列車控制系統的製作方法
2023-07-09 21:54:46 2
列車控制系統的製作方法
【專利摘要】本發明構成為具備：車載裝置（1），其設置於在線路（R）上移動的列車，並具備能夠進行無線通信的車載無線裝置（VRS1）；固定無線裝置（WRS1～7、SRS1），其沿著線路（R）配置，且能夠與車載無線裝置（VRS1）之間進行基於時分多址方式的無線通信，在所述時分多址方式下，以只能在預先分配的時隙進行通信的方式進行了時間同步；以及地面裝置（2），其基於通過車載無線裝置（VRS1）和固定無線裝置之間的無線通信所得到的列車（イ）的位置信息，計算出從該列車（イ）至前方列車（ロ）跟前的停止點的距離，車載裝置（1）基於從地面裝置（2）傳送的至停止點的距離而生成從本列車（イ）至停止點的停止模式，並進行行駛控制，使得本列車（イ）以停止模式以下的速度行駛。
【專利說明】列車控制系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及進行列車的行駛控制的列車控制系統，特別是涉及能夠縮小列車間隔來使列車行駛的列車控制系統。
【背景技術】
[0002]以往，已知進行列車的行駛控制的列車控制系統。作為這種列車控制系統，例如已知在日本特開2002-67957號公報中記載的列車控制系統。該列車控制系統例如構成為，設置例如以數百米的間隔劃分列車的行駛路徑(軌道)而成的封閉區間，以各封閉區間為單位進行列車的行駛控制。
[0003]現有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2002-67957號公報
【發明內容】
[0006]發明要解決的課題
[0007]可是，現有的列車控制系統是以封閉區間為單位進行的列車的行駛控制，通常，I個封閉區間被設定為數百米，因此，無法將本列車與前方列車之間的距離(列車間隔)縮短得小於I個封閉區間，從而列車間隔變長。
[0008]本發明正是著眼於上述課題而完成的，其目的在於，在列車控制系統中，提供一種能夠縮小列車間隔來進行列車的行駛控制的列車控制系統。
[0009]用於解決課題的手段
[0010]為了達成上述目的，本發明的一個方面的列車控制系統構成為，具備:車載裝置，其設置於在鐵道線路上移動的列車，且具備能夠進行無線通信的車載無線裝置；固定無線裝置，其沿著所述鐵道線路配置，且能夠與所述車載無線裝置之間進行基於時分多址方式的無線通信，在所述時分多址方式下，以只能在預先分配的時隙進行通信的方式進行了時間同步；以及地面裝置，其基於通過所述車載無線裝置和所述固定無線裝置之間的所述無線通信所得到的列車的位置信息，計算出從該列車至前方列車跟前的停止點的距離，所述車載裝置基於從所述地面裝置傳送的至所述停止點的距離而生成從本列車至停止點的停止模式，並且進行行駛控制，使得本列車以所述停止模式以下的速度行駛。
[0011]發明效果
[0012]根據本發明的一個方面的列車控制系統，構成為:進行列車的行駛控制，使得列車以停止模式以下的速度行駛，該停止模式是基於至前方列車跟前的停止點的距離而生成的，所述至前方列車跟前的停止點的距離是通過固定無線裝置和車載無線裝置之間的基於時分多址方式的無線通信所得到的。因此，能夠使列車行進至前方列車的跟前的停止點，通過適當設定該停止點的位置，能夠在確保安全性的同時縮小與前方列車的間隔(列車間隔)。【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是示出本發明的列車控制系統的一個實施方式的框圖。
[0014]圖2是用於對由上述實施方式的列車控制系統實現的列車的行駛控制進行說明的說明圖。
[0015]圖3是示出在上述實施方式的無線通信中被分配給固定無線裝置和車載無線裝置的時隙的說明圖。
【具體實施方式】
[0016]以下，根據附圖對本發明的實施方式進行詳細說明。
[0017]圖1是示出本發明的列車控制系統的一個實施方式的框圖。[0018]在圖1中，本實施方式的列車控制系統10是進行列車的行駛控制的系統，其構成為具備:具有車載無線裝置VRSl的車載裝置1、多個沿線無線裝置WRSl~WRS7、站點無線裝置SRSl、以及地面裝置2。並且，在本實施方式中，上述站點無線裝置SRSl和沿線無線裝置WRSl~WRS7相當於本發明的固定無線裝置。
[0019]所述車載裝置I設置於在鐵道線路R上移動的列車，所述車載裝置I進行本列車的行駛控制，並且檢測本列車的位置，所述車載裝置I例如構成為具備車載無線裝置VRSl和車載裝置主體VCl。
[0020]所述車載無線裝置VRSl能夠一邊移動一邊與所述多個沿線無線裝置WRSl~WRS7及站點無線裝置SRSl之間進行各種信息的無線通信，所述車載無線裝置VRSl與車載裝置主體VCl連接。
[0021 ] 所述車載裝置主體VCl例如通過有線電纜與車載無線裝置VRSl連接，該車載裝置主體VCl基於由該車載無線裝置VRSl收到的各種信息，進行本列車的行駛控制，並且檢測本列車的列車位置。
[0022]車載裝置主體VCl利用車載無線裝置VRSl和固定無線裝置(WRSI~WRS7、SRSl)之間的無線通信來檢測本列車的列車位置，並將該列車位置的信息經由車載無線裝置VRSl和固定無線裝置(WRS1~WRS7、SRSl)傳送到地面裝置2。傳送到地面裝置2的列車「、」的位置信息被用於計算從該列車「 4 」至前方列車「 口」跟前的停止點(參照圖2)的距離。
[0023]具體來說，車載裝置主體VCl構成為，根據車載無線裝置VRSl和固定無線裝置之間以無線方式收發的電波的傳播延遲時間，來測定(測距)固定無線裝置與車載無線裝置VRSl之間的距離，並且，例如基於該測距結果和預先存儲於車載裝置主體VCl的各沿線無線裝置的位置信息，檢測本列車的列車位置，將該列車位置的信息經由各固定無線裝置發送到地面裝置2。
[0024]此外，車載裝置主體VCl基於從地面裝置2傳送的至上述停止點的距離而生成從本列車「 ^ 」至停止點的停止模式(參照圖2)，並且以使本列車「、」以停止模式以下的速度行駛的方式進行行駛控制。該停止模式是直至本列車「 4 」到達停止點並停止為止的速度的模式，例如，如圖2所示，是這樣的模式:列車速度隨著接近停止點而降低，並在停止點處變為零。
[0025]所述站點無線裝置SRSl例如設置於車站站點，其通過有線電纜與地面裝置2連接，從地面裝置2向沿線無線裝置側發送針對列車或沿線無線裝置的控制信息或控制指令，並從沿線無線裝置側以無線方式接收從列車或沿線無線裝置向地面裝置2發送的信
肩、O
[0026]所述沿線無線裝置WRSl~WRS7與車載無線裝置VRSl和站點無線裝置SRSl進行各種信息的收發，所述沿線無線裝置WRSl~WRS7沿著鐵道線路R隔開間隔地配置有多個，所述沿線無線裝置WRSl~WRS7是彼此相鄰的沿線無線裝置進行無線通信來中轉並傳遞信息的傳播型的無線裝置。這些固定無線裝置(WRS1~WRS7、SRS1)和車載無線裝置VRSl之間的各無線通信通過後述的時分多址(TDMA)方式進行。
[0027]所述地面裝置2基於通過車載無線裝置VRSl和固定無線裝置之間的無線通信所得到的列車的位置信息，來計算從該列車「、」至前方列車「口」跟前的停止點的距離，並且所述地面裝置2構成為，將計算出的至停止點的距離的信息經由車載無線裝置VRSUMA無線裝置SRSl和多個沿線無線裝置WRSl~WRS7發送至車載裝置主體VCl。並且，在本實施方式中，如圖2所示，所述停止點的位置是被設定在與前方列車「 口 」的後端相距預先設定的富餘距離d0的跟前處的位置。
[0028]此外，地面裝置2還具備對車載無線裝置VRS1、站點無線裝置SRSl和多個沿線無線裝置WRSl~WRS7的通信進行控制和管理的功能，地面裝置2對各無線裝置的通信進行控制和管理，使得車載無線裝置和固定無線裝置以時分多址(TDMA)方式進行通信，在該時分多址(TDMA)方式下，以只能在預先分配的時隙進行通信的方式進行了時間同步。
[0029]如圖3所示，這樣構建的各無線裝置(VRS1、WRSl~WRS7、SRSl)之間的無線通信的網絡(TDMA網絡)被控制為:以將I個周期T (msec:毫秒)分割成N個所得到的T / N(ms)完成I次發送。例如像t0、tl、t2、…tn這樣對N個單位時間標註了連續的編號。當到達最後的tn時返回t0，並`使它們反覆。作為一般的形式，以ti (O≤i≤≤N-1)來表示該t0、tl、t2、…如，將該ti稱為時隙，將i稱為時隙編號。並且，N是時隙數。例如，將I個周期T (msec)設定為500msec,將時隙數N設定為256,將I個時隙T / N設定為約2msec。另外，周期T、時隙數N和時隙T / N不限於此，可以進行適當設定。
[0030]所述無線通信網絡(TDMA網絡)的I個周期T例如被劃分成以下這樣的時間塊等而構成:測距時間塊，其用於進行車載無線裝置VRSl與由地面裝置2選擇的兩個沿線無線裝置WRS之間的測距；VRS發送時間塊，在該VRS發送時間塊中，車載無線裝置VRSl成為發信源；以及同步時間塊，其用於取得各無線裝置的收發動作的同步。並且，各時間塊由規定數量的時隙構成。
[0031]此外，地面裝置2還具有選擇用於與車載無線裝置VRSl之間進行測距用的無線收發的固定無線裝置的功能。地面裝置2例如識別列車的初始位置，並基於來自車載裝置I的列車位置的信息，追隨列車的移動而實時地識別列車位置，選擇其附近的前後兩個固定無線裝置作為用於與車載無線裝置VRSl之間進行測距用的收發的測距無線組。並且，地面裝置2例如將針對選擇出的測距無線組和車載無線裝置VRSl的測距指令經由站點無線裝置SRSl和沿線無線裝置進行發送。例如，如圖1所示，在列車「、」位於沿線無線裝置WRS6和沿線無線裝置WRS7之間的情況下，地面裝置2選擇WRS6和WRS7作為測距無線組，並發送針對該測距無線組(WRS6-WRS7)和列車「、」的車載無線裝置VRSl的測距指令。
[0032]接下來，根據圖1~圖3對本實施方式的列車控制系統10的列車位置的檢測動作和行駛控制的動作進行說明。另外，如圖1所示，對列車「、」在沿線無線裝置WRS6和沿線無線裝置WRS7之間行駛、且前方列車「 口 」在沿線無線裝置WRSl和沿線無線裝置WRS2之間行駛的情況下的列車「 4 」的位置檢測和行駛控制進行說明。前方列車「 口 」的行駛控制是基於前方列車「 口 」的前方的列車(未圖示)的位置而與列車「、」同樣地進行的，所以省略說明。此外，地面裝置2根據上次的來自車載裝置I的列車位置信息，識別出列車「、」正在沿線無線裝置WRS6和沿線無線裝置WRS7之間行駛，在下面對此進行說明。
[0033]首先，對列車位置的檢測動作進行說明。
[0034]地面裝置2選擇WRS6和WRS7作為列車「、」的車載無線裝置VRSl附近的前後兩個沿線無線裝置，並生成針對該測距無線組(WRS6-WRS7)和列車「 ^ 」的車載無線裝置VRSl的測距指令。此外，地面裝置2選擇WRSl和WRS2作為前方列車「 口 」的車載無線裝置VRSl附近的前後兩個沿線無線裝置，並生成針對該測距無線組(WRS1-WRS2)和前方列車「 口 」的車載無線裝置VRSl的測距指令。由地面裝置2生成的測距指令經由有線電纜被發送至站點無線裝置SRS1。站點無線裝置SRSl在到達分配給自己的發送用時隙的時間時將收到的測距指令以無線方式發送到第I沿線無線裝置WRSl，第2沿線無線裝置WRS2在相同的時隙接收測距指令。第2沿線無線裝置在到達分配給自己的發送用時隙的時間時將收到的測距指令以無線方式發送到與其相鄰的第3沿線無線裝置WRS。以下，同樣地在沿線無線裝置之間進行收發，將信息依次中轉並傳遞至該網絡的控制區域的末端的沿線無線裝置。
[0035]在此，如圖1所示，在依次傳播來的指令中包含針對自身的指令的情況下，各沿線無線裝置WRSl~WRS7和車載無線裝置VRSl執行該指令。由於包含以自身作為指令對象的指令，因此，在到達測距時間塊中的規定的時隙的時間時，列車「 4 」的車載無線裝置VRSl和測距無線裝置組WRS6-WRS7執行測距用的無線收發。列車「、」的車載裝置主體VCl根據該測距用的無線電波的傳播延遲時間來分別測定無線裝置之間(WRS6-VRS1、WRS7-VRS1)的距離，並根據該測距結果和預先存儲於存儲部(未圖示)的各沿線無線裝置的位置信息來檢測本列車「 4 」的列車位置。列車「 4 」的車載無線裝置VRSl在到達分配給自己的發送用時隙的時間時發送本列車」的列車位置信息。列車位置信息被位於距車載無線裝置VRSl最近的位置的沿線無線裝置收到。收到列車位置信息的沿線無線裝置在到達分配給自己的發送用時隙的時間時將收到的列車位置信息向站點無線裝置SRSl的方向發送。該發送的列車位置信息通過在與站點無線裝置SRSl之間存在的沿線無線裝置，如前述那樣以時間分割的方式依次中轉，並經由站點無線裝置SRSl和有線電纜被發送到地面裝置2。這樣，來自地面裝置2的信息和來自列車的信息的傳遞方向彼此反向。
[0036]此外，由於包含以自身作為指令對象的指令，因此，在到達測距時間塊中的規定的時隙的時間時，前方列車「 口 」的車載無線裝置VRSl和測距無線裝置組WRS1-WRS2執行測距用的無線收發。前方列車「 口 」的車載裝置主體VCl根據無線裝置之間(WRS1-VRS1、WRS2-VRS1)的測距結果和預先存儲於存儲部的各沿線無線裝置的位置信息來檢測前方列車「口」的列車位置。前方列車「 口 」的車載裝置主體VCl將檢測出的列車位置的信息經由各固定無線裝置發送到地面裝置2。例如，如圖2所示，在列車「 4 」和前方列車「口 」行駛時，車載裝置主體VCl實 時地檢測各時刻(T1、T2、T3、…)處的本列車「、」和前方列車「口」的列車位置，並隨時將該列車位置信息經由各無線裝置(車載無線裝置和固定無線裝置)發送到地面裝置2。[0037]接下來，對列車的行駛控制的動作進行說明。
[0038]地面裝置2根據從列車「、」和前方列車「 口 」的車載裝置I經由各固定無線裝置傳送的各列車位置信息，來計算從列車」至前方列車「口」跟前的停止點的距離。然後，地面裝置2將計算出的至停止點的距離的信息以與測距指令相同的方式經由站點無線裝置SRSl、多個沿線無線裝置WRSl~WRS7和車載無線裝置VRSl發送到車載裝置主體VCl。
[0039]車載裝置主體VCl根據從地面裝置2傳送的至停止點的距離而生成從本列車「、」至停止點的停止模式(參照圖2)，並且進行行駛控制，使得本列車「 4 」以停止模式以下的速度行駛。車載裝置主體VCl例如將富餘距離d0設定得比現有的I個固定封閉區間長度(例如數百m)短，並且進行行駛控制，以使列車「、」行進至前方列車「 口 」的後端的極限位置而停止。並且，車載裝置主體VCl根據各時刻的距離信息分別生成各時刻(T1、T2、T3、…)的停止模式。這樣，停止模式根據離前方列車的距離而隨時更新。
[0040]根據上述實施方式的列車控制系統10，構成為:進行列車的行駛控制，使得列車以停止模式以下的速度行駛，該停止模式是基於至前方列車跟前的停止點的距離而生成的，所述至前方列車跟前的停止點的距離是通過固定無線裝置和車載無線裝置之間的基於時分多址方式的無線通信所得到的。因此，能夠使列車行進至前方列車跟前的停止點，通過適當設定該停止點的位置，能夠在維持安全性的同時縮小與前方列車的間隔(列車間隔)。
[0041]在本實施方式中，對在車載裝置側進行列車位置的檢測、並將列車信息從車載裝置I傳遞到地面裝置2的情況進行了說明，但不限於此，例如也可以構成為在地面裝置側進行各列車位置的檢測，並從地面裝置2將基於該檢測結果的列車位置信息傳送到各列車的車載裝置I。
[0042]另外，在本實施方式中，將沿線無線裝置設定為7臺進行了說明，但沿線無線裝置的設置臺數當然不限於此，例如可以根據地面裝置2的控制對象區域的長度來增減沿線無線裝置的臺數。
[0043]標號說明
`[0044]1:車載裝置；
[0045]2:地面裝置；
[0046]10:列車控制系統；
[0047]SRSl:站點無線裝置；
[0048]WRSl~WRS7:沿線無線裝置；
[0049]VRSl:車載無線裝置；
[0050]R:鐵道線路；
[0051]口:前方列車。
【權利要求】
1.一種列車控制系統，其特徵在於， 所述列車控制系統構成為具備: 車載裝置，其設置於在鐵道線路上移動的列車，且具備能夠進行無線通信的車載無線裝置； 固定無線裝置，其沿著所述鐵道線路配置，且能夠與所述車載無線裝置之間進行基於時分多址方式的無線通信，在所述時分多址方式下，以只能在預先分配的時隙進行通信的方式進行了時間同步；以及 地面裝置，其基於通過所述車載無線裝置和所述固定無線裝置之間的所述無線通信所得到的列車的位置信息，計算出從該列車至前方列車跟前的停止點的距離， 所述車載裝置基於從所述地面裝置傳送的至所述停止點的距離而生成從本列車至停止點的停止模式，並且進行行駛控制，使得本列車以所述停止模式以下的速度行駛。
2.根據權利要求1所述的列車控制系統，其特徵在於， 所述停止點的位置是被設定在與所述前方列車的後端相距預先設定的富餘距離量的跟前處的位置。
3.根據權利要求1或2所述的列車控制系統，其特徵在於， 所述車載裝置檢測本列車的列車位置，並將該列車位置的信息經由所述車載無線裝置和所述固定無線裝置傳送至所述地面裝置。
【文檔編號】B60L15/40GK103826910SQ201280046463
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年9月25日 優先權日:2011年9月30日
【發明者】山田武史 申請人:日本信號株式會社