JP4716276B2 - Train control device - Google Patents
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Description
本発明は、車上において速度照査パターンを作成し、その作成された速度照査パターンを用いて列車の速度制御を行う列車制御装置に係り、特に、目標停止位置までの間の速度制限区間を有する場合であってもソフトウェアの処理負荷を増加させないようにしたものに関する。 The present invention relates to a train control apparatus that creates a speed check pattern on a vehicle and controls the speed of the train using the created speed check pattern, and in particular, has a speed limit section to a target stop position. Even in such a case, the present invention relates to a software that does not increase the processing load of software.
近年、列車の運転間隔の縮小及び乗り心地改善のために、常時、地上から得られる所定のデジタル情報（ＡＴＣ情報）に基づいて、車上（列車）において主体的に速度照査パターンを作成し、その作成した速度照査パターンを用いて列車の速度制御を行う、一段制御デジタルＡＴＣ方式の列車制御装置が提案されている（非特許文献１参照。）。 In recent years, in order to reduce train operation intervals and improve ride comfort, always create a speed check pattern on the vehicle (train) based on predetermined digital information (ATC information) obtained from the ground, A one-stage control digital ATC system train control device that performs train speed control using the created speed check pattern has been proposed (see Non-Patent Document 1).
この一段制御デジタルＡＴＣ方式に係る列車制御装置は、常時、地上側から速度照査パターンを作成するための所定の情報を得て、現在の列車位置から目標停止点までの１本の放物線状の速度照査パターンを作成することができるように構成されている。この一段制御デジタルＡＴＣは、より列車の運転間隔の縮小化を図ることができるとともに、乗り心地の改善を図ることができるという特長がある。
しかしながら、上記提案に係る一段制御デジタルＡＴＣ方式に係る列車制御装置においては、現在の列車位置から所定の目標停止位置までの間に地上設備上の要因や気象条件等の要因による速度制限区間が存在すると、速度照査パターンの作成の所定の演算処理の回数が増加し、つまり、その演算処理計算点数が増加し、車上装置のソフトウェアの処理負荷が増大するという問題点があった。 However, in the train control device according to the proposed one-step control digital ATC system, there is a speed limit section due to factors such as ground facilities and weather conditions between the current train position and a predetermined target stop position. Then, there has been a problem that the number of predetermined calculation processes for creating the speed check pattern increases, that is, the calculation processing calculation points increase, and the processing load of software on the on-board device increases.
図６（ａ），（ｂ）の速度照査パターン図を用いてさらに説明すると、同図（ａ）のＰ0 は、列車イが所定の目標停止位置ａまで所定の距離を有している場合に、その列車イの図示しない車上装置で作成された速度照査パターンを示している。この速度照査パターンＰ0 は、所定の目標停止位置ａにおいて列車イの速度が０となる放物線状を呈している。そして、この速度照査パターンＰ0 上の黒丸印は、列車イが目標停止位置ａまで走行する間にその列車イの車上装置において行われた速度照査パターンＰ0 を作成するための計算点、すなわち、その速度照査パターンＰ0 を作成するための所定の演算処理を行うための地点を示している。この計算（演算処理）は、一定時間（例えば数秒）間隔で行われる。したがって、この計算点は、図示されるように、列車速度の低下に伴い密に示される。 Further explanation will be made using the speed verification pattern diagrams of FIGS. 6A and 6B. P0 in FIG. 6A indicates that the train A has a predetermined distance to the predetermined target stop position a. The speed check pattern created by the on-board device (not shown) of the train A is shown. The speed check pattern P0 has a parabolic shape in which the speed of the train A is 0 at a predetermined target stop position a. The black circles on the speed check pattern P0 are calculation points for creating the speed check pattern P0 performed in the on-board device of the train A while the train A travels to the target stop position a, that is, A point for performing a predetermined calculation process for creating the speed check pattern P0 is shown. This calculation (arithmetic processing) is performed at regular time intervals (for example, several seconds). Therefore, this calculation point is shown densely as the train speed decreases, as shown.
上述の各計算点において作成された速度照査パターンが前回の計算点において作成された速度照査パターンＰ0 と異なるとき、例えば、目標停止位置ａにおける図示しない信号機の現示アップが行われたようなときは、目標停止位置が現在よりもさらに遠方（図６（ａ）においては、目標停止位置ａよりも右側）となる新たな速度照査パターンが作成されるが、ここでは、説明を簡単にするために、目標停止位置ａは、列車イがその目標停止位置ａに停止するまで変化しないものとして説明する。 When the speed check pattern created at each of the above-mentioned calculation points is different from the speed check pattern P0 created at the previous calculation point, for example, when a display of a traffic signal (not shown) at the target stop position a is performed , the target stop position is further than the current distant (in FIG. 6 (a), the right side from the target stop position a) is the new rate Shosa pattern to be is created, here, for simplicity of explanation The target stop position a will be described as not changing until the train A stops at the target stop position a.
ところで、図６（ｂ）に示されるように、目標停止位置ａまでの間に気象条件等による速度制限区間Ｌ1 〜Ｌ3 が存在すると、それら速度制限区間Ｌ1 〜Ｌ3 に対応した速度照査パターンＰ′が作成されるが、この場合、速度制限区間のないときよりも速度照査パターンを作成するための計算点が増加するという問題点が発生してしまう。すなわち、速度制限区間Ｌ1 〜Ｌ3 の存在しない速度照査パターンＰ0 上に表示される計算点の数よりも、速度制限区間Ｌ1 〜Ｌ3 が存在するときに作成される速度照査パターンＰ′上に表示される計算点の数が多くなり、車上装置のソフトウェアの処理負荷が増大してしまうという欠点がある。 Meanwhile, as shown in FIG. 6 (b), the speed limit interval L1 to L3 according to weather conditions, etc. until the target stop position a is present, the speed Shosa corresponding to their speed limit interval L1 to L3 pattern P ' However, in this case, there is a problem in that the number of calculation points for creating a speed check pattern increases compared to when there is no speed limit section. That is, the number of calculation points displayed on the speed check pattern P0 where the speed limit sections L1 to L3 do not exist is displayed on the speed check pattern P 'created when the speed limit sections L1 to L3 exist. There is a disadvantage that the number of calculation points increases and the processing load of software on the on-board device increases.
そこで、本発明は、上記欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、目標停止位置までの間に速度制限区間が存在してもソフトウェアの処理負荷を増加させることがない列車制御装置を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described drawbacks, and the purpose thereof is a train that does not increase the software processing load even if a speed limit section exists before reaching the target stop position. It is to provide a control device.
本発明に係る列車制御装置は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、地上側から常時入手する所定の情報に基づいて列車に搭載されている車上装置で所定の速度照査パターンを作成し、その作成された速度照査パターンを用いて列車制御を行う列車制御装置において、所定の目標停止位置を列車の停止位置とする第１の速度照査パターンを作成すると共に、前記所定の目標停止位置までの間に速度制限区間が存在するときに、その速度制限区間に対応した第２の速度照査パターンを作成する速度照査パターン作成部と、
前記速度制限区間を越えた地点から該速度制限区間の制限速度に対応した前記第１の速度照査パターンの照査速度に達するまで速度照査パターンを作成するための演算処理を中止する演算部と、を有することを特徴としている。
本発明の請求項２に記載の列車制御装置は、所定の目標停止位置までの間に速度制限区間が複数存在するとき、それら複数の速度制限区間のうちの一つの速度制限区間に対応して作成される速度照査パターン内の他の速度制限区間に対応する速度が前記他の速度制限区間の制限速度よりも低いときは、前記他の速度制限区間に対応した速度照査パターンの作成を省略することを特徴としている。
In order to achieve the above object, the train control device according to the present invention is an onboard device mounted on a train based on predetermined information that is always obtained from the ground side. In the train control device that creates a speed check pattern and performs train control using the created speed check pattern, the first speed check pattern with a predetermined target stop position as a train stop position is created, and A speed check pattern creating unit that creates a second speed check pattern corresponding to the speed limit section when a speed limit section exists between the predetermined target stop position;
A calculation unit to stop processing for creating velocity Shosa pattern from a point beyond between the speed limit Zone to reach Shosa speed of the first speed Shosa pattern corresponding to the speed limit of the speed limit zone, It is characterized by having.
In the train control device according to claim 2 of the present invention, when there are a plurality of speed limit sections until a predetermined target stop position, the train control apparatus corresponds to one speed limit section among the plurality of speed limit sections. when the speed corresponding to another speed limit interval in speed Shosa pattern created is lower than the limit speed of the other speed limit section is omitted creation speed Shosa pattern corresponding to said another speed limit zone It is characterized by that.
本発明の請求項１に記載の列車制御装置は、所定の目標停止位置を列車の停止位置とする第１の速度照査パターンを作成すると共に、前記所定の目標停止位置までの間に速度制限区間が存在するときに、その速度制限区間に対応した第２の速度照査パターンを作成する速度照査パターン作成部と、前記速度制限区間を越えた地点から該速度制限区間の制限速度に対応した前記第１の速度照査パターンの照査速度に達するまで速度照査パターンを作成するための演算処理を中止する演算部と、を有するので、車上装置のソフトウェアの処理負荷を軽減することができる。
本発明の請求項２に記載の列車制御装置は、所定の目標停止位置までの間に速度制限区間が複数存在するとき、それら複数の速度制限区間のうちの一つの速度制限区間に対応して作成される速度照査パターン内の他の速度制限区間に対応する速度が前記他の速度制限区間の制限速度よりも低いときは、前記他の速度制限区間に対応した速度照査パターンの作成を省略するので、効率よく速度照査パターンを作成することができる。
The train control device according to claim 1 of the present invention creates a first speed check pattern in which a predetermined target stop position is a train stop position, and a speed limit section until the predetermined target stop position. the but when present, corresponding with the speed Shosa pattern creation section that creates a second speed Shosa pattern corresponding to the speed limit zone, from the point beyond between the speed limit Ward speed limit of the speed limit zone Since it has a calculation part which stops the calculation process for creating a speed check pattern until it reaches the check speed of the 1st speed check pattern, the processing load of software of an on-board device can be reduced.
In the train control device according to claim 2 of the present invention, when there are a plurality of speed limit sections until a predetermined target stop position, the train control apparatus corresponds to one speed limit section among the plurality of speed limit sections. when the speed corresponding to another speed limit interval in speed Shosa pattern created is lower than the limit speed of the other speed limit section is omitted creation speed Shosa pattern corresponding to said another speed limit zone Therefore, a speed check pattern can be created efficiently.
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る列車制御装置の概略構成図であって、レールＲを走行する列車イには、本発明の列車制御装置を実現するための車上装置ロが搭載されている。このレールＲは、所定の長さに区分された軌道回路に形成されている。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a train control apparatus according to the present invention, and an onboard apparatus B for realizing the train control apparatus of the present invention is mounted on a train A traveling on a rail R. The rail R is formed in a track circuit divided into a predetermined length.
図１中、１は、一つの軌道回路のレールＲの一端側（始端側）にデジタル情報からなる制御信号（本発明の地上側から送出される所定の情報に相当する。）を供給する地上送信器である。すなわち、この地上送信器１は、周知のＡＴＣにおける地上装置と同様に構成されていて、軌道回路識別データ、経路コードデータ、速度制限データ、分岐データ、前方列車位置又は開通区間数データ等の所定のデータ群からなり、このデータ群からなる制御信号をレールＲに供給することができるように構成されている。 In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a ground for supplying a control signal composed of digital information (corresponding to predetermined information transmitted from the ground side of the present invention) to one end side (start end side) of the rail R of one track circuit. It is a transmitter. In other words, this ground transmitter 1 is configured in the same manner as a ground device in a well-known ATC, and has predetermined information such as track circuit identification data, route code data, speed limit data, branch data, forward train position or opening section number data. And a control signal consisting of this data group can be supplied to the rail R.
列車イに搭載されている車上装置ロは、列車イの先端下部に設けられた車上子（アンテナ）１０を介して地上側からの情報、すなわち、レールＲからの制御信号及び図示しない地上子からの位置信号を受信する受信部１１を有している。なお、車上子１０は、図１では図面を簡略化するために、レールＲからの制御信号と地上子からの位置信号とを一つの車上子で受信できるように示されているが、実際は別々に設けられている。なお、地上子は、列車イがその地上子を通過したときに、その地上子から得た位置信号により自列車（イ）の絶***置を検出することができるように構成されている。 The on-board device B mounted on the train A is provided with information from the ground side via the on-board element (antenna) 10 provided at the lower end of the train A, that is, the control signal from the rail R and the ground (not shown). It has the receiving part 11 which receives the position signal from a child. Incidentally, board coil 10, in order to simplify the drawing in FIG. 1, a position signal of the control signal and ground terminal or these from the rail R shown to be able to receive a single car upper child In fact, it is provided separately. The ground unit is configured such that when the train A passes through the ground unit, the absolute position of the own train (A) can be detected from the position signal obtained from the ground unit.
車上装置ロの演算部１２は、ＣＰＵを中心に形成されていて車上装置ロを統括的に制御できるように構成されている。すなわち、この演算部（ＣＰＵ）１２は、メモリ１３に格納されているシステムプログラムデータ及び車上データベースを用いて所定の演算処理ができるように構成されている。そして、この演算部１２には、速度照査パターン作成部１４が接続されていて、演算部１２の制御の下に所定の速度照査パターンを作成できるように構成されている。
The
演算部（ＣＰＵ）１２には、受信部１１からの信号入力以外に列車イの車軸に設けられている速度発電機Ｇからの信号も入力できるように構成されている。そして、この演算部（ＣＰＵ）１２は、作成された速度照査パターン及び速度発電機Ｇから得られた自列車速度に基づいてブレーキ駆動信号等の所定の出力信号を出力部１５を介して列車イに搭載された図示しない各種駆動機器類に出力できるように構成されている。
In addition to the signal input from the receiving unit 11, the calculation unit (CPU) 12 is configured to be able to input a signal from the speed generator G provided on the train axle. The calculation unit (CPU) 12 outputs a predetermined output signal such as a brake drive signal via the
以下、図２の速度照査パターン及び図３のフローチャートを用いて制御動作について説明する。今、列車イは、図２に示されるように目標停止位置ａから所定の距離離れた位置に位置しているものとする。そして、車上装置ロの速度照査パターン作成部１４では、このときの自列車位置と目標停止位置ａとに基づいて、上記図６（ａ）と同様の第１の速度照査パターンＰ1 が作成されてメモリ１３に記憶される（ステップ１００。以下、ステップを「Ｓ」とする。）。そして、この第１の速度照査パターンＰ1 の作成時において、地上側から所定の速度制限区間情報が車上（列車イ）に送信されていなければ（Ｓ１０２否定）、列車イは、その作成された速度照査パターンＰ1 を用いた列車制御が行われる（Ｓ１０３）。すなわち、列車イは、その作成された速度照査パターンＰ1 を越えない範囲で、かつ、その速度照査パターンＰ1 に沿うように運転される。また、列車速度が速度照査パターンＰ1 を越えたときは、出力部１５からブレーキ駆動信号が出力されて列車速度が抑制される。
Hereinafter, the control operation will be described using the speed verification pattern of FIG. 2 and the flowchart of FIG. Now, it is assumed that the train A is located at a position away from the target stop position a by a predetermined distance as shown in FIG. Then, the speed check
列車イが図２に示されるように目標停止位置ａから所定距離離れた位置（後述するｄの位置）に位置しているときに、地上側から所定の速度制限区間情報が送信されると、すなわち、地上送信器１からレールＲに速度制限区間Ｌの位置及びその速度制限区間Ｌの制限速度Ｖr の速度制限情報が印加されると（Ｓ１０２肯定）、その情報は車上子１０を介して車上装置ロに受信される。車上装置ロの速度照査パターン作成部１４では、地上側から得られた速度制限情報に基づいて、速度制限区間Ｌ用の第２の速度照査パターンＰ2 が作成される。この第２の速度照査パターンＰ2 の作成は、先ず、速度照査パターンＰ1 を目標停止位置ａ（Ｖ＝０）から速度が制限速度Ｖr になるｂまで計算し、Ｖ＝Ｖr においてｂから速度制限区間Ｌの開始位置ｃまでをフラットに形成する。次に、ｃから現在位置ｄまでの速度照査パターンＰ2 が計算される。このような第２の速度照査パターンＰ2 が作成されると、列車イは、この作成された第２の速度照査パターンＰ2 を用いて列車の運転制御が行われる（Ｓ１０４）。
As shown in FIG. 2, when the predetermined speed limit section information is transmitted from the ground side when the train A is located at a position (a position d described later) that is a predetermined distance away from the target stop position a, That is, when the speed limit information of the speed limit section L and the speed limit Vr of the speed limit section L is applied from the ground transmitter 1 to the rail R (Yes in S102), the information is transmitted via the vehicle upper piece 10. It is received by the on-board device b. The speed check
この第２の速度照査パターンＰ2 に沿った列車制御が行われる際においても、周知の速度照査パターンを用いた列車制御と同様に、図２の黒丸印に示されるように、車上装置ロでは、一定の時間間隔で地上側から得た情報を基に速度照査パターンを作成する所定の演算処理が行われ、前回の演算処理で得られた速度照査パターンの補正ないし修正が行われて、常時、作成された速度照査パターン（Ｐ2 ）の正当性がチェックされる。 When train control is performed along the second speed check pattern P2, as shown by the black circles in FIG. 2, as in the train control using the known speed check pattern, A predetermined calculation process is performed to create a speed check pattern based on information obtained from the ground side at regular time intervals, and the speed check pattern obtained in the previous calculation process is corrected or corrected, and The validity of the created speed check pattern (P2) is checked.
上述の一定時間間隔で行われる演算処理は、図２に示されるように、所定の速度制限区間Ｌを越えた地点から該速度制限区間Ｌの制限速度Ｖr に対応する第１の速度照査パターンＰ1 に達する位置ｂまでの間、中止される（Ｓ１０６、Ｓ１０８）。この中止される区間の列車速度は、制限速度Ｖr に保たれ、しかも、この制限速度Ｖr は、第１の速度照査パターンＰ1 内であるので、上述の演算処理が中止されても列車イの安全は確保される。なお、図２中、白丸は、速度制限区間Ｌを越えているので、本来ならば上述の演算処理を行わなければならないタイミングを示しているが、ここでは、その演算処理が中止されていることを示している。このように、演算処理が中止されるので、車上装置ロの負荷、すなわち、演算部１２のソフトウェアの処理負荷を軽減することが可能となる。
Arithmetic processing performed at regular time intervals described above, as shown in FIG. 2, the first speed Shosa patterns corresponding the point exceeds a predetermined speed limit zone L the limit speed Vr of the speed limit zone L P1 Until the position b reaching the position b is canceled (S106, S108). The train speed of the section to be canceled is maintained at the speed limit Vr, and the speed limit Vr is within the first speed check pattern P1, so that the safety of train a is safe even if the above calculation processing is stopped. Is secured. In FIG. 2, white circles indicate the timing at which the above-described calculation processing should be performed because the speed limit section L is exceeded, but here the calculation processing is stopped. Is shown. As described above, since the arithmetic processing is stopped, it is possible to reduce the load on the on-board device B, that is, the processing load on the software of the
図４は、目標停止位置ａまでの間に複数（図示の例では３個）の速度制限区間Ｌ1 〜Ｌ3 が存在するときの第１の速度照査パターンＰ1 及び第２の速度照査パターンＰ2 が示されている。このように、複数個の速度制限区間Ｌ1 〜Ｌ3 を有する場合であっても、上記図２に示されるときと同様に、速度制限区間を越えた部分において、上述の所定の演算処理を行わないので、演算部１２のソフトウェアの処理負荷を軽減することができる。
FIG. 4 shows the first speed check pattern P1 and the second speed check pattern P2 when there are a plurality (three in the illustrated example) of speed limit sections L1 to L3 before reaching the target stop position a. Has been. Thus, even when having a plurality of speed limit interval L1 to L3, similarly to the case shown in FIG. 2, in the portion exceeding between speed limit zone, perform predetermined arithmetic processing described above Therefore, the software processing load of the
図５は、上記図４と同様に、目標停止位置ａまでの間に複数（図示の例では４個）の速度制限区間Ｌ1 〜Ｌ4 が存在するときの第１の速度照査パターンＰ1 及び第２の速度照査パターンＰ2 が示されている。この場合も上記図２及び図４のときと同様に、演算部１２のソフトウェアの処理負荷を軽減することができる。また、この図５は、複数の速度制限区間Ｌ1 〜Ｌ4 が存在する場合であっても、相前後する速度制限区間の条件によっては、第２の速度照査パターンＰ2 の作成時に考慮に入れなくともよい速度制限区間が発生する場合があることを示している。図５の速度制限区間Ｌ1 はその例である。
As in FIG. 4, FIG. 5 shows the first speed check pattern P1 and second speed when there are a plurality (four in the illustrated example) of speed limit sections L1 to L4 up to the target stop position a. The speed check pattern P2 is shown. In this case as well, as in the case of FIGS. 2 and 4 , the processing load on the software of the
すなわち、この図５における第２の速度照査パターンＰ2 は、所定の目標停止位置ａまでの間に複数の速度制限区間Ｌ1 〜Ｌ4 が存在するとき、それら複数の速度制限区間Ｌ1 〜Ｌ4のうちの一つの速度制限区間（例えばＬ2）に対応して作成される速度照査パターン内の他の速度制限区間（例えばＬ1）に対応する速度が該他の速度制限区間Ｌ1の制限速度よりも低いときは、上記他の速度制限区間Ｌ1に対応した速度照査パターンの作成を省略して作成される。このように第２の速度照査パターンＰ2 が作成された場合、その第２の速度照査パターンＰ2 の速度は、速度制限区間Ｌ1 の制限速度よりも低いので、列車の安全が確保される。 In other words, the second speed check pattern P2 in FIG. 5 indicates that when there are a plurality of speed limit sections L1 to L4 up to a predetermined target stop position a, when the speed corresponding to one of the speed limit interval (e.g. L2) in addition to the speed limit interval in speed Shosa pattern created corresponding (eg L1) is lower than the limit speed of the other speed limit section L1 is , it is prepared by omitting the creation speed Shosa pattern corresponding to the other speed limit interval L1. When the second speed check pattern P2 is created in this manner, the speed of the second speed check pattern P2 is lower than the speed limit of the speed limit section L1, so that the safety of the train is ensured.
イ 列車
ロ 車上装置
Ｒ レール
１ 地上送信器
１２ 演算部（ＣＰＵ）
１４ 速度照査パターン作成部
Ｐ1 第１の速度照査パターン
Ｐ2 第２の速度照査パターン
B Train B On-board equipment R Rail 1 Ground transmitter
12 Calculation unit (CPU)
14 Speed check pattern creation part P1 1st speed check pattern P2 2nd speed check pattern
Claims (2)
所定の目標停止位置を列車の停止位置とする第１の速度照査パターンを作成すると共に、前記所定の目標停止位置までの間に速度制限区間が存在するときに、その速度制限区間に対応した第２の速度照査パターンを作成する速度照査パターン作成部と、
前記速度制限区間を越えた地点から該速度制限区間の制限速度に対応した前記第１の速度照査パターンの照査速度に達するまで速度照査パターンを作成するための演算処理を中止する演算部と、
を有することを特徴とする列車制御装置。 In the train control device that creates a predetermined speed check pattern with the on-board device mounted on the train based on the predetermined information that is always obtained from the ground side, and performs the train control using the created speed check pattern,
A first speed check pattern with a predetermined target stop position as a train stop position is created, and when there is a speed limit section between the predetermined target stop position, the first speed check pattern corresponding to the speed limit section A speed check pattern creating unit for creating two speed check patterns;
A calculation unit to stop processing for creating velocity Shosa pattern from a point beyond between the speed limit Zone to reach Shosa speed of the first speed Shosa pattern corresponding to the speed limit of the speed limit zone,
A train control device comprising:
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