列车控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明构成为具备：车载装置（1），其设置于在线路（R）上移动的列车，并具备能够进行无线通信的车载无线装置（VRS1）；固定无线装置（WRS1～7、SRS1），其沿着线路（R）配置，且能够与车载无线装置（VRS1）之间进行基于时分多址方式的无线通信，在所述时分多址方式下，以只能在预先分配的时隙进行通信的方式进行了时间同步；以及地面装置（2），其基于通过车载无线装置（VRS1）和固定无线装置之间的无线通信所得到的列车（イ）的位置信息，计算出从该列车（イ）至前方列车（ロ）跟前的停止点的距离，车载装置（1）基于从地面装置（2）传送的至停止点的距离而生成从本列车（イ）至停止点的停止模式，并进行行驶控制，使得本列车（イ）以停止模式以下的速度行驶。
【专利说明】列车控制系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及进行列车的行驶控制的列车控制系统，特别是涉及能够缩小列车间隔来使列车行驶的列车控制系统。
【背景技术】
[0002]以往，已知进行列车的行驶控制的列车控制系统。作为这种列车控制系统，例如已知在日本特开2002-67957号公报中记载的列车控制系统。该列车控制系统例如构成为，设置例如以数百米的间隔划分列车的行驶路径(轨道)而成的封闭区间，以各封闭区间为单位进行列车的行驶控制。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2002-67957号公报
【发明内容】
[0006]发明要解决的课题
[0007]可是，现有的列车控制系统是以封闭区间为单位进行的列车的行驶控制，通常，I个封闭区间被设定为数百米，因此，无法将本列车与前方列车之间的距离(列车间隔)缩短得小于I个封闭区间，从而列车间隔变长。
[0008]本发明正是着眼于上述课题而完成的，其目的在于，在列车控制系统中，提供一种能够缩小列车间隔来进行列车的行驶控制的列车控制系统。
[0009]用于解决课题的手段
[0010]为了达成上述目的，本发明的一个方面的列车控制系统构成为，具备:车载装置，其设置于在铁道线路上移动的列车，且具备能够进行无线通信的车载无线装置；固定无线装置，其沿着所述铁道线路配置，且能够与所述车载无线装置之间进行基于时分多址方式的无线通信，在所述时分多址方式下，以只能在预先分配的时隙进行通信的方式进行了时间同步；以及地面装置，其基于通过所述车载无线装置和所述固定无线装置之间的所述无线通信所得到的列车的位置信息，计算出从该列车至前方列车跟前的停止点的距离，所述车载装置基于从所述地面装置传送的至所述停止点的距离而生成从本列车至停止点的停止模式，并且进行行驶控制，使得本列车以所述停止模式以下的速度行驶。
[0011]发明效果
[0012]根据本发明的一个方面的列车控制系统，构成为:进行列车的行驶控制，使得列车以停止模式以下的速度行驶，该停止模式是基于至前方列车跟前的停止点的距离而生成的，所述至前方列车跟前的停止点的距离是通过固定无线装置和车载无线装置之间的基于时分多址方式的无线通信所得到的。因此，能够使列车行进至前方列车的跟前的停止点，通过适当设定该停止点的位置，能够在确保安全性的同时缩小与前方列车的间隔(列车间隔)。【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是示出本发明的列车控制系统的一个实施方式的框图。
[0014]图2是用于对由上述实施方式的列车控制系统实现的列车的行驶控制进行说明的说明图。
[0015]图3是示出在上述实施方式的无线通信中被分配给固定无线装置和车载无线装置的时隙的说明图。
【具体实施方式】
[0016]以下，根据附图对本发明的实施方式进行详细说明。
[0017]图1是示出本发明的列车控制系统的一个实施方式的框图。[0018]在图1中，本实施方式的列车控制系统10是进行列车的行驶控制的系统，其构成为具备:具有车载无线装置VRSl的车载装置1、多个沿线无线装置WRSl~WRS7、站点无线装置SRSl、以及地面装置2。并且，在本实施方式中，上述站点无线装置SRSl和沿线无线装置WRSl~WRS7相当于本发明的固定无线装置。
[0019]所述车载装置I设置于在铁道线路R上移动的列车，所述车载装置I进行本列车的行驶控制，并且检测本列车的位置，所述车载装置I例如构成为具备车载无线装置VRSl和车载装置主体VCl。
[0020]所述车载无线装置VRSl能够一边移动一边与所述多个沿线无线装置WRSl~WRS7及站点无线装置SRSl之间进行各种信息的无线通信，所述车载无线装置VRSl与车载装置主体VCl连接。
[0021 ] 所述车载装置主体VCl例如通过有线电缆与车载无线装置VRSl连接，该车载装置主体VCl基于由该车载无线装置VRSl收到的各种信息，进行本列车的行驶控制，并且检测本列车的列车位置。
[0022]车载装置主体VCl利用车载无线装置VRSl和固定无线装置(WRSI~WRS7、SRSl)之间的无线通信来检测本列车的列车位置，并将该列车位置的信息经由车载无线装置VRSl和固定无线装置(WRS1~WRS7、SRSl)传送到地面装置2。传送到地面装置2的列车“、”的位置信息被用于计算从该列车“ 4 ”至前方列车“ 口”跟前的停止点(参照图2)的距离。
[0023]具体来说，车载装置主体VCl构成为，根据车载无线装置VRSl和固定无线装置之间以无线方式收发的电波的传播延迟时间，来测定(测距)固定无线装置与车载无线装置VRSl之间的距离，并且，例如基于该测距结果和预先存储于车载装置主体VCl的各沿线无线装置的位置信息，检测本列车的列车位置，将该列车位置的信息经由各固定无线装置发送到地面装置2。
[0024]此外，车载装置主体VCl基于从地面装置2传送的至上述停止点的距离而生成从本列车“ ^ ”至停止点的停止模式(参照图2)，并且以使本列车“、”以停止模式以下的速度行驶的方式进行行驶控制。该停止模式是直至本列车“ 4 ”到达停止点并停止为止的速度的模式，例如，如图2所示，是这样的模式:列车速度随着接近停止点而降低，并在停止点处变为零。
[0025]所述站点无线装置SRSl例如设置于车站站点，其通过有线电缆与地面装置2连接，从地面装置2向沿线无线装置侧发送针对列车或沿线无线装置的控制信息或控制指令，并从沿线无线装置侧以无线方式接收从列车或沿线无线装置向地面装置2发送的信
肩、O
[0026]所述沿线无线装置WRSl~WRS7与车载无线装置VRSl和站点无线装置SRSl进行各种信息的收发，所述沿线无线装置WRSl~WRS7沿着铁道线路R隔开间隔地配置有多个，所述沿线无线装置WRSl~WRS7是彼此相邻的沿线无线装置进行无线通信来中转并传递信息的传播型的无线装置。这些固定无线装置(WRS1~WRS7、SRS1)和车载无线装置VRSl之间的各无线通信通过后述的时分多址(TDMA)方式进行。
[0027]所述地面装置2基于通过车载无线装置VRSl和固定无线装置之间的无线通信所得到的列车的位置信息，来计算从该列车“、”至前方列车“口”跟前的停止点的距离，并且所述地面装置2构成为，将计算出的至停止点的距离的信息经由车载无线装置VRSUMA无线装置SRSl和多个沿线无线装置WRSl~WRS7发送至车载装置主体VCl。并且，在本实施方式中，如图2所示，所述停止点的位置是被设定在与前方列车“ 口 ”的后端相距预先设定的富余距离d0的跟前处的位置。
[0028]此外，地面装置2还具备对车载无线装置VRS1、站点无线装置SRSl和多个沿线无线装置WRSl~WRS7的通信进行控制和管理的功能，地面装置2对各无线装置的通信进行控制和管理，使得车载无线装置和固定无线装置以时分多址(TDMA)方式进行通信，在该时分多址(TDMA)方式下，以只能在预先分配的时隙进行通信的方式进行了时间同步。
[0029]如图3所示，这样构建的各无线装置(VRS1、WRSl~WRS7、SRSl)之间的无线通信的网络(TDMA网络)被控制为:以将I个周期T (msec:毫秒)分割成N个所得到的T / N(ms)完成I次发送。例如像t0、tl、t2、…tn这样对N个单位时间标注了连续的编号。当到达最后的tn时返回t0，并`使它们反复。作为一般的形式，以ti (O≤i≤≤N-1)来表示该t0、tl、t2、…如，将该ti称为时隙，将i称为时隙编号。并且，N是时隙数。例如，将I个周期T (msec)设定为500msec,将时隙数N设定为256,将I个时隙T / N设定为约2msec。另外，周期T、时隙数N和时隙T / N不限于此，可以进行适当设定。
[0030]所述无线通信网络(TDMA网络)的I个周期T例如被划分成以下这样的时间块等而构成:测距时间块，其用于进行车载无线装置VRSl与由地面装置2选择的两个沿线无线装置WRS之间的测距；VRS发送时间块，在该VRS发送时间块中，车载无线装置VRSl成为发信源；以及同步时间块，其用于取得各无线装置的收发动作的同步。并且，各时间块由规定数量的时隙构成。
[0031]此外，地面装置2还具有选择用于与车载无线装置VRSl之间进行测距用的无线收发的固定无线装置的功能。地面装置2例如识别列车的初始位置，并基于来自车载装置I的列车位置的信息，追随列车的移动而实时地识别列车位置，选择其附近的前后两个固定无线装置作为用于与车载无线装置VRSl之间进行测距用的收发的测距无线组。并且，地面装置2例如将针对选择出的测距无线组和车载无线装置VRSl的测距指令经由站点无线装置SRSl和沿线无线装置进行发送。例如，如图1所示，在列车“、”位于沿线无线装置WRS6和沿线无线装置WRS7之间的情况下，地面装置2选择WRS6和WRS7作为测距无线组，并发送针对该测距无线组(WRS6-WRS7)和列车“、”的车载无线装置VRSl的测距指令。
[0032]接下来，根据图1~图3对本实施方式的列车控制系统10的列车位置的检测动作和行驶控制的动作进行说明。另外，如图1所示，对列车“、”在沿线无线装置WRS6和沿线无线装置WRS7之间行驶、且前方列车“ 口 ”在沿线无线装置WRSl和沿线无线装置WRS2之间行驶的情况下的列车“ 4 ”的位置检测和行驶控制进行说明。前方列车“ 口 ”的行驶控制是基于前方列车“ 口 ”的前方的列车(未图示)的位置而与列车“、”同样地进行的，所以省略说明。此外，地面装置2根据上次的来自车载装置I的列车位置信息，识别出列车“、”正在沿线无线装置WRS6和沿线无线装置WRS7之间行驶，在下面对此进行说明。
[0033]首先，对列车位置的检测动作进行说明。
[0034]地面装置2选择WRS6和WRS7作为列车“、”的车载无线装置VRSl附近的前后两个沿线无线装置，并生成针对该测距无线组(WRS6-WRS7)和列车“ ^ ”的车载无线装置VRSl的测距指令。此外，地面装置2选择WRSl和WRS2作为前方列车“ 口 ”的车载无线装置VRSl附近的前后两个沿线无线装置，并生成针对该测距无线组(WRS1-WRS2)和前方列车“ 口 ”的车载无线装置VRSl的测距指令。由地面装置2生成的测距指令经由有线电缆被发送至站点无线装置SRS1。站点无线装置SRSl在到达分配给自己的发送用时隙的时间时将收到的测距指令以无线方式发送到第I沿线无线装置WRSl，第2沿线无线装置WRS2在相同的时隙接收测距指令。第2沿线无线装置在到达分配给自己的发送用时隙的时间时将收到的测距指令以无线方式发送到与其相邻的第3沿线无线装置WRS。以下，同样地在沿线无线装置之间进行收发，将信息依次中转并传递至该网络的控制区域的末端的沿线无线装置。
[0035]在此，如图1所示，在依次传播来的指令中包含针对自身的指令的情况下，各沿线无线装置WRSl~WRS7和车载无线装置VRSl执行该指令。由于包含以自身作为指令对象的指令，因此，在到达测距时间块中的规定的时隙的时间时，列车“ 4 ”的车载无线装置VRSl和测距无线装置组WRS6-WRS7执行测距用的无线收发。列车“、”的车载装置主体VCl根据该测距用的无线电波的传播延迟时间来分别测定无线装置之间(WRS6-VRS1、WRS7-VRS1)的距离，并根据该测距结果和预先存储于存储部(未图示)的各沿线无线装置的位置信息来检测本列车“ 4 ”的列车位置。列车“ 4 ”的车载无线装置VRSl在到达分配给自己的发送用时隙的时间时发送本列车”的列车位置信息。列车位置信息被位于距车载无线装置VRSl最近的位置的沿线无线装置收到。收到列车位置信息的沿线无线装置在到达分配给自己的发送用时隙的时间时将收到的列车位置信息向站点无线装置SRSl的方向发送。该发送的列车位置信息通过在与站点无线装置SRSl之间存在的沿线无线装置，如前述那样以时间分割的方式依次中转，并经由站点无线装置SRSl和有线电缆被发送到地面装置2。这样，来自地面装置2的信息和来自列车的信息的传递方向彼此反向。
[0036]此外，由于包含以自身作为指令对象的指令，因此，在到达测距时间块中的规定的时隙的时间时，前方列车“ 口 ”的车载无线装置VRSl和测距无线装置组WRS1-WRS2执行测距用的无线收发。前方列车“ 口 ”的车载装置主体VCl根据无线装置之间(WRS1-VRS1、WRS2-VRS1)的测距结果和预先存储于存储部的各沿线无线装置的位置信息来检测前方列车“口”的列车位置。前方列车“ 口 ”的车载装置主体VCl将检测出的列车位置的信息经由各固定无线装置发送到地面装置2。例如，如图2所示，在列车“ 4 ”和前方列车“口 ”行驶时，车载装置主体VCl实 时地检测各时刻(T1、T2、T3、…)处的本列车“、”和前方列车“口”的列车位置，并随时将该列车位置信息经由各无线装置(车载无线装置和固定无线装置)发送到地面装置2。[0037]接下来，对列车的行驶控制的动作进行说明。
[0038]地面装置2根据从列车“、”和前方列车“ 口 ”的车载装置I经由各固定无线装置传送的各列车位置信息，来计算从列车”至前方列车“口”跟前的停止点的距离。然后，地面装置2将计算出的至停止点的距离的信息以与测距指令相同的方式经由站点无线装置SRSl、多个沿线无线装置WRSl~WRS7和车载无线装置VRSl发送到车载装置主体VCl。
[0039]车载装置主体VCl根据从地面装置2传送的至停止点的距离而生成从本列车“、”至停止点的停止模式(参照图2)，并且进行行驶控制，使得本列车“ 4 ”以停止模式以下的速度行驶。车载装置主体VCl例如将富余距离d0设定得比现有的I个固定封闭区间长度(例如数百m)短，并且进行行驶控制，以使列车“、”行进至前方列车“ 口 ”的后端的极限位置而停止。并且，车载装置主体VCl根据各时刻的距离信息分别生成各时刻(T1、T2、T3、…)的停止模式。这样，停止模式根据离前方列车的距离而随时更新。
[0040]根据上述实施方式的列车控制系统10，构成为:进行列车的行驶控制，使得列车以停止模式以下的速度行驶，该停止模式是基于至前方列车跟前的停止点的距离而生成的，所述至前方列车跟前的停止点的距离是通过固定无线装置和车载无线装置之间的基于时分多址方式的无线通信所得到的。因此，能够使列车行进至前方列车跟前的停止点，通过适当设定该停止点的位置，能够在维持安全性的同时缩小与前方列车的间隔(列车间隔)。
[0041]在本实施方式中，对在车载装置侧进行列车位置的检测、并将列车信息从车载装置I传递到地面装置2的情况进行了说明，但不限于此，例如也可以构成为在地面装置侧进行各列车位置的检测，并从地面装置2将基于该检测结果的列车位置信息传送到各列车的车载装置I。
[0042]另外，在本实施方式中，将沿线无线装置设定为7台进行了说明，但沿线无线装置的设置台数当然不限于此，例如可以根据地面装置2的控制对象区域的长度来增减沿线无线装置的台数。
[0043]标号说明
`[0044]1:车载装置；
[0045]2:地面装置；
[0046]10:列车控制系统；
[0047]SRSl:站点无线装置；
[0048]WRSl~WRS7:沿线无线装置；
[0049]VRSl:车载无线装置；
[0050]R:铁道线路；
[0051]口:前方列车。
【权利要求】
1.一种列车控制系统，其特征在于， 所述列车控制系统构成为具备: 车载装置，其设置于在铁道线路上移动的列车，且具备能够进行无线通信的车载无线装置； 固定无线装置，其沿着所述铁道线路配置，且能够与所述车载无线装置之间进行基于时分多址方式的无线通信，在所述时分多址方式下，以只能在预先分配的时隙进行通信的方式进行了时间同步；以及 地面装置，其基于通过所述车载无线装置和所述固定无线装置之间的所述无线通信所得到的列车的位置信息，计算出从该列车至前方列车跟前的停止点的距离， 所述车载装置基于从所述地面装置传送的至所述停止点的距离而生成从本列车至停止点的停止模式，并且进行行驶控制，使得本列车以所述停止模式以下的速度行驶。
2.根据权利要求1所述的列车控制系统，其特征在于， 所述停止点的位置是被设定在与所述前方列车的后端相距预先设定的富余距离量的跟前处的位置。
3.根据权利要求1或2所述的列车控制系统，其特征在于， 所述车载装置检测本列车的列车位置，并将该列车位置的信息经由所述车载无线装置和所述固定无线装置传送至所述地面装置。
【文档编号】B60L15/40GK103826910SQ201280046463
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2012年9月25日 优先权日:2011年9月30日
【发明者】山田武史 申请人:日本信号株式会社