[go: up one dir, main page]

WO2018163509A1 - 信号保安システム、地上管理装置、車上無線装置、及び、列車制御方法 - Google Patents

信号保安システム、地上管理装置、車上無線装置、及び、列車制御方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2018163509A1
WO2018163509A1 PCT/JP2017/040523 JP2017040523W WO2018163509A1 WO 2018163509 A1 WO2018163509 A1 WO 2018163509A1 JP 2017040523 W JP2017040523 W JP 2017040523W WO 2018163509 A1 WO2018163509 A1 WO 2018163509A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
information
train
ground
signal
board
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2017/040523
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
佑介 中西
勝田　敬一
景示 前川
浩行 谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2019504316A priority Critical patent/JP6736759B2/ja
Publication of WO2018163509A1 publication Critical patent/WO2018163509A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/40—Adaptation of control equipment on vehicle for remote actuation from a stationary place
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L11/00—Operation of points from the vehicle or by the passage of the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L23/00—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains
    • B61L23/08—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for controlling traffic in one direction only
    • B61L23/14—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for controlling traffic in one direction only automatically operated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor

Definitions

  • Patent Document 1 relates to a signal security system: “A track circuit device electrically isolates a rail, connects a power supply to one end, and connects a relay to the other end to detect a short circuit between the rails due to a train.
  • the telegram is A configuration having block occupancy right information that allows a train occupancy right to be set in each of the blocks divided into a plurality of sections by circulating around on-train devices and equipment along the train existing in a predetermined section And the like.
  • the signal security system includes a telegram including occupation range information which is information on a range in which the train occupies the travel path between on-board devices of the train traveling on the travel path.
  • occupation range information which is information on a range in which the train occupies the travel path between on-board devices of the train traveling on the travel path.
  • the train has an on-vehicle signal device that performs control different from the on-vehicle device, and the on-vehicle
  • An on-board wireless device that communicates with a ground management device that generates train control information that is control information for the signal device, and the ground management device has an identification number of a ground element installed in the vicinity of the travel path Is generated on the basis of the ground element passing information transmitted by the on-board signal device, and the on-line section information is generated when the telegram is received.
  • the occupancy range information is updated based on the occupancy range information, a travelable range that is a travelable range of the train is calculated from the occupancy range information, and the ground element existing in front of the train is based on the travelable range.
  • the train control information is generated and transmitted to the on-board wireless device, and the on-board wireless device transmits the train control information based on the ground unit from the train control information when passing the ground unit. It is extracted and inputted to the on-vehicle signal device, and the ground child passage information including the identification number of the ground child that has passed is generated and transmitted to the ground management device.
  • a signal security system is provided between an on-board device of a train traveling on a traveling path, or an on-board device control device that controls an on-board device
  • the occupancy range information that is information of the range that the train occupies the travel route
  • the change instruction information that instructs the switch of the switch
  • the direction state that is information of the opening direction of the switch Circulating a telegram containing information, sharing the occupation range information, the conversion instruction information, and the direction state information to ensure the safety of traveling of the train
  • the switch control device In the signal security system that switches the switch according to the switch instruction information and updates the direction state information of the message based on the state of the switch, the train is separate from the on-board device.
  • On-vehicle signal device for controlling the vehicle, and the on-vehicle signal A ground management device that generates train control information that is control information for the vehicle or an on-board wireless device that communicates with the switch control device, and the ground management device is installed in the vicinity of the travel path Generated on-line section information that is information on the on-line section of the train on the travel path based on the on-ground signal passing information transmitted by the on-board signal device, the information including the identified identification number of the on-ground element, and the message
  • the occupancy range information and the change instruction information are updated on the basis of the existing line section information, and a travelable range that is a travelable range of the train is calculated from the occupancy range information and the direction state information.
  • the train control information based on the ground element existing in front of the train is generated and transmitted to the on-board wireless device, and the on-board wireless device passes through the ground element.
  • the train control information based on the ground element is extracted from the train control information and input to the on-board signal device, and the ground element passing information including the identification number of the passed ground element is generated.
  • the ground management device or the switch control device To the ground management device or the switch control device.
  • the train control method which concerns on this invention contains the occupation range information which is the information of the range which the said train occupies the said travel path between the on-board apparatuses of the train which drive
  • the on-board signal device that performs control different from the on-board device
  • the train An on-board wireless device that communicates with a ground management device that generates train control information, which is control information for the on-vehicle signal device, and the ground management device is a ground unit installed in the vicinity of the travel path.
  • In-track section information When generating the on-line section information which is information including the identification number and is information on the on-line section of the train on the travel path based on the ground element passing information transmitted by the on-board signal device, In-track section information
  • the occupancy range information is updated based on the occupancy range information, a travelable range that is a travelable range of the train is calculated from the occupancy range information, and the ground element existing in front of the train is based on the travelable range.
  • the train control information is generated and transmitted to the on-board wireless device, and the on-board wireless device transmits the train control information based on the ground unit from the train control information when passing the ground unit. It is extracted and inputted to the on-vehicle signal device, and the ground child passage information including the identification number of the ground child that has passed is generated and transmitted to the ground management device.
  • the figure which shows the structural example of a train control information transmission system The figure which shows the example of the area of the block of the area without a tip Diagram showing an example of the configuration of a security message Diagram showing an example of speed check pattern
  • wireless apparatus The figure which shows the example of processing operation of the ground management device
  • FIG. 1 shows a situation where a train not equipped with an on-board safety device corresponding to this signal security system enters the control section of the signal security system that performs exclusive control of the train by the security message shown in the background art.
  • the train to be entered is described as a train equipped with an ATS-P type on-board security device, but the train is trained based on the train control information transmitted from the ground unit laid on the track. Any device may be used as long as it is a device that controls the above.
  • the system includes a security telegram 1, a train 2a, a train 2b, a train 2c, a ground management device 3, and a ground unit 4.
  • the security message 1 will be described.
  • the route on which the train within the control range travels is divided into a plurality of predetermined control areas, and one control area is further divided into a plurality of blocks.
  • the entire route is divided into three areas, area 100, area 200, and area 300, and area 200 is divided into four blocks, block 201, block 202, block 203, and block 204. To divide.
  • the security message 1 may manage the above information in any configuration.
  • the area identification column 11, the member list column 12, and the block occupation right column 13 are used. explain.
  • identification information of the area managed by the security telegram 1 is entered.
  • identification information of a device that circulates a security message is entered.
  • Each device circulates the security message according to this member list. That is, the device that has received the security message transmits the security message to the next device on this member list, and the last device in the member list transmits to the first device in the member list.
  • the identification information of each train and the occupation range information in the area secured by each train are entered.
  • Occupancy range information may be managed in any configuration such as absolute position or relative position from a predetermined reference point.
  • the occupation right is managed for each block.
  • the occupation right is secured by writing the train identification information for each block.
  • the block occupancy right must be secured in order to enter the block, and only one train can be secured per block, and only when each train can secure the occupancy right You can enter the block.
  • the train 2a and the train 2b are equipped with an on-board safety device (hereinafter referred to as a train security device 20) corresponding to a signal safety system using a safety message, and the radio 21a and 21b are used to transmit and receive the safety message 1.
  • a train security device 20 an on-board safety device
  • the radio 21a and 21b are used to transmit and receive the safety message 1.
  • the train security devices 20a and 20b receive the security message 1
  • the train security devices 20a and 20b enter the identification information indicating the own train in the column corresponding to the block to be entered in the block occupancy right column 13 and travel in the block in which the occupancy right is secured. Then, the train is controlled so that it does not move outside.
  • the train 2c is equipped with an ATS-P type on-board safety device (hereinafter referred to as on-vehicle signal device 22), a transmission / reception unit 23, an on-board member 24, and a display 25, and is used for a train safety system using a safety message
  • the on-vehicle wireless device 26, the second indicator 27, and the wireless device 28 are installed.
  • the object of the present invention is to utilize the on-board signal device 22 for the ATS-P type signal security system without modification.
  • the on-vehicle signal device 22, the transmission / reception unit 23, the on-board unit 24, and the display unit 25 are used.
  • the on-vehicle signal device 22 and the transmission / reception unit 23 mounted on the train will be described as the premise of this system.
  • the on-vehicle signal device 22 mounted on the train 2c creates a speed check pattern based on the instructed stop point based on the train control information such as the distance information to the input stop point.
  • This is a device that displays information necessary for driving to the driver via the display 25 based on the verification pattern and controls the train.
  • the train position is calculated by integrating the speed information input from the speed sensor provided in the train, and an alarm is given to the driver via the display 25 when the traveling speed of the train approaches the speed check pattern.
  • the train brake is operated via the relay unit provided in the train.
  • the speed check pattern indicates an allowable speed at which the train can stop before the stop point.
  • FIG. 4 shows a speed check pattern 6 of the train 2c with the stop point 5 as a base point.
  • the ATS-P type on-board signal device is premised, but the ATS-P type on-board signal device is originally provided from the transmitter / receiver to the identification number of the ground unit and from the ground unit to the stop point.
  • An ATS-P message including distance information is received and used for control.
  • similar information is received from the on-board wireless device 26 in the same format as the ATS-P message, and is used for control. This is different from existing automatic train stop systems.
  • the transmission / reception unit 23 is a device that receives a signal from the ground element 4 via the vehicle upper element 24 that is electromagnetically coupled to the ground element laid on the track.
  • an ATS-P type transmitter / receiver is assumed.
  • an ATS-P type transmitter / receiver originally has an ATS-P including an identification number of the ground element and distance information from the ground element to the stop point.
  • the electronic message is received, and the electronic message is output to the ATS-P on-board device.
  • the ATS-P message received from the ground element 4 via the vehicle upper element 24 is output to the on-vehicle wireless device 26. This is different from existing automatic train stop systems.
  • the on-vehicle wireless device 26 receives distance information from the ground management device 3 to the stop point based on each ground child via the wireless device 30 and the wireless device 28, stores this information, and stores the information on the ground.
  • a child passage that is, when a signal is input from the ground child 4 via the vehicle upper member 24 or the transmission / reception unit 23
  • the distance information from the information to the stop point based on the ground child is obtained. It is extracted and output to the on-vehicle signal device 22 together with the identification number of the ground unit.
  • the on-board wireless device 26 extracts train control information based on the ground element that has been transmitted from the ground management apparatus 3 in advance and has already been stored, and the train uses the ground element.
  • the train control information based on the ground element is not obtained by communicating with the ground management device 3 after passing.
  • the on-vehicle signal device 22 can execute train control based on train control information with the ground element as a base point without a time difference from the passage of the ground element.
  • the on-board wireless device 26 transmits the identification number of the train 2c and the identification number of the passed ground unit to the ground management device 3 via the wireless unit 28 and the wireless unit 30.
  • the distance information from the stop point to the stop point is displayed to the driver via the second indicator 27. For example, information that “the stop point is the ground element xx to OO meter” is displayed.
  • the on-vehicle wireless device 26 receives information from the ground management device 3, the information about the ground child passed immediately before included in the information, that is, the distance from the ground child passed immediately before to the stop point If the information has changed from the information when it was output to the on-vehicle signal device 22 when passing through the ground, it can be seen that the position of the stop point has been updated due to a change in the position of the preceding train. Therefore, when such information is received, the fact that the position of the stop point is updated when passing through the next ground element is displayed to the driver via the second indicator 27. For example, under the information described in the previous paragraph, information that “the stop point is the ground element xx to OO meters (the pattern is updated when the next ground element passes)” is displayed.
  • the on-board wireless device 26 when the on-board wireless device 26 is set to control as an existing signal device, the information received from the ground management device 3 includes train control information based on the passed ground element. If not, the signal input from the ground element 4 via the vehicle upper element 24 or the transmission / reception unit 23 is output to the on-vehicle signal device 22 as it is. At this time, since the on-board signal device 22 performs control as an existing signal device, it can be safely operated even in a section where the signal security system is ATS-P.
  • the setting for controlling the ATS-P type on-board security device may be any method, may be instructed wirelessly from the ground management device 3, or is provided with an external interface such as a switch. It may be possible to set from the following.
  • the ground management device 3 participates in the circulation of the security telegram 1 and transmits / receives the security telegram via the wireless device 30. Moreover, the block in which the train 2c is located when the identification number of the ground element which the train 2c carrying the said apparatus has passed is received from the on-board wireless device 26 and the security message is received based on this information. The train 2c is entered in the block occupancy right column 13 of the block on the traveling direction side of the train 2c.
  • the data of the position of the ground element on the route, the connection relation of each block and the block length are stored, and the line is determined from the ground element through which the train 2c passes, the train length of the train 2c, and the traveling direction.
  • the block which is present is determined, and the occupation right of the block is secured.
  • the train length may be transmitted from the on-board radio device 26, or the ground management device 3 stores the train length of each train, and the train identification number transmitted from the on-board radio device 26 is stored. It may be used for reference, or the maximum length of a train traveling on a route without data may be used. In that case, it is desirable to consider the distance from the train head to the position where the vehicle upper is mounted.
  • the traveling direction of the train may be transmitted from the on-board wireless device 26, or the ground management device 3 may store the ground element through which each train has passed and determine from the positional relationship with the ground element. You can use the direction if the driving direction of the track is fixed.
  • the security telegram 1 As for the block on the traveling direction side of the train, when the security telegram 1 is received, the block occupation right column 13 is confirmed, and the occupation right of the blocks that the other trains other than the train 2c have not secured the occupation right is secured. At this time, it may be secured automatically, may be secured according to an instruction from an external device such as an operation management device, or may be secured in advance according to the time when the train has a database.
  • the ground management device 3 determines that the block in which the occupation right is secured in the block occupation right column 13 is a travelable block, and determines the length from each ground element to the end point of the block in which the occupation right is secured in the traveling direction. Further, a distance obtained by subtracting a predetermined margin distance from the length is calculated. This margin distance may follow the value of an existing automatic train stop system, or may be determined based on external conditions such as train braking performance, response time, and weather. Of course, the margin distance may be taken into account on the on-vehicle wireless device side. This calculation is performed for all the ground elements, and the result is used as the distance information from each ground element to the stop point to the on-board wireless device 26 mounted on the train traveling on the route. 30 to transmit.
  • the ground element 4 may be an unpowered ground element, and transmits information for specifying the on-line position of the train to the electromagnetically coupled vehicle upper element.
  • the ground management device 3 enters the train 2 c in the blocks 201 and 202 of the block occupancy right column 13, and the vehicle of the train 2 c
  • the train 2c can be controlled so as not to enter the block where the train 2a and the train 2b secure the occupation right.
  • the train 2c can secure the occupation right and prevent other trains from entering the running block.
  • radio is used for communication between the ground management device 3 and the on-vehicle radio device 26, but the method is not limited. Further, satellite communication using an artificial satellite, telephone line communication using a mobile phone, or the like may be used.
  • the train protection information and the track closure information for stopping entry or emergency stop of the train may be added to the security telegram 1, and the ground management device 3 may specify a block that can travel including these pieces of information. .
  • the security telegram 1 is provided with a switch direction instruction column 14 and a switch direction state column 15.
  • the switch device direction instruction column 14 the train or the ground management device 3 that has secured the right to occupy the block including the switch device is instructed to switch the switch device (instruction to switch to a position / inversion). ) Is entered.
  • the switch control device 7 switches the switch according to the instruction in the switch direction instruction column 14.
  • the switch state is entered by the switch control device 7 (position lock / reversal lock / non-lock).
  • the train and ground management device recognizes the opening direction of the switch by checking the switch direction state column 15.
  • the ground management device 3 When the ground management device 3 secures the occupation right of the block including the switch, the ground management device 3 updates the switch instruction information column 14 and instructs the switch control device 7 to switch the switch. . Further, the ground management device 3 determines a block on which the train 2c can travel from the state of the block occupation right column 14 and the switch instruction state column 15. Specifically, if the switch of the switch is completed, the block including the switch is determined as a travelable block. Thereafter, the same processing is performed as in the area where no switch is present.
  • the switch instruction of the switch by the ground management device 3 may be determined according to an instruction from an external device such as an operation management device, or may be determined in advance according to the time when the train has a database. However, it may be determined from the situation in the block occupation right column 13.
  • the ground management apparatus 3 demonstrated as what was always participating in the circulation of the security message, when the train 2c tried to enter the area, it participated in the circulation of the security message, and the security after the train 2c advanced to the area. You may be allowed to leave the message circulation. Participation in the circulation of the security telegram is made by the ground management device 3 to the on-board security device of the train that may travel in the area and the switch control device in the area.
  • the on-board security device or the switch control device that has received the request for adding the identification information of the own device to the member list and has received the request for additional information is the member list column 12 This is done by adding the identification information of the ground management device.
  • withdrawal from the circulation of the security message is performed by deleting the own device from the member list when the ground management device receives the security message.
  • the security telegram stops when the ground management device 3 fails in the absence of a train entering the area. Can be prevented.
  • the ground management device 3 and the switch control device 7 are separate devices, but the same device may be used. In this case, even if a certain switch control device 7 fails, train control information based on the identification number of the ground unit or the ground unit can be transmitted to and received from another switch control unit 7 that has not failed. If so, you can travel in the area.
  • the switch control device controls the switch control device.
  • a block including a tipping device may be recognized as being inaccessible and may be excluded from the blocks that can travel.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of processing operations executed by the on-vehicle wireless device 26.
  • Step 401 Information or signals are input to the on-board wireless device 26.
  • Step 402 When information from the ground management device 3 is input via the wireless device 30 or the wireless device 28, the process proceeds to Step 411. When the train 2c passes through the ground element 4 and a signal from the ground element 4 is input via the vehicle element 24 or the transmission / reception unit 23, the process proceeds to step 421.
  • Step 411 Store the distance information received from the ground management device 3 to the stop point with each ground child as the base point, and go to Step 412. If already stored, update it.
  • Step 412 When the train 2c has already passed the ground element, that is, when the distance information to the stop point from the ground element that has passed in Step 425 described later is output to the on-vehicle signal device 22. Advances to step 413. Otherwise, the process returns to step 401.
  • Step 413 Extract distance information from the distance information to the stop point with each ground element as the base point stored in Step 411 to the stop point with the ground element that passed immediately before as the base point, and go to Step 414.
  • Step 414 The information extracted in step 413 is compared with the distance information to the stop point based on the same ground element output to the on-vehicle signal device 11 in step 425, which will be described later. If there is no difference, the process returns to step 401.
  • Step 415 The information extracted in step 413 is displayed on the second display 27. For example, under the information displayed in step 426, which will be described later, information that “the stopping point is the ground element xx to OO meters (pattern update when passing the next ground element)” is displayed, and the process returns to step 401.
  • Step 421 Store the signal from the ground unit 4 and proceed to Step 422.
  • Step 422 If the on-board wireless device 26 is set to be controlled as an existing signal device, the process proceeds to step 424. Otherwise, the process proceeds to step 423.
  • Step 423 The identification number of the ground unit is recognized from the signal from the ground unit 4 and stored.
  • the information stored in step 411 is searched, and if the distance information from the ground element that has passed through to the stop point is included, the process proceeds to step 425, and if not, the process proceeds to step 424.
  • Step 424 The signal from the ground unit 4 is output as it is to the on-board signal device 22, and the process returns to Step 401.
  • Step 425 The identification number of the passed ground element and the distance information from the ground element extracted in step 423 to the stop point are output to the on-vehicle signal device 22 in the same format as the ATS-P message. Proceed to 426.
  • Step 426 The distance information from the ground element extracted in step 423 to the stop point is displayed on the second display unit 27. For example, the information “stop point is terrestrial xx to OO meter” is displayed, and the process proceeds to step 427.
  • Step 427 The identification number of the passed ground child is transmitted to the ground management device 3, and the process returns to step 401.
  • FIG. 9 is a flowchart showing an example of processing operations executed by the ground management device 3. This flowchart will be described on the assumption that the ground management device 3 is installed in an area with a tipping device.
  • Step 501 The ground management device 3 stores the data of the position of the ground element on the route, the connection relation of each block, and the block length.
  • Step 502 When information from the on-vehicle wireless device 26 is input via the radio device 30, the train identification number, the identification number of the ground unit through which the train has passed, and the traveling direction of the train are stored. Step 503 Proceed to Note that step 503 may be progressed at a constant time period. In this case, it is possible to process a plurality of pieces of information input during that time, or to set the processing timer and check the soundness of the apparatus.
  • Step 503 The position of the ground element on the route stored in Step 501, the connection relation of each block, the block length data, the train identification number stored in Step 502, the identification number of the passed ground element, the traveling direction of the train Based on the above, the block where the train is located is determined. The block in which the calculated train is present is updated and managed for each train. Proceed to step 504.
  • Step 504 When the security telegram 1 is received, the block occupation right column 13 is updated, and the block occupation right of the block where the train is located and the block on the traveling direction side are secured. When a switch is present on the block, a switch instruction for the switch is written in the switch direction indicator column 14.
  • Step 505 Based on the block occupation right column 13 and the switch direction state column 15 of the latest security message transmitted / received by the own device, the block in which the switch of the switch is completed and is allowed to run is identified. . Based on the identified travelable block, the length of the section that can travel from each ground element in the traveling direction is calculated, and the process proceeds to step 506.
  • Step 506 A distance obtained by subtracting a predetermined margin distance from the length of the section that can travel in the traveling direction from each ground element calculated in Step 505 is calculated. This is the distance from each ground element to the stop point. This calculation is performed for all the ground children, and the process proceeds to Step 507.
  • Step 507 The distance from the ground element calculated in step 506 to the stop point is transmitted to the on-board wireless device 26 mounted on the train traveling on the route via the wireless device. Return. For this information, all information may be transmitted to all trains, or only information related to the ground element assumed to pass for each train may be transmitted.
  • the ground management device 3 When the ground management device 3 receives the security message, the ground management device 3 secures the occupation right of the block on the traveling direction side of the train 2c where the other train does not secure the occupation right, and instructs the switch of the switch. In the case of the situation of FIG. 10, as shown in FIG. 11, newly occupying rights of the block 401 and the block 402 in the block occupancy right column 13 are newly secured, and the switch direction instruction column 14 is instructed to switch to the localization. Write. Next, the length of the train and the travelable section existing in the traveling direction from the ground elements 4b and 4c is calculated. In the situation shown in FIG.
  • the security message is circulated also to the switch control device 7, and the switch control device 7 starts to switch the switch according to the instructions in the switch direction instruction column 14.
  • the switch control device 7 receives the security message after the switch of the switch is completed, the switch control device 7 writes the state after the switch of the switch is completed in the switch direction state column 15. .
  • the ground management device 3 recognizes that the switch of the switch is completed, and recognizes the block 401 and the block 402 as a travelable section. Thereafter, as shown in FIG. 12, distances 8b 'to 8i' obtained by subtracting a predetermined margin distance 9 from the length of the travelable section are calculated and transmitted to the on-board wireless device 26 of the train 2c.
  • the on-board radio device 17 of the train 10 stores the information transmitted from the ground management device 3 as described above, the train 2c passes through the ground unit 4b, and the signal from the ground unit 4b is the on-board unit 24.
  • the information is input via the transmitter / receiver 23
  • information on the distance from the stored information to the stop point with the ground element as a base point is extracted, and the identification number 4b of the ground element and the distance to the stop point are Is output to the on-vehicle signal device 22 in the same format as the ATS-P message.
  • 8b is used.
  • the switch of the switch is completed as shown in FIG.
  • the distance is output to the on-board signal device 22 in the same format as the ATS-P message.
  • the on-vehicle signal device 22 can create a speed check pattern with the instructed stop point as a base point, and can control the train 2c according to the speed check pattern.
  • each traffic light is connected to the block detection section from the train detection device on the route. The presence / absence of the current train is judged and the progress / stop indication is displayed, and the code processor connected to this traffic light determines the distance to the stop point based on the current traffic signal.
  • An ATS-P type telegram including distance information to the stop point and ground element identification information is transmitted to the vehicle upper side via the power source ground element, and this telegram is transmitted to the ATS-P onboard device. It is a system that controls a train based on information received through the vehicle and a transmitter / receiver.
  • the ground management device receives the identification number of the ground child that the train has passed from the on-board wireless device of each train, and the block occupation of the security message based on this information
  • the right column and the switch direction indication column are updated, and the length of the section that can travel in the traveling direction from each ground element is calculated from the block occupation right column and the switch direction state column.
  • the distance obtained by subtracting the predetermined margin distance is calculated, and this information is transmitted to the on-board wireless device as the distance from the ground point to the stop point.
  • the on-board wireless device detects the passage of the ground piece. In this case, the identification number of the ground unit and the distance information from the ground unit to the stop point are input to the ATS-P on-board device.
  • a train safety device for a signal security system using a security message is installed, or
  • the ground management device creates train control information based on the ground unit,
  • the existing ATS-P on-board device can control the train without changing its processing operation and can be installed with a minimum of additional devices. Become.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Abstract

路線上の占有範囲情報を含む保安電文を用いて、列車の排他制御を行う信号保安システムへの乗り入れを行う場合、既存の車上保安装置の改造や多くの沿線設備の設置等が必要とならないように、地上管理装置は、乗り入れを行う列車に搭載された車上無線装置からの地上子通過情報に基づいて前記列車の在線区間を判定し、保安電文を受信時に保安電文の占有範囲情報を更新し、前記保安電文の占有範囲情報から前記列車の走行可能な区間を特定し、各地上子を基点とした列車制御情報を前記列車に搭載された車上無線装置に伝達し、車上無線装置は、地上子通過時に前記地上管理装置から伝達された前記列車制御情報の中から当該地上子を基点とした列車制御情報を抽出して前記第二の列車に搭載された車上信号装置に入力し、当該地上子の識別番号を前記地上管理装置に伝達するように構成する。

Description

信号保安システム、地上管理装置、車上無線装置、及び、列車制御方法
　技術分野は、鉄道システムの列車制御に関する。
　特許文献１には、信号保安システムに関して、「軌道回路装置は、レールを電気的に絶縁し、一端に電源を、反対側の一端にはリレーを接続して、列車によるレール間の短絡を検知する装置で、装置の維持保守費用が高い」こと等を課題とし、その解決手段として「予め決められた区間内を走行する列車の保安が電文に基づいて確保される信号保安システムにおいて、電文は、予め決められた区間内に存在する列車の車上装置や沿線機器を巡回し、区間内が複数分割されたブロック１つ１つに列車の占有権が設定可能なブロック占有権情報を有する構成とする」こと等が開示されている。
特開２００６－２３２１０６号公報
　鉄道システムの運用では、利便性向上のために異なる路線間で乗り入れを行う場合がある。例えば、信号保安システムが従来のＡＴＳ－Ｐ形の自動列車停止装置である路線から背景技術で示した信号保安システムの路線への乗り入れを行う場合、背景技術で示した信号保安システムに対応した車上保安装置を追加で搭載、あるいはＡＴＳ－Ｐ形の車上保安装置を改造、あるいは地上にＡＴＳ－Ｐでの制御に必要な設備の設置を行う必要があり、これらの装置・設備の初期コスト、改造コスト・保守コストが高いという課題があった。
　上記課題を解決するため、本発明に係る信号保安システムは、走行路を走行する列車の車上装置間で、前記列車が前記走行路を占有する範囲の情報である占有範囲情報を含む電文を回覧させて前記占有範囲情報を共有して前記列車の走行の安全性を確保する信号保安システムにおいて、前記列車は、前記車上装置とは別の制御を行う車上信号装置と、前記車上信号装置に対する制御の情報である列車制御情報を生成する地上管理装置と通信を行う車上無線装置と、を備え、前記地上管理装置は、前記走行路の近傍に設置された地上子の識別番号を含む情報であって前記車上信号装置が伝送する地上子通過情報に基づいて前記走行路における前記列車の在線区間の情報である在線区間情報を生成し、前記電文を受信した時に前記在線区間情報に基づいて前記占有範囲情報を更新し、前記占有範囲情報から前記列車の走行可能な範囲である走行可能範囲を算出し、前記走行可能範囲に基づいて前記列車の前方に存在する前記地上子を基点とした前記列車制御情報を生成して前記車上無線装置に伝達し、前記車上無線装置は、前記地上子を通過した時に前記列車制御情報から前記地上子を基点とした前記列車制御情報を抽出して前記車上信号装置に入力し、通過した前記地上子の前記識別番号を含む前記地上子通過情報を生成して前記地上管理装置に伝達することを特徴とする。
　また、上記課題を解決するため、本発明に係る信号保安システムは、走行路を走行する列車の車上装置間、又は、転てつ器を制御する転てつ器制御装置と前記車上装置の間で、前記列車が前記走行路を占有する範囲の情報である占有範囲情報と前記転てつ器の転換を指示する転換指示情報と前記転てつ器の開通方向の情報である方向状態情報を含む電文を回覧させて、前記占有範囲情報と前記転換指示情報と前記方向状態情報を共有して前記列車の走行の安全性を確保し、前記転てつ器制御装置は、前記電文の前記転換指示情報に従って前記転てつ器を転換し、前記転てつ器の状態に基づいて前記電文の前記方向状態情報を更新する信号保安システムにおいて、前記列車は、前記車上装置とは別の制御を行う車上信号装置と、前記車上信号装置に対する制御の情報である列車制御情報を生成する地上管理装置又は前記転てつ器制御装置と通信を行う車上無線装置と、を備え、前記地上管理装置は、前記走行路の近傍に設置された地上子の識別番号を含む情報であって前記車上信号装置が伝送する地上子通過情報に基づいて前記走行路における前記列車の在線区間の情報である在線区間情報を生成し、前記電文を受信した時に前記在線区間情報に基づいて前記占有範囲情報と前記転換指示情報を更新し、前記占有範囲情報と前記方向状態情報から前記列車の走行可能な範囲である走行可能範囲を算出し、前記走行可能範囲に基づいて前記列車の前方に存在する前記地上子を基点とした前記列車制御情報を生成して前記車上無線装置に伝達し、前記車上無線装置は、前記地上子を通過した時に前記列車制御情報から前記地上子を基点とした前記列車制御情報を抽出して前記車上信号装置に入力し、通過した前記地上子の前記識別番号を含む前記地上子通過情報を生成して前記地上管理装置又は前記転てつ器制御装置に伝達することを特徴とする。
　また、上記課題を解決するため、本発明に係る列車制御方法は、走行路を走行する列車の車上装置間で、前記列車が前記走行路を占有する範囲の情報である占有範囲情報を含む電文を回覧させて前記占有範囲情報を共有して前記列車の走行の安全性を確保する列車制御方法において、前記列車は、前記車上装置とは別の制御を行う車上信号装置と、前記車上信号装置に対する制御の情報である列車制御情報を生成する地上管理装置と通信を行う車上無線装置と、を備え、前記地上管理装置は、前記走行路の近傍に設置された地上子の識別番号を含む情報であって前記車上信号装置が伝送する地上子通過情報に基づいて前記走行路における前記列車の在線区間の情報である在線区間情報を生成し、前記電文を受信した時に前記在線区間情報に基づいて前記占有範囲情報を更新し、前記占有範囲情報から前記列車の走行可能な範囲である走行可能範囲を算出し、前記走行可能範囲に基づいて前記列車の前方に存在する前記地上子を基点とした前記列車制御情報を生成して前記車上無線装置に伝達し、前記車上無線装置は、前記地上子を通過した時に前記列車制御情報から前記地上子を基点とした前記列車制御情報を抽出して前記車上信号装置に入力し、通過した前記地上子の前記識別番号を含む前記地上子通過情報を生成して前記地上管理装置に伝達することを特徴とする。
　上記手段によれば、車上保安装置の追加、既存の車上保安装置の改造、地上への新規の設備の設置を行うとなく乗り入れを行うことが可能となる。上記以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。
列車制御情報伝達システムの構成例を示す図 転てつ器が無いエリアのブロックの区間の例を示す図 保安電文の構成例を示す図 速度照査パターンの一例を示す図 転てつ器が無いエリアにおけるシステムと保安電文の構成例を示す図 転てつ器が有るエリアのブロックの区間の例を示す図 転てつ器が有るエリアにおけるシステムと保安電文の構成例を示す図 車上無線装置の処理動作の例を示す図 地上管理装置の処理動作の例を示す図 転てつ器の転換指示の開始前の状況における保安電文情報の例を示す図 転てつ器の転換が未完了である状況における保安電文情報の例を示す図 転てつ器の転換が完了した状況における保安電文情報の例を示す図
　以下、実施の形態について図面を参照して説明する。
　本実施例の信号保安システムについて、図１を用いて説明する。図１は、背景技術で示した、保安電文によって列車の排他制御を行う信号保安システムの制御区間に、この信号保安システムに対応する車上保安装置を搭載していない列車が乗り入れを行う状況を示している。本実施例では、乗り入れを行う列車は、ＡＴＳ－Ｐ形の車上保安装置を搭載した列車で説明を行うが、線路上に敷設された地上子等から伝達される列車制御情報に基づいて列車を制御する装置であれば、どのような装置を前提としても構わない。本システムは、保安電文１、列車２ａ、列車２ｂ、列車２ｃ、地上管理装置３、地上子４で構成される。
　まず、保安電文１に関して説明する。保安電文１を用いた信号保安システムでは、制御範囲内の列車が走行する路線を予め決められた複数の制御エリアに分割し、さらに１つの制御エリアを複数のブロックに分割する。本実施例では、図２に示すように、路線全体をエリア１００、エリア２００、エリア３００の３つのエリアに分割し、エリア２００をブロック２０１、ブロック２０２、ブロック２０３、ブロック２０４の４つのブロックに分割する。
　そして、エリア２００を走行する全列車の占有範囲情報を１つの保安電文１で管理し、この保安電文１を、エリア内の装置間で回覧させる。保安電文１は上記の情報をどのような構成で管理してもよいが、本実施例では、図３に示すように、エリア識別欄１１、メンバーリスト欄１２、ブロック占有権欄１３を使って説明する。
　エリア識別欄１１には、保安電文１が管理するエリアの識別情報が記入される。
　メンバーリスト欄１２には、保安電文を回覧させる装置の識別情報が記入される。各装置はこのメンバーリストに従って保安電文を回覧する。つまり、保安電文を受け取った装置は、保安電文をこのメンバーリスト上の次の装置に送信し、メンバーリストの最後の装置はメンバーリストの最初の装置に送信する。
　ブロック占有権欄１３には、各列車の識別情報と各列車が確保している当該エリア内の占有範囲情報が記入される。占有範囲情報は、絶対位置もしくは予め決められた基準点からの相対位置で管理する等、どのような構成で管理してもよいが、本実施例では、ブロック毎の占有権を管理する構成とし、各ブロックに対し列車の識別情報を書込むことで占有権を確保する。つまり、ブロック占有権は、当該ブロックに進入するために必ず確保しなければならないもので、１ブロックに対して１列車だけが確保できるものであり、各列車は占有権を確保できている場合のみ当該ブロックに進入可能となる。
　次に列車２ａ、列車２ｂについて説明する。列車２ａ、列車２ｂは保安電文を使用した信号保安システムに対応した車上保安装置(以後、列車保安装置２０と呼ぶ)を搭載し、無線機２１ａ、２１ｂを使用して、保安電文１の送受信を行う。列車保安装置２０ａ，２０ｂは、保安電文１を受信した時に、ブロック占有権欄１３の進入するブロックに対応する欄に自列車を示す識別情報を記入し、その占有権を確保したブロック内を走行し、その外に進出することが無いように列車の制御を行う。
　次に列車２ｃについて説明する。列車２ｃは、ＡＴＳ－Ｐ形の車上保安装置(以後、車上信号装置２２と呼ぶ)、送受信部２３、車上子２４、表示器２５を搭載し、保安電文を用いた列車保安システム用の車上無線装置２６、第二の表示器２７、無線機２８が設置される。本発明では、ＡＴＳ－Ｐ形の信号保安システム用の車上信号装置２２を改造することなく活用することを目的としており、車上信号装置２２、送受信部２３、車上子２４、表示器２５は、乗り入れを行う前の信号保安システム用の装置、本実施例の場合であればＡＴＳ－Ｐ形の車上保安装置を使い、その車上信号装置２２と送受信部２３との間に、車上無線装置２６を接続する。
　まず、本システムの前提として、列車に搭載されている車上信号装置２２、送受信部２３について説明する。列車２ｃに搭載されている車上信号装置２２は、入力された停止点までの距離情報等の列車制御情報に基づいて、指示された停止点を基点とする速度照査パターンを作成し、この速度照査パターンに基づいて、運転に必要となる情報を表示器２５を介して運転士に表示するとともに、列車を制御する装置である。具体的には、列車に備える速度センサから入力される速度情報を積算して列車位置を算出し、列車の走行速度が速度照査パターンに接近した場合に、表示器２５を介して運転士に警報を発し、列車の走行速度が速度照査パターンを超えた場合に、列車に備える継電器部を介して列車のブレーキを動作させる。速度照査パターンとは、列車が停止点までに止まることのできる許容速度を示すものであり、その一例として、図４に停止点５を基点とする列車２ｃの速度照査パターン６を示す。本実施例ではＡＴＳ－Ｐ形の車上信号装置を前提としているが、ＡＴＳ－Ｐ形の車上信号装置は、本来、送受信部から、地上子の識別番号やその地上子から停止点までの距離情報等を含むＡＴＳ－Ｐ電文を受信して、これを制御に用いる。但し、本実施例では、同様の情報を車上無線装置２６からＡＴＳ－Ｐ電文と同じフォーマットで受信して、これを制御に用いる。この点が既存の自動列車停止システムとは異なる。
　送受信部２３は、線路上に敷設された地上子と電磁結合する車上子２４を介して、地上子４からの信号を受信する機器である。本実施例ではＡＴＳ－Ｐ形の送受信部を前提としているが、ＡＴＳ－Ｐ形の送受信器は、本来、地上子の識別番号やその地上子から停止点までの距離情報等を含むＡＴＳ－Ｐ電文を受信して、この電文をＡＴＳ－Ｐ車上装置に出力するものである。但し、本実施例では、地上子４から車上子２４を介して受信したＡＴＳ－Ｐ電文を車上無線装置２６に出力する。この点が既存の自動列車停止システムとは異なる。
　車上無線装置２６は、無線機３０や無線機２８を介して、地上管理装置３から、各地上子を基点とした停止点までの距離情報を受信し、この情報を記憶しておき、地上子通過を検知した時、つまり、地上子４から車上子２４や送受信部２３を介して信号が入力された時、その情報の中から当該地上子を基点とした停止点までの距離情報を抽出し、当該地上子の識別番号と合わせて車上信号装置２２に出力する。この時、車上無線装置２６は、予め地上管理装置３から伝達され、既に記憶している情報の中から通過した地上子を基点とした列車制御情報を抽出するのであり、列車が地上子を通過してから地上管理装置３と通信をして当該地上子を基点とした列車制御情報をもらうのではない。この仕組みにより、車上信号装置２２は、地上子通過から時間差無く当該地上子を基点とした列車制御情報に基づく列車制御を実行することができる。
　また、その際、車上無線装置２６は、無線機２８や無線機３０を介して、列車２ｃの識別番号と通過した地上子の識別番号を地上管理装置３に送信し、さらに、当該地上子から停止点までの距離情報を第二の表示器２７を介して運転士に表示する。例えば、「停止点は地上子××から○○メートル」という情報を表示する。
　なお、車上無線装置２６は、地上管理装置３から情報を受信した時、その情報に含まれる直前に通過した地上子に関する情報、つまり直前に通過した地上子を基点とした停止点までの距離情報が、地上子通過時に車上信号装置２２に出力した時の情報から変化していた場合、先行列車の位置の変化などにより停止点の位置が更新されたことが分かる。そこで、そのような情報を受信した時には、次の地上子を通過した時に停止点の位置が更新されることを第二の表示器２７を介して運転士に表示する。例えば、前段落で説明した情報の下に、「停止点は地上子××から○○メートル（次地上子通過時にパターン更新）」という情報を表示する。
　また、車上無線装置２６に既存の信号装置としての制御をする設定がされている場合や、地上管理装置３から受信した情報の中に通過した地上子を基点とした列車制御情報が含まれていない場合などは、地上子４から車上子２４や送受信部２３を介して入力された信号をそのまま車上信号装置２２に出力する。この時、車上信号装置２２は既存の信号装置としての制御を行うことになるため、信号保安システムがＡＴＳ－Ｐである区間でも安全に運転することができる。このようなＡＴＳ－Ｐ形の車上保安装置としての制御をする設定はどのような方式でもよく、地上管理装置３から無線で指示してもよいし、スイッチ等の外部インタフェースを備えて運転士から設定できるようにしてもよい。
　次に地上管理装置３について説明する。地上管理装置３は、保安電文１の回覧に加わり、無線機３０を介して保安電文を送受信する。また、車上無線装置２６から、当該装置を搭載した列車２ｃの通過した地上子の識別番号を受信し、この情報に基づいて、保安電文を受信した際に、列車２ｃが在線しているブロック、及び列車２ｃの進行方向側のブロックのブロック占有権欄１３に列車２ｃを記入する。
　具体的には、路線上の地上子の位置、各ブロックの接続関係とブロック長のデータを記憶しておき、列車２ｃが通過した地上子、列車２ｃの列車長、進行方向から、在線しているブロックを判定し、そのブロックの占有権を確保する。なお、列車長については、車上無線装置２６から送信してもよいし、地上管理装置３が各列車の列車長を記憶しておき、車上無線装置２６から送信された列車の識別番号を使って参照してもよいし、データを持たずに路線を走行する列車の最大長を使ってもよい。その際、列車先頭から車上子の取付け位置までの距離なども考慮しておくことが望ましい。列車の進行方向については、車上無線装置２６から送信してもよいし、地上管理装置３が各列車の通過した地上子を記憶しておき、その地上子との位置関係から判定してもよいし、線路の運転方向が決まっている場合にはその方向を使えばよい。
　列車の進行方向側のブロックに関しては、保安電文１を受信した際に、ブロック占有権欄１３を確認し、列車２ｃ以外の他列車が占有権を確保していないブロックの占有権を確保する。この時、自動で確保してもよいし、運行管理装置といった外部装置からの指示に従って確保してもよいし、予めデータベースを持ち列車が通過する時刻に合わせて確保してもよい。
　そして、地上管理装置３は、ブロック占有権欄１３で占有権を確保したブロックを走行可能なブロックと判定し、各地上子から進行方向に対する、占有権を確保したブロックの端点までの長さを計算し、さらにはその長さから所定の余裕距離を減算した距離を算出する。この余裕距離は、既存の自動列車停止システムの値に倣ってもよいし、列車のブレーキ性能や応答時間、天候などの外部条件を踏まえて決定してもよい。もちろん、余裕距離については、車上無線装置側で加味するようにしてもよい。全ての地上子に対してこの計算を行い、その結果を、各地上子を基点とした停止点までの距離情報として、路線上を走行する列車に搭載された車上無線装置２６に、無線機３０を介して送信する。
　次に地上子４について説明する。地上子４は無電源の地上子でよく、列車の在線位置を特定するための情報を、電磁結合した車上子に対して送信する。
　上記のように各装置が動作することで、例えば図５の状況であれば、地上管理装置３は、ブロック占有権欄１３のブロック２０１、２０２の欄に列車２ｃを記入し、列車２ｃの車上信号装置２２がその占有権を確保したブロックから進出することが無いように制御することで、列車２ｃが列車２ａ、列車２ｂが占有権を確保しているブロックに進入しないように制御できると共に、列車２ｃが占有権を確保し走行しているブロックに他列車が進入しないようにできる。
　本実施例では、地上管理装置３と車上無線装置２６との通信に無線を使用しているが、その方式は問わない。また、人工衛星を利用した衛星通信や、携帯電話を利用した電話回線通信等を使用してもよい。
　また、保安電文１に、列車を進入抑止あるいは緊急停止させるための列車防護情報や線路閉鎖情報を追加し、地上管理装置３は、これらの情報も含めて走行可能なブロックを特定してもよい。
　本実施例では、転てつ器が存在していないエリアで説明したが、図６のように転てつ器を含むブロックが存在するエリア３００でも同様の制御が可能である。図７のように、転てつ器を含むエリアでは、転てつ器の制御を行う転てつ器制御装置７が設置される。
　保安電文１には、転てつ器方向指示欄１４と転てつ器方向状態欄１５を設ける。転てつ器方向指示欄１４には、転てつ器を含むブロックの占有権を確保した、列車あるいは地上管理装置３によって、当該転てつ器の転換指示（定位・反位への転換指示）が記入される。転てつ器制御装置７は、この転てつ器方向指示欄１４の指示に従い転てつ器を転換する。
　転てつ器方向状態欄１５には、転てつ器制御装置７によって、転てつ器の方向状態（定位鎖錠・反位鎖錠・非鎖錠）が記入される。列車及び地上管理装置は、この転てつ器方向状態欄１５を確認することによって、転てつ器の開通方向を認識する。
　地上管理装置３は、転てつ器を含むブロックの占有権を確保した場合、転てつ器指示情報欄１４を更新し、転てつ器制御装置７に転てつ器の転換を指示する。また、地上管理装置３は、ブロック占有権欄１４、転てつ器指示状態欄１５の状態から、列車２ｃの走行可能なブロックを判定する。具体的には、転てつ器の転換が完了していれば、転てつ器を含むブロックを走行可能なブロックとして判定する。以後は、転てつ器が存在しないエリアと同様の処理を行う。
　このようにすれば、転てつ器の有るエリアでも、転てつ器の無いエリアと同様に、保安電文を用いた信号保安システム用の車上保安装置を搭載していない列車２ｃを安全に走行させることができる。
　なお、地上管理装置３による転てつ器の転換指示は、運行管理装置といった外部装置からの指示に従って決定してもよいし、予めデータベースを持ち列車が通過する時刻に合わせて決定してもよいし、ブロック占有権欄１３の状況から決定してもよい。
　また、地上管理装置３は常に保安電文の回覧に参加しているものとして説明したが、列車２ｃがエリアに進入しようとした時に保安電文の回覧に参加し、列車２ｃがエリアを進出した後に保安電文の回覧から離脱するようにしてもよい。保安電文の回覧への参加は、地上管理装置３が、そのエリア内を走行する可能性のある列車の車上保安装置とエリア内にある転てつ器制御装置に、そのエリアの保安電文のメンバーリストに自装置の識別情報を追記してほしいとの要求が記された追加要求電文を送信し、追加要求電文を受信した車上保安装置あるいは転てつ器制御装置が、メンバーリスト欄１２に地上管理装置の識別情報を追加することで行う。また、保安電文の回覧からの離脱は、地上管理装置が、保安電文を受信した時に、メンバーリストから自装置を削除することで行う。このように保安電文の回覧への参加、回覧からの離脱を行うことで、エリア内に乗り入れを行っている列車がいない状態で、地上管理装置３が故障した場合に、保安電文の回覧が停止してしまうことを防ぐことができる。
　また、図７では、地上管理装置３と転てつ器制御装置７を別装置としているが、同一装置でもよい。この場合、ある転てつ器制御装置７が故障したとしても、故障していない他の転てつ器制御装置７と、地上子の識別番号や地上子を基点とした列車制御情報を送受信すれば、エリア内を走行することができる。
　また、地上管理装置３は、保安電文受信時に、転てつ器制御装置が故障等により保安電文の回覧から除外されていることを認識した場合、当該転てつ器制御装置が制御している転てつ器を含むブロックを進入不可と認識し、走行可能なブロックから除外してもよい。
　次に、本実施例の列車制御情報伝達システムの制御動作について説明する。図８は、車上無線装置２６により実行される処理動作の例を示すフローチャートである。
　ステップ４０１：車上無線装置２６に情報もしくは信号が入力される。
　ステップ４０２：無線機３０や無線機２８を介して、地上管理装置３からの情報が入力された時は、ステップ４１１に進む。列車２ｃが地上子４を通過して、地上子４からの信号が車上子２４や送受信部２３を介して入力された時は、ステップ４２１に進む。
　ステップ４１１：地上管理装置３から受信した、各地上子を基点とした停止点までの距離情報を記憶し、ステップ４１２に進む。既に記憶している場合には更新する。
　ステップ４１２：列車２ｃが既に地上子を通過していた場合、つまり、後述するステップ４２５で通過した地上子を基点とした停止点までの距離情報を車上信号装置２２に出力していた場合には、ステップ４１３に進む。そうでない場合にはステップ４０１に戻る。
　ステップ４１３：ステップ４１１で記憶した各地上子を基点とした停止点までの距離情報から、直前に通過した地上子を基点とした停止点までの距離情報を抽出し、ステップ４１４に進む。
　ステップ４１４：ステップ４１３で抽出した情報と、後述するステップ４２５で車上信号装置１１に出力した同じ地上子を基点とした停止点までの距離情報とを比較し、差分がある場合にはステップ４１５に進み、差分が無い場合にはステップ４０１に戻る。
　ステップ４１５：ステップ４１３で抽出した情報を第二の表示器２７に表示する。例えば、後述するステップ４２６で表示した情報の下に、「停止点は地上子××から○○メートル（次地上子通過時にパターン更新）」という情報を表示し、ステップ４０１に戻る。
　ステップ４２１：地上子４からの信号を記憶し、ステップ４２２に進む。
　ステップ４２２：車上無線装置２６に既存の信号装置としての制御をする設定がなされている場合はステップ４２４に進み、そうでなければステップ４２３に進む。
　ステップ４２３：地上子４からの信号から地上子の識別番号を認識して記憶する。ステップ４１１で記憶した情報を検索し、通過した地上子を基点とした停止点までの距離情報が含まれている場合にはステップ４２５に進み、そうでなければステップ４２４に進む。
　ステップ４２４：地上子４からの信号をそのまま車上信号装置２２に出力し、ステップ４０１に戻る。
　ステップ４２５：通過した地上子の識別番号と、ステップ４２３で抽出した当該地上子を基点とした停止点までの距離情報とをＡＴＳ－Ｐ電文と同じフォーマットで車上信号装置２２に出力し、ステップ４２６に進む。
　ステップ４２６：ステップ４２３で抽出した当該地上子を基点とした停止点までの距離情報を第二の表示器２７に表示する。例えば、「停止点は地上子××から○○メートル」という情報を表示し、ステップ４２７に進む。
　ステップ４２７：通過した地上子の識別番号を地上管理装置３に送信し、ステップ４０１に戻る。
　図９は、地上管理装置３により実行される処理動作の例を示すフローチャートである。本フローチャートは、地上管理装置３が転てつ器があるエリアに設置された場合を前提として説明する。
　ステップ５０１：地上管理装置３は、路線上の地上子の位置、各ブロックの接続関係とブロック長のデータを記憶しておく。
　ステップ５０２：無線機３０を介して、車上無線装置２６からの情報が入力された時、列車の識別番号、その列車が通過した地上子の識別番号、列車の進行方向を記憶し、ステップ５０３に進む。なお、ステップ５０３へは、一定時間周期で進むとしてもよい。その場合、その間に入力された複数の情報を合わせて処理することや、処理タイマーなどを設定して装置の健全性をチェックすることなどができる。
　ステップ５０３：ステップ５０１で記憶した路線上の地上子の位置、各ブロックの接続関係、ブロック長のデータと、ステップ５０２で記憶した列車の識別番号、通過した地上子の識別番号、列車の進行方向に基づいて、列車が在線しているブロックを決定する。このように計算した列車が在線しているブロックは列車ごとに更新管理する。ステップ５０４に進む。
　ステップ５０４：保安電文１を受信した時にブロック占有権欄１３を更新し、列車が在線しているブロック、及び進行方向側のブロックのブロック占有権を確保する。ブロック上に転てつ器が存在する場合は、転てつ器方向指示欄１４に対し、転てつ器の転換指示を書込む。
　ステップ５０５：自装置が送受信した最新の保安電文のブロック占有権欄１３、転てつ器方向状態欄１５に基づき、転てつ器の転換が完了し、走行可能となっているブロックを特定する。特定した走行可能なブロックに基づいて、各地上子から進行方向に走行可能な区間の長さを計算し、ステップ５０６に進む。
　ステップ５０６：ステップ５０５で計算した各地上子から進行方向に走行可能な区間の長さから、所定の余裕距離を減算した距離を算出する。これが、各地上子を基点とした停止点までの距離である。全ての地上子に対してこの計算を行い、ステップ５０７に進む。
　ステップ５０７：ステップ５０６で計算した各地上子を基点とした停止点までの距離を、路線上を走行する列車に搭載された車上無線装置２６に、無線機を介して送信し、ステップ５０２に戻る。この情報は、全列車に全ての情報を送信してもよいし、列車ごとに通過すると想定される地上子に関係する情報だけを送信してもよい。
　以上に説明した制御動作が実行された場合のシステムの動作について、図１０のようにＡＴＳ－Ｐを用いた信号保安システムの路線から保安電文を用いた信号保安システムの路線への乗り入れを行う場合で説明する。列車２ｃが、保安電文を用いた信号保安システムへの進入口に設置される地上子４ａを通過すると、列車２ｃの車上無線装置２６から地上管理装置３へ、通過した地上子４ａの識別情報を送信し、地上管理装置３は、ＡＴＳ－Ｐ形の車上装置を搭載した列車が、保安電文を用いた信号保安システムへの乗り入れようとしていることを認識する。地上管理装置３は、保安電文を受信した時に、列車２ｃの進行方向側のブロックで他列車が占有権を確保していないブロックの占有権を確保し、転てつ器の転換指示を行う。図１０の状況の場合、図１１で示したように、ブロック占有権欄１３のブロック４０１、ブロック４０２の占有権を新規に確保し、転てつ器方向指示欄１４に定位への転換指示を書込む。次に、列車のそして、地上子４ｂ、４ｃから進行方向に存在する走行可能な区間の長さを計算する。図１１の状況であれば、転てつ器の転換が完了していないため、ブロック４０１への進入が不可となり、走行可能な区間の長さから所定の余裕距離９を減算した距離８ｂ、８ｃを算出し、列車１０の車上無線装置２６に送信する。
　その後、保安電文が転てつ器制御装置７にも回覧され、転てつ器制御装置７は、転てつ器方向指示欄１４の指示に従い、転てつ器の転換を開始する。転てつ器制御装置７は、転てつ器の転換が完了した後、保安電文を受信した際に、転てつ器方向状態欄１５に転てつ器の転換完了後の状態を書込む。地上管理装置３は、保安電文を受信した際に、転てつ器の転換が完了したことを認識し、ブロック４０１、ブロック４０２を走行可能な区間として認識する。以後は、図１２で示したように、走行可能な区間の長さから所定の余裕距離９を減算した距離８ｂ’～８i’を算出し、列車２ｃの車上無線装置２６に送信する。
　列車１０の車上無線装置１７は、上記のように地上管理装置３から送信される情報を記憶しておき、列車２ｃが地上子４ｂを通過し、地上子４ｂからの信号が車上子２４や送受信部２３を介して入力された時、記憶しておいた情報から当該地上子を基点とした停止点までの距離の情報を抽出し、地上子の識別番号４ｂと停止点までの距離とをＡＴＳ－Ｐ電文と同じフォーマットで車上信号装置２２に出力する。図１０の状況の場合、図１１のように転てつ器の転換が完了していない時は８ｂを、図１２のように転てつ器の転換が完了している場合は、８ｂ’の距離をＡＴＳ－Ｐ電文と同じフォーマットで車上信号装置２２に出力することになる。これにより、車上信号装置２２は、指示された停止点を基点とする速度照査パターンを作成し、この速度照査パターンに従って列車２ｃを制御することができる。
　本実施例では、車上信号装置がＡＴＳ－Ｐ車上装置の場合を前提として説明したが、本来のＡＴＳ－Ｐ形の自動列車停止システムは、各信号機が路線上の列車検知装置から閉塞区間の列車の在線・非在線を判定して進行や停止等の現示を表示し、この信号機に接続した符号処理器が、当該信号機の現示に基づいて停止点までの距離を判定し、この停止点までの距離情報と地上子の識別情報とを含むＡＴＳ－Ｐ形の電文を、有電源地上子を介して車上側に送信し、そして、この電文を、ＡＴＳ－Ｐ車上装置が、車上子と送受信器を介して受信し、この電文に含まれている情報に基づいて列車を制御するシステムである。
　これに対して、本実施例で説明したシステムは、地上管理装置が、各列車の車上無線装置から列車が通過した地上子の識別番号を受信し、この情報に基づいて保安電文のブロック占有権欄、転てつ器方向指示欄の更新を行い、ブロック占有権欄、転てつ器方向状態欄から各地上子から進行方向に走行可能な区間の長さを計算、さらにはその長さから所定の余裕距離を減算した距離を算出し、この情報を各地上子を基点とした停止点までの距離として車上無線装置に送信し、そして、車上無線装置が、地上子通過を検知した時に、当該地上子の識別番号とその地上子から停止点までの距離情報をＡＴＳ－Ｐ車上装置に入力するものである。
　つまり、ＡＴＳ－Ｐ車上装置を搭載する列車が、保安電文を用いた信号保安システムの路線に乗り入れを行う場合、保安電文を用いた信号保安システム用の列車保安装置を搭載するか、あるいはその路線に列車検知装置、信号機、符号処理器を設置する必要がある必要があったのが、本実施例によれば、地上管理装置が地上子を基点とする列車制御情報を作成し、無線を介して車上無線装置に伝達することにより、既存のＡＴＳ－Ｐ車上装置は、その処理動作を変えることなく列車を制御することができ、最小限の追加装置で乗り入れを行うことが可能となる。
　なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
１　保安電文
２　列車
３　地上管理装置
４　無電源地上子
５　停止点
６　速度照査パターン
７　転てつ器制御装置
８　地上子から停止点までの距離
９　余裕距離
２０　列車保安装置
２１、２８、３０、７０　無線機
２２　車上信号装置
２３　送受信器
２４　車上子
２５　表示器
２６　車上無線装置
２７　第二の表示器
１００、２００、３００、４００　エリア
２０１～２０４、３０１～３０４、４０１～４０３　ブロック

Claims (14)

  1. 　走行路を走行する列車の車上装置間で、前記列車が前記走行路を占有する範囲の情報である占有範囲情報を含む電文を回覧させて前記占有範囲情報を共有して前記列車の走行の安全性を確保する信号保安システムにおいて、
    　前記列車は、前記車上装置とは別の制御を行う車上信号装置と、前記車上信号装置に対する制御の情報である列車制御情報を生成する地上管理装置と通信を行う車上無線装置と、を備え、
    　前記地上管理装置は、前記走行路の近傍に設置された地上子の識別番号を含む情報であって前記車上信号装置が伝送する地上子通過情報に基づいて前記走行路における前記列車の在線区間の情報である在線区間情報を生成し、前記電文を受信した時に前記在線区間情報に基づいて前記占有範囲情報を更新し、前記占有範囲情報から前記列車の走行可能な範囲である走行可能範囲を算出し、前記走行可能範囲に基づいて前記列車の前方に存在する前記地上子を基点とした前記列車制御情報を生成して前記車上無線装置に伝達し、
    　前記車上無線装置は、前記地上子を通過した時に前記列車制御情報から前記地上子を基点とした前記列車制御情報を抽出して前記車上信号装置に入力し、通過した前記地上子の前記識別番号を含む前記地上子通過情報を生成して前記地上管理装置に伝達することを特徴とする信号保安システム。
  2. 　走行路を走行する列車の車上装置間、又は、転てつ器を制御する転てつ器制御装置と前記車上装置の間で、前記列車が前記走行路を占有する範囲の情報である占有範囲情報と前記転てつ器の転換を指示する転換指示情報と前記転てつ器の開通方向の情報である方向状態情報を含む電文を回覧させて、前記占有範囲情報と前記転換指示情報と前記方向状態情報を共有して前記列車の走行の安全性を確保し、
    　前記転てつ器制御装置は、前記電文の前記転換指示情報に従って前記転てつ器を転換し、前記転てつ器の状態に基づいて前記電文の前記方向状態情報を更新する信号保安システムにおいて、
    　前記列車は、前記車上装置とは別の制御を行う車上信号装置と、前記車上信号装置に対する制御の情報である列車制御情報を生成する地上管理装置又は前記転てつ器制御装置と通信を行う車上無線装置と、を備え、
    　前記地上管理装置は、前記走行路の近傍に設置された地上子の識別番号を含む情報であって前記車上信号装置が伝送する地上子通過情報に基づいて前記走行路における前記列車の在線区間の情報である在線区間情報を生成し、前記電文を受信した時に前記在線区間情報に基づいて前記占有範囲情報と前記転換指示情報を更新し、前記占有範囲情報と前記方向状態情報から前記列車の走行可能な範囲である走行可能範囲を算出し、前記走行可能範囲に基づいて前記列車の前方に存在する前記地上子を基点とした前記列車制御情報を生成して前記車上無線装置に伝達し、
    　前記車上無線装置は、前記地上子を通過した時に前記列車制御情報から前記地上子を基点とした前記列車制御情報を抽出して前記車上信号装置に入力し、通過した前記地上子の前記識別番号を含む前記地上子通過情報を生成して前記地上管理装置又は前記転てつ器制御装置に伝達することを特徴とする信号保安システム。
  3. 　請求項２に記載の信号保安システムであって、
    　前記転てつ器制御装置は、前記地上管理装置の機能を持つことを特徴とする信号保安システム。
  4. 　請求項２乃至請求項３のいずれか一つに記載の信号保安システムであって、
    　前記転てつ器制御装置と前記地上管理装置は一体の装置であることを特徴とする信号保安システム。
  5. 　請求項３乃至請求項４のいずれか一つに記載の信号保安システムであって、
    　前記転てつ器制御装置の内の一つのみが前記地上管理装置として機能することを特徴とする信号保安システム。
  6. 　請求項３乃至請求項５のいずれか一つに記載の信号保安システムであって、
    　前記車上無線装置は、前記転てつ器制御装置から前記列車制御情報が既定の時間以上伝達されない場合、前記地上子を通過する時に前記転てつ器制御装置とは異なる前記転てつ器制御装置に前記地上子の前記識別番号を伝達することを特徴とする信号保安システム。
  7. 　請求項２乃至請求項６のいずれか一つに記載の信号保安システムであって、
    　前記電文の回覧から除外された前記転てつ器制御装置が存在する場合、前記転てつ器制御装置によって制御される前記転てつ器を含むブロックを、走行可能な区間から除外することを特徴とする信号保安システム。
  8. 　請求項１乃至請求項７のいずれか一つに記載の信号保安システムであって、
    　前記車上無線装置は、既存の信号装置としての制御をする設定がされている場合、又は、前記地上管理装置から伝達された情報若しくは前記列車制御情報の中に通過した前記地上子を基点とした前記列車制御情報が無い場合、前記地上子からの信号を前記車上信号装置に入力することを特徴とする信号保安システム。
  9. 　請求項１乃至請求項８のいずれか一つに記載の信号保安システムであって、
    　前記電文は、前記列車を進入抑止又は緊急停止させる区間防護情報を含み、
    　前記地上管理装置は、前記区間防護情報に基づき前記走行可能範囲を算出することを特徴とする信号保安システム。
  10. 　請求項１乃至請求項９のいずれか一つに記載の信号保安システムであって、
    　前記列車制御情報を表示する表示器を備え、
    　前記車上無線装置は、前記地上子の通過を検知した時に前記地上子を基点とした前記列車制御情報を前記表示器に表示することを特徴とする信号保安システム。
  11. 　請求項１乃至請求項９のいずれか一つに記載の信号保安システムであって、
    　情報を表示する表示器を備え、
    　前記車上無線装置は、前記地上子を基点とした前記列車制御情報が前記地上子を通過した時点から変化していた場合、次の前記地上子を通過した時に停止点の位置が更新されることを前記表示器に表示することを特徴とする信号保安システム。
  12. 　請求項１乃至請求項１１のいずれか一つに記載の信号保安システムにおいて用いられる地上管理装置。
  13. 　請求項１乃至請求項１１のいずれか一つに記載の信号保安システムにおいて用いられる車上無線装置。
  14. 　走行路を走行する列車の車上装置間で、前記列車が前記走行路を占有する範囲の情報である占有範囲情報を含む電文を回覧させて前記占有範囲情報を共有して前記列車の走行の安全性を確保する列車制御方法において、
    　前記列車は、前記車上装置とは別の制御を行う車上信号装置と、前記車上信号装置に対する制御の情報である列車制御情報を生成する地上管理装置と通信を行う車上無線装置と、を備え、
    　前記地上管理装置は、前記走行路の近傍に設置された地上子の識別番号を含む情報であって前記車上信号装置が伝送する地上子通過情報に基づいて前記走行路における前記列車の在線区間の情報である在線区間情報を生成し、前記電文を受信した時に前記在線区間情報に基づいて前記占有範囲情報を更新し、前記占有範囲情報から前記列車の走行可能な範囲である走行可能範囲を算出し、前記走行可能範囲に基づいて前記列車の前方に存在する前記地上子を基点とした前記列車制御情報を生成して前記車上無線装置に伝達し、
    　前記車上無線装置は、前記地上子を通過した時に前記列車制御情報から前記地上子を基点とした前記列車制御情報を抽出して前記車上信号装置に入力し、通過した前記地上子の前記識別番号を含む前記地上子通過情報を生成して前記地上管理装置に伝達することを特徴とする列車制御方法。
PCT/JP2017/040523 2017-03-10 2017-11-10 信号保安システム、地上管理装置、車上無線装置、及び、列車制御方法 Ceased WO2018163509A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019504316A JP6736759B2 (ja) 2017-03-10 2017-11-10 信号保安システム、地上管理装置、車上無線装置、及び、列車制御方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-045607 2017-03-10
JP2017045607 2017-03-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018163509A1 true WO2018163509A1 (ja) 2018-09-13

Family

ID=63449140

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/040523 Ceased WO2018163509A1 (ja) 2017-03-10 2017-11-10 信号保安システム、地上管理装置、車上無線装置、及び、列車制御方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6736759B2 (ja)
WO (1) WO2018163509A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021508629A (ja) * 2018-11-16 2021-03-11 韓国鉄道技術研究院Ｋｏｒｅａ Ｒａｉｌｒｏａｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ 排他的線路資源の共有システム

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002240716A (ja) * 2001-02-16 2002-08-28 Kyosan Electric Mfg Co Ltd 列車制御システム
JP2005323445A (ja) * 2004-05-07 2005-11-17 Mitsubishi Electric Corp 列車制御システムの車上無線装置
JP2006232106A (ja) * 2005-02-25 2006-09-07 Hitachi Ltd 信号保安システム
JP2012135147A (ja) * 2010-12-22 2012-07-12 Mitsubishi Electric Corp 自動列車停止装置および自動列車停止方法
JP2013023098A (ja) * 2011-07-22 2013-02-04 Hitachi Ltd 信号保安システム及び車上信号装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002240716A (ja) * 2001-02-16 2002-08-28 Kyosan Electric Mfg Co Ltd 列車制御システム
JP2005323445A (ja) * 2004-05-07 2005-11-17 Mitsubishi Electric Corp 列車制御システムの車上無線装置
JP2006232106A (ja) * 2005-02-25 2006-09-07 Hitachi Ltd 信号保安システム
JP2012135147A (ja) * 2010-12-22 2012-07-12 Mitsubishi Electric Corp 自動列車停止装置および自動列車停止方法
JP2013023098A (ja) * 2011-07-22 2013-02-04 Hitachi Ltd 信号保安システム及び車上信号装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021508629A (ja) * 2018-11-16 2021-03-11 韓国鉄道技術研究院Ｋｏｒｅａ Ｒａｉｌｒｏａｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ 排他的線路資源の共有システム
US11731675B2 (en) 2018-11-16 2023-08-22 Korea Railroad Research Institute Exclusive track resource sharing system

Also Published As

Publication number Publication date
JP6736759B2 (ja) 2020-08-05
JPWO2018163509A1 (ja) 2019-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110758484B (zh) 列车自动驾驶方法、vobc、tias、区域控制器
US10864931B2 (en) Automatic train control system and corresponding method
CN104583052B (zh) 列车控制系统及列车控制方法
US8548654B2 (en) Signaling system
CN107284471A (zh) 一种基于车车通信的cbtc系统
CN106255615B (zh) 列车速度临时限制装置
CN107614352B (zh) 列车以及信号安全保障系统
JP7493655B2 (ja) 編成列車の車上装置及び編成列車
JP5023685B2 (ja) 信号保安システム
JP2007161253A (ja) 列車運行管理方法および列車運行管理システム
KR101792931B1 (ko) 트램 운행 시스템 및 방법
KR102217872B1 (ko) Rfid를 이용한 철도차량용 정차역 무정차통과 방지 시스템
KR20160071645A (ko) 열차의 분리-결합 시스템
WO2018163509A1 (ja) 信号保安システム、地上管理装置、車上無線装置、及び、列車制御方法
JP4832457B2 (ja) 自動列車制御システム
JP6789840B2 (ja) 列車制御情報伝達システム
JP4070125B2 (ja) 車両制御装置
KR102316767B1 (ko) 무 지상자 방식의 자동열차정지시스템
JP2015033177A (ja) 鉄道車両および鉄道車両制御システム
JP5989421B2 (ja) 踏切情報無線伝送装置
TWI715987B (zh) 列車運行管理系統
KR101506956B1 (ko) Gis정보를 이용한 열차제어 및 시설물 관리시스템
JP2003095104A (ja) 列車運行管理方法および列車運行管理システム
EP3476646B1 (en) On-board device, train, and signaling safety system
JP6877382B2 (ja) 列車制御情報伝達システム

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17900202

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019504316

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17900202

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1