JP2020089233A - Train constant position stop control device and train constant position stop control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、列車定位置停止制御装置及び列車定位置停止制御方法に関し、列車の走行を制御して定位置に停止させる列車定位置停止制御装置及び列車定位置停止制御方法に適用して好適なものである。 The present invention relates to a train fixed position stop control device and a train fixed position stop control method, and is preferably applied to a train fixed position stop control device and a train fixed position stop control method for controlling running of a train and stopping at a fixed position. It is a thing.
近年、列車運行ダイヤの過密化やホームドアの整備に伴う列車停止位置の厳密化等によって乗務員の負担が増大している。この乗務員負担の低減や人件費の削減等を目的として、自動列車運転（ＡＴＯ：Automatic Train Control）装置の導入が進められている。ＡＴＯ装置の中でも特に、車両ドア位置をホームドア位置に正確に合わせて列車を停止させる列車定位置停止制御（ＴＡＳＣ：Train Automatic Stop Control）装置は、既設路線の駅にホームドアの導入が進むに伴い、多くの路線への導入が図られている状況にある。 In recent years, the burden on crew members has increased due to the congestion of train operation schedules and the stricter train stop positions accompanying the maintenance of platform doors. The introduction of automatic train operation (ATO: Automatic Train Control) devices has been promoted for the purpose of reducing the burden on crew members and labor costs. Among the ATO devices, the Train Automatic Stop Control (TASC) device, which stops the train by accurately aligning the vehicle door position with the platform door position, is expected to introduce platform doors to existing line stations. As a result, it is being introduced to many routes.
ここで、列車定位置停止制御装置の従来技術として、例えば特許文献１には、「設置された地上信号発生器の発生する地点信号を受信する地点受信器よりの信号と、列車の車輪の回転を検出する速度検出部よりの列車速度信号と、それらの信号により駅間を自動走行する自動列車運転装置において、走行駅間の距離と、地点信号発生地点の距離をメモリに記憶し、列車の走行積算距離と、地点信号の発生地点の距離を常に比較照査することにより、地点検出エラーを検出すると共に、地点検出エラー検出時には、走行距離積算情報により、あたかも地点受信したように制御を行い、それにより列車の過走を防止すると共に、定位置停止制御が円滑になされるようにすることを特徴とする自動列車運転装置」が開示されている。
Here, as a conventional technique of a train fixed position stop control device, for example, in
また例えば特許文献２には、「列車の速度及び現在位置を算出する速度・位置算出手段と、駅構内に設置され対象物と列車との相対距離を算出する相対距離算出手段とを備え、速度・位置算出手段は、相対距離算出手段から入力した相対距離の情報及び対象物の位置情報から列車の現在位置を算出する列車定位置停止制御装置」が開示されている。
Further, for example, in
しかしながら、特許文献１に開示された技術は、原則として線路内の設備として地上子が必要となる。一般的に、鉄道設備の設置に掛かる費用は、線路内の設備か線路外の設備かで大きく異なる。線路内に設備を設置する場合、列車との接触を避けるために高度な安全対策が必要となり、ホームなどの線路外に設置する場合と比較して費用が高くなる。したがって、特許文献１に記載の技術でもって列車定位置停止制御装置を導入しようとした場合、多額の費用が掛かることが課題となる。また、地上子は、列車の停止位置を考慮して離散的にしか設置されていないため、現在位置の補正が連続的に実施できないという課題もある。
However, in principle, the technique disclosed in
これに対し、特許文献２は、上記の課題を考慮してなされたもので、線路外の設備を使用して自列車の現在位置を決定する列車定位置停止制御装置を提案したものである。特許文献２に開示された技術によれば、線路内の設備が不要となり、また併せて車上子も不要となることから、低コストで列車定位置停止制御装置を導入することが可能となる。また、現在位置の補正が、従来の地上子による離散的なものから連続的なものになるため、現在位置の精度が向上する。しかし、特許文献２に開示された技術では、曲線駅の場合に、線路外の設備を複数検知してしまう箇所があり、誤認によって誤った現在位置を認識してしまうおそれがあった。
On the other hand,
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、曲線駅であっても誤認を抑制し、かつ、線路外の設備を使用して自列車の現在位置を高精度で算出可能な列車定位置停止制御装置及び列車定位置停止制御方法を提案しようとするものである。 The present invention has been made in consideration of the above points, and it is possible to suppress misidentification even at a curved station and to calculate the current position of the own train with high accuracy by using equipment outside the track. A position stop control device and a train fixed position stop control method are proposed.
かかる課題を解決するため本発明においては、列車を所定の目標停止位置に停止させるための制動信号を出力する列車定位置停止制御装置であって、線路外に設置された複数の対象物のそれぞれについて前記目標停止位置からの距離を示す位置情報を格納した対象物位置記憶部と、前記複数の対象物の少なくとも何れかの対象物と前記列車との相対距離を算出する相対距離算出部と、前記列車の列車速度及び現在位置を算出する速度・位置算出部と、前記速度・位置算出部によって算出された前記列車速度及び前記現在位置に基づいて、前記制動信号を算出し出力する制御指令算出部と、を備える列車定位置停止制御装置が提供される。この列車定位置停止制御装置において、前記速度・位置算出部は、前記列車の車輪の回転速度を示す速度信号に基づいて前記列車速度を算出し、前記相対距離算出部で算出された前記相対距離と、当該相対距離の算出対象となった前記対象物についての前記対象物位置記憶部に格納された前記位置情報とに基づいて、前記現在位置を算出するものである。 In order to solve such a problem, the present invention is a train fixed position stop control device that outputs a braking signal for stopping a train at a predetermined target stop position, each of a plurality of objects installed outside the track. Regarding the object position storage unit that stores the position information indicating the distance from the target stop position, a relative distance calculation unit that calculates a relative distance between at least one of the plurality of objects and the train, A speed/position calculation unit that calculates the train speed and the current position of the train, and a control command calculation that calculates and outputs the braking signal based on the train speed and the current position calculated by the speed/position calculation unit And a train fixed position stop control device. In this train fixed position stop control device, the speed/position calculation unit calculates the train speed based on a speed signal indicating the rotation speed of the wheels of the train, and the relative distance calculated by the relative distance calculation unit. And the current position based on the position information stored in the target object position storage unit for the target object for which the relative distance has been calculated.
また、かかる課題を解決するため本発明においては、列車を所定の目標停止位置に停止させるための制動信号を出力する列車定位置停止制御装置による以下の列車定位置停止制御方法が提供される。前記列車定位置停止制御装置には、線路外に設置された複数の対象物のそれぞれについて前記目標停止位置からの距離を示す位置情報が予め第１の記憶部に格納されており、本列車定位置停止制御方法は、前記複数の対象物の少なくとも何れかの対象物と前記列車との相対距離を算出する相対距離算出ステップと、前記列車の列車速度及び現在位置を算出する速度・位置算出ステップと、前記速度・位置算出ステップで算出された前記列車速度及び前記現在位置に基づいて、前記制動信号を算出し出力する制御指令算出ステップと、を備え、前記速度・位置算出ステップでは、前記列車の車輪の回転速度を示す速度信号に基づいて前記列車速度を算出し、前記相対距離算出ステップで算出された前記相対距離と、当該相対距離の算出対象となった前記対象物についての前記第１の記憶部に格納された前記位置情報とに基づいて、前記現在位置を算出するものである。 In order to solve such a problem, the present invention provides the following train fixed position stop control method by a train fixed position stop control device that outputs a braking signal for stopping a train at a predetermined target stop position. In the train fixed position stop control device, position information indicating the distance from the target stop position for each of a plurality of objects installed outside the track is stored in advance in the first storage unit. The position stop control method includes a relative distance calculating step of calculating a relative distance between at least one of the plurality of objects and the train, and a speed/position calculating step of calculating a train speed and a current position of the train. And a control command calculation step of calculating and outputting the braking signal based on the train speed and the current position calculated in the speed/position calculation step, and in the speed/position calculation step, the train The train speed is calculated based on a speed signal indicating the rotation speed of the wheel, and the relative distance calculated in the relative distance calculation step and the first object for the relative distance calculation target object are calculated. The present position is calculated based on the position information stored in the storage unit.
本発明によれば、列車定位置停止制御装置及び列車定位置停止制御方法において、線路外の設備を使用しながらも、自列車の現在位置を高精度に算出することができる。 According to the present invention, in the train fixed position stop control device and the train fixed position stop control method, it is possible to calculate the current position of the own train with high accuracy while using equipment outside the track.
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施の形態を詳述する。なお、図面に示された各部は、プロセッサ、記憶媒体又はプログラムの何れか又はそれらを組み合わせて構成される機器である。例えば、プロセッサは、記憶媒体に記憶されているプログラムを読み出して各種機能を実現する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Each unit shown in the drawings is a processor, a storage medium, a program, or a device configured by combining them. For example, the processor reads a program stored in a storage medium to realize various functions.
（１）一般的な列車定位置停止制御装置の構成
まず、従来の一般的な列車定位置停止制御装置９１０の概要について説明する。
(1) Configuration of General Train Fixed Position Stop Control Device First, an outline of a conventional general train fixed position
図１は、一般的な自動列車運転装置（ＡＴＯ装置）に含まれる列車定位置停止制御装置（ＴＡＳＣ装置）の構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a train fixed position stop control device (TASC device) included in a general automatic train operation device (ATO device).
図１に示す従来の一般的な列車定位置停止制御装置９１０は、列車（車両）を定位置で停止させるための制動指令を算出・出力する装置であり、速度信号及び位置情報を算出する速度・位置算出部９１１と、制動指令を算出する制御指令算出部９１２とを備えて構成される。
A conventional general train fixed position
速度・位置算出部９１１は、車輪軸に設置された速度発電機９２０から速度信号を取得し、この速度信号に基づいて列車速度を算出することができる。また、速度・位置算出部９１１は、地上子９３０と通信する車上子９４０から位置情報を取得する。そして、速度・位置算出部９１１は、出発駅の位置情報及び列車速度の積算値から現在位置を算出する。但し、列車速度の積算値には積分誤差が発生するため、地上子９３０からの位置情報を受信した時点で、現在位置を地上子９３０からの情報に修正する。車両が地上子９３０の間にいるときは、列車速度の積分値を用いて現在位置を算出する。
The speed/position calculation unit 911 can acquire a speed signal from the
制御指令算出部９１２は、速度・位置算出部９１１が検出・算出した速度信号（列車速度）及び位置情報（現在位置）に基づいて制動指令を算出し、算出した制動指令を車両情報制御装置９５０や制駆動制御装置９６０に出力する。
The control command calculation unit 912 calculates a braking command based on the speed signal (train speed) and position information (current position) detected/calculated by the speed/position calculation unit 911, and the calculated braking command is transmitted to the vehicle
より詳しくは、制御指令算出部９１２は、計画機能を有する計画部（不図示）や追従機能を有する追従部（不図示）を有して構成される。計画機能とは、予め保持する駅停止位置までの制動速度に対し、現在の車両位置を照らし合わせて目標速度を算出する機能である。追従機能とは、目標速度と現在の列車速度との速度偏差を入力し、出力すべき制動力を算出する機能である。 More specifically, the control command calculation unit 912 is configured to include a planning unit (not shown) having a planning function and a tracking unit (not shown) having a tracking function. The planning function is a function of calculating the target speed by comparing the current vehicle position with the braking speed to the station stop position which is held in advance. The follow-up function is a function of inputting a speed deviation between the target speed and the current train speed and calculating a braking force to be output.
以上のようにして、列車定位置停止制御装置９１０は、制御指令算出部９１２（計画部、追従部）によって算出された制動力を制動指令に含めて、車両情報制御装置９５０や制駆動制御装置９６０に出力する。なお、制動指令には、具体的にはブレーキノッチ指令やトルク指令等がある。
As described above, the train fixed
車両情報制御装置９５０は、車上の情報伝送を管理する装置であって、列車定位置停止制御装置９１０からの制動指令を受信すると、受信した制動指令を制駆動制御装置９６０に出力する。また、車両情報制御装置９５０は、マスコン９７０から列車を走行／停止させるための制駆動指令を受信した場合は、受信した制駆動指令を制駆動制御装置９６０に出力する。マスコン９７０は、車両の制駆動を遠隔制御する装置（マスターコントローラ）であって、車両情報制御装置９５０を介して制駆動制御装置９６０に制駆動指令を出力する。そして、制駆動制御装置９６０は、受信した制動指令（または制駆動指令）に基づいて、列車の走行を制御する。
The vehicle
（２）本実施の形態に係る列車定位置停止制御装置の構成
本実施の形態に係る列車定位置停止制御装置１１０の概要について説明する。
(2) Configuration of train fixed stop control device according to the present embodiment An outline of the train fixed
図２は、本実施の形態に係る列車定位置停止制御装置（ＴＡＳＣ装置）の構成を示すブロック図である。図２においては、従来の一般的な列車定位置停止制御装置９１０について例示した図１と共通する機能を有する構成には同じ符号を付し、その再度の説明を省略する。なお、図２に示す列車定位置停止制御装置１１０は、図１の列車定位置停止制御装置９１０と同様に自動列車運転装置（ＡＴＯ装置）に組み込むことができるが、本実施の形態はこれに限らず、ＡＴＯ装置を搭載していない列車運転装置に列車定位置停止制御装置１１０が組み込まれてもよい。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the train fixed stop control device (TASC device) according to the present embodiment. In FIG. 2, configurations having the same functions as those of the conventional general train fixed position
本例では、駅構内（ホーム１２０）に設置されて位置補正の基準となる対象物１２１と、当該対象物１２１と自列車との相対距離から自列車の現在位置を算出する列車定位置停止制御装置１１０について説明する。
In this example, the train fixed position stop control for calculating the current position of the own train from the
図２に示したように、列車定位置停止制御装置１１０は、列車（車両）を定位置で停止させるための制動指令を算出し、算出した制動指令を車両情報制御装置９５０を介して制駆動制御装置９６０に出力する装置であって、速度・位置算出部１１１、相対距離算出部１１２、対象物位置データベース（ＤＢ）１１３、対象物優先順位データベース（ＤＢ）１１４、及び制御指令算出部１１５を備えて構成される。図１に示した従来の一般的な列車定位置停止制御装置９１０と異なる点の１つとして、本実施の形態に係る列車定位置停止制御装置１１０は、制動指令を算出するために、地上子及び車上子を必要としない。
As shown in FIG. 2, the train fixed position
速度・位置算出部１１１は、車輪軸に設置された速度発電機９２０から車軸の回転速度である速度信号を取得する。そして速度・位置算出部１１１は、速度発電機９２０から取得した速度信号と、車輪の円周長及び出発駅の位置情報（これらの情報の取得手段は限定されないが、例えば車両情報制御装置９５０やマスコン９７０から取得可能）とに基づいて、自列車の現在位置（第１の現在位置）を算出する。
The speed/
なお、上記の速度信号は、車軸に取付けられた速度発電機９２０から出力されるパルス信号（電圧）に相当する。この速度信号は、車軸の回転数が多い（すなわち、列車速度が速い）場合は、パルス幅は狭く、かつ振幅は大きくなり、車軸の回転数が少ない（すなわち、列車速度が遅い）場合は、パルス幅が広がり、かつ振幅が小さくなる。速度・位置算出部１１１は、このような速度信号に関して、振幅に予め所定の閾値を設け、閾値を超えた回数をカウントすることによって、信頼性の高い列車速度を演算することができる。
The above speed signal corresponds to the pulse signal (voltage) output from the
また、速度・位置算出部１１１は、相対距離算出部１１２から相対距離を、対象物位置ＤＢ１１３から対象物位置をそれぞれ取得し、取得した相対距離及び対象物位置に基づいて、自列車の現在位置（第２の現在位置）を算出することができる。
Further, the speed/
詳細は図５を参照しながら後述するが、本実施の形態において、速度・位置算出部１１１は、「列車速度・現在位置算出処理」を所定の演算周期ごとに実行することにより、自列車の列車速度及び現在位置を算出し、制御指令算出部１１５に送信する。この列車速度・現在位置算出処理のなかで、速度・位置算出部１１１は、適正範囲内の相対距離が取得された場合に、第１の現在位置よりも精度の高い第２の現在位置を算出し、この第２の現在位置を自列車の現在位置として制御指令算出部１１５に送信する（図５のステップＳ９〜Ｓ１１）。なお、以降の説明では、「自列車の現在位置」を単に「現在位置」と称する場合がある。
Although the details will be described later with reference to FIG. 5, in the present embodiment, the speed/
相対距離算出部１１２は、自列車と、線路外（図２の場合、例えばホーム１２０）に設置された位置補正の基準点となる対象物１２１との相対距離を算出する。対象物１２１は、１つの目標停止位置に対して、当該目標停止位置の付近に少なくとも１つが設置されればよい。但し、障害物や気候状態等によって相対距離算出部１１２が対象物１２１を認識できない可能性を考慮すると、１つの目標停止位置に対して複数の対象物１２１が線路外（ホーム１２０上）に設置されることが好ましい。なお、相対距離算出部１１２は、具体的には例えばカメラ等の撮像装置によって撮影した対象物の画像に対して画像認識を行うことによって相対距離を算出することができるが、本実施の形態は、相対距離算出部１１２が自列車と線路外の対象物１２１との距離が算出できるものであればよく、相対距離を算出する方法について上記方法に限定されるものではない。例えば、カメラ等の撮像装置の代わりに、レーダ等を用いることもできる。
The relative
また、相対距離算出部１１２は、現在位置が、現在認識している対象物位置よりも進行した場合、若しくは相対距離が所定の閾値以下となった場合には、認識する対象物１２１を進行方向上の次の対象物１２１に切り替え、当該次の対象物１２１と自列車との相対距離を算出する。
In addition, the relative
また、曲線駅や見通しが良い状況等においては、カメラ（相対距離算出部１１２）が複数の対象物１２１を認識することが想定されるが、このような場合、速度・位置算出部１１１は、相対距離算出部１１２が相対距離を算出した複数の対象物１２１のうちから、対象物優先順位ＤＢ１１４に登録されている優先順位（優先度）に従って、最も優先順位の高い対象物１２１を１つ選択し、当該選択した対象物１２１に対して相対距離算出部１１２が算出した相対距離を用いて、現在位置を算出する。あるいは、上記の場合、相対距離算出部１１２が、対象物優先順位ＤＢ１１４を参照して最も優先順位の高い対象物１２１を１つ選択し、当該選択した対象物１２１に対して相対距離を算出して速度・位置算出部１１１に出力するようにしてもよい。
Further, in a curved station or in a situation where visibility is good, it is assumed that the camera (relative distance calculation unit 112) recognizes a plurality of
なお、本実施の形態において、対象物１２１は、列車定位置停止制御装置１１０による利用を目的として専用に設置されてもよいし、あるいは、停止目標位置表示板のように、他の利用目的で既に線路外に設置されている設備（但し、当該設備が移動しないことが条件）を利用してもよい。また、対象物１２１の形状、色、設置数等は限定されない。
In the present embodiment, the
図３は、対象物位置ＤＢに格納されている情報のイメージを説明するための図である。図３に例示したように、対象物位置ＤＢ１１３には、各対象物１２１について、その形状を示す対象物１１３１と、目標停止位置からの距離を示す対象物位置１１３２との組み合わせが登録されている。対象物１１３１は、例えば画像処理において、カメラ（相対距離算出部１１２）が認識した対象物１２１がどの対象物であるかを識別するために用いることができる。また、図３の場合は、対象物位置１１３２について、目標停止位置を距離「０」としたときの対象物１２１までの距離が示されているが、目標停止位置や対象物位置１１３２を他の数字等（例えば出発駅からの絶対距離等）で表すようにしてもよい。
FIG. 3 is a diagram for explaining an image of information stored in the object position DB. As illustrated in FIG. 3, for each
図４は、対象物優先順位ＤＢに格納されている情報のイメージを説明するための図である。図４に例示したように、対象物優先順位ＤＢ１１４には、各対象物１２１について、その形状を示す対象物１１４１（対象物位置ＤＢ１１３における対象物１１３１と同様）と、優先度合いを示す優先順位１１４２との組み合わせが登録されている。図４の場合、優先順位１１４２は、数値が小さいほど優先度が高いことを意味する。
FIG. 4 is a diagram for explaining an image of information stored in the object priority order DB. As illustrated in FIG. 4, in the object
なお、本実施の形態において、優先順位１１４２には、目標停止位置に近いほど高い優先度を割りあて、目標停止位置から遠いほど低い優先度を割りあてることが好ましい。これは、相対距離算出部１１２が、自列車に近い位置にある対象物１２１ではない物体を何らかの理由で対象物１２１と誤検出してしまった場合に、列車定位置停止制御装置１１０が、算出された相対距離に基づいて目標停止位置まで猶予があると誤認してしまうと危険なためである。したがって、目標停止位置に近い対象物１２１を優先度の高い認識対象とすることにより、仮に別の物体を対象物１２１と誤検出してしまった場合でも、目標停止位置までの距離を過大に算出してしまうことを防止し、列車の安全性・運用性を確保することができる。
In the present embodiment, it is preferable that the
制御指令算出部１１５は、速度・位置算出部１１１が算出した列車速度及び現在位置を受け取り、自列車の列車速度と現在位置におけるＴＡＳＣパターン速度との速度偏差から、制動指令を算出し、算出した制動指令を車両情報制御装置９５０や制駆動制御装置９６０に出力する。
The control
（３）列車速度・現在位置算出処理
図５は、列車速度・現在位置算出処理の処理手順例を示すフローチャートである。前述したように、「列車速度・現在位置算出処理」は速度・位置算出部１１１によって所定の演算周期ごとに実行される処理であって、自列車の列車速度及び現在位置を算出し、制御指令算出部１１５に送信する。なお、過去の演算周期における列車速度・現在位置算出処理で算出されたデータのうち、少なくとも、前回の演算周期で算出された現在位置（制御指令算出部１１５に送信された現在位置）は、不図示の記憶部に保持され、速度・位置算出部１１１から取得可能とする。
(3) Train Speed/Current Position Calculation Processing FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure example of train speed/current position calculation processing. As described above, the "train speed/current position calculation process" is a process executed by the speed/
図５によればまず、ステップＳ１において、速度・位置算出部１１１が、速度発電機９２０から速度信号を取得する。
According to FIG. 5, first, in step S1, the speed/
次に、ステップＳ２において、速度・位置算出部１１１が、速度信号、車輪の円周長、及び出発駅の位置情報に基づいて、列車速度を算出する。
Next, in step S2, the speed/
次いでステップＳ３において、速度・位置算出部１１１が、前回の演算周期で演算した現在位置（前回現在位置）を取得する。
Next, in step S3, the speed/
次いでＳ４において、速度・位置算出部１１１が、ステップＳ３で取得した前回現在位置とステップＳ２で算出した列車速度等を用いて、自列車の現在位置（第１の現在位置）を算出する。具体的には、第１の現在位置は、以下の式１または式２から算出することができる。
ステップＳ４の処理が終わると、ステップＳ５に進み、速度・位置算出部１１１は、相対距離算出部１１２から相対距離の入力があるか否かを確認する。相対距離の入力がある場合は（ステップＳ５のＹＥＳ）、速度・位置算出部１１１は、相対距離算出部１１２から相対距離を取得し（ステップＳ６）、ステップＳ７に進む。相対距離の入力がない場合は（ステップＳ５のＮＯ）、ステップＳ１１に進む。
When the process of step S4 ends, the process proceeds to step S5, and the speed/
ステップＳ７では、速度・位置算出部１１１が、対象物位置ＤＢ１１３を参照して、ステップＳ６で相対距離を取得した対象物１２１の対象物位置１１３２を取得する。具体的には、ステップＳ４で算出した第１の現在位置に対して、相対距離算出部１１２によって複数の対象物１２１が認識された場合、速度・位置算出部１１１は、対象物優先順位ＤＢ１１４を参照し、認識された複数の対象物１２１のうちから優先順位（優先順位１１４２）の高い対象物１２１（対象物１１４１）を検索する。次いで、速度・位置算出部１１１は、対象物位置ＤＢ１１３を参照し、対象物優先順位ＤＢ１１４から検索した優先順位の高い対象物１１４１（対象物１１３１）に対応する対象物位置１１３２を取得する。なお、ステップＳ４で算出した第１の現在位置に対して、相対距離算出部１１２によって認識された対象物１２１が１つであった場合は、速度・位置算出部１１１は対象物優先順位ＤＢ１１４を参照することなく、当該対象物１２１の対象物位置１１３２を対象物位置ＤＢ１１３から取得すればよい。
In step S7, the speed/
ステップＳ７の処理が終わると、ステップＳ８に進み、速度・位置算出部１１１は、検定用相対距離を算出する。検定用相対距離は、ステップＳ６で相対距離算出部１１２から取得した相対距離が適切であるかという健全性を検定するために算出される値である。具体的には、検定用相対距離は、ステップＳ４で算出した第１の現在位置とステップＳ７で取得した対象物位置とを用いて、以下の式３または式４から算出することができる。
次のステップＳ９では、速度・位置算出部１１１が、ステップＳ６で取得した相対距離とステップＳ８で算出した検定用相対距離との差分（絶対値）を算出し、当該差分が検定用の所定の閾値以下であるか否かを判定する。当該判定を行うことにより相対距離の健全性が確認でき、何らかの理由によって異常な相対距離が入力された場合には、現在位置の算出から当該相対距離を除外することにより、誤認に基づく制動指令の決定を防止して列車の安全性を確保することができる。
In the next step S9, the speed/
ステップＳ９において上記差分が所定の閾値以下であると判定した場合は（ステップＳ９のＹＥＳ）、ステップＳ６で取得した相対距離が適正であることを意味するため、ステップＳ１０に進み、当該相対距離を用いてより精度の高い現在位置（第２の現在位置）を算出する。一方、上記差分が所定の閾値以下ではない、すなわち、所定の閾値より大きいと判定した場合は（ステップＳ９のＮＯ）、ステップＳ６で取得した相対距離が適正ではないことを意味するため、ステップＳ１０の処理を行わずにステップＳ１１に進む。 If it is determined in step S9 that the difference is less than or equal to the predetermined threshold value (YES in step S9), it means that the relative distance acquired in step S6 is appropriate. Therefore, the process proceeds to step S10, and the relative distance is calculated. A more accurate current position (second current position) is calculated using this. On the other hand, if it is determined that the difference is not less than or equal to the predetermined threshold, that is, greater than the predetermined threshold (NO in step S9), it means that the relative distance acquired in step S6 is not appropriate, and thus step S10. The process proceeds to step S11 without performing the process.
ステップＳ１０では、速度・位置算出部１１１が、ステップＳ６で取得した相対距離を用いて、第１の現在位置よりも精度の高い自列車の現在位置（第２の現在位置）を算出する。具体的には、第２の現在位置は、以下の式５または式６から算出することができる。
そしてステップＳ１１では、速度・位置算出部１１１は、今回の演算周期において算出された列車速度及び現在位置を制御指令算出部１１５に送信する。なお、ステップＳ１１で送信される現在位置は、ステップＳ１０を経由した場合には第２の現在位置が用いられ、ステップＳ１０を経由しなかった場合（ステップＳ５でＮＯと判定された場合、またはステップＳ９でＮＯと判定された場合）には第１の現在位置が用いられる。
Then, in step S11, the speed/
ステップＳ１１の処理が終わると、速度・位置算出部１１１は、送信した列車速度及び現在位置を不図示の記憶部に格納し、今回の演算周期における列車速度・現在位置算出処理を終了する。
When the process of step S11 ends, the speed/
以上のように、本実施の形態に係る列車定位置停止制御装置１１０によれば、速度・位置算出部１１１が列車速度・現在位置算出処理を行うことにより、地上子及び車上子を用いることなく、線路外の設備（例えばホーム１２０の対象物１２１）を利用して、精度良く自列車の列車速度及び現在位置を算出することができるため、制御指令算出部１１５は、これらの算出結果を用いて、高精度で列車を目標停止位置に停止させる制動指令を出力することができる。特に、地上子を利用した位置検出とは異なり、複数の対象物１２１を利用することによって、連続的に補正しながら現在位置を算出できることから、現在位置の精度を高めることができる。
As described above, according to the train fixed-position
また、本実施の形態に係る列車定位置停止制御装置１１０では、図５のステップＳ６〜Ｓ１０に示したように、速度・位置算出部１１１が、相対距離算出部１１２によって算出された相対距離を用いて現在位置（第２の現在位置）を算出するか否かについて、相対距離算出部１１２が算出した相対距離と、信頼性の高い速度発電機９２０からの速度信号に基づく列車速度を用いて算出した現在位置（第１の現在位置）と対象物位置ＤＢ１１３に登録された対象物位置１１３２とから算出した検定用相対距離とを比較することにより、相対距離算出部１１２によって算出された相対距離の健全性を確認することができる。そして、健全性が確認された場合にのみ、当該相対距離を用いて算出した現在位置（第２の現在位置）を現在位置として採用することにより、制御指令算出部１１５に出力される現在位置の信頼性を高めることができる。かくして、曲線駅等において複数の対象物１２１を検知（認識）した場合でも、誤認に基づく制御処理を防止することができる。
Further, in the train fixed
また、本実施の形態に係る列車定位置停止制御装置１１０では、相対距離算出部１１２が、線路外の設備（例えばホーム１２０の対象物１２１）を複数検出した場合でも、対象物優先順位ＤＢ１１４に検出対象の優先順位を予め定めておくことにより、速度・位置算出部１１１は、現在位置を算出するために用いる対象物１２１を適切に選択でき、誤認を防止しながら、より正確な現在位置を算出することができる。
Further, in the train fixed-position
なお、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施の形態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。また、実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。具体的には例えば、図２に示した列車定位置停止制御装置１１０が、速度・位置算出部１１１によって算出・送信された列車速度及び現在位置を表示する表示部をさらに備えるようにしてもよい。このように構成する場合、列車内で列車速度及び現在位置をリアルタイムで視認可能にすることができる。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are included. For example, the above-described embodiments have been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, it is possible to add/delete/replace other configurations with respect to a part of the configurations of the embodiments. Specifically, for example, the train fixed position
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記憶媒体に置くことができる。 Further, the above-described respective configurations, functions, processing units, processing means, etc. may be realized by hardware by designing a part or all of them, for example, with an integrated circuit. Further, each of the above-described configurations, functions, and the like may be realized by software by a processor interpreting and executing a program that realizes each function. Information such as a program, a table, and a file that realizes each function can be stored in a memory, a recording device such as a hard disk and an SSD (Solid State Drive), or a storage medium such as an IC card, an SD card, and a DVD.
また、図面において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。 Further, in the drawings, control lines and information lines are shown as being considered necessary for explanation, and not all control lines and information lines are shown on a product. In practice, it may be considered that almost all configurations are connected to each other.
１１０ 列車定位置停止制御装置
１１１ 速度・位置算出部
１１２ 相対距離算出部
１１３ 対象物位置データベース（ＤＢ）
１１４ 対象物優先順位データベース（ＤＢ）
１１５ 制御指令算出部
１２０ ホーム
１２１ 対象物
９１０ 列車定位置停止制御装置
９１１ 速度・位置算出部
９１２ 制御指令算出部
９２０ 速度発電機
９３０ 地上子
９４０ 車上子
９５０ 車両情報制御装置
９６０ 制駆動制御装置
９７０ マスコン（マスターコントローラ）
110 Train fixed position
114 Target Object Priority Database (DB)
115 Control
Claims (10)
線路外に設置された複数の対象物のそれぞれについて前記目標停止位置からの距離を示す位置情報を格納した対象物位置記憶部と、
前記複数の対象物の少なくとも何れかの対象物と前記列車との相対距離を算出する相対距離算出部と、
前記列車の列車速度及び現在位置を算出する速度・位置算出部と、
前記速度・位置算出部によって算出された前記列車速度及び前記現在位置に基づいて、前記制動信号を算出し出力する制御指令算出部と、
を備え、
前記速度・位置算出部は、
前記列車の車輪の回転速度を示す速度信号に基づいて前記列車速度を算出し、
前記相対距離算出部で算出された前記相対距離と、当該相対距離の算出対象となった前記対象物についての前記対象物位置記憶部に格納された前記位置情報とに基づいて、前記現在位置を算出する
ことを特徴とする列車定位置停止制御装置。 A train fixed position stop control device for outputting a braking signal for stopping a train at a predetermined target stop position,
An object position storage unit that stores position information indicating a distance from the target stop position for each of a plurality of objects installed outside the track,
A relative distance calculation unit that calculates the relative distance between at least one of the plurality of objects and the train,
A speed/position calculation unit that calculates the train speed and the current position of the train,
A control command calculation unit that calculates and outputs the braking signal based on the train speed and the current position calculated by the speed/position calculation unit;
Equipped with
The speed/position calculator is
Calculate the train speed based on a speed signal indicating the rotation speed of the train wheels,
Based on the relative distance calculated by the relative distance calculation unit and the position information stored in the target object position storage unit for the target object for which the relative distance is calculated, the current position is calculated. Train fixed position stop control device characterized by calculating.
前記相対距離算出部が、前記対象物位置記憶部に前記位置情報が格納された前記複数の対象物のうちの２以上の対象物に対してそれぞれ前記相対距離を算出した場合に、
前記速度・位置算出部は、
前記列車の車輪の回転速度を示す速度信号に基づいて前記列車速度を算出するとともに、
前記対象物優先順位記憶部に格納された前記優先順位に従って前記２以上の対象物のうちから１つを選択し、該選択した対象物に対する前記相対距離と、前記対象物位置記憶部に格納された当該対象物の前記位置情報とに基づいて、前記現在位置を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の列車定位置停止制御装置。 Further comprising a target object priority storage unit that stores a priority order indicating a priority degree in the plurality of objects,
When the relative distance calculation unit calculates the relative distance for each of two or more objects among the plurality of objects in which the position information is stored in the object position storage unit,
The speed/position calculator is
While calculating the train speed based on the speed signal indicating the rotation speed of the train wheels,
One of the two or more objects is selected according to the priority stored in the object priority storage unit, and the relative distance to the selected object and the object position storage unit are stored. The train fixed stop control device according to claim 1, wherein the current position is calculated based on the position information of the target object.
ことを特徴とする請求項２に記載の列車定位置停止制御装置。 The priority order stored in the object priority order storage unit is given a higher priority degree to objects closer to the target stop position among the plurality of objects. Train fixed position stop control device.
１演算周期の前記算出処理において前記速度・位置算出部は、
前記列車の車輪の回転速度を示す速度信号に基づいて前記列車速度を算出し、
前記列車速度と、前回の演算周期における前記算出処理で算出した前記現在位置とに基づいて第１の現在位置を算出し、
前記相対距離算出部で算出された前記相対距離と、前記対象物位置記憶部に格納された当該対象物の前記位置情報とに基づいて第２の現在位置を算出し、
前記第２の現在位置の算出に用いた前記相対距離の健全性を検定し、前記相対距離が健全性を有すると判定した場合には前記第２の現在位置を前記現在位置として算出し、前記相対距離が健全性を有しない判定した場合には前記第１の現在位置を前記現在位置として算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の列車定位置停止制御装置。 The speed/position calculation unit is for performing a calculation process for calculating the train speed and the current position of the train in every predetermined calculation cycle,
In the calculation process of one calculation cycle, the speed/position calculation unit
Calculate the train speed based on a speed signal indicating the rotation speed of the train wheels,
Calculating a first current position based on the train speed and the current position calculated in the calculation process in the previous calculation cycle;
Calculating a second current position based on the relative distance calculated by the relative distance calculation unit and the position information of the target object stored in the target position storage unit;
The soundness of the relative distance used for calculating the second current position is tested, and when it is determined that the relative distance has soundness, the second current position is calculated as the current position, The train fixed position stop control device according to claim 1, wherein the first current position is calculated as the current position when it is determined that the relative distance does not have soundness.
ことを特徴とする請求項４に記載の列車定位置停止制御装置。 In the relative distance soundness test, the difference between the calculated first current position and the position information of the object used to calculate the second current position is compared, and the difference is predetermined. The train fixed position stop control device according to claim 4, wherein the relative distance is determined to have soundness when the threshold is less than or equal to the threshold.
前記列車定位置停止制御装置には、線路外に設置された複数の対象物のそれぞれについて前記目標停止位置からの距離を示す位置情報が予め第１の記憶部に格納されており、
前記複数の対象物の少なくとも何れかの対象物と前記列車との相対距離を算出する相対距離算出ステップと、
前記列車の列車速度及び現在位置を算出する速度・位置算出ステップと、
前記速度・位置算出ステップで算出された前記列車速度及び前記現在位置に基づいて、前記制動信号を算出し出力する制御指令算出ステップと、
を備え、
前記速度・位置算出ステップでは、
前記列車の車輪の回転速度を示す速度信号に基づいて前記列車速度を算出し、
前記相対距離算出ステップで算出された前記相対距離と、当該相対距離の算出対象となった前記対象物についての前記第１の記憶部に格納された前記位置情報とに基づいて、前記現在位置を算出する
ことを特徴とする列車定位置停止制御方法。 A train fixed position stop control method by a train fixed position stop control device which outputs a braking signal for stopping a train at a predetermined target stop position,
In the train fixed position stop control device, position information indicating a distance from the target stop position for each of a plurality of objects installed outside the track is stored in advance in the first storage unit,
A relative distance calculating step of calculating a relative distance between at least one of the plurality of objects and the train,
A speed/position calculating step of calculating the train speed and the current position of the train,
A control command calculating step of calculating and outputting the braking signal based on the train speed and the current position calculated in the speed/position calculating step;
Equipped with
In the speed/position calculation step,
Calculate the train speed based on a speed signal indicating the rotation speed of the train wheels,
Based on the relative distance calculated in the relative distance calculation step and the position information stored in the first storage unit for the target object for which the relative distance is calculated, the current position is calculated. A train fixed position stop control method characterized by calculation.
前記相対距離算出ステップにおいて、前記第１の記憶部に前記位置情報が格納された前記複数の対象物のうちの２以上の対象物に対してそれぞれ前記相対距離が算出された場合に、
前記速度・位置算出ステップでは、
前記列車の車輪の回転速度を示す速度信号に基づいて前記列車速度を算出し、
前記第２の記憶部に格納された前記優先順位に従って前記２以上の対象物のうちから１つを選択し、該選択した対象物に対する前記相対距離と、前記第１の記憶部に格納された当該対象物の前記位置情報とに基づいて、前記現在位置を算出する
ことを特徴とする請求項６に記載の列車定位置停止制御方法。 In the train fixed position stop control device, further, a priority order indicating a priority degree of the plurality of objects is stored in advance in a second storage unit,
In the relative distance calculating step, when the relative distance is calculated for two or more objects among the plurality of objects in which the position information is stored in the first storage unit,
In the speed/position calculation step,
Calculate the train speed based on a speed signal indicating the rotation speed of the train wheels,
One of the two or more objects is selected according to the priority order stored in the second storage unit, and the relative distance to the selected object and the first distance are stored in the first storage unit. The train fixed position stop control method according to claim 6, wherein the current position is calculated based on the position information of the target object.
ことを特徴とする請求項７に記載の列車定位置停止制御方法。 The priority order stored in the second storage unit is given a higher priority degree to an object closer to the target stop position among the plurality of objects. Train fixed position stop control method.
１演算周期の前記算出処理において、
前記列車の車輪の回転速度を示す速度信号に基づいて前記列車速度を算出し、
前記列車速度と、前回の演算周期における前記算出処理で算出した前記現在位置とに基づいて第１の現在位置を算出し、
前記相対距離算出ステップで算出された前記相対距離と、前記第１の記憶部に格納された当該対象物の前記位置情報とに基づいて第２の現在位置を算出し、
前記第２の現在位置の算出に用いた前記相対距離の健全性を検定し、
前記検定によって、前記相対距離が健全性を有すると判定した場合には前記第２の現在位置を前記現在位置として算出し、前記相対距離が健全性を有しないと判定した場合には前記第１の現在位置を前記現在位置として算出する
ことを特徴とする請求項６に記載の列車定位置停止制御方法。 In the speed/position calculation step, a calculation process of calculating the train speed and the current position of the train is executed in every predetermined calculation cycle,
In the calculation process of one calculation cycle,
Calculate the train speed based on a speed signal indicating the rotation speed of the train wheels,
Calculating a first current position based on the train speed and the current position calculated in the calculation process in the previous calculation cycle;
Calculating a second current position based on the relative distance calculated in the relative distance calculating step and the position information of the target object stored in the first storage unit;
The soundness of the relative distance used to calculate the second current position is tested,
When the relative distance is determined to have soundness by the test, the second current position is calculated as the current position, and when it is determined that the relative distance does not have the soundness, the first current position is calculated. The train fixed position stop control method according to claim 6, wherein the present position of the train is calculated as the present position.
ことを特徴とする請求項９に記載の列車定位置停止制御方法。
In the relative distance soundness test, the difference between the calculated first current position and the position information of the object used to calculate the second current position is compared, and the difference is predetermined. The fixed train position stop control method according to claim 9, wherein the relative distance is determined to have soundness when the threshold is less than or equal to the threshold value.
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