JP4374559B2

JP4374559B2 - Automatic train control device

Info

Publication number: JP4374559B2
Application number: JP2000094728A
Authority: JP
Inventors: 隆音無
Original assignee: West Japan Railway Co
Current assignee: West Japan Railway Co
Priority date: 2000-03-30
Filing date: 2000-03-30
Publication date: 2009-12-02
Anticipated expiration: 2020-03-30
Also published as: JP2001286009A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地上装置で検知した先行列車から後続列車までの距離関連情報に基づいて、車上装置で減速パターンを作成し、この減速パターンに従って列車を制動操作する自動列車制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動列車制御装置（以下は、ＡＴＣ装置という。）は、図４に示すように、先行列車１と後続列車２との間の距離関連情報を地上装置（図示せず）で検知し、先行列車１から後続列車２までの各閉塞区間１Ｔ〜５Ｔごとに速度制限信号値（以下、信号値という）を決定している。そして、この信号値に対応して定められた周波数で変調した電流に変換して軌道回路にアナログ伝送方式により送出している。一方、後続列車２に搭載された車上装置では、図５に示すように、受電器３が前記軌道回路を流れる電流による磁束を受信し、処理部４〜６が前記信号値に応じた所定の周波数に復調して信号値を判定している。そして、速度発電機８が後続列車２の現在速度を検知し、処理部４〜６が信号値と現在速度とを比較して後続列車２の現在速度が高い場合にはブレーキ装置にブレーキ種類を出力し、当該後続列車２は自動的に減速制御される。ブレーキ種類は、通常の運転に使われる常用ブレーキ，最も短距離で停止できる非常ブレーキ，ブレーキ力を発生させないブレーキ緩解の３種類となっている。
【０００３】
ところが、図４及び図５に示すアナログＡＴＣ装置の場合、各列車のブレーキ性能によっては、図４に示すように、各閉塞区間でＡＴＣ許容速度まで減速された後から前方閉塞区間境界までの走行距離（余裕距離）の分だけ余裕を持って減速されることになる。この余裕距離は、各閉塞区間の全体では大きな割合を示すようになり、列車間の制御間隔に大きな無駄が発生していた。
【０００４】
これに対して、最近では、地上装置から速度制限信号値を周波数として送出する前記ＡＴＣ装置（以下は、アナログＡＴＣ装置という）に代わって、特開平７−４０８３５号公報に開示されたようなデジタルＡＴＣ装置が考え出されている。この先願のデジタルＡＴＣ装置は、図６に示すように、停止すべき位置までの距離関連情報を地上装置からデジタル伝送方式で送出し、当該距離関連情報と自らの制動能力とに基づいて車上装置で停止までの減速パターンを作成し、その減速パターンに従って後続列車２を減速制御するものである。
【０００５】
この先願の技術の減速パターンは、常用ブレーキパターンと非常ブレーキパターンの２種類で構成されている。常用ブレーキパターンとは、前方の開通区間数から得られる距離情報により示される停止目標位置までに列車を停止させるための減速パターンであり、各車両の減速度にブレーキ制御の開始するまでの遅れ時間や勾配条件等を考慮し、各種誤差から発生する余裕距離を加えて算出する。通常の場合、列車はこのブレーキパターンに追随するように走行する。非常ブレーキパターンは、ブレーキの故障等により、常用ブレーキパターンに追随して減速できなかった場合にバックアップとして働く減速パターンであり、常用ブレーキパターンよりも大きな減速度と小さな余裕距離でパターンを作成する。列車が非常ブレーキパターンの速度を超過すると非常ブレーキが作動し、列車が停止するまで緩解しないようになっている。
【０００６】
この先願に係るデジタルＡＴＣ装置は、車上で作成した減速パターンに基づいて正確に列車の制動制御を行うことができるので、従来のアナログＡＴＣ装置のように各閉塞区間において余裕距離が発生せず、無駄のない列車制御が可能である。ただし、車上側で現用ＡＴＣ装置における速度制限信号値に代わる減速パターンを作成するため、自列車の位置情報を持つ必要があり、またその精度も高いものが要求される。
【０００７】
ところで、これまでのデジタルＡＴＣ装置のシステム構成では、上記のような常用ブレーキパターンと非常ブレーキパターンを作成する場合に、速度発電機を使用して自己の列車の位置情報を算出している。速度発電機は、車輪の回転数の積算から速度を検知するのであるが、速度発電機を搭載している軸の車輪が滑走した場合、実際の速度よりも低く検知し、また自己の列車の位置も実際走行している位置よりも後方にいるように判断する。そのため、通常の常用ブレーキパターンや非常ブレーキパターンの減速制御すべき速度に到達してもブレーキがかからない虞れがあり、安全上問題があった。また安全性を確保するために、滑走により発生する誤差分をブレーキ停止位置の余裕距離として設定した場合、デジタルＡＴＣ装置の利点である、無駄の無い減速制御ができるという効果が少なくなる。
【０００８】
一方、車輪の滑走に対して速度を正確に検知することを目的とした発明に、特開平５−２４９１２７号公報に開示されたような移動体の速度、移動距離演算装置が考え出されている。この装置では、速度発電機以外に非接触速度検出手段を備え、速度発電機と非接触速度検出手段の出力のうち高い値を選択出力するものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、速度発電機は、車輪が滑走しない場合には、長年の使用実績に基づく高い信頼性があり、精度も高いが、非接触速度検出手段は、使用実績がまだ比較的乏しく精度も一般的に劣る。そのため、特開平５−２４９１２７号公報に開示された技術では、常時、速度発電機と非接触速度検出手段の出力を比較して用いているので、滑走が発生していない場合にも使用実績が乏しい非接触速度検出手段の出力が選択されることがあり、精度上及び信頼性に劣るという問題があった。また速度検知装置自体が複雑になるという問題もあった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は従来の前記課題に鑑みてこれを改良除去したものであって、従来のデジタルＡＴＣ装置に、別系統の速度計を用いた減速パターン（以下は、滑走バックアップブレーキパターンという）による減速制御機能を付加することで、車輪の滑走が発生しても、安全且つ確実に減速制御が行えるデジタルＡＴＣ装置を提供せんとするものである。
【００１１】
而して、前記課題を解決するために本発明が採用した請求項１の手段は、先行列車から後続列車までの距離関連情報に基づいて減速パターンを作成すると共に、速度検知器で列車速度を検知し、前記減速パターンと列車速度とを比較して列車の制動操作を行う自動列車制御装置であって、前記減速パターンには常用ブレーキ用の減速パターン，非常ブレーキ用の減速パターン及び余裕距離が非常ブレーキ用の前記減速パターンよりも短いバックアップ用の減速パターンがあり、常用ブレーキ用の減速パターン及び非常ブレーキ用の減速パターンとの比較に用いる速度検知器と、バックアップ用の減速パターンとの比較に用いる速度検知器とは別個のものであることを特徴とする自動列車制御装置である。
この発明によれば、通常の走行状態では、速度発電機を利用した車上側の減速パターンに基づいて減速制御を行うことができ、車輪の滑走が発生し、実際の列車の速度との間に誤差が生じた場合は、別系統の速度検知器を利用した車上側の滑走バックアップブレーキパターンによる減速制御に切り換えることで安全且つ確実な減速制御を行うようにしている。
【００１２】
複数の車軸の車輪が同時に滑走する確率は一つの車軸の車輪が滑走する確率よりも小さくなるので前記別系統の速度検知器は、別の車軸の速度発電機でもよいが、さらに確実に速度を検知するために、本発明が採用した請求項２の手段は、バックアップ用の減速パターンとの比較に用いる速度検知器が非接触式の速度検知器である請求項１に記載の自動列車制御装置である。
【００１３】
本発明が採用した請求項３の手段は、非接触式の速度検知器がドップラー速度計である請求項２に記載の自動列車制御装置である。
この発明では、既に市販されているドップラー速度計を利用することで、前記請求項１又は２に記載の発明を実現するようにしている。なお、本発明では、特開平５−２４９１２７号公報に開示された技術と異なり、複数の速度検知器の出力の比較は行っていない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の構成を図面に示す発明の実施の形態に基づいて説明すると次の通りである。図１は本発明の第１の実施の形態に係るものであり、デジタルＡＴＣ装置の車上装置の制御ブロック図である。この図１は、デジタルＡＴＣ装置のブレーキ出力を作成するための処理部を一つだけ示しているが、実際の構成は同じ処理部を並列に３つ有するいわゆる三重系である。各処理部は、常用ブレーキパターンを車上側で作成する常用ブレーキ制御器１２と、非常ブレーキパターンを車上側で作成する非常ブレーキ制御器１３と、滑走バックアップブレーキパターンを車上側で作成する滑走バックアップブレーキ制御器１４とを有している。
【００１５】
これらの各制御器１２〜１４には、受電器１５から受信部１６を通じて距離関連情報が入力される。受電器１５は、従来のアナログＡＴＣ装置の場合と同じように、軌道回路から距離関連情報を受信するのが一般的であるが、無線によってもよく、また距離関連情報としては距離そのものであっても、閉塞区間数であってもよい。
【００１６】
一方、速度発電機１７を利用した速度検知器１８からは、現在の列車速度情報が常用ブレーキ制御器１２と非常ブレーキ制御器１３との二つへ入力される。この速度発電機１７は、一般的に鉄道車両に取り付けられているという実績もあり、故障率の少ない車輪の回転から速度信号を得るため、基本的な精度が高いという信頼性に優れたものである。またこの実施の形態にあっては、前記速度発電機１７とは別個に、非接触式の速度計であるドップラーレーダー１９を設け、このドップラーレーダー１９を利用した速度検知器２０から現在の列車速度情報を滑走バックアップブレーキ制御器１４へ入力するようにしている。ドップラーレーダー１９は、電波のドップラー効果を利用した速度計であり、非接触式で列車の速度を算出することで、車輪の滑走及び空転の影響を受けずに現在の列車速度を正確に検知することが可能である。非接触式の速度検知器２０としては、電波のドップラー効果を利用したドップラー速度計１９の他にも、光学式のもの及びミリ波を利用したもの等であってもよい。
【００１７】
なお、これらの距離関連情報や現在の列車速度を入力するに際し、図５に示す従来の場合と同じように、トランスポンダ車上子及び地点検知車上子から列車の現在位置の補正情報が入力されるようになっている。列車の現在位置は、速度検知器１８又は２０で検知した速度を時間積分して得られる。また列車の現在位置情報は、精度を上げるためにトランスポンダ車上子の出力によって補正されるが、ＧＰＳ（衛星を利用した汎地球測位システム）による補正方式であってもよい。更に、データ記憶部２１からは車上データ及び地上データ等が各ブレーキ制御器１２〜１４へ入力されるようになっている。
【００１８】
而して、前記各ブレーキ制御器１２〜１４では、前述した各種の情報に基づいてそれぞれが独立したブレーキパターン（常用ブレーキパターンの場合はブレーキノッチ）を計算して作成し、図１に示すブレーキ制御装置２２へ出力され、列車の速度制御に供される。ブレーキパターンの作成は、先ず、前述した距離関連情報から停止すべき位置までの距離を解読し、前記列車の現在位置情報とデータ記憶部２１に記憶された当該車両のブレーキ性能及び曲線等の線路に関するデータ等に基づいて減速パターンが作成される。そして、現在位置での当該減速パターン上の速度と現在速度とを比較してブレーキノッチを作成する。減速する必要のない場合は、「ブレーキ緩解」のブレーキノッチが作成される。また前記作成した減速パターンに従って停止できる場合は、「常用ブレーキ」のブレーキノッチが作成され、減速パターンと現在速度とを比較してブレーキ力の大きさ、すなわち、常用ブレーキの「ノッチ数（１〜７）」が作成される。できるだけ短い距離で停止すべき場合は、「非常ブレーキ」のブレーキノッチが作成される。
【００１９】
ところで、この実施の形態におけるデジタルＡＴＣ装置では、図１に示す列車の減速制御を行う処理部が三つ並列に設けられており、これらの各処理部の多数決によってブレーキ種類を選択し、多数決でブレーキ種類を選択できない場合は、ＡＴＣ故障として非常ブレーキを選択する安全サイドに列車の減速制御が行われる。このような安全サイドの制御方法は、従来の場合と同じであるが、別な方法として最もブレーキ力が強いブレーキ種類を優先的に選択する方法もある。
【００２０】
図３に、常用ブレーキパターン、非常ブレーキパターン、滑走バックアップブレーキパターンを示す。非常ブレーキパターンは、常用ブレーキパターンよりも減速度が大きく、余裕距離も小さい。また滑走バックアップブレーキパターンについては、減速度は非常ブレーキパターンと同じであるが、滑走による誤差が無い分だけ更に余裕距離が小さくなる。
【００２１】
次に、列車の車輪に、滑走現象が発生した場合の列車の減速制御方法について図１及び図２を参照して説明する。車輪に滑走現象が発生している場合は、速度発電機１７を利用した速度検知器１８の速度信号は、実際の列車の速度よりも低く算出されたものとなり、常用ブレーキ制御器１２で作成した常用ブレーキパターンや非常ブレーキ制御器１３で作成した非常ブレーキパターンでは、まだ安全サイドに列車が置かれていると判断されることになる。また列車の現在位置が実際の位置よりも後方にあるように判断され、先行する列車との安全性が脅かされる。そのため、車輪の滑走現象が発生した場合には、常用ブレーキ制御器１２や非常ブレーキ制御器１３は機能を喪失することになる。
【００２２】
そこで、この実施の形態にあっては、車輪とは無関係の非接触式の速度計であるドップラーレーダー１９を利用した速度検知器２０によっても絶えず、列車の現在速度を検知し、滑走バックアップブレーキ制御器１４で作成された滑走バックアップブレーキパターンと比較している。そして、車輪の滑走現象が発生した場合には、やがてドップラーレーダー１９を利用した速度検知器２０で検知された実際の列車の速度が滑走バックアップブレーキパターンの速度を超過するようになるので、非常ブレーキが作動し、列車の確実な停止が行われる。
【００２３】
ところで、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、適宜の変更が可能である。例えば、図１に示す構成の処理部を三つ並列に設けて多数決の原理によって減速制御を行わなくても、単独でも減速制御を行うことが可能である。また本発明のデジタルＡＴＣは、新幹線、在来線、モノレール、無人走行車両等のその他の車両交通機関への適用も可能である。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の自動列車制御装置は、先行列車から後続列車までの距離関連情報に基づいて減速パターンを作成すると共に、速度検知器で列車速度を検知し、前記減速パターンと列車速度とを比較して列車の制動操作を行う自動列車制御装置であって、前記減速パターンには常用ブレーキ用の減速パターン，非常ブレーキ用の減速パターン及び余裕距離が非常ブレーキ用の前記減速パターンよりも短いバックアップ用の減速パターンがあり、常用ブレーキ用の減速パターン及び非常ブレーキ用の減速パターンとの比較に用いる速度検知器と、バックアップ用の減速パターンとの比較に用いる速度検知器とを別個のものとしたから、通常の走行状態では、従来通りの信頼性と精度を有する速度発電機を利用した車上側の減速パターンに基づいて減速制御を行うことができ、従来と同等の安全性が必ず確保できる。一方、車輪の滑走が発生し、実際の列車の速度との間に誤差が生じた場合は、別系統の速度検知器を利用した車上側の滑走バックアップブレーキパターンによる減速制御でバックアップされることで更に安全且つ確実な減速制御を行うことが可能である。また車上装置で作成した減速パターンに基づいて正確に列車の制動制御を行うことができるので、従来のアナログＡＴＣ装置のように各閉塞区間において余裕距離が発生せず、無駄のない列車制御が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る車上装置の制御ブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る車上装置の通常の走行状態の場合と、車輪滑走時や空転時の場合の制御方法とを示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施の形態に係るデジタルＡＴＣ装置の速度制御方法及び各減速パターンを示す図面である。
【図４】従来のアナログＡＴＣ装置の速度制御方法を示す図面である。
【図５】従来のアナログＡＴＣ装置の車上装置の制御ブロック図である。
【図６】従来のデジタルＡＴＣ装置の速度制御方法を示す図面である。
【符号の説明】
１２…常用ブレーキ制御器
１３…非常ブレーキ制御器
１４…滑走バックアップブレーキ制御器
１５…受電器
１６…受信部
１７…速度発電機
１８…速度検知器
１９…ドップラーレーダー
２０…速度検知器
２１…データ記憶部
２２…ブレーキ制御部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic train control device that creates a deceleration pattern with an on-board device based on distance-related information from a preceding train to a subsequent train detected by a ground device, and brakes the train according to the deceleration pattern. .
[0002]
[Prior art]
A conventional automatic train control device (hereinafter referred to as an ATC device) detects distance-related information between a preceding train 1 and a succeeding train 2 with a ground device (not shown) as shown in FIG. A speed limit signal value (hereinafter referred to as a signal value) is determined for each closed section 1T to 5T from the preceding train 1 to the succeeding train 2. And it converts into the electric current modulated with the frequency defined corresponding to this signal value, and is sent to an orbital circuit by an analog transmission system. On the other hand, in the on-board device mounted on the following train 2, as shown in FIG. 5, the power receiver 3 receives the magnetic flux due to the current flowing through the track circuit, and the processing units 4 to 6 are predetermined according to the signal value. The signal value is determined by demodulating to the frequency of. Then, the speed generator 8 detects the current speed of the subsequent train 2, and the processing units 4 to 6 compare the signal value with the current speed, and if the current speed of the subsequent train 2 is high, the brake device is assigned a brake type. The subsequent train 2 is automatically decelerated and controlled. There are three types of brakes: regular brakes used in normal operation, emergency brakes that can be stopped at the shortest distance, and brake release that does not generate braking force.
[0003]
However, in the case of the analog ATC device shown in FIG. 4 and FIG. 5, depending on the braking performance of each train, as shown in FIG. The vehicle is decelerated with a margin corresponding to the distance (margin distance). This margin distance shows a large ratio in the whole of each closed section, and a large waste occurs in the control interval between trains.
[0004]
On the other hand, recently, in place of the ATC device (hereinafter referred to as an analog ATC device) that transmits a speed limit signal value as a frequency from a ground device, a digital signal as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-40835 is disclosed. ATC devices have been devised. As shown in FIG. 6, the digital ATC device of the prior application sends distance-related information to the position to be stopped from the ground device by a digital transmission method, and is installed on the vehicle based on the distance-related information and its own braking capability. A deceleration pattern up to a stop is created by the apparatus, and the subsequent train 2 is subjected to deceleration control according to the deceleration pattern.
[0005]
The speed reduction pattern of the technology of this prior application is composed of two types, a normal brake pattern and an emergency brake pattern. The regular brake pattern is a deceleration pattern for stopping the train to the stop target position indicated by the distance information obtained from the number of open sections ahead, and the delay time until the brake control is started to the deceleration of each vehicle In consideration of the slope condition and the like, the calculation is performed by adding a margin distance generated from various errors. In normal cases, the train travels to follow this brake pattern. The emergency brake pattern is a deceleration pattern that works as a backup when the brake cannot be decelerated following the service brake pattern due to a brake failure or the like, and the pattern is created with a larger deceleration and a smaller margin distance than the service brake pattern. When the train exceeds the speed of the emergency brake pattern, the emergency brake is activated and does not relax until the train stops.
[0006]
Since the digital ATC device according to this prior application can accurately control the braking of the train based on the deceleration pattern created on the vehicle, the marginal distance does not occur in each closed section unlike the conventional analog ATC device. Train control without waste is possible. However, in order to create a deceleration pattern in place of the speed limit signal value in the current ATC device on the upper side of the vehicle, it is necessary to have the position information of the own train and a high accuracy is required.
[0007]
By the way, in the system configuration of the digital ATC device so far, the position information of the own train is calculated by using the speed generator when the above-described regular brake pattern and emergency brake pattern are created. The speed generator detects the speed based on the total number of rotations of the wheel, but if the wheel of the shaft on which the speed generator is mounted slides, it detects that the speed is lower than the actual speed. It is determined that the position is behind the actual traveling position. For this reason, there is a concern that the brakes may not be applied even when reaching the speed at which the normal service brake pattern or emergency brake pattern should be subjected to deceleration control, and there has been a safety problem. In addition, in order to ensure safety, when an error generated by sliding is set as an allowance distance at the brake stop position, the effect that the speed reduction control without waste, which is an advantage of the digital ATC device, can be reduced.
[0008]
On the other hand, a device for calculating the speed and moving distance of a moving body as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-249127 has been devised for the invention aimed at accurately detecting the speed with respect to the sliding of the wheel. . In this apparatus, a non-contact speed detecting means is provided in addition to the speed generator, and a high value is selectively output from outputs of the speed generator and the non-contact speed detecting means.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, speed generators have high reliability and high accuracy based on long years of use when the wheels do not slide, but non-contact speed detection means are still relatively poor in use and generally accurate. Inferior to Therefore, in the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-249127, the output of the speed generator and the non-contact speed detecting means is always compared and used. The output of the poor non-contact speed detecting means may be selected, and there is a problem that the accuracy and the reliability are inferior. There is also a problem that the speed detection device itself becomes complicated.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been improved and removed in view of the above-described conventional problems, and is a deceleration control using a speed pattern of another system (hereinafter referred to as a sliding backup brake pattern) in a conventional digital ATC device. By adding this function, we intend to provide a digital ATC device that can perform deceleration control safely and reliably even if a wheel slips.
[0011]
Thus, the means of claim 1 adopted by the present invention in order to solve the above-mentioned problems creates a deceleration pattern based on the distance related information from the preceding train to the succeeding train, and the train speed is detected by the speed detector. An automatic train control device that detects and compares a deceleration pattern with a train speed and performs a braking operation of the train, wherein the deceleration pattern includes a deceleration pattern for a service brake, a deceleration pattern for an emergency brake, and a margin distance. There is a backup deceleration pattern that is shorter than the deceleration pattern for emergency braking. For comparison between the speed detector used for comparison with the deceleration pattern for normal braking and the deceleration pattern for emergency braking, and the deceleration pattern for backup The automatic train control device is characterized by being separate from the speed detector to be used.
According to the present invention, in a normal traveling state, the deceleration control can be performed based on the deceleration pattern on the upper side of the vehicle using the speed generator, the wheel sliding occurs, and the actual train speed is between When an error occurs, safe and reliable deceleration control is performed by switching to deceleration control using a sliding backup brake pattern on the upper side of the vehicle using a separate speed detector.
[0012]
Since the probability that the wheels of a plurality of axles will slide at the same time is smaller than the probability that the wheels of one axle will slide, the speed detector of the other system may be a speed generator of another axle, but the speed is more reliably increased. In order to detect, the means of claim 2 adopted by the present invention is the automatic train control device according to claim 1, wherein the speed detector used for comparison with the deceleration pattern for backup is a non-contact type speed detector. It is.
[0013]
The means of claim 3 employed by the present invention is the automatic train control device according to claim 2, wherein the non-contact type speed detector is a Doppler speedometer.
In the present invention, the invention according to claim 1 or 2 is realized by using a commercially available Doppler velocimeter. In the present invention, unlike the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-249127, the outputs of a plurality of speed detectors are not compared.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The configuration of the present invention will be described below based on the embodiment of the invention shown in the drawings. FIG. 1 is a control block diagram of an on-board device of a digital ATC device according to the first embodiment of the present invention. Although FIG. 1 shows only one processing unit for creating the brake output of the digital ATC device, the actual configuration is a so-called triple system having three identical processing units in parallel. Each processing unit includes a service brake controller 12 for creating a service brake pattern on the vehicle upper side, an emergency brake controller 13 for creating an emergency brake pattern on the vehicle upper side, and a sliding backup brake for creating a sliding backup brake pattern on the vehicle upper side. And a controller 14.
[0015]
Distance related information is input from the power receiver 15 through the receiving unit 16 to each of the controllers 12 to 14. The power receiver 15 generally receives distance related information from the track circuit as in the case of the conventional analog ATC device, but may be wireless, and the distance related information is the distance itself. Alternatively, the number of closed sections may be used.
[0016]
On the other hand, from the speed detector 18 using the speed generator 17, the current train speed information is input to the service brake controller 12 and the emergency brake controller 13. This speed generator 17 has a track record that it is generally mounted on a railway vehicle, and is excellent in reliability with high basic accuracy in order to obtain a speed signal from the rotation of a wheel with a low failure rate. is there. In this embodiment, a Doppler radar 19 that is a non-contact type speedometer is provided separately from the speed generator 17, and the current train speed is detected from the speed detector 20 using the Doppler radar 19. Information is input to the sliding backup brake controller 14. The Doppler radar 19 is a speedometer that uses the Doppler effect of radio waves, and accurately detects the current train speed without being affected by wheel sliding and slipping by calculating the train speed in a non-contact manner. It is possible. In addition to the Doppler velocimeter 19 using the radio wave Doppler effect, the non-contact type speed detector 20 may be an optical type or a millimeter wave type.
[0017]
When inputting the distance-related information and the current train speed, correction information on the current position of the train is input from the transponder and the point detection vehicle as in the conventional case shown in FIG. It has become so. The current position of the train is obtained by time-integrating the speed detected by the speed detector 18 or 20. In addition, the current position information of the train is corrected by the output of the transponder upper element in order to increase the accuracy, but may be a correction method using GPS (Global Positioning System using satellites). Furthermore, vehicle data, ground data, and the like are input from the data storage unit 21 to the brake controllers 12-14.
[0018]
Thus, each of the brake controllers 12 to 14 calculates and creates an independent brake pattern (a brake notch in the case of a regular brake pattern) based on the various information described above, and the brake shown in FIG. It is output to the control device 22 and used for train speed control. The brake pattern is created by first decoding the distance from the distance-related information described above to the position to be stopped, and the current position information of the train and the track such as the braking performance and curves of the vehicle stored in the data storage unit 21. A deceleration pattern is created based on the data related to the above. Then, a brake notch is created by comparing the speed on the deceleration pattern at the current position with the current speed. If it is not necessary to decelerate, a “brake release” brake notch is created. In addition, when it is possible to stop according to the created deceleration pattern, a brake notch of “service brake” is created, and the magnitude of the brake force is compared by comparing the deceleration pattern with the current speed, that is, “number of notches (1 to 1 7) "is created. A brake notch for "emergency brakes" is created if the vehicle should be stopped as short as possible.
[0019]
By the way, in the digital ATC device according to this embodiment, three processing units for performing the deceleration control of the train shown in FIG. 1 are provided in parallel, and the brake type is selected by majority decision of each of these processing units, and the majority decision is made. If the brake type cannot be selected, train deceleration control is performed on the safe side where the emergency brake is selected as an ATC failure. Such a safety side control method is the same as the conventional method, but there is also a method of preferentially selecting a brake type with the strongest braking force as another method.
[0020]
FIG. 3 shows a service brake pattern, an emergency brake pattern, and a sliding backup brake pattern. The emergency brake pattern has a greater deceleration and a smaller margin distance than the regular brake pattern. For the sliding backup brake pattern, the deceleration is the same as that of the emergency brake pattern, but the margin distance is further reduced as much as there is no error due to the sliding.
[0021]
Next, a train deceleration control method when a sliding phenomenon occurs on a train wheel will be described with reference to FIGS. 1 and 2. When a sliding phenomenon occurs on the wheel, the speed signal of the speed detector 18 using the speed generator 17 is calculated to be lower than the actual train speed, and is generated by the service brake controller 12. In the emergency brake pattern created by the service brake pattern or the emergency brake controller 13, it is determined that the train is still placed on the safe side. In addition, the current position of the train is determined to be behind the actual position, and the safety with the preceding train is threatened. Therefore, when the wheel sliding phenomenon occurs, the service brake controller 12 and the emergency brake controller 13 lose their functions.
[0022]
Therefore, in this embodiment, the current speed of the train is continuously detected by the speed detector 20 using the Doppler radar 19 which is a non-contact type speedometer unrelated to the wheel, and the sliding backup brake control is performed. This is compared with the sliding backup brake pattern created by the device 14. When the wheel sliding phenomenon occurs, the actual train speed detected by the speed detector 20 using the Doppler radar 19 will eventually exceed the speed of the sliding backup brake pattern. Is activated, and the train is surely stopped.
[0023]
By the way, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A suitable change is possible. For example, even if three processing units having the configuration shown in FIG. 1 are provided in parallel and the deceleration control is not performed according to the principle of majority decision, the deceleration control can be performed independently. Further, the digital ATC of the present invention can be applied to other vehicle transportation such as a Shinkansen, a conventional line, a monorail, and an unmanned traveling vehicle.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, the automatic train control device of the present invention creates a deceleration pattern based on distance-related information from the preceding train to the succeeding train, detects the train speed with a speed detector, and the deceleration pattern and the train speed. An automatic train control device that performs a braking operation of a train in comparison with the deceleration pattern, the deceleration pattern for the service brake, the deceleration pattern for the emergency brake, and the margin distance than the deceleration pattern for the emergency brake There is a short deceleration pattern for backup, and the speed detector used for comparison with the deceleration pattern for service brake and the deceleration pattern for emergency brake is separate from the speed detector used for comparison with the deceleration pattern for backup Therefore, in normal driving conditions, the deceleration pattern on the upper side of the vehicle using a speed generator with the same reliability and accuracy as before. The deceleration control can be performed based on the conventional equivalent safety always be ensured. On the other hand, if a wheel slip occurs and an error occurs between the actual train speed, it is backed up by the deceleration control using the sliding backup brake pattern on the upper side of the vehicle using a separate speed detector. Furthermore, it is possible to perform safe and reliable deceleration control. In addition, since the train braking control can be performed accurately based on the deceleration pattern created by the on-board device, no marginal distance is generated in each closed section unlike the conventional analog ATC device, and the train control without waste is performed. Is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a control block diagram of an on-board device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a control method when the on-board device according to an embodiment of the present invention is in a normal traveling state and when the wheels are sliding or idling.
FIG. 3 is a diagram showing a speed control method and each deceleration pattern of the digital ATC device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a speed control method of a conventional analog ATC device.
FIG. 5 is a control block diagram of an on-vehicle device of a conventional analog ATC device.
FIG. 6 is a diagram illustrating a speed control method of a conventional digital ATC device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Service brake controller 13 ... Emergency brake controller 14 ... Sliding backup brake controller 15 ... Power receiver 16 ... Receiver 17 ... Speed generator 18 ... Speed detector 19 ... Doppler radar 20 ... Speed detector 21 ... Data storage Part 22 ... Brake control part

Claims

先行列車から後続列車までの距離関連情報に基づいて減速パターンを作成すると共に、速度検知器で列車速度を検知し、前記減速パターンと列車速度とを比較して列車の制動操作を行う自動列車制御装置であって、前記減速パターンには常用ブレーキ用の減速パターン，非常ブレーキ用の減速パターン及び余裕距離が非常ブレーキ用の前記減速パターンよりも短いバックアップ用の減速パターンがあり、常用ブレーキ用の減速パターン及び非常ブレーキ用の減速パターンとの比較に用いる速度検知器と、バックアップ用の減速パターンとの比較に用いる速度検知器とは別個のものであることを特徴とする自動列車制御装置。Automatic train control that creates a deceleration pattern based on distance-related information from the preceding train to the succeeding train, detects the train speed with a speed detector, and compares the deceleration pattern with the train speed to perform the braking operation of the train The deceleration pattern includes a deceleration pattern for a service brake, a deceleration pattern for an emergency brake, and a backup deceleration pattern whose margin distance is shorter than the deceleration pattern for an emergency brake. An automatic train control device, wherein a speed detector used for comparing the pattern and the deceleration pattern for emergency braking is separate from a speed detector used for comparing the deceleration pattern for backup.

バックアップ用の減速パターンとの比較に用いる速度検知器が非接触式の速度検知器である請求項１に記載の自動列車制御装置。The automatic train control device according to claim 1, wherein the speed detector used for comparison with the deceleration pattern for backup is a non-contact type speed detector.

非接触式の速度検知器がドップラー速度計である請求項２に記載の自動列車制御装置。The automatic train control device according to claim 2, wherein the non-contact type speed detector is a Doppler speedometer.