无线列车控制系统的制作方法

专利名称：无线列车控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无线列车控制系统，该无线列车控制系统在经由无线接收来自 列车的位置信息从而进行列车在线检测的APT地面装置中，使不能通过无线来检测位 置的非安装无线的列车和安装无线的列车(CBTC控制列车基于通信的列车运行控制 (Communication Based Train Control))同时在同一线路区域内安全行驶。
背景技术：
出于对无线通信的可靠性的考虑，许多用户提出了在无线列车控制系统中具有发 生无线故障时的备用系统的要求。但是，从成本的角度来看，在新的线路中设置无线列车控 制系统和备用的信号安全保障系统这两套系统是不现实的，因此，并未实施相当于当前的 ATC/ATS(Automatic Train Control/Automatic Train System)白勺作为主流的替代方式多采用以下的备用系统，S卩，通过实施利用能进行物理性列 车检测的轨道电路、基于加速器计数器进行检入/检出的方式、基于光电管进行检入/检出 的方式等进行的位置检测，在现场设定信号机，从而在无线装置故障时等不能利用无线列 车控制系统使列车继续行驶的情况下，司机通过目视观察现场信号机来行车。在现有技术中，当无线控制系统发生故障的情况下，由于CBTC系统和备用系统的 在线路上的范围不同或联动图表的不同，联动装置在所有线路上一并实施系统切换，实施 向基于信号机的目视进行驾驶的控制的切换。因此，即使是安装无线的列车(CBTC控制列车)发生故障，如果不将所有线路的系 统切换成备用系统，则不能使列车行驶，因此，在无线故障时对列车运行的影响非常大。当在新设的线路等中导入无线列车控制系统的情况下，有时会因为无线的可靠性 问题而安装物理性列车位置检测装置。另外，即使在列车控制中无线的可靠性也会成为问 题，很多用户希望导入无线故障时等的备用系统。但是，如果在导入无线列车控制系统的同时、导入具有高度安全保障性能的备用 系统，则成本非常高，无论对铁道行业经营者还是对信号厂家来说，都不能令人满意。因此， 需要一种在出现无线故障时具有备用功能，并且能以所需要的最少限度的成本导入的无线 列车控制系统。另外，在无线列车控制系统中，地面装置经由无线接收由车上的装置发出的位置 信息来掌握列车位置，从而进行列车位置的检测。因此，当不能进行无线通信的情况或维护 用机车等非安装无线装置的车辆在无线列车控制系统内行驶的情况下，存在不能掌握该车 辆的位置的问题。尽管这样，一旦在车辆发生故障的情况或在维护用车辆等运行的情况下，若采用 停止无线列车控制系统的方式来应对，则会对列车的运行产生很大的影响。因此，需要一种 即使在车辆故障或维护用车辆等的地面装置不能掌握列车位置的状况下，也能将对列车运 行的影响降低到最小限度的无线列车控制系统。

发明内容
为了解决上述问题，在本发明的无线列车控制系统中，作为备用系统，通过安装联 动装置、能进行物理性列车检测的位置检测装置和现场信号机，来实施基于目视驾驶的列 车控制。由此，作为无线列车控制系统，通过设置联动装置、能进行物理性列车检测的位置 检测装置、ATP装置和无线装置，从而通过无线的方式进行列车控制信息/列车位置信息的 发送和接收，并实施具有使列车连续地、并且自动地停止的ATP功能的列车控制。在联动装 置中，无论是在利用CBTC运行的情况下，还是在利用备用运行的情况下，都使用来自能进 行物理性列车检测的位置检测装置的位置信息来实施进路的控制，由于具有备用的进路和 CBTC进路，因此，不需要实施联动装置内的系统切换。进路的设定条件如下所示(1)由于在车站内CBTC控制和备用控制都实施1闭塞控制，因此，站内进路或段内 进路的进路构成条件能通过检查分叉开通和敌对进路而进行设定。另外，将内部区间是否 有列车在线路上作为显示条件。(2)在车站中间，当进行CBTC控制的情况下，由于车站之间实施移动闭塞，因此， 需要使多个列车行驶，使用CBTC进路。另外，在备用的情况下，即使在车站中间，也实施1 闭塞控制，所以使用备用进路。因此，设置至车站中间的出发进路和从车站中间开始的站内 进路作为CBTC进路。备用进路的向车站中间的出发进路的设定条件如下所示(a)作为非安装无线的列车或发生无线故障的列车行驶的备用进路的构成条件， 进行分叉开通和敌对进路检查，在将对方一侧的车站的站内进路设定为备用进路的情况 下，可以设定进路，而且，作为显示条件，当在进路内部没有列车在线路上的情况下，用在现 场所设置的信号机控制运行。由此，非安装无线的列车即使在车站中间，也只在前方区间内 没有列车在线路上的情况下，才能够驶向该进路区间。CBTC进路的向车站中间的出发进路的设定条件如下所示(b)作为安装无线的列车(CBTC控制列车)向车站中间行驶的CBTC出发进路的设 定条件，当未设定敌对的备用进路的情况下，能设定CBTC出发进路。由此，安装无线的列车 (CBTC控制列车)能在车站中间实施移动闭塞。通过并用该备用进路和CBTC进路，非安装无线的列车和安装无线的列车(CBTC控 制列车)能混在一起运行，即使在无线列车出现故障时，也能将对列车运行的影响抑制在 所需要的最小限度，也就是说，将备用区间进行限定，并且继续列车的运行。(发明效果)如上所述，根据本发明，当需要非安装无线的列车和安装无线的列车(CBTC控制 列车)混在一起在线路上运行的情况下，通过对每一列列车设定符合其行驶状态的进路， 能分离非安装无线的列车和安装无线的列车(CBTC控制列车)的行驶区间，并能安全地继 续列车的运行。另外，即使当安装无线的列车(CBTC控制列车)的车上信号装置在运行中发生故 障的情况下，也能通过设定备用进路，并且使其只在规定的备用区间内行驶而减少对列车 运行的影响。


图1是本发明的实施例的功能结构图。图2是本发明的实施例的混合运行图。图3是本发明的实施例的备用进路条件。图4是本发明的实施例的CBTC进路条件。图5是本发明的实施例的在车站中间行驶的混合模式图(a) (d)。图6是本发明的实施例的在车站中间行驶的混合模式图(e) (i)。图中1联动装置2ATP地面装置3ATP车上装置4无线装置5进路设定装置6物理检测装置11进路控制部12列车在线检测部21列车控制部22列车在线检测部31刹车控制部32位置检测部Bl BlO作为物理检测的检测单位的区间Rl R8CBTC 进路Sl S8备用进路和现场信号机Tl T3安装无线的列车(CBTC控制列车)非Tl 非T3非安装无线的列车
具体实施例方式以下，通过图1 图6对本发明的一个实施方式进行说明。首先，对本发明的无线 列车控制系统进行说明，作为其中一个例子的整体功能概要如图1所示。如图1所示，联动装置1具有进路控制部11和列车在线检测部12，并且具有进路 设定装置5和物理检测装置6、与ATP (Automatic Train Protection)地面装置2的IF (接 口 (Interface))。ATP地面装置2具有列车控制部21和列车在线检测部22，并且经由联动装置1和 无线装置4与ATP车上装置3具有IF。ATP车上装置3具有刹车控制部31和位置检测部 32，并且经由无线装置4与ATP地面装置2具有IF。联动装置1的列车在线检测部12通过从与其连接的物理检测装置6接收列车检 测信息来识别列车在线路上的位置。进路控制部11实施由来自进路设定装置5的进路设 定指示(CBTC进路、备用进路)所指示的进路的进路控制(显示或分叉转换、闭锁等)。ATP地面装置2根据来自ATP车上装置3的列车位置信息来识别连续的位置。另外，列车控制部21根据来自联动装置1的进路设定状态或已识别的列车位置而计算出该列 车不会冲撞的停止位置。在该列车控制部21中，根据来自联动装置1的进路种类，如果是CBTC进路，则将 其设定/显示状态反映在停止位置的制成中；如果是备用进路，则具有如下功能，即通过 在该进路区间设定防护，输出紧急停止，以便在安装无线的列车(CBTC控制列车)误驶入该 区间的情况下也不能行驶。ATP车上装置3的刹车控制部31根据来自ATP地面装置2的列车控制信息(停止 位置信息)，实施在指定的停止位置处停车的刹车控制。另外，位置检测部32根据来自速度发电机或轨道信标天线(track antenna beacon)等的信息来识别当前正行驶的位置。接下来，利用图2对具有上述功能结构的无线列车控制系统下的安装无线的列车 (CBTC控制列车)和非安装无线的列车混在一起运行的方式进行说明。图2的区域Bl BlO表示作为物理检测的检测单位的区间。Rl R8表示CBTC 进路。Sl S8表示现场信号机，且在设定了备用进路的情况下表示前进/停止显示。Tl T3表示安装无线的列车(CBTC控制列车)，非Tl 非T3表示非安装无线的列车。在此，由于出发进路是表示进入车站中间区域B3、B8的进路，因此，在CBTC进路中 是R3和R8 ；在备用进路中是S3和S8。由于前方备用进路S8显示为停止(红色显示X)，因此，不允许非Tl列车行驶入 S8进路的内部区间B8。即使对于备用进路S8联动装置通过进路设定功能接收到设定指示， 由于在进路的内部区间B8中非T2列车在线路上，因此也不会显示为前进。接下来，由于前方备用进路S7显示为前进(蓝色显示◎)，因此，非T2列车被允 许进入S7进路的内部区间B7。由于前方CBTC进路R3显示为前进，因此，由ATP地面装置指定的T3列车的停止 位置位于距离前方的T2列车的尾端足够安全的位置处。CBTC进路R3与在进路的内部区间的线路上是否有列车的状态无关，并且因为敌 对的备用进路S3未设定，而能进行进路设定，因此，CBTC进路R3显示为前进。在此，利用图3、图4对备用进路和CBTC进路的设定条件进行说明。图3是表示备 用进路的设定条件的流程图。在图3的步骤S301中，当联动装置通过进路设定功能接收到备用进路设定的情况 下，在步骤S302中确认分叉条件是否已向规定方向开通，如果开通(“是”)，则在步骤S303 中确认敌对进路。如果分叉方向未开通(“否”)，则在步骤S310中不可以设定进路。接下来，在步骤S303中，进行敌对进路的确认，在所指定的进路中未设定敌对进 路(包括CBTC进路)的情况下(“是”)，在步骤S304中进行进路种类确认。当设定了敌 对进路(包括CBTC进路)的情况下(“否”)，在步骤S310中不可以设定进路。在步骤S304的进路种类确认中，当所指定的进路是出发进路的情况下(“是”)， 在步骤S305中，确认是否设定了对方一侧的站内的备用进路。当是出发进路之外的进路的 情况下(“否”)，在步骤S306中可以设定进路。在出发进路的情况下(“是”)，当在步骤 S305中设定了对方一侧的备用进路的情况下(“是”)，在步骤S306中可以设定进路。当未 设定对方一侧的备用进路的情况下(“否”)，在步骤S310中不可以设定进路。
接下来，当在步骤S306中成为可以设定进路之后，在步骤S307中判断该进路内 的列车是否在线路上的条件，显示前进/停止。当在内部区间内列车不在线路上的情况下 (“是”)，显示为前进(显示蓝色)；当有列车在线路上的情况下(“否”)，显示为停止(显 示红色)。图4是表示CBTC进路的设定条件的流程图。在图4的步骤S401中，当联动装置 通过进路设定功能而接收到CBTC进路设定的情况下，在步骤S402中确认分叉条件是否向 规定的方向开通，如果开通(“是”)，则在步骤S403中确认敌对进路。如果分叉方向未开 通(“否”)，则在步骤S410中，不可以设定进路。接下来，在步骤S403中进行敌对进路的确认，当在指定的进路中未设定敌对进路 (包括备用进路)的情况下(“是)，在步骤S404中可以设定进路。当在步骤S403中设定 了敌对进路(包括备用进路)的情况下(“否”)，在步骤S410中不可以设定进路。接下来，在步骤S404中，当成为可以设定进路之后，在步骤S405中，确认该进路的 进路种类，当是出发进路的情况(“是”)下，在步骤S406中显示前进。当是出发进路以外的情况下(“否”)，在步骤S407中判断该进路的内部区间内的 列车是否在线路上的条件，在步骤S406、S408中，显示前进/停止。当在内部区间没有列车 在线路上的情况下(“是”)，在步骤S406中显示为前进(显示蓝色)，当有列车在线路上的 情况下(“否”)，在步骤S408中显示停止(显示红色)。根据上述设定条件，关于是否能对车站中间的安装无线的列车(CBTC控制列车) 和非安装无线的列车进行进路设定，使用图5以及图6进行说明。图5以及图6的R1、R2 表示CBTC进路，Si、S2表示备用进路。另外，非Tl 非T3表示非安装无线的列车，T1、T2表示安装无线的列车(CBTC控 制列车)。区域Bl Β3表示物理检测区间。进路Rl、Sl为出发进路，进路R2、S2为站内 进路。图5 (a)是非安装无线的列车非Tl从A站行驶到B站之前的状态。由于作为B站 的站内进路的备用进路S2未设定，因此，无法设定A站出发进路Si。在图5 (b)中，由于对作为B站的站内进路的备用进路S2进行了设定，因此能设定 A站出发进路Si。另外，由于在车站中间B2没有列车在线路上，因此，进路Sl显示为前进。在图5(c)中，当非Tl进入车站中间之后，作为非安装无线的列车的非T2到达A 站。此时，非T2的前方进路Sl显示为停止。然后，在图5 (d)中，当前方列车非Tl到达B站之后，车站中间B2内没有列车在线 路上，A站出发进路Sl显示为前进。通过这种方式，在非安装无线的列车彼此之间接续行 驶时，能实现车站之间的1闭塞，从而实现列车的安全行车。接下来，在图6(e)中，当作为安装无线的列车(CBTC控制列车)的Tl到达A站的 情况下，由于备用进路Sl正在进行设定，因此，不能设定CBTC进路Rl。在图6 (f)中，当前方列车非T2到达B站之后，A站备用进路Sl被复位，能新设定 CBTC进路R1。由于进路的开通，ATP地面装置将停止位置信息作为B站站内进路的外部发 送给列车Tl，列车Tl的ATP车上装置根据接收到的列车控制(停止位置)信息来控制列 车。通过以上方式，当前方是非安装无线的列车，且接续行驶的是安装无线的列车(CBTC)的情况下，非安装无线的列车的运行区间会实现1闭塞行驶，从而防止安装无线的 列车(CBTC控制列车)行驶入非安装无线的列车的区间。另外，利用ATP地面装置，由于在设定了备用进路的区间内设定防护，因此，当误 驶入进路内部的情况下，通过对该安装无线的列车(CBTC控制列车)输出紧急即时停止而 会使列车停止。接下来，在图6(g)中，当作为安装无线的列车(CBTC控制列车)的T2到达A站的 情况下，由于接续行驶的列车T2的前方进路Rl显示为前进，因此，列车能驶入车站中间。而且，如图6(h)所示，通过这种方式，多个安装无线的列车(CBTC控制列车)能在 车站中间行驶。如上所述，当前方列车和接续行驶的列车是安装无线的列车(CBTC控制列 车)的情况下，能通过移动闭塞控制使列车在车站中间行驶。接下来，在图6 (i)中，当作为非安装无线的列车的非T3列车到达A站的情况下， 前方列车到达B站，由于设定了 CBTC进路R2，因此，不能设定A站的备用进路Si。如上所述，当前方是安装无线的列车(CBTC控制列车)，而接续行驶的是非安装无 线的列车的情况下，只要安装无线的列车(CBTC控制列车)和安装无线的列车(CBTC控制 列车)之间不空出1闭塞，则不让接续进入车站中间，因此，非安装无线的列车能安全地进 入车站中间。
权利要求
1.一种无线列车控制系统，其特征为，具有联动装置和ATP地面装置，上述联动装置使用物理性位置检测装置的列车是否在线路上的信息来实施列车检测， 并设定备用进路和CBTC进路作为进路，上述ATP地面装置根据来自列车的经由无线发送的位置信息来实施列车是否在线路 上的检测，在正在实施列车控制的无线列车控制系统中，通过切换按照非安装无线的列车和CBTC 控制列车所行驶的每个区间设定的进路，从而能在同一线路区间内使两者混在一起运行。
2.根据权利要求1所述的无线列车控制系统，其特征为，在非安装无线的列车所行驶的备用进路设定区间内，ATP地面装置设定防护范围，即使 在CBTC控制列车误驶入的情况下也能使列车紧急停止。
3.根据权利要求2所述的无线列车控制系统，其特征为，备用进路区间实施由非安装无线的列车进行的1闭塞运行，CBTC进路设定区间通过使 多个CBTC控制列车进入而进行移动闭塞控制。
4.根据权利要求3所述的无线列车控制系统，其特征为，即使当作为非安装无线的列车的维护用机车在线路区域内行驶的情况下，也通过根据 预先确定的行车时间表来设定备用进路，从而使维护用机车安全行驶在CBTC控制列车正 在实施运营的线路区间上。
5.根据权利要求3所述的无线列车控制系统，其特征为，即使当CBTC控制列车在线路区间内发生故障而不能通过无线通信将列车位置信息发 送给地面装置的情况下，也将备用区间限定在所需要的最小限度并安全地避开故障列车。
全文摘要
本发明提供一种无线列车控制系统。在无线列车控制系统中，当发生车辆故障或维护用机车等的地面装置不能掌握列车位置的状况的情况下，需要一种在不将整个系统切换成备用系统的情况下将对列车运行的影响降低到最小限度的备用系统。该无线列车控制系统通过并用备用进路和CBTC进路，从而在非安装无线的列车(非T1～T3)行驶(维护用机车或发生无线故障的列车的行驶)时，能将对安装无线的列车(CBTC控制列车T1～T4)的列车运行的影响抑制在最小限度，也就是说，将备用区间进行限定，并且能继续非安装无线的列车和安装无线的列车(CBTC控制列车)的列车运行。
文档编号B61L27/00GK102085874SQ20101056833
公开日2011年6月8日 申请日期2010年11月29日 优先权日2009年12月2日
发明者田冈浩志, 酒井宪一 申请人:株式会社日立制作所