专利名称：列车控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及铁道以及单轨、LRT (Light Rail Transit:轻量轨道交通)、 AGT (Automated Guideway Transit:引导钢轨铁道)等都市交通等、在轨 道上移动的列车的列车控制装置。
背景技术：
从地面系统提供车辆系统可行进的界限(以下为停止位置目标信息)， 具有超过该界限则不行进的速度防护模式，在将自己的位置和速度防护模 式进行对照进行速度控制以不超过该界限等，通过进行与自己的位置对应 的速度控制来实现安全保护，在这样的列车控制方法中，为了计算自身位 置，多采用对车轮的转数进行积分来求得自身位置的方法。以往，使用初 始值或者用通过定期检査而得到的测定值而设定的车轮直径，算出自身位 置，但由于磨损和乘客的乘降而使车轮直径发生变动，所以在计算出的自 身位置上发生误差，在利用橡胶轮胎的单轨、新交通系统中该误差显著。 因此，为了校正计算误差而隔开一定间隔设置传送位置信息的发送应答器 (transponder)等的地面装置(专利文献l)。专利文献1日本特开2001-106070号公报
在由乘客的乘降和膨胀等而变动的车轮直径向+侧变动的情况下，实 际的列车位置与车辆系统识别的列车位置相比位于行进方向侧，即使通过 速度防护模式进行停止控制也存在超过停止位置目标的可能性。因此，将 与停止位置目标的跟前最近的位置校正用地面装置可能发生距离的最大 距离误差，作为安全余量距离，并将其设定在停止位置目标和速度防护模 式的起点之间。由于当该安全余量距离大时，产生列车间隔的扩大、车站 停车困难等课题，所以为了能够避免这些问题而需要在从停止位置目标近
的距离追加设置位置校正用地面装置。
此外，在意外地没有取得由位置校正用地面装置传送的校正信息的情况下，由于在设定的安全余量距离下不能保证安全，所以考虑到发生意外， 需要设置两台位置校正用地面装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不用追加安全余量距离、且能够减少地面 装置的设置数量、乘坐的感觉良好的安全的列车控制方法。
本发明为了解决上述课题，在与地面列车控制部传送信息来控制列车 的列车控制装置中，采用如下结构包括车内控制部，该车内控制部具有 预先存储有车轮直径可能变动的最大车轮直径和最小车轮直径以及速度 防护模式的车内存储部，基于最大车轮直径和检测出的车轮的转数和从地 面装置接收到的车辆的位置信息，生成车辆现在的位置信息和速度信息， 基于现在的位置信息和从地面列车控制部接收到的停止位置目标信息，从 车内存储部抽出对应的速度防护模式，基于被抽出的速度防护模式以及生 成的现在的位置信息和速度信息，输出制动器输出。
能够提供一种不用追加安全余量距离，且能够减少地面装置的设置数 量、乘坐的感觉良好的安全的列车控制方法。
图1是表示实现本发明涉及的列车控制方法的整体系统的一构成例的图。
图2是表示实现本发明涉及的列车控制方法的车内控制装置的一实施 例的图。
图3是表示图2的车内控制装置的车内控制部的一实施例的图。 图4是表示图3车内控制部的车内DB的一例的图。 图5是表示图3的车内控制部的在线控制管路部的一实施例的图。 图6是表示图5的在线位置管理部的列车长度计算部的处理的概略图 的图。
符号说明 101车辆 102地面装置103地面列车控制装置
104收发器
105速度防护模式
106传送单元
107控制用lan
108停止位置目标信息
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202速度检测部
203驱动部
204、、205车内通信单元
206接收部
207收发部
208 mmi部301在线位置管理部
302防护模式生成部
303制动器控制部
304车内db
401车轮直径表
402速度防护模式表
501前头位置计算部
502列车长度计算部
601速度限制区域
具体实施例方式
本发明的主要特征是根据实验值或者经验值等预测车轮直径的变动 量，将可取得的最大的车轮直径作为车轮直径稳态使用。由此，车轮直径 的变动总在一个方向，实际的位置与车辆系统掌握的位置相比靠前，所以 不需要追加安全余量距离。此外，在这种情况下，由于通过地面装置进行 的位置校正，成为用于防止停在比停止位置目标更靠近前的处理，所以即 使在意外地不能取得的情况下也处于安全侧而不需要多重转换，能够降低地面装置的设置数量。
以下，参照附图对本发明的实施例进行说明。图l表示用于实现本发 明的列车控制方法的整体系统的构成例。
整体系统由列车101的列车控制装置、地面装置102、地面列车控制
装置103、收发器104、传送单元106以及控制用LAN107构成。
地面列车控制装置103，通过环形线圈、LCX (Leaky Coaxial Cable) 等的传送单元106，从车辆101接收特定车辆的ID等的信息或者车辆101 自身计算出的位置信息，掌握车辆101的在线位置。地面列车控制装置 103，以车辆101的在线分布为基础计算用于避免冲撞、脱轨的各车辆101 的可行进的界限位置即停止位置目标信息108，通过收发器104和传送单 元106向车辆101发送信息。车辆101，以从地面列车控制装置103发送 的停止位置目标信息108为基础，生成不超过停止位置目标继续行进所需 要的与位置信息对应的上限速度即速度防护模式105，控制自身的速度使 得不超过速度防护模式105。通过发送应答器等实现的地面装置102，具 有自身设置的场所作为信息，当车辆101通过地面装置102时，向车辆101 传送该位置信息。
图2表示车辆101的列车控制装置的一构成例。车辆101的列车控制 装置，是与地面列车控制装置103传送信息来控制列车的装置，车辆IOI 由车内控制部201、速度检测部202、驱动部203、车内通信单元204、车 内通信单元205、接收部206、发送接收部207以及MMI (人机接口)部 208构成。
车内控制部201为了在地面列车控制装置103中实施的列车检测，将 用自身的ID或者后述的方法计算出的自身的位置信息通过发送接收部 207和车内通信单元205向地面列车控制装置103传送。发送接收部207 进行数据信号的调制解调，车内通信单元205是用于与传送单元106进行 通信的天线。
此外，车内控制部201，以从地面列车控制装置103发送的停止位置 目标信息108为基础生成速度防护模式，向驱动部203发送使自身的速度 减速以不超过速度防护模式的指令。进而，也进行根据通过速度发电机等 实现的速度检测部202所检测出或计算出的车辆101的速度信息以及车轮
7的转数来计算自身的位置信息的处理。
具体而言，车内控制部201，基于最大车轮直径和所检测出的车轮的 转数和从地面装置接收到的车辆的位置信息，生成车辆的现在的位置信息 和速度信息，基于该现在的位置信息和地面从列车控制部接受到的停止位
置目标信息，从车内DB抽出对应的速度防护模式，基于被抽出的速度防
护模式和生成的现在的位置信息以及速度信息，输出制动器输出。
图3表示车内控制部201的结构。车内控制部201由在线位置管理部 301、防护模式生成部302、制动器控制部303和作为车内存储部的车内 DB304构成。
防护模式生成部302，将通过发送接收部207由地面列车控制装置103 发送的停止位置目标信息108和从车内DB304抽出从在线位置管理部301 发送的现在位置对应的速度防护模式105，发送到制动器控制部303。
图4表示作为车内存储部的车内DB304的结构。车内DB304由预先 存储有车轮直径可能变动的最大车轮直径和最小车轮直径的车轮直径表 401、和将速度防护模式105和车辆的现在的位置和车辆的停止位置目标 信息建立关联并存储的速度防护模式表402构成。
车轮直径表401存储车轮直径可能变化的最大值和最小值(.分别为最 大车轮直径、最小车轮直径)。这些值以根据实验得到的车轮直径的统计 值、或者根据经验得到的车轮直径为基础预先决定。速度防护模式表402 存储现在的车辆的位置信息、与停止位置目标信息108对应的速度防护模 式105。由于速度防护模式105根据现在的车辆的位置信息和停止位置信 息108和车辆性能的关系被唯一地决定，所以根据现在位置信息和停止位 置目标信息108的关系预先计算速度防护模式105，并存储在速度防护模 式表402中。
图3所示的制动器控制部303，根据从防护模式生成部302发送的速 度防护模式105和从在线位置管理部301发送的车辆101的现在的位置信 息以及现在的速度信息，对与现在的位置信息对应的速度防护模式105的 速度和现在的速度信息进行比较，向驱动部203发送制动器输出，使得现 在的速度信息的值不超过速度防护模式105。
在在线位置管理部301中计算车辆101的在线位置。在图5中表示在线位置管理部301的结构。在线位置管理部301由前头位置计算部501和 列车长度计算部502构成。
在前头位置计算部501中，根据由速度检测部202传送的车轮的转数 和从车内DB304的车轮直径表401抽出的最大车轮直径和最小车轮直径， 对转数进行积分而求得行驶距离，计算车辆IOI的前头位置。此时，行驶 距离是以由眼前的地面装置102传送的位置信息为起点，通过对在此之后 的车轮的转数进行积分的值相加而求得的。地面装置102的信息，通过作 为天线的车内通信单元204和作为解调部的接收部206向在线位置管理部 301传送。由于计算出的行驶距离与存在车轮的设置部位的位置对应，所 以将其与从车轮到前头为止的外伸(overhang)相加而求得前头位置。如 果令最大车轮直径Rmax、车轮转数的积分值为Nr、外伸为D,则可以用
下式表示前头位置。
前头位置二Rmax.兀.Nr+D
虽然在本实施例中计算出了前头位置，但这是由于速度防护模式105 是与前头位置对应的速度的上限值，通过与速度防护模式105对应的列车 的部位作为系统要掌握的列车位置不同。
前头位置计算部501，每当由接收部206传送地面装置102的位置信 息的时候，放弃到此为止计算出的位置信息，将地面装置102的位置信息 与外伸相加的新的值作为前头位置而采用。
在列车长度计算部502中，假想增长列车后尾，进行处理。图6表示 增长列车后尾而使列车长度增大的处理的概念图。根据本发明，由于使用 最大车轮直径计算前头位置，车辆101的实际位置，与在线位置管理部301 的掌握位置相比相对于行进方向连续存在于前面。因此，在存在弯曲等的 速度限制区域601的情况下，在速度限制区域601的前面，生成速度防护 模式105使得在到达区域之前使速度减速，但在速度限制区域601的末端， 如果判断通过限制区域的地点位于比实际位置更靠近前面则容许再加速， 产生违背速度限制的可能性。
在此，在列车长度计算部502中，与来自从眼前的地面装置102接收 的位置信息的行驶距离对应计算实际取得车辆101的后尾的位置信息，将 其与该前头位置的距离作为列车长度进行管理。如果令来自由眼前的地面装置102接收的位置信息的行驶距离为X、令最大车轮直径为Rmax、令 最小车轮直径为Rmin，则能够用下式表示取得车辆101的后尾的距离误 差。
距离误差二X. (Rmax—Rmin) /Rmax
通过将该值与列车长度相加而假想增长车辆后尾，能够进行遵守速度 限制区域601的运行。
艮P，基于最大车轮直径和最小车轮直径，计算地面列车控制部掌握的 行驶距离与实际的行驶距离的最大距离误差，将计算出的上述最大距离误 差与列车长度相加，通过使用相加了的列车长度进行列车控制，能够假想 增长车辆后尾，能够进行遵守速度限制区域601的运行。此时，计算出的 最大距离误差与列车的后端相加。
另外，算出的最大距离误差，在从地面装置接收到位置信息的情况下 被复位为O，列车长度采用预先确定的列车长度。
在本实施例中，虽然表示了通过来自车辆101的ID、位置信息向地面 列车控制装置103的传送，来进行列车检测的例子，但仅在轨道回路等地 面侧进行列车检测的方法中，取消来自车内控制部201的ID、位置信息等 的传送也同样能够实施。
根据本发明，由于车轮直径的变动经常变为负侧，实际的位置与车辆 系统掌握的位置相比成为前面，所以不需要追加安全余量距离。此外，由 于通过地面装置进行的位置校正，成为用于防止停止在比停止位置目标信 息更靠近前面的处理，所以即使在意外地不能取得的情况下也处于安全侧 而不需要多重转换，能够降低地面装置的设置数量。
由于在现状中即使设置两个地面装置也能够确保安全，所以如果检测 到两个错失(lost)(来自地面装置的接收失败)则进行基于紧急制动器 的停止处理，但在这种情况下，存在以由紧急制动器停止所引起的乘坐的 感觉恶化和再出发处理的繁杂(与地面确认停止理由、确定了位置后方可 出发等)为起因的长的再出发时间等课题。
而在本发明中即使发生错失的情况下也不需要紧急制动，通过速度防 护模式能够缓慢地停止，不会使乘坐的感觉恶化。此外，即使由于错失而 停止在前面，当开通前方路线时也能够更新模式，能够使再出发变得容易。即，由于在本发明中基本上在错失时也不需要紧急停止而能够继续运行， 所以能够期待运转率提高。
进而，相对于以往定期测定车轮直径，在车辆系统中重新设定，根据 本发明，不需要变更已经设定的车轮直径，也能够期待维修性的提高。
权利要求
1. 一种列车控制装置，其与地面列车控制部传送信息来控制列车，其特征在于包括车内控制部，所述车内控制部具有预先存储有车轮直径可能变动的最大车轮直径和最小车轮直径以及速度防护模式的车内存储部，基于所述最大车轮直径和检测出的车轮的转数以及从地面装置接收到的车辆的位置信息，生成车辆现在的位置信息和速度信息，基于所述现在的位置信息和从所述地面列车控制部接收到的停止位置目标信息，从所述车内存储部抽出对应的所述速度防护模式，基于被抽出的所述速度防护模式以及生成的所述现在的位置信息和速度信息，输出制动器输出。
2. 如权利要求1所述的列车控制装置，其特征在于 具有检测所述车轮的转数的速度检测部。
3. 如权利要求1所述的列车控制装置，其特征在于 所述车内存储部将所述速度防护模式、车辆现在的位置和车辆的停止位置目标信息建立关联来进行存储。
4. 如权利要求1所述的列车控制装置，其特征在于 所述车内控制部具有控制所述制动器输出的发送的制动器控制部， 所述制动器控制部，根据被抽出的所述速度防护模式以及生成的所述现在的位置信息和速度信息，对与所述现在的位置信息对应的所述速度防 护模式的速度和所述现在的速度信息进行比较，发送所述制动器输出，使 得所述现在的速度信息的值不超过所述速度防护模式。
5. 如权利要求l所述的列车控制装置，其特征在于 所述车内控制部，基于所述最大车轮直径和所述最小车轮直径，计算所述地面列车控制部所掌握的行驶距离与实际的行驶距离之间的最大距 离误差，将计算出的所述最大距离误差与列车长度相加，使用相加后的列 车长度进行列车控制。
6. 如权利要求5所述的列车控制装置，其特征在于 计算出的所述最大距离误差与所述列车的后端相加。
7. 如权利要求5或6所述的列车控制装置，其特征在于在从地面装置接收到位置信息的情况下，计算出的所述最大距离误差"^/丄丄" prc:w^HJ^rtF乂击m琉4^:y4Lg的别主"K"麼 禾反見1AL乂、J u， /yi;di7'J十ix/又'Dcrn J^兀Y大疋口J力J干；、7又。
全文摘要
本发明提供一种不用追加安全余量距离，且能够减少地面装置的设置数量、乘坐的感觉良好的安全的列车控制方法。在与地面列车控制部传送信息来控制列车的列车控制装置中，包括车内控制部，该车内控制部具有预先存储有车轮直径可能变动的最大车轮直径和最小车轮直径以及速度防护模式的车内存储部，基于最大车轮直径和被检测出的车轮的转数和从地面装置接收到的车辆的位置信息，生成车辆现在的位置信息和速度信息，基于现在的位置信息和从地面列车控制部接收到的停止位置目标信息，从车内存储部抽出对应的速度防护模式，基于被抽出的速度防护模式，以及生成的现在的位置信息和速度信息，输出制动器输出。
文档编号B61F5/44GK101544237SQ20091000647
公开日2009年9月30日 申请日期2009年2月18日 优先权日2008年3月24日
发明者井上智己, 杉田洋一, 渡部悌 申请人:株式会社日立制作所