JP2006281960A - 信号制御システム、信号機器及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 中央制御装置3と各信号機器2間の通信をインターネット6を用いた多重化情報伝送方式により行う。信号機器は制御ユニットと端末からなり、中央制御装置から抽象化された制御データをインターネットプロトコルを用いた伝送方式により送信し、信号機器の制御ユニットに設定された制御用定数を用いて抽象化制御データを具体的な制御データに変換して端末を制御する。各信号機器はIPアドレスと設備番号を持ち、中央制御装置から信号機器に送信されるデータには各信号機器毎に設備番号と抽象化制御データが記述され、信号機器においてIPアドレスと設備番号とを用いて照合を行う。
【選択図】 図1
Description
図9において、軌道1上には、それぞれ信号機、ATS、軌道回路、転てつ機である信号機器2が設置されている。信号機器2にはさまざまな種類があり、それぞれが別個の形態の制御情報を必要とする。これらの信号機器2は、駅の機器室に設置された中央制御装置3により制御される。尚、連動装置5には、他の1つ以上の中央制御装置3が接続されている。中央制御装置3と信号機器2との間の信号の伝送は、図示のように1対1の電気配線4を用いて行われ、各配線の電圧の有無により制御を行っている。例えば信号機1Rの場合、“1R信号機進行現示”という指示に対して、1R信号機のG球に直接接続された電気配線に電圧を印加することにより、当該のG球を点灯させる。
従って、本発明は上記の問題を解決し、情報量の向上、専門知識を必要としない良好な操作性及び施工性・保守性の容易化等を実現した信号制御システムを提供することを課題とする。
図1は本発明に実施の形態による信号制御システムの構成図であり、図9と対応する部分には同一番号を付して重複する説明は省略する。
本実施の形態における中央制御装置3と信号機、転てつ機、軌道回路等の各信号機器2との間の情報伝送ネットワークは、前述した図9のような電圧の有無により条件を表現する従来の伝送方法ではなく、図1のように多重化情報伝送が可能なインターネットプロトコルを利用したものである。中央制御装置3と各信号機器2との通信は、図2に示すようにPON(Passive Optical Network)システムを利用した分岐装置7を含む受動デバイスで構成されたツリー形式で実現する。
また、各信号機器2は、自機の状態を示す情報をインターネットプロトコルを用いた伝送方式により中央制御装置3に送信し、中央制御装置3は各信号機器2の状態情報を取得し、集約してシステムの状態表示を行う。
図4(a)はインターネットプロトコルのデータフォーマットを示し、図4(b)はこのデータフォーマットを本発明の信号制御システムに適用した場合を示す。図4(b)に示すように、ユーザエリアには、各信号機器2毎に設備情報、設備番号、制御データからなる情報が記述される。
IPについては、汎用のインターネットと同一IPアドレス技術を用いて中央制御装置3−各信号機器2間の通信を確保する。
イーサネット(登録商標)フレームのデータ領域に、「設備ID」を設けて、中央制御装置3−各信号機器2間のデータ伝送路の確立の確認を行う。
中央制御装置3−各信号機器2間の伝送は、IPアドレスで伝送先を確立し、その後、設備IDで伝送先を確認することにより二重にチェックを行う。
制御論理用プログラムは、中央制御装置3と各信号機器2の制御ユニット8に登録され、中央制御装置3が各信号機器2の種類(色灯信号機構、入換信号機構、転てつ機等)を認識する。かつ、端末9の種類や特性を反映させ、基本的な動作を規定する。中央制御装置3にインストールされる信号機器の制御論理用プログラム(中央制御装置側)と、各信号機器にインストールされる信号機器の制御論理用プログラム(端末側)から構成される。
設備番号−(例)○○駅1R信号機
連動装置5により「現示データ」(停止/警戒/注意/減速/進行)を作成する。
中央制御装置3において関連機器(前方信号機、軌道回路、ATS−P等)状態及び現示系統から現示を決定し、
「制御データ」=(0/1/2/3/4/5)を作成する。
これらの制御データは、2バイトのデータを使用した符号間距離を充分に長くとったデータ形式で表現し、ビット化けによるデータ化けの影響を小さくする。これらの制御データはインターネット情報として伝送される。
信号機器2にて、上記制御データを「DO出力パターン」に変換する。「DO出力パターン」は、図5〜図9の太線枠内に示す「制御ユニット8に内蔵された制御用定数」で指定される。
・3現示の場合、「制御ユニット8に内蔵された制御用定数」は、DO−1=G球、DO−2=Y球、DO−3=R球、DO−4=無し、DO−5=無し、に割り当てられる。制御信号と実際の信号灯の点灯・滅灯制御出力との関係は図5に示す通りである。
従って、中央制御装置3は信号機の種類に拘わらず常に所定の抽象的な制御データを送信すればよい。そして信号機器2の制御ユニット8の論理部83において、上記抽象的制御データを制御ユニット8に設定された制御用定数に基づいて具体的な制御データに変換し、この具体的制御データにより、端末9を実際に制御することができる。
1.設備IDを利用することにより、インターネットプロトコルの持つ通信の汎用性を確保し、信号機器へのIPアドレス付与の自由度を確保するため、信号機器の交換や移設を容易に行うことができる。同時に、鉄道の駅の信号システムの制御のうち、中央制御装置−各信号機器間の情報伝送に対し、従来の制御条件間の1対1電気配線による鉄道信号伝送技術と同レベルの安全性(IEC61508 Safty Integrity Level4: リスク発生確率が10^−9/h以下であること)を確保することができる。
7.設備定数は各信号機器が持つデータであり、運動変更を伴わない駅構内改修の際には、信号機器の制御論理用プログラム(中央制御装置側)は改修する必要がなく、信号機器の制御論理用プログラム(端末)及び端末の制御用定数のみを改修すればよいため、そのため、中央制御装置を停止させる必要がなく、施工性・安定稼動性が向上する。
信号機器2の前述した動作に基づく処理を、この信号機器2のコンピュータシステムにおけるCPUが実行するためのプログラムは、本発明によるプロラムを構成する。
3 中央制御装置
5 連動装置
6 ネットワーク
8 制御ユニット
9 端末
83 論理部
Claims (11)
- 中央制御装置により複数の信号機器を制御する信号制御システムにおいて、
前記中央制御装置と各信号機器との間の通信をインターネットプロトコルを用いた
多重化情報伝送方式により行うようになし、
前記信号機器は制御ユニットと端末からなり、前記中央制御装置からは抽象化された制御データをインターネットプロトコルを用いた伝送方式により送信し、制御対象の信号機器の制御ユニットにおいて前記端末に設定された制御用定数を用いて前記抽象化制御データを具体的制御データに変換し、この具体的制御データにより前記端末を制御することを特徴とする信号制御システム。 - 前記各信号機器は自機の状態情報をインターネットプロトコルを用いた伝送方式により中央制御装置に送信し、中央制御装置は受信した各信号機器の状態情報を集約して表示することを特徴とする請求項1記載の信号制御システム。
- 前記中央制御装置と各信号機器との通信はPONシステムにより行うことを特徴とする請求項1又は2記載の信号制御システム。
- 前記中央制御装置はIPアドレスを持ち、前記信号機器はIPアドレスと設備番号を持ち、中央制御装置から信号機器に送信されるデータのユーザエリアには各信号機器毎に設備番号と前記抽象化制御データが記述され、前記信号機器において前記IPアドレスと設備番号用いて照合を行うことを特徴とする請求項1,2又は3記載の信号制御システム。
- 前記設備番号は、各信号機器の名称を駅単位で識別する識別情報であり、前記中央制御装置と各信号機器の端末に登録されることにより両者間の1対1伝送を保障するものであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載の信号制御システム。
- 前記信号機器は、信号機、転てつ機、軌道回路のATS、センサー類、信号諸設備の全て又は何れかであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項記載の信号制御システム。
- 中央制御装置とこの中央制御装置により制御される複数の信号機器からなり、前記中央制御装置と各信号機器との間の通信をインターネットプロトコルを用いた多重化情報伝送方式により行うようになされた信号制御システムにおける前記信号機器であって、
制御ユニットと制御用定数が設定された端末を備え、前記制御ユニットは、前記中央制御装置から抽象化された制御データを受信し、この抽象化制御データを前記制御用定数を用いて具体的制御データに変換し、この具体的制御データにより前記端末を制御することを特徴とする信号機器。 - 前記中央制御装置から受信するデータのユーザエリアには各信号機器毎に設備番号と前記抽象化制御データが記述され、自機が持つIPアドレスと前記設備番号を用いて照合を行うことを特徴とする請求項7記載の信号機器。
- 前記設備番号は、各信号機器の名称を駅単位で識別する識別情報であり、前記中央制御装置と前記端末に登録されることにより両者間の1対1伝送を保障するものであることを特徴とする請求項7又は8記載の信号機器。
- 信号機、転てつ機、軌道回路、ATS、センサー類、信号諸設備の全て又は何れかであることを特徴とする請求項7,8又は9記載の信号機器。
- 中央制御装置とこの中央制御装置により制御される複数の信号機器からなり、前記中央制御装置と各信号機器との間の通信をインターネットプロトコルを用いた多重化情報伝送方式により行うようになされた信号制御システムにおける前記信号機器で用いられるプログラムであって、
前記中央制御装置から抽象化された制御データを受信する受信処理と、
前記受信した抽象化制御データを制御用定数を用いて具体的制御データに変換する変換処理と、
前記具体的制御データにより端末を制御する制御処理とをコンピュータに実行させるプログラム。
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