1実施形態
1−1.システム構成
図1は、第1実施形態におけるレール破断検知システム1の概略構成を示す図である。図面左方向を列車の進行方向とするA線路には軌道回路A1,A2,・・・が敷設されており、図面右方向を列車の進行方向とするB線路には軌道回路B1,B2,・・・が敷設されている。
1. 1. First embodiment 1-1. System Configuration FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a rail
軌道回路は、2本のレールが列車の輪軸によって電気的に短絡されることを利用して在線検知を行う装置である。本実施形態では、軌道回路は閉電路式の軌道回路であり、1つの軌道回路及び1つの信号機を組み合わせた閉そく装置によって、1つの閉そく区間が構成されている。図1では、A線路の軌道回路A1,A2によって隣接する2つの閉そく区間が構成され、B線路の軌道回路B1,B2によって隣接する2つの閉そく区間が構成されている。 The track circuit is a device that detects the presence line by utilizing the fact that the two rails are electrically short-circuited by the train axle. In the present embodiment, the track circuit is a closed circuit type track circuit, and one block section is configured by a block device that combines one track circuit and one signal device. In FIG. 1, two adjacent block sections are configured by track circuits A1 and A2 of the A line, and two adjacent block sections are configured by track circuits B1 and B2 of the B line.
軌道回路境界箇所には、左右レールの軌条絶縁間に2組のインピーダンスボンドが設置されている。インピーダンスボンドは、軌道回路境界を電気的に保ちながら、帰線電流だけを隣接する軌道回路に流すための装置である。図1では、A線路において、軌道回路A2と図面向かって右側に隣接する軌道回路との境界にインピーダンスボンド923Aが、軌道回路A2と軌道回路A1との境界にインピーダンスボンド912Aが、軌道回路A1と図面向かって左側に隣接する軌道回路との境界にインピーダンスボンド901Aが設置されている。同様に、B線路についても、軌道回路B1からB2の方向に向かって、インピーダンスボンド901B,912B及び923Bが順に設置されている。
Two sets of impedance bonds are installed between the rail insulations of the left and right rails at the track circuit boundary. The impedance bond is a device for allowing only a return current to flow to an adjacent track circuit while keeping track circuit boundaries electrically. In FIG. 1, in the A line, an
また、本実施形態では、A線路及びB線路の2本の線路が、それぞれのインピーダンスボンドの中性点を結ぶクロスボンド81,82によって電気的に接続されている。クロスボンドは、帰線電流の帰線回路抵抗を少なくし、併設線路の電位差をなくすことを目的として、併設線路の軌道間に接続されるボンドである。クロスボンドを2箇所以上設ける場合は、少なくとも2軌道回路以上離す方が良いとされている。そのため、本実施形態では、クロスボンドの配置間隔を2軌道回路としており、図1では、A線路のインピーダンスボンド901A及びB線路のインピーダンスボンド901Bを結ぶクロスボンド81と、A線路のインピーダンスボンド923A及びB線路のインピーダンスボンド923Bを結ぶクロスボンド82とが形成されている。本実施形態では、軌道回路A1,A2,B1,B2と、クロスボンド81,82とを備えた構成を、レール破断検知システム1という。
In the present embodiment, the two lines of the A line and the B line are electrically connected by the
レール破断検知システム1においては、軌道回路A1→A2→クロスボンド82→軌道回路B2→B1→クロスボンド81→軌道回路A1(勿論、逆方向でも良い)でなる環状の電気経路が構成される。この環状の電気経路のことを、本実施形態では「環流電気経路」という。軌道回路A1、A2、B2及びB1の左右のレールの一方に破断が発生すると、他方のレールを迂回して環流電気経路を軌道回路信号が流れてしまい、軌道回路の受信側での信号レベルが十分に低下しないことにより、軌道回路の軌道リレーが不正に動作する或いは動作しない場合がある。そのため、環流電気経路内の各軌道回路のレール破断の発生を確実に検知することが必要となる。
In the rail
本実施形態では、各軌道回路A1,A2,B1,B2は、それぞれ、レールでなる軌道と、当該軌道の一端に設けられたインピーダンスボンドの2次コイルに接続されて、送信部50から当該軌道に送信された信号を受信する受信部20と、軌道回路を統括的に制御してレール破断検知に係る各種処理を行う処理部30と、他の軌道回路や中央情報管理装置と通信を行う通信部40と、当該軌道の他端に設けられたインピーダンスボンドの2次コイルに接続されて当該軌道に軌道回路信号を送信する送信部50と、受信部20で受信される軌道回路信号の受信レベルに基づいて自軌道回路へ進入する列車に向けた信号機を制御する信号制御リレー部60とを備えて構成されている。
In the present embodiment, each track circuit A1, A2, B1, B2 is connected to a track made of rail and a secondary coil of impedance bond provided at one end of the track, and the
本実施形態では、説明の便宜上、受信部20と、処理部30と、通信部40と、送信部50と、信号制御リレー部60とで軌道回路の制御装置10が構成されるものとして説明するが、それぞれが単独の装置として構成されてもよいし、受信部20と処理部30と通信部40とを一体的な装置として構成する等してもよいのは勿論である。図1では、軌道回路A1,A2,B1及びB2それぞれについて、制御装置A1−10,A2−10,B1−10,B2−10が構成されている。
In the present embodiment, for convenience of explanation, it is assumed that the track
尚、図1において、制御装置10は、軌道回路との対応関係を分かり易く図示・説明するために、対応する軌道回路と一対一の関係となるよう実線囲みで示したが、実際に配置される際には、一点鎖線で囲って示したように、インピーダンスボンドを介して隣接する一方の軌道回路側の送信部と、他方の軌道回路側の処理部、通信部、受信部及び信号制御リレー部とが当該インピーダンスボンド近傍に設置される。
In FIG. 1, the
本実施形態において、各軌道回路の送信部50は、各軌道回路に固有に割り当てられた識別コードである軌道回路ID(IDentification)を搬送するように所定の変調方式で変調した軌道回路信号をレールに送信する。変調方式としては、種々の方式を適用することが可能であるが、例えばデジタル変調の一種であるMSK(Minimum Shift Keying)変調を適用することができる。また、送信部50は、交流の軌道回路信号を発信するように構成されている。各軌道回路には軌道回路信号の周波数が割り当てられており、送信部50は、自軌道回路に割り当てられた周波数で軌道回路信号を送信する。本実施形態では、各軌道回路にはf1〜f3の3種類の何れかの周波数が割り当てられている。
In this embodiment, the
各軌道回路の周波数の割り当ては、次のようになっている。すなわち、同一の線路の隣接する軌道回路には異なる周波数が割り当てられる。また、環流電気経路において、クロスボンドによって接続される異なる線路の軌道回路同士(図1の例では、軌道回路A1とB1、軌道回路A2とB2)には、異なる周波数が割り当てられるように周波数が定められる。例えば、図1のクロスボンド81及び82で囲まれる環流電気経路において、軌道回路A1には軌道回路ID「A001」と周波数「f1」が、軌道回路A2には軌道回路ID「A002」と周波数「f2」が、軌道回路B1には軌道回路ID「B001」と周波数「f2」が、軌道回路B2には軌道回路ID「B002」と周波数「f1」がそれぞれ割り当てられている。
The frequency allocation of each track circuit is as follows. That is, different frequencies are assigned to adjacent track circuits on the same line. Further, in the circulating electrical path, the track circuits of different lines connected by cross bonds (track circuits A1 and B1, track circuits A2 and B2 in the example of FIG. 1) have different frequencies so that different frequencies are allocated. Determined. For example, in the circulating electrical path surrounded by the
信号制御リレー部60は、受信部20で検出される自軌道回路の軌道回路信号の受信レベルに基づいて、「扛上」又は「落下」する軌道リレー(以下、単に「リレー」ともいう。)を備えた回路部である。軌道リレーは、当該軌道回路へ進入する列車に向けた信号機2と接続されている。受信部20における受信信号の信号レベルが所定の落下判定信号レベルを超えている間は、信号制御リレー部60のリレーが扛上している。しかし、受信部20で受信される自軌道回路の信号の信号レベルが落下判定信号レベル以下となると、信号制御リレー部60のリレーが落下し、リレーに接続された信号機が停止現示となるように制御される。
The signal
信号機2は、対応する閉そく区間(軌道回路)の入口に設置され、列車に対して当該閉そく区間への進入許否を示す信号を現示する。軌道回路A1には信号機A1−2が、軌道回路A2には信号機A2−2が、軌道回路B1には信号機B1−2が、軌道回路B2には信号機B2−2がそれぞれ接続されている。
The
1−2.原理
図2は、本実施形態におけるレール破断検知の原理の説明図である。図2には、自軌道回路のリレーの状態と、他軌道回路からの異常推定信号の受信有無との対応関係を定めたテーブルを示しており、このテーブルを参照しながら、環流電気経路中のレール破断の検知の原理について説明する。尚、図2のテーブルにおいて、早急検査の欄には、本実施形態において異常を判断したことにより、早急な検査が必要なケースに「要」を示している。
1-2. Principle FIG. 2 is an explanatory diagram of the principle of rail break detection in this embodiment. FIG. 2 shows a table that defines the correspondence between the relay state of the own track circuit and whether or not an abnormal estimation signal is received from another track circuit. With reference to this table, The principle of detection of rail breakage will be described. In the table of FIG. 2, the “urgent inspection” column indicates “necessary” for a case where an immediate inspection is required because an abnormality is determined in the present embodiment.
各軌道回路は、それぞれが、受信部20の受信信号レベルに基づいて、環流電気経路中のレール破断を検知する。具体的には、受信部20は、受信信号の中から周波数f1〜f3の信号をそれぞれ抽出し、抽出した信号の信号レベルを検出する。各周波数の信号の抽出は、例えば受信信号をフィルタに通過させることで実現する。
Each track circuit detects a rail break in the circulating electrical path based on the received signal level of the receiving
自軌道回路の周波数以外の周波数の受信信号の信号レベルが所定の許容レベルを超過している場合は、自軌道回路を流れる信号に他軌道回路の信号が流入していることになり、且つ、当該他軌道回路のレール破断が発生している可能性が推定される。そこで、この場合は、受信信号に対して所定の復調処理を行うことで、当該他軌道回路を特定する。前述したように、各軌道回路の送信部40は、各軌道回路に固有に割り当てられた軌道回路IDを軌道回路信号に含めて発信している。従って、受信信号に対して復調処理を行って軌道回路IDを取得することで、レールの破断可能性のある軌道回路を特定することができる。そして、当該他軌道回路にレールの破断可能性を通知するため、当該他軌道回路に対して異常推定信号を送信する。
If the signal level of the received signal at a frequency other than the frequency of the own track circuit exceeds a predetermined allowable level, the signal of the other track circuit is flowing into the signal flowing through the track circuit, and It is estimated that the rail breakage of the other track circuit has occurred. Therefore, in this case, the other track circuit is specified by performing predetermined demodulation processing on the received signal. As described above, the
一方、各軌道回路は、(A)異常推定信号の受信有無、(B)受信した異常推定信号の発信元の軌道回路の相対配置区分、(C)自軌道回路のリレー状態、といった複数の要素に基づいて、自軌道回路のレール破断の有無を判定する。そして、上述した判定結果に応じて、自信号機の制御や中央情報管理装置への検査要求等を行い、列車運行の安全性を確保する。 On the other hand, each track circuit includes a plurality of elements such as (A) presence / absence of reception of an abnormality estimation signal, (B) relative arrangement classification of a track circuit from which the received abnormality estimation signal is transmitted, and (C) a relay state of the own track circuit. Based on the above, the presence / absence of rail breakage of the track circuit is determined. And according to the determination result mentioned above, control of an own signal machine, the inspection request | requirement to a central information management apparatus, etc. are performed, and the safety | security of train operation is ensured.
ここで、軌道回路の相対配置区分とは、異常推定信号を受信した軌道回路と、異常推定信号の発信元の軌道回路との相対的な配置関係を示し、互いの軌道回路が同じ線路に配置されている場合には「同一線路」と称し、併設する線路に配置されている場合には「併設線路」と称する。また、同一線路の軌道回路のうち、隣接する軌道回路を「隣接軌道回路」と称し、隣接していない軌道回路を「非隣接軌道回路」と称する。 Here, the relative placement section of the track circuit indicates the relative layout relationship between the track circuit that has received the abnormality estimation signal and the track circuit that is the source of the abnormality estimation signal, and each track circuit is placed on the same line. In the case of being arranged, it is referred to as “same line”, and in the case of being arranged on a line to be provided side by side, it is referred to as “side line”. Of the track circuits of the same line, adjacent track circuits are referred to as “adjacent track circuits”, and track circuits that are not adjacent are referred to as “non-adjacent track circuits”.
(1)他の軌道回路から異常推定信号を受信していない場合
他の軌道回路から異常推定信号を受信していない場合は、自軌道回路にレール破断等の異常が発生している可能性は低いため、自軌道回路のリレーの状態に基づいて次のような判断を行う。すなわち、レールが破断したり、自軌道回路が故障していないのならば、自軌道回路を信号が正常に流れるため、自軌道回路の軌道回路信号の信号レベルは所定の落下判定信号レベルを超過し、信号制御リレー部60のリレーは扛上している。そのため、リレーが扛上していれば、レール破断なしと判断する。この場合、軌道回路によるレール破断の検知が正常に機能していると診断することができる。
(1) When an abnormality estimation signal is not received from another track circuit When an abnormality estimation signal is not received from another track circuit, there is a possibility that an abnormality such as rail breakage has occurred in the own track circuit. Since it is low, the following judgment is made based on the relay state of the track circuit. That is, if the rail is not broken or the own track circuit is not broken, the signal normally flows through the own track circuit, so the signal level of the track circuit signal of the own track circuit exceeds the predetermined fall judgment signal level. However, the relay of the signal
一方、自軌道回路の周波数の信号の信号レベルが落下判定信号レベル以下となると、信号制御リレー部60のリレーが落下する。従って、リレーが落下している場合は、自軌道回路に列車が在線しているか、自軌道回路にレール破断が発生したか、自軌道回路に故障が発生したものと判断する。
On the other hand, when the signal level of the frequency signal of the track circuit is equal to or lower than the drop determination signal level, the relay of the signal
尚、(1)の判断がなされた場合は、従来の軌道回路の回路動作に対する対処法と同様に、他系統の情報等と併せて人間(管理者等)が自軌道回路の検査有無を判断し、必要に応じて自軌道回路の検査を行う。 If the determination of (1) is made, a human (administrator, etc.) determines whether or not the own track circuit is inspected along with information on other systems, in the same way as the conventional measures for the circuit operation of the track circuit. Then, if necessary, inspect the track circuit.
(2)同一線路の隣接軌道回路から異常推定信号を受信した場合
同一線路の隣接軌道回路から異常推定信号を受信した場合は、隣接軌道回路に自軌道回路の軌道回路信号が流入しているものと考えられる。この場合は、自軌道回路のレールが破断して当該隣接軌道回路に信号が流入しているか、自軌道回路と当該隣接軌道回路との境界に設けられた軌条絶縁が破壊される等して絶縁橋絡が発生していることが考えられる。そこで、自軌道回路のリレーの状態に応じて次のように判断する。
(2) When an abnormal estimation signal is received from an adjacent track circuit on the same line When an abnormal estimation signal is received from an adjacent track circuit on the same line, the track circuit signal of the own track circuit flows into the adjacent track circuit it is conceivable that. In this case, the rail of the own track circuit is broken and a signal is flowing into the adjacent track circuit, or the rail insulation provided at the boundary between the track circuit and the adjacent track circuit is broken. It is possible that a bridge has occurred. Therefore, the following determination is made according to the relay state of the track circuit.
リレーが扛上している場合は、隣接する軌道回路から異常推定信号を受信してから過去一定時間内に受信レベルが一定レベル以上低下し、その後、信号レベルが未回復状態にあるか否かを判定する。隣接する軌道回路の隣接境界から異常推定信号を受信しているので、自軌道回路のレールが破断しているか、軌道回路境界の絶縁橋絡が発生していること等が考えられるが、当該条件を満たす場合は、絶縁橋絡の発生よりも、自軌道回路のレールが破断している可能性の方が高いと推定できる。レールに破断が生じて当該箇所に電流が流れない(あるいは、流れにくくなった)場合、迂回路が存在してリレーが落下しないとしても、受信レベルはある程度低下し、その状態が維持されると考えられるためである。 If the relay is hoisting, whether or not the reception level has fallen above a certain level within a certain period of time after receiving an abnormal estimation signal from an adjacent track circuit, and then whether or not the signal level is in an unrecovered state Determine. Since the abnormal estimation signal is received from the adjacent boundary of the adjacent track circuit, it is possible that the rail of the track circuit is broken or an insulation bridge at the track circuit boundary has occurred. If the condition is satisfied, it can be estimated that the possibility that the rail of the track circuit is broken is higher than the occurrence of the insulation bridge. If the rail breaks and current does not flow (or it becomes difficult to flow), even if the detour exists and the relay does not drop, the reception level decreases to some extent and the state is maintained. This is because it is considered.
また、この場合は、リレーが扛上しているため、自閉そく区間への列車の進入が許可されることになるが、レールが破断している可能性が高いため、自閉そく区間に列車の進入を許可するのは危険である。そこで、この場合は、自信号機に停止信号を現示させ、停止現示を維持させるように制御する。 Also, in this case, the train is allowed to enter the self-closed section because the relay is hoisting, but the rail is likely to break, so the train It is dangerous to allow entry. Therefore, in this case, control is performed so that the stop signal is displayed on the own signal device and the stop display is maintained.
一方、上述した条件を満たさない場合は、レール破断の発生よりも、絶縁橋絡が発生している可能性の方が高いと推定できる。上述した条件が満たされていないためレール破断が発生したとは考えにくいが、隣接軌道回路からの異常推定信号を受信しているため、絶縁橋絡の疑いが高いからである。この場合は、今後不正に軌道回路のリレーが落下して列車遅延を引き起こす可能性があるので、該当する故障検知の情報を指令等に上げ、調査を促す必要がある。 On the other hand, when the above-described conditions are not satisfied, it can be estimated that the possibility of the occurrence of the insulation bridge is higher than the occurrence of the rail fracture. This is because it is unlikely that rail breakage has occurred because the above-mentioned conditions are not satisfied, but because an abnormality estimation signal is received from an adjacent track circuit, there is a high suspicion of an insulation bridge. In this case, there is a possibility that the relay of the track circuit will fall illegally and cause a train delay in the future, so it is necessary to raise the relevant failure detection information to a command or the like and promote the investigation.
一方、リレーが落下している場合は、自閉そく区間に列車が在線していることも考えられる。しかし、隣接軌道回路によって自軌道回路のレールの破断可能性が推定されていることから、自軌道回路のレールに破断が発生していると判断する。この場合は、リレーが落下していることにより信号機は停止現示とされるため、自閉そく区間への列車の進入は抑止される。 On the other hand, when the relay is falling, it is possible that the train is in the self-closed section. However, since the possibility of breakage of the rail of the track circuit is estimated by the adjacent track circuit, it is determined that the break of the rail of the track circuit has occurred. In this case, since the traffic signal is stopped due to the relay being dropped, entry of the train into the self-closing section is suppressed.
(2)の判断がなされた場合、列車をそのまま運行させることは事故につながるおそれがあり危険であるため、検査員に早急に自軌道回路のレールの検査を行わせることが適切である。そこで、この場合は、自軌道回路の検査の要求信号を中央情報管理装置に送信し、検査員に自軌道回路の早急検査を促す。 If the determination in (2) is made, it is dangerous to run the train as it is, which may lead to an accident, so it is appropriate to have the inspector immediately inspect the rails of the track circuit. Therefore, in this case, a request signal for inspecting the own track circuit is transmitted to the central information management device, and the inspector is urged to promptly inspect the own track circuit.
(3)併設線路の軌道回路又は同一線路の非隣接軌道回路から異常推定信号を受信した場合
併設線路の軌道回路又は同一線路の非隣接軌道回路から異常推定信号を受信した場合は、これらの軌道回路に自軌道回路の信号が流入していることになり、自軌道回路が正常に動作していない可能性が高い。具体的には、自軌道回路のレールが破断し、クロスボンドを通じて自軌道回路の軌道回路信号が環流電気経路を流れることで、併設線路の軌道回路に自軌道回路の軌道回路信号が流入していることが考えられる。そこで、この場合は、リレーの状態に依らずに、自軌道回路にレール破断が発生したものと判断する。
(3) When an abnormal estimation signal is received from the track circuit of the adjacent line or from the non-adjacent track circuit of the same line When an abnormal estimation signal is received from the track circuit of the adjacent line or from the non-adjacent track circuit of the same line, these tracks The signal of the own track circuit is flowing into the circuit, and there is a high possibility that the own track circuit is not operating normally. Specifically, the track circuit signal of the own track circuit flows into the track circuit of the side track because the track circuit signal of the track circuit flows through the circulating electrical path through the cross bond. It is possible that Therefore, in this case, it is determined that a rail break has occurred in the track circuit regardless of the state of the relay.
リレーが落下している場合は、自信号機が停止現示とされるため、自閉そく区間への列車の進入は抑止される。一方、リレーが扛上している場合は、自閉そく区間への列車の進入が許可される。しかし、自軌道回路にレール破断が発生している可能性が高いため、列車を自閉そく区間に進入させるのは危険である。従って、この場合は、自信号機に停止信号を現示させるように制御する。 When the relay is falling, the own signal is set to stop, so that the train is prevented from entering the self-closed section. On the other hand, when the relay is going up, the train is allowed to enter the self-closing section. However, since there is a high possibility that a rail break has occurred in the own track circuit, it is dangerous to allow the train to enter the self-closing section. Therefore, in this case, control is performed so that the stop signal is displayed on the own signal device.
(3)の判断がなされた場合は、(2)の判断がなされた場合と同様に、自軌道回路の早急検査を検査員に促すため、検査の要求信号を中央情報管理装置に送信する。 When the determination of (3) is made, as in the case of the determination of (2), an inspection request signal is transmitted to the central information management device in order to prompt the inspector to immediately inspect the own track circuit.
ここで、具体例を挙げて、軌道回路の異常検知の原理について説明する。図3は、自軌道回路の信号の受信レベルの時間変化の一例を示す図である。図3において、横軸は時間、縦軸は受信レベルをそれぞれ示している。また、リレーの落下判定信号レベルを「θ」で示している。 Here, the principle of track circuit abnormality detection will be described with a specific example. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a temporal change in the reception level of the signal of the own track circuit. In FIG. 3, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the reception level. The relay drop determination signal level is indicated by “θ”.
列車が自閉そく区間に在線していない間は、自軌道回路の信号レベルは落下判定信号レベル「θ」を超えており、リレーが扛上している。その後、時刻「t1」に自閉そく区間に列車が進入すると、列車の輪軸によって自軌道回路が短絡されることで信号レベルが低下し、落下判定信号レベル「θ」よりも低下してリレーが落下する。そして、時刻「t2」に列車が自閉そく区間を通過すると、信号レベルは再び元のレベルまで復帰し、リレーは扛上する。この場合は、上述した(1)の判断により、レール破断なしと判断することができる。 While the train is not in the self-closed section, the signal level of the track circuit exceeds the drop determination signal level “θ”, and the relay is on the line. After that, when the train enters the self-closing section at time “t1”, the track level is short-circuited by the train's wheel shaft, the signal level is lowered, and the relay falls by dropping below the drop determination signal level “θ”. To do. When the train passes through the self-closing section at time “t2”, the signal level returns to the original level again, and the relay goes up. In this case, it can be determined that there is no rail breakage based on the determination of (1) described above.
その後、同様に、時刻「t3」に自閉そく区間に列車が進入し、時刻「t4」に列車が自閉そく区間を通過したことにより、時刻「t3」〜「t4」までの期間は、信号レベルが落下判定信号レベル「θ」よりも低下してリレーが落下し、時刻「t4」の後はリレーが扛上する。この場合も、上述した(1)の判断により、レールの破断なしと判断する。 Thereafter, similarly, when the train enters the self-closing section at time “t3” and the train passes through the self-closing section at time “t4”, the period from time “t3” to “t4” Falls below the drop determination signal level “θ”, the relay drops, and after time “t4”, the relay rises. Also in this case, it is determined that the rail is not broken by the above-described determination (1).
その後、時刻「t5」に自軌道回路にレール破断が発生したものとする。この場合、レール破断によって自軌道回路を流れる軌道回路信号の信号レベルが低下する。仮に、信号レベルが落下判定信号レベル「θ」よりも低くなれば、リレーは落下した状態となり、その状態が維持される。そのため、上述した(1)の判断により、レール破断が発生したと判断することができる。しかし、レール破断の程度によっては、信号レベルが必ずしも落下判定信号レベル「θ」よりも低くなるとは限らず、図3に示すように信号レベルが僅かに低下するものの、落下判定信号レベル「θ」よりも高い状態が維持される場合がある。 Thereafter, it is assumed that a rail breakage occurs in the track circuit at time “t5”. In this case, the signal level of the track circuit signal flowing through the track circuit decreases due to the rail breakage. If the signal level is lower than the drop determination signal level “θ”, the relay is dropped and the state is maintained. Therefore, it can be determined that the rail fracture has occurred by the above-described determination (1). However, depending on the degree of rail breakage, the signal level is not necessarily lower than the drop determination signal level “θ”. Although the signal level slightly decreases as shown in FIG. 3, the drop determination signal level “θ” Higher state may be maintained.
この場合は、同一線路の隣接軌道回路によって、自軌道回路のレール破断の可能性が推定され、隣接軌道回路が、自軌道回路に異常発生推定信号を送信する。そして、自軌道回路が、時刻「t6」に隣接軌道回路から異常推定信号を受信したとすると、時刻「t6」から遡って過去一定時間「Δt」の間に信号レベルの低下があり、その後、信号レベルが未回復の状態となっているか否かを判定する。図3を見ると、過去一定時間「Δt」に含まれる時刻「t5」において信号レベルの低下があり、その後、時刻「t6」まで信号レベルが未回復であるため、上述した(2)の判断により、レール破断が発生していると判断する。このような判断により、信号レベルが落下判定信号レベルよりも低くならない場合であっても、自軌道回路のレール破断を確実に検知することができる。 In this case, the possibility of rail breakage of the own track circuit is estimated by the adjacent track circuit of the same line, and the adjacent track circuit transmits an abnormality occurrence estimation signal to the own track circuit. Then, if the own track circuit receives the abnormality estimation signal from the adjacent track circuit at time “t6”, there is a decrease in the signal level during the past certain time “Δt” going back from time “t6”. It is determined whether or not the signal level is in an unrecovered state. Referring to FIG. 3, since the signal level has decreased at time “t5” included in the past fixed time “Δt” and the signal level has not recovered until time “t6”, the determination in (2) described above is performed. Thus, it is determined that a rail break has occurred. By such determination, even if the signal level does not become lower than the drop determination signal level, it is possible to reliably detect the rail breakage of the own track circuit.
1−3.機能構成
図4は、レール破断検知システム1に含まれる軌道回路の制御装置10としての機能構成を示すブロック図である。制御装置10は、受信部20と、処理部30と、通信部40と、送信部50と、信号制御リレー部60とを備えて構成される。
1-3. Functional Configuration FIG. 4 is a block diagram showing a functional configuration of the track
受信部20は、自軌道回路を流れる信号を受信する受信回路であり、例えば受信信号の中から周波数f1〜f3の帯域の信号を濾波する帯域通過フィルタと、帯域通過フィルタを通過した信号をデジタル信号に変換するA/D変換部とを備えて構成されている。本実施形態では、このデジタル信号を復調する処理を処理部30が行うこととして説明するが、デジタル信号を復調する復調部を受信部20が備える構成としてもよいのは勿論である。また、受信部20は、受信信号の信号レベルを判定する信号レベル判定部を備え、判定した自軌道回路の周波数の軌道回路信号の信号レベルを信号制御リレー部60に出力する。
The receiving
処理部30は、軌道回路を統括的に制御する処理回路であり、例えばCPU(Central Processing Unit)やDSP(Digital Signal Processor)等のプロセッサで構成され、制御処理プログラムに従って図6及び図7で示される制御処理を実行する。受信部20でA/D変換された受信信号を復調する処理も処理部30が実行する。処理部30は記憶部を備えており、記憶部には、制御処理プログラムの他、例えば、環流電気経路情報31と、リレー状態33と、異常推定信号受信情報35と、自回路信号レベル履歴情報37とが記憶される。
The
図5は、環流電気経路情報31のデータ構成例を示す図である。環流電気経路情報31は、レール破断検知システム1に含まれる各軌道回路、すなわち環流電気経路を構成する各軌道回路に関する情報であり、当該軌道回路に割り当てられた軌道回路ID311及び周波数313と、当該軌道回路が設けられている線路の種別315と、当該軌道回路の自他識別317とが対応付けて記憶されている。自他識別317には、当該軌道回路が自軌道回路である場合は「自」、他軌道回路である場合は「他」が記憶される。
FIG. 5 is a diagram illustrating a data configuration example of the reflux
リレー状態33は、信号制御リレー部60の現在の軌道リレーの状態であり、「扛上」、「落下」の何れかが記憶される。
The
異常推定信号受信情報35は、他軌道回路から受信した異常推定信号に関する情報であり、異常推定信号の受信の有無と、受信有りの場合は当該異常推定信号の発信元の軌道回路の軌道回路IDが記憶される。
The abnormality estimation
自回路信号レベル履歴情報37は、受信部20で検出される自軌道回路の信号レベルを時系列に記録した、信号レベルの履歴情報である。処理部30は、受信部20で検出された自軌道回路の信号レベルを随時、自回路信号レベル履歴情報37に記録する処理を行う。
The own circuit signal
通信部40は、処理部30の制御に従って、他軌道回路や中央情報管理装置等の外部装置との間で有線通信又は無線通信を行う通信装置である。この機能は、例えば、有線通信用のモジュールや、IEEE802.11による無線LANやスペクトラム拡散方式による無線通信等の無線通信モジュール等により実現される。
The
送信部50は、自軌道回路に割り当てられた周波数313の信号を搬送波として、自軌道回路の軌道回路ID311を所定の変調方式で変調した軌道回路信号を、所定の信号レベルで自軌道回路の軌道に送信する送信回路である。
The
信号制御リレー部60は、自軌道回路を流れる軌道回路信号の受信部20で検出される信号レベルに応じて動作する軌道リレーを備えた回路部である。信号制御リレー部60は、自信号機と接続されている。
The signal
1−4.処理の流れ
図6及び図7は、軌道回路の処理部30が行う制御処理の流れを示すフローチャートである。先ず、処理部30は、受信部20から出力される信号レベルに基づいて、自軌道回路の周波数以外の周波数の受信信号レベルが所定の許容レベルを超過したか否かを判定する(ステップA1)。超過したと判定した場合は(ステップA1;Yes)、受信信号の復調処理を行って(ステップA3)、当該受信信号に含まれる軌道回路IDを取得することで、発信元の軌道回路を特定する。
1-4. Flow of Processing FIGS. 6 and 7 are flowcharts showing the flow of control processing performed by the
次いで、処理部30は、記憶部の環流電気経路情報31を参照し、当該信号の発信元の軌道回路の軌道回路ID311がレール破断検知システム1に含まれる軌道回路として既知であるか否かを判定する(ステップA5)。そして、既知であると判定した場合は(ステップA5;Yes)、通信部40を介して当該発信元回路に異常推定信号を送信する(ステップA7)
Next, the
また、発信元回路の軌道回路ID311が不明であると判定した場合は(ステップA5;No)、環流電気経路を構成しない環流電気経路外の軌道回路からの信号を受信したと判定して、処理部30は、軌道回路検査「要」と判定し、通信部40を介して軌道回路の検査要求を中央情報管理装置に送信する検査要求報知処理を行う(ステップA9)。
If it is determined that the
ステップA7又はA9の処理の後、又は、ステップA1において受信信号レベルが許容レベル以下であると判定した場合(ステップA1;No)、処理部30は、他の軌道回路から異常推定信号を受信したか否かを判定する(ステップA11)。そして、受信したと判定した場合は(ステップA11;Yes)、記憶部の異常推定信号受信情報35を更新する(ステップA13)。
After the process of step A7 or A9, or when it is determined in step A1 that the received signal level is equal to or lower than the allowable level (step A1; No), the
その後、処理部30は、信号制御リレー部60のリレーの状態に基づいて、記憶部のリレー状態33を更新する(ステップA15)。そして、処理部30は、異常推定信号受信情報35を参照して異常推定信号が「受信あり」であるか否かを判定し(ステップA17)、「受信なし」であると判定した場合は(ステップA17;No)、リレー状態33が落下であるか否かを判定する(ステップA19)。
Thereafter, the
リレー状態33が落下であると判定した場合は(ステップA19;Yes)、処理部30は、在線判定を行う(ステップA21)。具体的には、軌道回路の信号現示等に基づいて在線の有無を判断する。
When it determines with the
処理部30は、ステップA21において在線なしであると判定した場合は(ステップA23;No)、自軌道回路にレール破断が発生したか、又は、自軌道回路が故障したものと判定して、通信部40を介して中央情報管理装置に異常を報知する異常報知処理を行う(ステップA25)。そして、処理部30は、自信号機の現示を停止現示に維持させて(ステップA27)、そのまま待機する。すなわち、自軌道回路が検査されてリセットされるまで状態を維持する。
When it is determined that there is no standing line in step A21 (step A23; No), the
また、ステップA19においてリレー状態33が落下ではなく「扛上」であると判定した場合(ステップA19;No)、又は、ステップA23において在線ありであると判定した場合は(ステップA23;Yes)、処理部30は、ステップA1に戻る。
Further, when it is determined in step A19 that the
一方、ステップA17において異常推定信号の「受信あり」であると判定した場合は(ステップA17;Yes)、処理部30は、軌道回路の検査「要」と判定し、通信部40を介して中央情報管理装置に検査要求信号を送信する検査要求報知処理を行う(ステップA29)。
On the other hand, when it is determined in step A17 that the abnormality estimation signal is “received” (step A17; Yes), the
そして、処理部30は、リレー状態33が「落下」であるか否かを判定し(ステップA31)、「落下」であると判定した場合は(ステップA31;Yes)、自軌道回路にレール破断が発生したと判定して、通信部40を介して中央情報管理装置に異常を報知する異常報知処理を行う(ステップA33)。そして、処理部30は、自信号機の現示を停止現示に維持させて(ステップA35)、そのまま待機する。すなわち、自軌道回路が検査されてリセットされるまで状態を維持する。
Then, the
また、リレー状態33が落下ではなく「扛上」であると判定した場合は(ステップA31;No)、処理部30は、受信した異常推定信号の発信元が併設線路の軌道回路又は同一線路の非隣接軌道回路であるか否かを判定する(ステップA37)。そして、併設線路の軌道回路又は同一線路の非隣接軌道回路であると判定した場合は(ステップA37;Yes)、自信号機の現示を停止現示とするように制御する(ステップA39)。
In addition, when it is determined that the
そして、処理部30は、自軌道回路にレール破断が発生したと判定して、通信部40を介して中央情報管理装置に異常を報知する異常報知処理を行う(ステップA41)。そして、処理部30は、自信号機の現示を停止現示に維持させて(ステップA43)、そのまま待機する。すなわち、自軌道回路が検査されてリセットされるまで状態を維持する。
And the
また、ステップA37において、受信した異常推定信号の発信元が併設線路の軌道回路でも同一線路の非隣接軌道回路でもなく、同一線路の隣接軌道回路であると判定した場合は(ステップA37;No)、処理部30は、受信レベルの低下が発生したか否かを判定する(ステップA45)。そして、発生したと判定した場合は(ステップA45;Yes)、自信号機を停止現示とするように制御する(ステップA47)。
Further, when it is determined in step A37 that the source of the received abnormality estimation signal is not the track circuit of the side track or the non-adjacent track circuit of the same line, but the adjacent track circuit of the same line (step A37; No) The
そして、処理部30は、自軌道回路のレール破断の可能性ありと判定し、通信部40を介して中央情報管理装置に異常を報知する異常報知処理を行う(ステップA49)。そして、処理部30は、自信号機の停止現示を維持させて(ステップA51)、そのまま待機する。すなわち、自軌道回路が検査されてリセットされるまで状態を維持する。
Then, the
また、ステップA45において受信レベルの低下が発生しなかったと判定した場合は(ステップA45;No)、処理部30は、自軌道回路と隣接軌道回路との間に絶縁橋絡が発生したものと判定し、通信部40を介して中央情報管理装置に異常を報知する異常報知処理を行う(ステップA53)。そして、処理部30は、ステップA1に戻る。
Further, when it is determined in step A45 that the reception level has not decreased (step A45; No), the
1−5.作用効果
レール破断検知システム1では、併設するA線路及びB線路それぞれに線路に沿って軌道回路が連続的に設けられており、軌道回路の境界部分に設けられたインピーダンスボンドがクロスボンドによって2箇所で電気的に接続されることで、環流電気経路が構成されている。環流電気経路内の各軌道回路は、送信部50が、自軌道回路の識別情報である軌道回路IDを軌道回路信号に含めて軌道に送信しており、受信部20は、送信部50により送信された軌道回路信号を受信する。
1-5. Effect In the rail
受信部20は、受信信号の中から、自軌道回路に割り当てられた周波数の信号及び環流電気経路内の他軌道回路に割り当てられた周波数の信号を抽出する。そして、抽出した信号の信号レベルを検出して、処理部30に出力する。処理部30は、受信部20から出力される他軌道回路の周波数の信号の受信レベルが所定の許容レベルを超過している場合は、当該信号に対して復調処理を行って軌道回路IDを取得し、レールの異常発生可能性のある他軌道回路を特定する。そして、処理部30は、特定した他軌道回路に異常推定信号を送信する。
The receiving
一方、自軌道回路は、他軌道回路からの異常推定信号の有無、異常推定信号の発信元の軌道回路の相対配置区分、及び、自軌道回路の軌道リレーの状態に基づいて、自軌道回路のレール破断の有無を判定する。具体的には、他軌道回路から異常推定信号を受信していない場合は、自軌道回路の信号制御リレー部60のリレーの状態に基づいて、レール破断の有無を判定する。すなわち、リレーが扛上している場合は、自軌道回路に異常なし、リレーが落下している場合は、在線、レール破断、自軌道回路の故障の何れかであると判定する。
On the other hand, the own track circuit is based on the presence / absence of an abnormal estimation signal from another track circuit, the relative placement classification of the track circuit from which the abnormal estimation signal is transmitted, and the status of the track relay of the own track circuit. Judge whether there is a rail break. Specifically, when an abnormality estimation signal is not received from another track circuit, the presence or absence of rail breakage is determined based on the relay state of the signal
また、異常推定信号を受信した軌道回路が同一線路の隣接軌道回路の場合は、自軌道回路のリレーが落下していれば、レール破断と判定する。リレーが扛上している場合は、過去一定期間内に自軌道回路の軌道回路信号の信号レベルが低下した後、未回復状態である場合に、レール破断の可能性ありと判断し、自信号機に停止信号を現示させるように制御する。また、上述した条件を検出しなかった場合は、自軌道回路と隣接軌道回路との間の絶縁橋絡の可能性ありと判断する。そして、この場合は、今後不正に自軌道回路のリレーが落下して列車遅延を引き起こすことのないよう、中央情報管理装置に絶縁橋絡の検知を通知するなどして、検査員に調査を促す。 Further, when the track circuit that has received the abnormality estimation signal is an adjacent track circuit on the same line, if the relay of the track circuit is dropped, it is determined that the rail is broken. If the relay is hoisting, if the signal level of the track circuit signal of the track circuit has fallen within a certain period in the past and is not recovered, it is determined that there is a possibility of rail breakage, and the Control to display a stop signal. If the above-mentioned conditions are not detected, it is determined that there is a possibility of an insulation bridge between the own track circuit and the adjacent track circuit. In this case, in order to prevent the relay of the own track circuit from falling down and causing a train delay in the future, the central information management device is notified of the detection of the insulation bridge, and the inspector is encouraged to investigate. .
また、異常推定信号を受信した軌道回路が併設線路の軌道回路又は同一線路の非隣接軌道回路である場合は、自軌道回路のリレーの状態に関わらず、レール破断と判定する。そして、リレーが扛上している場合は、自信号機に停止信号を現示させた後、その状態を維持させるように制御し、リレーが落下している場合は、自信号機の停止現示を維持させるように制御する。 In addition, when the track circuit that has received the abnormality estimation signal is a track circuit of the side track or a non-adjacent track circuit of the same track, it is determined that the rail is broken regardless of the relay state of the track circuit. And when the relay is hoisting, control the local signal to display the stop signal, and then control to maintain that state, and when the relay is falling, display the stop signal of the local signal. Control to maintain.
このように、自軌道回路の受信側で検出される信号のうち、自軌道回路の周波数の信号ばかりでなく、他軌道回路の周波数の信号の信号レベルを監視することで、他軌道回路のレールの破断可能性を適切に推定することができる。また、レールの破断可能性を推定した場合は、受信信号に対して復調処理を行って軌道回路IDを取得することで、破断可能性のある他軌道回路を特定する。そして、当該他軌道回路に異常推定信号を送信することで、当該他軌道回路にレールの破断可能性を知らしめることができる。 In this way, by monitoring the signal level of the frequency signal of the other track circuit among the signals detected on the receiving side of the own track circuit, the rail level of the other track circuit is monitored. Can be estimated appropriately. When the possibility of breakage of the rail is estimated, the other track circuit having the possibility of breakage is specified by performing demodulation processing on the received signal and obtaining the track circuit ID. Then, by transmitting the abnormality estimation signal to the other track circuit, the other track circuit can be informed of the possibility of rail breakage.
他方、他軌道回路から異常推定信号を受信した場合は、軌道回路は、自軌道回路のレールに異常が発生している可能性があることを知ることができ、自軌道回路の周波数の信号の信号レベルを詳細に調べることで、自軌道回路のレール破断発生の有無を把握することができる。そして、レールが破断していると判断した場合であって、自軌道回路のリレーが落下していない場合は、自信号機に停止信号を現示させて自閉そく区間への列車の進入を抑止することで、フェールセーフの原則を守ることができる。また、この場合は、中央情報管理装置に検査要求を通知することで、検査員による早急なレールの検査を促すことができる。 On the other hand, when an abnormality estimation signal is received from another track circuit, the track circuit can know that there is a possibility that an abnormality has occurred in the rail of the track circuit, and the frequency signal of the track circuit is detected. By examining the signal level in detail, it is possible to grasp whether or not the rail breakage of the track circuit has occurred. And when it is judged that the rail is broken and the relay of the own track circuit is not dropped, the stop signal is displayed on the own signal device to prevent the train from entering the self-closing section. By doing so, the principle of fail-safe can be observed. Further, in this case, by notifying the central information management device of the inspection request, it is possible to prompt the rail inspection by the inspector.
2.第2実施形態
図8は、第2実施形態におけるレール破断検知システム3の概略構成図である。第1実施形態で説明したレール破断検知システム1は、環流電気経路に含まれる各軌道回路が、それぞれの軌道回路のレール破断を検知するが、第2実施形態のレール破断検知システム3では、集中制御装置100が、環流電気経路に含まれる各軌道回路の異常を検知する。
2. Second Embodiment FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a rail
集中制御装置100は、集中制御装置及び各軌道回路を統括的に制御し、各軌道回路のレール破断の発生を検知する処理を行う処理部110と、中央情報管理装置等の他の外部装置と通信を行うための通信部120とを備えている。また、集中制御装置100には、環流電気経路に含まれる各軌道回路それぞれについて、当該軌道回路の受信部20と、送信部50と、信号制御リレー部60とが設置されている。
The
集中制御装置100の処理部110は、各軌道回路の受信部20から入力した信号に対して信号処理を行って周波数f1〜f3の信号を抽出し、各周波数の信号の信号レベルを検出する。そして、処理部110は、第1実施形態で説明した原理に従って、各軌道回路のレール破断の発生を検知する。尚、各軌道回路の受信部20が受信信号に対して信号処理を行い、各周波数の信号の信号レベルを検出して処理部110に出力するように構成してもよいし、処理部110が受信部20から受信信号を入力し、信号処理を行って各周波数の信号の信号レベルを検出するように構成してもよい。
The processing unit 110 of the
各軌道回路の信号制御リレー部60は、受信部20の他に、処理部110とも接続されている。処理部110は、軌道回路のレール破断を検知すると、当該軌道回路の信号制御リレー部60に制御信号を出力して、リレーを落下させて信号を停止現示とし、停止現示を維持するように制御する。すなわち、軌道リレーが落下した状態を維持するように制御する。そして、処理部110は、レール破断発生を表示するなどして、検査員による当該軌道回路の検査を促す。
The signal
このようなレール破断検知システム3は、例えば駅構内の軌道回路のレール破断の検知に適用することが好適である。駅構内では、発着番線が多く、線路が複雑に入り組んでいることから、軌道回路の配置も複雑であり、信号の迂回路が形成され易い。そのため、駅構内でレール破断が発生すると、同一線路の隣接軌道回路や併設線路の軌道回路を迂回して軌道回路信号が流れてしまい、軌道回路で検出される信号レベルが十分に低下しない場合がある。そこで、駅構内に設置された軌道回路や信号機、転てつ機などの鉄道保安設備の集中制御を行う集中制御装置に、各軌道回路のレール破断の検知の役割を担わせ、集中制御装置が主体となって安全側の制御を行うことが好適である。
Such a rail
3.他の適用例
3−1.適用システム
上述した実施形態では、2本の線路がクロスボンドで接続されることにより構成される環流電気経路に着目し、当該環流電気経路内の軌道回路のレール破断の発生を検知するシステムを例に挙げて説明した。しかし、これ以外にも、2本の線路がインピーダンスボンドを介して2箇所で電気的に接続されることで環流電気経路が形成される形態であれば本発明を適用可能である。
3. Other application examples 3-1. Application System In the above-described embodiment, an example of a system that detects the occurrence of rail breakage of a track circuit in the circulating electrical path by paying attention to the circulating electrical path formed by connecting two lines by a cross bond. And explained. However, in addition to this, the present invention can be applied as long as the circulating electrical path is formed by electrically connecting two lines through two impedance bonds.
例えば、変電所設備の近傍の区間においては、上述した環流電気経路が形成される場合がある。架線に直流電力が印加される直流変電所近傍の区間がその一例である。直流変電所は、電力会社から供給される交流特別高圧又は高圧を変圧器で降圧し、整流器で直流変換して架線に直流電力を印加する。この際、接地側の電圧としてインピーダンスボンドを介した基線電圧を基準として架線に直流電力を印加する。併設線路それぞれに設けられた複数箇所のインピーダンスボンドが電気的に接続されることになるため、環流電気経路を構成する場合がある。このような区間についても本発明を適用することで、軌道回路の不正な動作を防止し、列車運行の安全性を確保することができる。 For example, in the section in the vicinity of the substation equipment, the above-described reflux electrical path may be formed. An example is a section near a DC substation where DC power is applied to the overhead line. The DC substation uses a transformer to step down an AC special high voltage or high voltage supplied from an electric power company, converts the DC into a rectifier, and applies DC power to the overhead line. At this time, DC power is applied to the overhead line with reference to the baseline voltage via the impedance bond as the ground side voltage. Since a plurality of impedance bonds provided on each side line are electrically connected, a circulating electrical path may be configured. By applying the present invention also to such a section, it is possible to prevent unauthorized operation of the track circuit and ensure the safety of train operation.
また、上述した実施形態では、クロスボンドの配置間隔を2軌道回路とした場合における環流電気経路中のレール破断の発生の検知を一例として説明したが、クロスボンドの配置間隔を3軌道回路以上とした場合における環流電気経路中のレール破断の発生の検知についても同様である。 In the above-described embodiment, detection of occurrence of rail breakage in the circulating electrical path in the case where the cross bond arrangement interval is a two-track circuit has been described as an example. The same applies to the detection of the occurrence of rail breakage in the circulating electrical path.
3−2.軌道回路IDの抽出
上述した実施形態では、各軌道回路において、軌道回路信号を復調する処理を処理部30が行うものとして説明したが、軌道回路信号を復調する復調部を受信部20に設け、受信部20が他軌道回路の軌道回路IDを抽出する構成としてもよい。
3-2. Extraction of Track Circuit ID In the above-described embodiment, the
また、送信部50に受信機能を設けるとともに復調部を設け、送信部50が軌道回路IDを抽出する構成とすることも可能である。この場合、送信部50は、自軌道回路IDを含む軌道回路信号を自軌道回路の軌道に送信するとともに、自軌道回路を流れる信号を受信・復調して、他軌道回路の軌道回路IDを抽出する。これにより、受信部20の機能の一部を送信部50に担わせることができる。
In addition, it is possible to provide the
他には、受信部20がインピーダンスボンドの2次コイル部分で受信した信号ではなく、環流電気経路中の他の部分で検出される信号から軌道回路IDを抽出する構成とすることも可能である。例えば、インピーダンスボンドの中性点やクロスボンドに、軌道回路信号を検出するためのセンサ(例えば電流センサ)を接続する。そして、当該センサにより検出された信号を復調して、他軌道回路の軌道回路IDを抽出する。
In addition, it is also possible to adopt a configuration in which the track circuit ID is extracted from a signal detected by another part in the circulating electrical path instead of the signal received by the
1、3 レール破断検知システム
2 信号機
10 軌道回路制御装置
20 受信部
30 処理部
40 通信部
50 送信部
60 信号制御リレー部
A,B 線路
A1,A2,B1,B2 軌道回路
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記環流電気経路中の各軌道回路は、
前記送信部が当該軌道回路の識別情報を前記軌道回路信号に含めて送信し、
前記受信部により受信された信号の中から、他軌道回路の軌道回路信号を抽出する他回路信号抽出ステップと、
前記抽出された他軌道回路の軌道回路信号の信号レベルに基づいて、当該他軌道回路のレールの破断可能性を推定する推定ステップと、
前記抽出された他軌道回路の軌道回路信号に含まれる識別情報に基づいて当該他軌道回路を特定する特定ステップと、
前記推定ステップにおいて破断可能性有りと推定された場合に、前記特定ステップにおいて特定した他軌道回路に破断発生推定信号を通知する通知ステップと、
他軌道回路から当該軌道回路に向けて前記破断発生推定信号が通知されたことを取得する通知取得ステップと、
前記通知取得ステップの取得結果を用いて当該軌道回路におけるレール破断の発生を判定する破断判定ステップと、
を実行して、
前記環流電気経路中の各軌道回路それぞれにおけるレール破断の発生を検知するレール破断検知方法。 The track circuit signal transmitted from the transmission unit through the rail is received by the reception unit, and two track lines provided alongside the track circuit configured to detect the train based on the reception state of the signal, A rail breakage detection method for detecting the occurrence of rail breakage in a circulating electric path formed by being electrically connected at two locations via an impedance bond,
Each track circuit in the reflux electrical path is
The transmitter transmits the track circuit identification information included in the track circuit signal,
Other circuit signal extraction step for extracting the track circuit signal of the other track circuit from the signals received by the receiving unit;
An estimation step for estimating the possibility of breakage of the rail of the other track circuit based on the signal level of the track circuit signal of the extracted other track circuit;
A specific step of identifying the other track circuit based on the identification information included in the track circuit signal of the extracted other track circuit;
When it is estimated that there is a possibility of rupture in the estimation step, a notification step of notifying the rupture occurrence estimation signal to the other track circuit identified in the identification step;
A notification acquisition step for acquiring that the fracture occurrence estimation signal has been notified from the other track circuit toward the track circuit;
Break determination step for determining occurrence of a rail break in the track circuit using the acquisition result of the notification acquisition step;
Run
A rail breakage detection method for detecting occurrence of a rail breakage in each track circuit in the reflux electric path.
当該軌道回路の軌道回路信号の受信状態に基づいて当該軌道回路の信号機を制御する制御リレー部を備えており、
前記破断判定ステップにおいてレール破断の発生と判定された場合に、前記制御リレー部による前記信号機の制御状態に基づいて、当該軌道回路によるレール破断の検知が正常に機能しているか否かを診断する診断ステップを更に実行する、
請求項1に記載のレール破断検知方法。 Each track circuit in the reflux electrical path is
A control relay unit for controlling the traffic signal of the track circuit based on the reception state of the track circuit signal of the track circuit;
When it is determined in the break determination step that rail breakage has occurred, whether or not the rail breakage detection by the track circuit is functioning normally is diagnosed based on the control state of the traffic light by the control relay unit. Perform further diagnostic steps,
The rail fracture detection method according to claim 1.
前記破断判定ステップにおいてレール破断の発生と判定され、且つ、前記制御リレー部が前記信号機を停止現示に制御していない場合に、前記信号機を停止現示に制御する現示制御ステップを更に実行する、
請求項2に記載のレール破断検知方法。 Each track circuit in the reflux electrical path is
If it is determined in the break determination step that a rail break has occurred, and the control relay unit does not control the traffic light to stop display, a current control step for controlling the traffic signal to stop display is further executed. To
The rail fracture detection method according to claim 2.
前記受信部により受信された信号の中から、当該軌道回路の軌道回路信号を抽出する自回路信号抽出ステップと、
前記自回路信号抽出ステップにおいて抽出された軌道回路信号の信号レベルを履歴的に記憶する記憶ステップと、
前記記憶ステップで記憶された信号レベルが所定の急低下条件を満たす変化をした後、継続して未回復状態にあることを検出する急低下検出ステップと、
を更に実行し、
前記破断判定ステップにおいて、前記通知検出ステップで検出した破断発生推定信号の通知元の他軌道回路が同一線路の当該軌道回路に隣接する他軌道回路の場合に、前記急低下検出ステップの検出があるときには当該軌道回路におけるレール破断の発生有りと判定し、検出が無いときには絶縁橋絡の発生有りと判定する、
請求項1〜3の何れか一項に記載のレール破断検知方法。 Each track circuit in the reflux electrical path is
The own circuit signal extraction step for extracting the track circuit signal of the track circuit from the signals received by the receiving unit;
A storage step for historically storing the signal level of the track circuit signal extracted in the own circuit signal extraction step;
A sudden drop detecting step of continuously detecting that the signal level stored in the storing step is in an unrecovered state after a change that satisfies a predetermined sudden drop condition;
And execute
In the rupture determination step, when the other track circuit that is the notification source of the rupture occurrence estimation signal detected in the notification detection step is another track circuit adjacent to the track circuit on the same line, the sudden drop detection step is detected. Sometimes it is determined that there is a rail break in the track circuit, and when there is no detection, it is determined that there is an insulation bridge.
The rail fracture detection method according to any one of claims 1 to 3.
請求項1〜4の何れか一項に記載のレール破断検知方法。 In the rupture determination step, when the other track circuit that is the notification source of the rupture occurrence estimation signal detected in the notification detection step is another track circuit that is not adjacent to the other track circuit of the side track or the track circuit of the same track, the track It is determined that rail breakage has occurred in the circuit.
The rail fracture detection method according to any one of claims 1 to 4.
前記環流電気経路中の各軌道回路は、
前記送信部が当該軌道回路の識別情報を前記軌道回路信号に含めて送信し、
前記受信部により受信された信号の中から、他軌道回路の軌道回路信号を抽出する他回路信号抽出部と、
前記抽出された他軌道回路の軌道回路信号の信号レベルに基づいて、当該他軌道回路のレールの破断可能性を推定する推定部と、
前記抽出された他軌道回路の軌道回路信号に含まれる識別情報に基づいて当該他軌道回路を特定する特定部と、
前記推定部により破断可能性有りと推定された場合に、前記特定部により特定された他軌道回路に破断発生推定信号を通知する通知部と、
他軌道回路から当該軌道回路に向けて前記破断発生推定信号が通知されたことを取得する通知取得部と、
前記通知取得部の取得結果を用いて当該軌道回路におけるレール破断の発生を判定する破断判定部と、
を有し、
前記環流電気経路中の各軌道回路それぞれにおけるレール破断の発生を当該各軌道回路それぞれにおいて検知するレール破断検知システム。 The track circuit signal transmitted from the transmission unit through the rail is received by the reception unit, and the two track lines provided alongside the track circuit configured to detect the train based on the reception state of the signal, A rail breakage detection system for detecting the occurrence of a rail breakage in a circulating electric path formed by being electrically connected at two locations via an impedance bond,
Each track circuit in the reflux electrical path is
The transmitter transmits the track circuit identification information included in the track circuit signal,
Other circuit signal extraction unit for extracting the track circuit signal of the other track circuit from the signals received by the receiving unit,
Based on the signal level of the track circuit signal of the extracted other track circuit, an estimation unit that estimates the possibility of breakage of the rail of the other track circuit;
A specifying unit for specifying the other track circuit based on the identification information included in the track circuit signal of the extracted other track circuit;
When the estimation unit estimates that there is a possibility of breakage, a notification unit for notifying the other track circuit identified by the identification unit of a fracture occurrence estimation signal;
A notification acquisition unit for acquiring that the fracture occurrence estimation signal has been notified from another track circuit toward the track circuit;
A break determination unit that determines the occurrence of a rail break in the track circuit using the acquisition result of the notification acquisition unit;
Have
A rail breakage detection system for detecting the occurrence of rail breakage in each track circuit in the circulating electric path in each track circuit.
前記環流電気経路中の各軌道回路は、
前記送信部が当該軌道回路の識別情報を前記軌道回路信号に含めて送信し、
前記受信部により受信された信号の中から、他軌道回路の軌道回路信号を抽出する他回路信号抽出部を有し、
前記各軌道回路の前記他回路信号抽出部により抽出された軌道回路信号の信号レベルに基づいて、前記環流電気経路中の各軌道回路それぞれにおけるレール破断の発生を検知する制御装置を備えたレール破断検知システム。 The track circuit signal transmitted from the transmission unit through the rail is received by the reception unit, and two track lines provided alongside the track circuit configured to detect the train based on the reception state of the signal, A rail breakage detection system for detecting the occurrence of a rail breakage in a circulating electric path formed by being electrically connected at two locations via an impedance bond,
Each track circuit in the reflux electrical path is
The transmitter transmits the track circuit identification information included in the track circuit signal,
From other signals received by the receiving unit, the other circuit signal extraction unit for extracting the track circuit signal of the other track circuit,
Rail breakage provided with a controller for detecting occurrence of rail breakage in each track circuit in the circulating electrical path based on the signal level of the track circuit signal extracted by the other circuit signal extraction unit of each track circuit Detection system.
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