CN104220318A - 列车控制装置 - Google Patents

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Abstract

准确地切换针对通过控制区间边界的列车的控制权，为列车安全运行做出贡献。设置有第1地上装置和第2地上装置，其中，所述第1地上装置设置在列车行驶路径的第1区间，所述第2地上装置设置在第2区间，该第2区间在列车行进方向上与第1区间连续，当列车在第1区间中进入到以控制区间边界作为末端而确定的控制转移区间时，第1地上装置指示第1车上无线机根据第1通信条件向第1地上装置发送第1报告信号，另一方面，指示第2车上无线机根据第2通信条件向第2地上装置发送第2报告信号。第2地上装置响应于从第2车上无线机接收到第2报告信号，指示第2车上无线机根据第2通信条件向第2地上装置发送包含列车位置信息的报告信号。

Description

列车控制装置
技术领域
本发明涉及列车控制装置，该列车控制装置通过沿着列车行驶路径所配设的多个地上装置对列车进行无线控制。
背景技术
将列车行驶路径区分成多个控制区间并通过按照各个控制区间配设的地上装置对列车进行无线控制的列车控制装置已经被实际应用。在这种列车控制装置中，地上装置分别具有无线机，与列车所具备的车上无线机之间发送接收与列车控制相关的信号。这里，在列车从某一个控制区间进入到与该控制区间连续的其他的控制区间的情况下，需要使管辖其他控制区间的地上装置从管辖上述一个控制区间的地上装置继承针对列车的控制权。作为应对的技术，具有在列车到达作为连续的控制区间的边界的控制区间边界的时间点，转交针对列车的控制权的技术。下述专利文献1公开了如下的技术：设定以控制区间边界为中心沿列车行进方向前后延伸的列车位置共用检测区域，在列车行驶于该区域内的期间内，在管辖各个控制区间的地上装置之间共享车上无线机发送的列车位置信息，在双方的地上装置中检测到列车到达了控制区间边界的时间点，继承针对列车的控制权。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-080981号公报(段落编号0009、0021～0023)
发明内容
发明要解决的课题
前述的专利文献1的技术能够在列车位置共用检测区域中，通过从一个车上无线机分别向管辖相邻控制区间的2个地上装置发送同一内容的列车位置信息，而利用双方的地上装置掌握列车的当前位置。但是，存在如下情况：为了防止不同控制区间相互的信号干扰，实际应用上需要按照每个控制区间或者每个地上装置设定不同的通信条件。前述专利文献1没有给出与该问题相关的明确的启示。
本发明的目的在于，提供一种列车控制装置，该列车控制装置能够准确地切换针对通过控制区间边界的列车的控制权，为列车安全运行做出贡献。
用于解决课题的手段
本发明所涉及的列车控制装置构成为包含：第1地上装置，其设置在列车行驶路径的第1区间；以及第2地上装置，其设置在所述列车行驶路径的第2区间，该第2区间在列车行进方向上与所述第1区间连续，当列车在所述第1区间中进入到以所述第1区间和所述第2区间的边界作为末端而确定的控制转移区间时，所述第1地上装置指示该列车所具有的第1无线机根据所述第1地上装置所决定的第1通信条件，向所述第1地上装置发送第1报告信号，另一方面，指示该列车所具有的第2无线机根据所述第2地上装置所决定的第2通信条件，向所述第2地上装置发送第2报告信号，所述第2地上装置响应于从所述第2无线机接收到所述第2报告信号，指示所述第2无线机根据所述第2通信条件向所述第2地上装置发送包含列车位置信息的报告信号。
发明效果
根据本发明，在列车进入到控制转移区间时，指示从第1地上装置向列车所具有的第1无线机(第1车上无线机)返回第1报告信号，并且，从第1地上装置指示第2无线机(第2车上无线机)向第2地上装置发送第2报告信号。这里，根据第1地上装置所决定的第1通信条件发送来自第1车上无线机的第1报告信号，另一方面，根据第2地上装置所决定的第2通信条件发送来自第2车上无线机的第2报告信号。因此，即使在第1地上装置和第2地上装置之间采用的通信条件不同的情况下，第2地上装置也能够有效地接收第2报告信号。并且，第2地上装置在从第2车上无线机接收到第2报告信号的情况下，响应该第2报告信号，指示第2车上无线机返回包含列车位置信息的报告信号。由此，在从第1地上装置继承针对列车控制权(列车控制权)的第2地上装置中，能够掌握列车的当前位置，由此，能够从第1地上装置向第2地上装置切换列车控制权。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式所涉及的列车控制装置的结构图。
图2是示出上述实施方式所涉及的列车控制装置的动作的说明图(列车位置P1)。
图3是示出上述列车控制装置在列车位置P2处的动作的说明图。
图4是示出上述列车控制装置在列车位置P3处的动作的说明图。
图5是示出上述列车控制装置在列车位置P4处的动作的说明图。
图6是示出上述列车控制装置在列车位置P5处的动作的说明图。
图7是示出上述列车控制装置在列车位置P6处的动作的说明图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1示出本发明的一个实施方式所涉及的列车控制装置的结构。
在本实施方式中，按照规定的距离将列车10行驶的列车行驶路径R分成多个区间(下面称为“控制区间”)，针对各个控制区间设置有地上装置22。图1示出位于上述多个区间中的1个控制区间的列车10，用标号22a表示设置在该控制区间的地上装置，用标号22b表示设置在列车10的行进方向上与该控制区间连续的控制区间的地上装置。地上装置22a和地上装置22b能够利用无线或者有线进行连接，并相互发送接收信号。
列车10在前头车厢具有车上无线机(下面称为“前头侧车上无线机”)14f，并且在末尾车厢具有车上无线机(下面称为“后部侧车上无线机”)14r。列车10的内部所具备的车上装置12能够利用前头侧车上无线机14f和后部侧车上无线机14r中的一方或者双方，相对于该控制区间的地上装置22a发送接收信号。前头侧车上无线机14f相当于“第2无线机”，后部侧车上无线机14r相当于“第1无线机”。沿着列车行驶路径R空出规定的间隔设置有多个地上无线机24、24、…(图1仅示出该控制区间具备的1个地上无线机24)，车上装置12通过地上无线机24从前头侧车上无线机14f和后部侧车上无线机14r向地上装置22a发送信号。相反，车上装置12通过地上无线机24和车上无线机14f、14r接收来自地上装置22a的信号。
在图1中，标号CF表示通过前头侧车上无线机14f从地上装置22a向车上装置12发送的信号(指令信号)，标号CR表示通过后部侧车上无线机14r从地上装置22a向车上装置12发送的信号(指令信号)。标号RF表示通过前头侧车上无线机14f从车上装置12向地上装置22a发送的信号(报告信号)，标号RR表示通过后部侧车上无线机14r从车上装置12向地上装置22a发送的信号(报告信号)。
列车10在前头车厢前端部具有车上受电器(下面称为“车上机”)16，该车上机16的输出信号被输入到车上装置12。车上装置12利用车上机16检测关于各个控制区间设置在地上的地上机26所产生的信号(地上机26的识别编号)，检测列车10的绝对位置PRS，并且根据产生与车轮的旋转对应的脉冲信号的速度发电机18的输出信号，检测列车10从绝对位置PRS前进的相对距离VTD。并且，将绝对位置PRS加上行驶的距离VTD，检测列车10的当前位置P。车上装置10通过报告信号RF、RR能够将检测出的列车位置P发送给地上装置22a。
下面，对本实施方式所涉及的列车控制装置的动作进行说明。
图2～图7沿着时间序列示出切换针对列车10的控制权所涉及的一系列的控制流程。
参照图2进行说明，在本实施方式中，将控制区间边界CZI设定为与列车10相关的停止点(下面称为“列车停止点”)，所述控制区间边界CZI是该列车10当前行驶的控制区间(下面称为“送出侧控制区间”)CZ1和在列车行进方向上与其连续的控制区间(下面称为“接受侧控制区间”)CZ2之间的边界，只要后述规定的条件不完整，就将该列车停止点CZI维持为有效，禁止列车10通过列车停止点CZI。由地上装置22a向车上装置12通知列车停止点CZI的存在，在判定为上述规定的条件完整的情况下，车上装置12解除关于列车10的列车停止点CZI，另一方面，在除此以外的情况下，执行使列车10在列车停止点CZI或者其跟前停止的控制。
在本实施方式中，进一步在送出侧控制区间CZ1中以控制区间边界CZI为末端设定控制转移区间ZCR，并且在关于列车行进方向的控制转移区间ZCR的前面设定接受确认请求区间WRR。这里，地上无线机24a、24b、24c、24d、…在送出侧控制区间CZ1和接受侧控制区间CZ2中的任何一个中都空出相等的恒定间隔进行设置，一个地上无线机(例如，24a)除了相邻的地上无线机24b以外，还具有能够进一步向其相邻的地上无线机24c发送信号的位置关系。在本实施方式中，控制区间边界CZI定位于与送出侧控制区间CZ1的末端地上无线装置24b和接受侧控制区间CZ2的前头地上无线机24c的双方相等距离的中间位置。
图2示出列车10在送出侧控制区间CZ1中行驶于比接受确认请求区间WRR靠前的位置的状态。
针对行驶在送出侧控制区间CZ1的列车10的控制权由管辖该区间CZ1的地上装置22a保持。地上装置22a从地上无线机24a向列车10的前头侧车上无线机14f发送指令信号CF1，并且向后部侧车上无线机14r发送指令信号CR1。该指令信号CF1、CR1包含针对列车10的控制信号(例如，列车停止点CZI)。前头侧车上无线机14f响应指令信号CF1而将报告信号RF1返回给地上无线机24a，后部侧车上无线机14r响应指令信号CR1而将报告信号RR1返回给地上无线机24a。报告信号RF1、RR1作为与列车位置P相关的信息，包含车上机16检测出的绝对位置PRS(地上机的识别编号)以及速度发电机18检测出的行驶距离VTD。
图3示出行驶在送出侧控制区间CZ1的列车10靠近接受确认请求区间WRR的状态。
当列车10的前头部进入到接受确认请求区间WRR时，地上装置22a通过两地点间线路方式(point to point)，向管辖接受侧控制区间CZ2的地上装置22b发送接受确认请求信号WCR，请求确认是否能够接受列车10。地上装置22b在接收到该信号WCR时，确认在用于列车控制的信号数据列D中是否存在空闲窗口，在存在该空闲窗口的情况下，向地上装置22a返回包含该窗口的识别编号n的报告信号WCA。该空闲窗口的指定相当于“第2通信条件”。地上装置22a在从地上装置22b接收到包含空闲窗口的编号n的报告信号WCA的情况下，向车上装置12发送从该列车10的停止点中删除列车停止点CZI的信号，允许通过控制区间边界CZI。该信号的发送也可以通过指令信号CF1、CR1中的任何一个来进行。在此以外的情况下，如前面所述那样，使列车10在列车停止点CZI或者其跟前停止。
图4示出列车10进一步前进，并靠近控制转移区间ZCR的状态。
当列车10的前头部进入到控制转移区间ZCR时，地上装置22a向前头侧车上无线机14f发送指令信号CF1，该指令信号CF1指示将报告信号RF2发送给地上装置22b。这里，为了发送报告信号RF2，分配给前头侧车上无线机14f的窗口是地上装置22b通过报告信号WCA通知给地上装置22a的编号n的窗口。另一方面，地上装置22a向后部侧车上无线机14r发送指令信号CR1，该指令信号CR1指示将报告信号RR1返回给自身(地上装置22a)。针对后部侧车上无线机14r而指定的窗口是关于该列车10的控制而由地上装置22a自身决定的继续的窗口。该继续的窗口的指定相当于“第1通信条件”。接收到报告信号RF2的地上装置22b根据该信号RF2包含的列车位置信息(绝对位置PRS和行驶距离VTD)，检测列车10的当前位置P。由于向地上装置22a和地上装置22b发送同一内容的列车位置信息，因此，双方的地上装置22a、22b能够共享列车位置P。报告信号RR1相当于“第1报告信号”，报告信号RF2相当于“第2报告信号”。
图5示出列车10从图4所示的位置前进到未靠近接受侧控制区间CZ2的范围的状态。
在列车10的前头部进入到控制转移区间ZCR、前头侧车上无线机14f最初发送了报告信号RF2后，地上装置22a反复向前头侧车上无线机14f发送了规定的次数(例如5次)的指示发送报告信号RF2的指令信号CF1后，停止发送指令信号CF1。地上装置22b在确认接收到报告信号RF2时，开始向前头侧车上无线机14f发送指令信号CF2。这里，为了返回针对指令信号CF2的报告信号RF2，分配给前头侧车上无线机14f的窗口是先向地上装置22a通知的编号n的窗口。由于针对列车10的控制权继续由地上装置22a保持，因此，地上装置22a继续向后部侧车上无线机14r发送指令信号CR1，并从后部侧车上无线机14r继续接收报告信号RR1。
这里，将停止从地上装置22a发送指令信号CF1的时机设在报告信号RF2最初的发送(图4)后，在停止之前的期间内重复发送指令信号CF1是为了使地上装置22b可靠地接收报告信号RF2的冗余措施。因此，如果是仅根据报告信号RF2的最初的1次发送就能确保地上装置22b中的接收，则可以根据针对前头侧车上无线机14f的报告信号RF2的最初的发送指示来停止指令信号CF1的发送。
图6示出列车10靠近接受侧控制区间CZ2的状态。
当列车10的前头部通过控制区间边界CZI并进入到接受侧控制区间CZ2时，管辖送出侧控制区间CZ1的地上装置22a停止针对列车10的控制。另一方面，由于列车10的前头部通过了控制区间边界CZI，管辖接受侧控制区间CZ2的地上装置22b开始针对列车10的控制。由此，针对列车10的控制权从地上装置22a转移到地上装置22b。这里，地上装置22b继承了控制权后，地上装置22a还继续进行与后部侧车上无线机14r之间的信号的发送接收。这是为了：通过从车上装置12获取列车位置信息，能够掌握列车位置P，将其反映给针对列车10后续的其他的列车的控制。
图7示出列车10的后尾部通过控制区间边界CZI，列车10整体进入到接受侧控制区间CZ2的状态。
当列车10的后尾部通过控制区间边界CZI时，地上装置22a停止向后部侧车上无线机14r发送指令信号CR1。随之，也停止从后部侧车上无线机14r接收报告信号RR1。因此，通过停止了指令信号CR1的发送，结束了列车位置P的跟踪。由于列车10的后尾部通过了控制区间边界CZI，地上装置22b开始向后部侧车上无线机14r发送指令信号CR2，并从后部侧车上无线机14r接收响应该指令信号CR2的报告信号RR2。为了返回针对指令信号CR2的报告信号RR2，分配给后部侧车上无线机14r的窗口是与报告信号RF2同样地先向地上装置22a通知的编号n的窗口。
这样，根据本实施方式，当列车10进入到控制转移区间ZCR时，从管辖送出侧控制区间CZ1的地上装置22a指示后部侧车上无线机14r返回报告信号RR1，并且从地上装置22a指示前头侧车上无线机14f向管辖接受侧控制区间CZ2的地上装置22b发送报告信号RF2。这里，根据列车送出侧的地上装置22a所决定的条件(已经使用的窗口)发送来自后部侧车上无线机14r的报告信号RR1，另一方面，根据列车接受侧的地上装置22b所决定的条件(空闲窗口)发送来自前头侧车上无线机14f的报告信号RF2。因此，即使在送出侧和接受侧地上装置22a、22b采用的通信条件不同的情况下，也能够在地上装置22b中有效地接收报告信号RF2。接收到报告信号RF2的地上装置22b响应该报告信号RF2，指示前头侧车上无线机14f返回包含列车位置信息的报告信号RF2(指令信号CF2)。由此，在从地上装置22a继承针对列车10的控制权的地上装置22b中，能够掌握列车位置P，由此能够准确地判断从地上装置22a向地上装置22b切换列车控制权的时间点。
标号说明
10：列车；12：车上装置；14f：前头侧车上无线机；14r：后部侧车上无线机；16：车上机(受电器)；18：速度发电机；22a：列车送出侧的地上装置；22b：列车接受侧的地上装置；24(24a～24d)：地上无线机；26：地上机；D：信号数据列；R：列车行驶路径；CF、CR：指令信号；RF、RR：报告信号；WCR：接受确认请求信号；WCA：接受确认报告信号；CZ1：送出侧控制区间；CZ2：接受侧控制区间；CZI：控制区间边界。

Claims (9)

1.一种列车控制装置，其构成为包含：
第1地上装置，其设置在列车行驶路径的第1区间；以及
第2地上装置，其设置在所述列车行驶路径的第2区间，该第2区间在列车行进方向上与所述第1区间连续，
当列车在所述第1区间中进入到以所述第1区间和所述第2区间的边界作为末端而确定的控制转移区间时，所述第1地上装置指示该列车所具有的第1无线机根据所述第1地上装置所决定的第1通信条件，向所述第1地上装置发送第1报告信号，另一方面，指示该列车所具有的第2无线机根据所述第2地上装置所决定的第2通信条件，向所述第2地上装置发送第2报告信号，
所述第2地上装置响应于从所述第2无线机接收到所述第2报告信号，指示所述第2无线机根据所述第2通信条件向所述第2地上装置发送包含列车位置信息的报告信号。
2.根据权利要求1所述的列车控制装置，其中，
所述第1通信条件和所述第2通信条件的内容不同。
3.根据权利要求1所述的列车控制装置，其中，
所述第1报告信号和所述第2报告信号包含同一内容的列车位置信息。
4.根据权利要求3所述的列车控制装置，其中，
所述第1地上装置根据所述第1报告信号包含的列车位置信息，检测该列车的位置，在根据所述列车的位置检测到至少前头部通过了所述边界时，停止向该列车发送控制信号，
所述第2地上装置在根据所述列车的位置检测到至少前头部通过了所述边界时，开始向该列车发送所述控制信号。
5.根据权利要求4所述的列车控制装置，其中，
所述第1地上装置在停止向所述列车发送控制信号后，持续检测所述列车位置而监视该列车，直到检测到该列车的后尾部通过所述边界为止。
6.根据权利要求1所述的列车控制装置，其中，
在所述列车相对于所述控制转移区间接近到规定的距离时，所述第1地上装置请求所述第2地上装置确认是否能够接受该列车，在能够接受的情况下，从所述第2地上装置接收包含所述第2通信条件的信号。
7.根据权利要求6所述的列车控制装置，其中，
所述第1地上装置在针对所述请求而从所述第2地上装置接收到包含所述第2通信条件的信号的情况以外，向所述第1无线机和所述第2无线机中的至少一方发送使该列车在所述边界或者所述边界跟前停止的信号。
8.根据权利要求1～7中的任何一项所述的列车控制装置，其中，
在所述列车具有设置在不同车厢上的一对车上无线机的情况下，所述第1无线机是所述一对车上无线机中的后部侧所具有的无线机，所述第2无线机是前头侧所具有的无线机。
9.一种列车控制装置，其构成为包含：
第1地上装置，其设置在列车行驶路径的第1区间；以及
第2地上装置，其设置在所述列车行驶路径的第2区间，该第2区间在列车行进方向上与所述第1区间连续，
所述第1地上装置根据第1通信条件，与行驶于所述第1区间的列车之间发送接收与列车控制有关的信息，另一方面，
在所述列车相对于所述第1区间和所述第2区间的边界接近到规定的距离时，所述第1地上装置敦促所述第2地上装置在能够接受该列车的情况下，向所述第1地上装置返回包含所述第2地上装置所决定的第2通信条件的信号，
在从所述第2地上装置接收到包含所述第2通信条件的信号的情况下，所述第1地上装置向所述列车发送允许该列车通过所述边界的信号，另一方面，在除此之外的情况下，所述第1地上装置向所述列车发送使该列车在所述边界或者所述边界跟前停止的信号。
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