JP2014107974A - Railway vehicle control device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a railway vehicle control device capable of updating route data contained in an on-vehicle database consistently with a vehicle travel and preventing occurrence of a problem in updating an on-vehicle database for a route in which railway vehicles of different railway companies mutually enter.SOLUTION: On-ground apparatuses 31 and 32 are disposed in inter-station routes 1D-3D and transmit, to on-vehicle devices 21 and 22, route data of inter-station route 2D or 3D that is positioned forward of inter-station route 1D or 2D where the on-ground apparatuses 31 and 32 are disposed, as viewed in a railway vehicle travel direction F1. Upon receiving the route data, the on-vehicle device 21 overwrites route data that has been stored in the on-vehicle database of the vehicle itself with the received route data.

Description

本発明は、車両制御装置に関する。   The present invention relates to a vehicle control device.

現在、自動列車制御システム（Automatic Train Control、以下ＡＴＣ）において、デジタル伝送を用いたデジタルＡＴＣ（例えば、特許文献１）が、一部の路線で導入されている。デジタルＡＴＣでは、地上装置から各軌道回路に、列車が止まるべき場所をデジタル信号で送信し、それを車上装置で受信する。車上装置は、自列車の現在位置を把握した上で、自己の有する車上データベースの中から、最適な速度及び速度パターンを検索・表示する。車上データベースは、一般には、全区間の線路情報を格納している。速度パターンを検索・表示に必要な列車の現在位置は、車両に取り付けられた速度発電機により把握する。現在位置を、より正確に把握できるよう、一定距離で設置した位置補正用トランスポンダ地上子による補正も行われる。   At present, in an automatic train control system (Automatic Train Control, hereinafter referred to as ATC), a digital ATC using digital transmission (for example, Patent Document 1) is introduced on some routes. In the digital ATC, the place where the train should stop is transmitted as a digital signal from the ground device to each track circuit, and is received by the on-board device. The on-board device grasps the current position of the own train, and searches and displays the optimum speed and speed pattern from the on-board database of the own apparatus. The on-board database generally stores track information for all sections. The current position of the train necessary for searching and displaying the speed pattern is grasped by a speed generator attached to the vehicle. In order to grasp the current position more accurately, correction by a position correcting transponder ground element installed at a fixed distance is also performed.

デジタルＡＴＣは、アナログＡＴＣと比較して、ブレーキ制御が、階段状から一段ブレーキによる速度照査パターンになるため、列車において不要なブレーキ・緩解がなくなること、許容速度信号を伝送するのではなく、開通区関数、または停止点までの距離を伝送するので車両性能に応じた速度制御が可能となること、ＡＴＣ信号の搬送波周波数と変調波周波数の組み合わせにより許容速度信号を判別するアナログＡＴＣと異なり、電文情報を伝送するため情報秘匿性が高いことなどの長所がある。   Compared with the analog ATC, the digital ATC has a brake check that changes from a stepped to a one-step brake speed check pattern, which eliminates unnecessary braking / relaxation in the train and does not transmit an allowable speed signal. Unlike the analog ATC that discriminates the allowable speed signal based on the combination of the carrier frequency of the ATC signal and the modulation wave frequency, it is possible to control the speed according to the vehicle performance since the distance function or the distance to the stop point is transmitted. There is an advantage such as high information confidentiality because information is transmitted.

ところで、デジタルＡＴＣは、帰線電流からの電源高周波成分による影響を受けるので、狭帯域とならざるを得ず、必然的に、一回当たりに伝送可能な情報量が制限されてしまう。この情報量伝送制限の問題に対処するため、従来は、車上装置の車上データベースに、全区間の線路情報を格納したり、或いは、トランスポンダを併用する等の手段をとっていた。   By the way, since the digital ATC is affected by the high frequency component of the power supply from the return current, it must be a narrow band, and the amount of information that can be transmitted at one time is inevitably limited. Conventionally, in order to cope with this problem of transmission restriction of information amount, measures such as storing track information of all sections in the on-board database of the on-board device or using a transponder together have been taken.

しかし、車上データベースに全区間の線路情報を格納すると、路線データ変更時に、当該路線を走行する全ての車両、列車において、車上データベースの路線データを更新しなければならず、多大な労力が必要になる。特に、異なる鉄道事業者間で相互乗り入れのある路線では、一方の鉄道事業者の車上データベースを、他方の鉄道事業者の車上データベースに更新する必要があり、更に多大な労力を要することになる。   However, if the track information for all sections is stored in the on-board database, the route data in the on-board database must be updated for all vehicles and trains traveling on the route when the route data is changed. I need it. In particular, it is necessary to update the on-board database of one railroad operator to the on-board database of the other railroad operator on a route where there is mutual entry between different railroad operators, which requires much more labor. Become.

特開２００２−３３０５０２号公報JP 2002-330502 A 特開２００８−１３０４３号公報JP 2008-13043 A

本発明の課題は、車上データベースに含まれる路線データを、車両走行に合わせて更新でき、路線データの更新に要する労力、費用を著しく低減し得る車両制御装置を提供することである。   The subject of this invention is providing the vehicle control apparatus which can update the route data contained in a vehicle database according to vehicle driving | running | working, and can reduce the effort and expense which update route data remarkably.

本発明の更にもう一つの課題は、異なる鉄道事業者が相互乗り入れをしている路線においても、車上データベースの更新に問題を生じることのない車両制御装置を提供することである。   Yet another object of the present invention is to provide a vehicle control device that does not cause a problem in updating the on-board database even on routes on which different railway operators enter each other.

上述した課題を解決するため、本発明に係る車両制御装置は、地上装置と、車上装置とを含む。前記地上装置は、任意の区間に設定され、車両走行方向で見て、当該地上装置設定地点より前方の地上装置設定地点までの路線データを送信し、前記車上装置は、前記路線データを受信したとき、自己の車上データベースに格納されていた路線データを、受信された路線データに書き換える。   In order to solve the above-described problem, a vehicle control device according to the present invention includes a ground device and an on-board device. The ground device is set in an arbitrary section, and when viewed in the vehicle traveling direction, transmits route data from the ground device setting point to the ground device setting point ahead, and the on-vehicle device receives the route data. When this happens, the route data stored in the on-vehicle database is rewritten to the received route data.

上述したように、本発明に係る車両制御装置において、地上装置は、任意の区間に設定され、車両走行方向で見て、当該地上装置設定地点より前方の地上装置設定地点までの路線データを送信する。車上装置は、前記路線データを受信したとき、自己の車上データベースに格納されていた路線データを、今回受信された路線データに書き換える。従って、車上データベースを車両の進行に従って更新してゆくことになるから、全区間の線路情報を車上データベースとして格納する必要がない。しかも、その路線データを、車両走行に合わせて更新するから、路線データの更新に要する労力、費用を著しく低減し得る。   As described above, in the vehicle control device according to the present invention, the ground device is set in an arbitrary section and transmits route data from the ground device setting point to the front ground device setting point when viewed in the vehicle traveling direction. To do. When the on-board device receives the route data, it rewrites the route data stored in its own on-board database with the route data received this time. Therefore, since the on-board database is updated according to the progress of the vehicle, it is not necessary to store the track information of all sections as the on-board database. In addition, since the route data is updated in accordance with the traveling of the vehicle, the labor and cost required for updating the route data can be significantly reduced.

更に、路線データを車両の進行に従って更新してゆくことになるので、異なる鉄道事業者が相互乗り入れを行っている路線においても、車上データベースの更新に問題を生じることがない。   Furthermore, since the route data is updated according to the progress of the vehicle, there is no problem in updating the on-board database even on routes on which different railway operators enter each other.

本発明に係る車両制御装置において、区間は、好ましくは、駅区間である。この場合は、駅区間の路線データを、車両の走行に合わせて更新してゆくことができる。   In the vehicle control device according to the present invention, the section is preferably a station section. In this case, the route data of the station section can be updated according to the traveling of the vehicle.

車上装置は、好ましくは、閉塞区間の各境界を認識する機能を有する。この構成によれば、閉塞境界の認識によって、自車両の絶対的な位置として検知し、速度発電機等によって検出された位置情報を補正することができる。   The on-board device preferably has a function of recognizing each boundary of the closed section. According to this configuration, it is possible to detect the absolute position of the host vehicle by recognizing the blockage boundary and correct the position information detected by the speed generator or the like.

閉塞境界の具体的認識手段として、車上装置は、地上装置から送信されるＡＴＣ信号の受信レベル、搬送周波数、または、変調波周波数位相情報から、閉塞境界を認識することができる。   As a specific means for recognizing the blockage boundary, the on-board device can recognize the blockage boundary from the reception level, carrier frequency, or modulated wave frequency phase information of the ATC signal transmitted from the ground device.

以上述べたように、本発明によれば、次のような効果を得ることができる。
（ａ）車上データベースに含まれる路線データを、車両走行に合わせて更新でき、路線データの更新に要する労力、費用を著しく低減し得る車両制御装置を提供することができる。
（ｂ）異なる鉄道事業者間で相互乗り入れのある路線においても、車上データベースの更新に問題を生じることのない車両制御装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
(A) It is possible to provide a vehicle control device that can update the route data included in the on-board database in accordance with the traveling of the vehicle, and can significantly reduce the labor and cost required for updating the route data.
(B) It is possible to provide a vehicle control device that does not cause a problem in updating the on-board database even on a route that has mutual entry between different railway operators.

本発明に係る車両制御装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the vehicle control apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る車両制御装置の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the vehicle control apparatus which concerns on this invention. 図１に示した車両制御装置の閉塞境界検知方式の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the obstruction | occlusion boundary detection system of the vehicle control apparatus shown in FIG.

図１に図示された実施形態に係る車両制御装置は、地上装置３１、３２と、車上装置２１とを含む。これらは、アナログ方式に対応するものであってもよいし、デジタル方式に対応するものであってもよい。地上装置３１、３２は、車両（列車）２の走行するレール１に添い、駅間路線１Ｄ、２Ｄのそれぞれに備えられている。駅間路線２Ｄは、複数の閉塞区間２Ｄ１〜２Ｄ６に分かれており、地上装置３１は、閉塞区間１Ｄｎに配置されている。地上装置３２も同様であって、閉塞区間２Ｄ６に配置されている。駅間路線１Ｄ〜３Ｄのそれぞれに含まれる閉塞区間数は、任意数であり、図示の６区間に限定されない。   The vehicle control device according to the embodiment illustrated in FIG. 1 includes ground devices 31 and 32 and an on-vehicle device 21. These may correspond to an analog method or may correspond to a digital method. The ground devices 31 and 32 are provided on each of the inter-station lines 1D and 2D along the rail 1 on which the vehicle (train) 2 travels. The inter-station line 2D is divided into a plurality of closed sections 2D1 to 2D6, and the ground device 31 is arranged in the closed section 1Dn. The ground device 32 is the same, and is disposed in the closed section 2D6. The number of closed sections included in each of the inter-station lines 1D to 3D is an arbitrary number, and is not limited to the illustrated six sections.

駅間路線１Ｄ、２Ｄに備えられた地上装置３１、３２のうち、地上装置３１は、車両２の進行方向Ｆ１に向かって、地上装置３１の備えられた駅間路線１Ｄの前方に位置する駅間路線２Ｄの路線データを、車両２に搭載された車上装置２１に向けて送信する。地上装置３２は、車両２の進行方向Ｆ１に向かって、駅間路線２Ｄの前方に位置する駅間路線３Ｄの路線データを、車両２に搭載された車上装置２１に向けて送信する。   Of the ground devices 31 and 32 provided in the inter-station lines 1D and 2D, the ground device 31 is located in front of the inter-station line 1D provided with the ground device 31 in the traveling direction F1 of the vehicle 2. The route data of the intermediate route 2D is transmitted toward the on-vehicle device 21 mounted on the vehicle 2. The ground device 32 transmits the route data of the inter-station route 3D located in front of the inter-station route 2D toward the on-vehicle device 21 mounted on the vehicle 2 in the traveling direction F1 of the vehicle 2.

車両２には、車上アンテナ２２が備えられており、地上装置３１、３２から送信された駅間路線２Ｄ又は３Ｄの路線データを、車上アンテナ２２によって受信し、その受信信号を車上アンテナ２２から車上装置２１に送信する。路線データには、例えば、閉塞長、速度制限区間長及び制限速度の各データが含まれる。地上装置３１、３２は、そのような路線データを、車上アンテナ２２との電磁結合、無線通信、光通信又はその他の伝送手段によって、車上装置２１に送信する。図１の実施の形態に示す地上装置３１、３２は、電磁結合を用いたトランスポンダである。これとは異なって、図２に示すように、無線通信方式を採用することもできる。   The vehicle 2 is provided with an on-board antenna 22. The inter-station route 2D or 3D route data transmitted from the ground devices 31 and 32 is received by the on-board antenna 22, and the received signal is received by the on-board antenna. 22 to the on-board device 21. The route data includes, for example, data on the obstruction length, the speed limit section length, and the speed limit. The ground devices 31 and 32 transmit such route data to the on-board device 21 by electromagnetic coupling with the on-board antenna 22, wireless communication, optical communication, or other transmission means. The ground devices 31 and 32 shown in the embodiment of FIG. 1 are transponders using electromagnetic coupling. In contrast to this, as shown in FIG. 2, a wireless communication system can be adopted.

車上装置２１は、地上装置３１又は３２から路線データを受信したとき、自己の車上データベースに格納されていた路線データを、受信された路線データに書き換える。そして、書き換えられた路線データに基づいて、自車両の速度制御等の車両制御を行う。地上装置３１（又は３２）は、隣の駅間路線データ２Ｄだけではなく、更にその先の複数の駅間路線データをカバーし、送信するような構成であってもよい。   When the on-board device 21 receives the route data from the ground device 31 or 32, the on-vehicle device 21 rewrites the route data stored in its own on-board database with the received route data. Then, vehicle control such as speed control of the host vehicle is performed based on the rewritten route data. The ground device 31 (or 32) may be configured to cover and transmit not only the adjacent inter-station route data 2D but also a plurality of further inter-station route data.

上述したように、本発明に係る車両制御装置において、地上装置３１、３２は、駅間路線１Ｄ、２Ｄのそれぞれに備えられ、例えば、地上装置３１は、駅間路線１Ｄの前方に位置する駅間路線２Ｄの路線データを、車上装置２１に向けて送信する。地上装置３１、３２は、駅間路線１Ｄ、２Ｄのそれぞれにおいて、原則的には１つ備えられる。   As described above, in the vehicle control device according to the present invention, the ground devices 31 and 32 are provided in each of the inter-station lines 1D and 2D. For example, the ground device 31 is a station located in front of the inter-station line 1D. The route data of the intermediate route 2D is transmitted toward the on-board device 21. In principle, one ground device 31, 32 is provided for each of the inter-station lines 1D, 2D.

車上装置２１は、路線データを受信したとき、自己の車上データベースに格納されていた路線データを、今回受信された路線データに書き換える。従って、車上装置２１の車上データベースに、駅間路線１Ｄ〜３Ｄの路線データを格納し、それを車両２の進行に従って更新してゆくことになる。よって、車上装置２１の車上データベースには、駅間の路線データが格納されていればよい。全区間の線路情報を車上データベースとして格納する必要がない。しかも、その路線データを、車両走行に合わせて更新するから、路線データの更新に要する労力、費用を著しく低減し得る。   When the on-board device 21 receives the route data, the on-board device 21 rewrites the route data stored in its own on-board database with the route data received this time. Therefore, the route data of the inter-station routes 1D to 3D is stored in the on-board database of the on-board device 21 and is updated as the vehicle 2 progresses. Therefore, the on-board database of the on-board device 21 only needs to store route data between stations. There is no need to store track information for all sections as an on-board database. In addition, since the route data is updated in accordance with the traveling of the vehicle, the labor and cost required for updating the route data can be significantly reduced.

更に、駅間路線１Ｄ〜３Ｄの路線データを、車両２の進行に従って更新してゆくことになるので、異なる鉄道事業者が相互乗り入れを行っている路線においても、車上データベースの更新に問題を生じることがない。   Furthermore, since the route data of the inter-station routes 1D to 3D will be updated according to the progress of the vehicle 2, there is a problem in updating the on-board database even on routes in which different railway operators enter each other. It does not occur.

本発明に係る車両制御装置は、好ましくは、車上装置２１が、駅間路線１Ｄ〜３Ｄに複数設定された閉塞区間２Ｄ１〜２Ｄ６の各境界Ｐ１〜Ｐ６を認識する機能を有する。この構成によれば、閉塞境界Ｐ１〜Ｐ６を認識することによって、自車両の絶対的な位置を検知し、通常は、速度発電機等によって検出された位置情報を、補正することができる。しかも、この場合、従来必須であった距離補正用のトランスポンダ等が不要になるので、設備コストが安価になる。   In the vehicle control device according to the present invention, preferably, the on-board device 21 has a function of recognizing each of the boundaries P1 to P6 of the closed sections 2D1 to 2D6 set on the inter-station routes 1D to 3D. According to this configuration, the absolute position of the host vehicle can be detected by recognizing the blocking boundaries P1 to P6, and the position information normally detected by the speed generator or the like can be corrected. In addition, in this case, a distance correction transponder or the like, which has been indispensable in the prior art, is unnecessary, and the equipment cost is reduced.

閉塞境界Ｐ１〜Ｐ６の具体的認識手段として、車上装置２１は、地上装置３１、３２から送信されるＡＴＣ信号の受信レベルの低下、搬送周波数の変化、または、変調波周波数位相情報から、閉塞境界Ｐ１〜Ｐ６を認識することができる。何れも、既に知られている技術を適用することによって実現することができる。   As specific recognition means for the blocking boundaries P1 to P6, the on-board device 21 is blocked from a decrease in the reception level of the ATC signal transmitted from the ground devices 31 and 32, a change in the carrier frequency, or modulation wave frequency phase information. The boundaries P1 to P6 can be recognized. Either can be realized by applying a known technique.

このうち、図３に、変調波周波数位相情報から、閉塞境界Ｐ１〜Ｐ６を認識する方式を示してある。図において、図１及び図２に現れた部分と対応する部分については、同一の参照符号を付してある。変調波周波数位相情報の切替に当たっては、例えば、駅間路線２Ｄの場合を例にとると、同一閉塞区間における変調波周波数位相情報が、電気角４５度→９０度→１３５度→１８０度のように変化するときは、閉塞境界Ｐ１であると判定し、電気角９０度→１８０度→２７０度→３６０（０）度のように変化するときは、閉塞境界Ｐ２であると判定する、というような判定手法を採ることができる。なお、この閉塞区間毎に変調波の位相情報を更新することにより、多情報化を図る技術は、特許文献２に開示されているので、これを利用することができる。   Among these, FIG. 3 shows a method of recognizing the blocking boundaries P1 to P6 from the modulation wave frequency phase information. In the figure, portions corresponding to those appearing in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals. When switching the modulation wave frequency phase information, for example, in the case of the inter-station route 2D, the modulation wave frequency phase information in the same closed section is as follows: electrical angle 45 degrees → 90 degrees → 135 degrees → 180 degrees. When it changes to, it is determined that it is the blockage boundary P1, and when it changes as electrical angle 90 degrees → 180 degrees → 270 degrees → 360 (0) degrees, it is determined that it is the blockage boundary P2. Can be used. A technique for increasing the number of information by updating the phase information of the modulated wave for each closed section is disclosed in Patent Document 2 and can be used.

以上、好ましい実施例を参照して本発明を詳細に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、当業者であれば、その基本的技術思想および教示に基づき、種々の変形例を想到できることは自明である。   The present invention has been described in detail with reference to the preferred embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made by those skilled in the art based on the basic technical idea and teachings. It is self-evident that

１ レール
２ 車両（列車）
２１ 車上装置
３１、３２ 地上装置
１Ｄ〜３Ｄ 駅間路線 1 rail 2 vehicle (train)
21 On-vehicle device 31, 32 Ground device 1D-3D Inter-station line

Claims (4)

地上装置と、車上装置とを含む車両制御装置であって、
前記地上装置は、任意の区間に設定され、車両走行方向で見て、当該地上装置設定地点より前方の地上装置設定地点までの路線データを送信し、
前記車上装置は、前記路線データを受信したとき、自己の車上データベースに格納されていた路線データを、受信された路線データに書き換える、
車両制御装置。 A vehicle control device including a ground device and an on-vehicle device,
The ground device is set in an arbitrary section, and when viewed in the vehicle traveling direction, transmits route data from the ground device setting point to the ground device setting point ahead,
When the on-board device receives the route data, it rewrites the route data stored in its own on-board database to the received route data.
Vehicle control device. 請求項1に記載された車両制御装置であって、前記区間は、駅区間である、車両制御装置。   2. The vehicle control device according to claim 1, wherein the section is a station section. 請求項１又は２に記載された車両制御装置であって、前記車上装置は、前記駅区間に複数設定された閉塞区間の各境界を認識する機能を有する、車両制御装置。   3. The vehicle control device according to claim 1, wherein the on-board device has a function of recognizing each boundary of a closed section set in the station section. 請求項３に記載された車両制御装置であって、前記車上装置は、前記地上装置から送信される信号の受信レベル、周波数情報、または、位相情報から、前記閉塞境界を認識する、車両制御装置。
The vehicle control device according to claim 3, wherein the on-board device recognizes the blockage boundary from a reception level, frequency information, or phase information of a signal transmitted from the ground device. apparatus.
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CN110758486A (en) * 2019-10-30 2020-02-07 湖南中车时代通信信号有限公司 Train operation control method and device and computer readable medium

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