列車控制裝置制造方法
【專利摘要】準確地切換針對通過控制區(qū)間邊界的列車的控制權，為列車安全運行做出貢獻。設置有第1地上裝置和第2地上裝置，其中，所述第1地上裝置設置在列車行駛路徑的第1區(qū)間，所述第2地上裝置設置在第2區(qū)間，該第2區(qū)間在列車行進方向上與第1區(qū)間連續(xù)，當列車在第1區(qū)間中進入到以控制區(qū)間邊界作為末端而確定的控制轉移區(qū)間時，第1地上裝置指示第1車上無線機根據第1通信條件向第1地上裝置發(fā)送第1報告信號，另一方面，指示第2車上無線機根據第2通信條件向第2地上裝置發(fā)送第2報告信號。第2地上裝置響應于從第2車上無線機接收到第2報告信號，指示第2車上無線機根據第2通信條件向第2地上裝置發(fā)送包含列車位置信息的報告信號。
【專利說明】列車控制裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及列車控制裝置，該列車控制裝置通過沿著列車行駛路徑所配設的多個地上裝置對列車進行無線控制。

【背景技術】
[0002]將列車行駛路徑區(qū)分成多個控制區(qū)間并通過按照各個控制區(qū)間配設的地上裝置對列車進行無線控制的列車控制裝置已經被實際應用。在這種列車控制裝置中，地上裝置分別具有無線機，與列車所具備的車上無線機之間發(fā)送接收與列車控制相關的信號。這里，在列車從某一個控制區(qū)間進入到與該控制區(qū)間連續(xù)的其他的控制區(qū)間的情況下，需要使管轄其他控制區(qū)間的地上裝置從管轄上述一個控制區(qū)間的地上裝置繼承針對列車的控制權。作為應對的技術，具有在列車到達作為連續(xù)的控制區(qū)間的邊界的控制區(qū)間邊界的時間點，轉交針對列車的控制權的技術。下述專利文獻I公開了如下的技術:設定以控制區(qū)間邊界為中心沿列車行進方向前后延伸的列車位置共用檢測區(qū)域，在列車行駛于該區(qū)域內的期間內，在管轄各個控制區(qū)間的地上裝置之間共享車上無線機發(fā)送的列車位置信息，在雙方的地上裝置中檢測到列車到達了控制區(qū)間邊界的時間點，繼承針對列車的控制權。
[0003]現(xiàn)有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2008-080981號公報(段落編號0009、0021?0023)


【發(fā)明內容】

[0006]發(fā)明要解決的課題
[0007]前述的專利文獻I的技術能夠在列車位置共用檢測區(qū)域中，通過從一個車上無線機分別向管轄相鄰控制區(qū)間的2個地上裝置發(fā)送同一內容的列車位置信息，而利用雙方的地上裝置掌握列車的當前位置。但是，存在如下情況:為了防止不同控制區(qū)間相互的信號干擾，實際應用上需要按照每個控制區(qū)間或者每個地上裝置設定不同的通信條件。前述專利文獻I沒有給出與該問題相關的明確的啟示。
[0008]本發(fā)明的目的在于，提供一種列車控制裝置，該列車控制裝置能夠準確地切換針對通過控制區(qū)間邊界的列車的控制權，為列車安全運行做出貢獻。
[0009]用于解決課題的手段
[0010]本發(fā)明所涉及的列車控制裝置構成為包含:第I地上裝置，其設置在列車行駛路徑的第I區(qū)間；以及第2地上裝置，其設置在所述列車行駛路徑的第2區(qū)間，該第2區(qū)間在列車行進方向上與所述第I區(qū)間連續(xù)，當列車在所述第I區(qū)間中進入到以所述第I區(qū)間和所述第2區(qū)間的邊界作為末端而確定的控制轉移區(qū)間時，所述第I地上裝置指示該列車所具有的第I無線機根據所述第I地上裝置所決定的第I通信條件，向所述第I地上裝置發(fā)送第I報告信號，另一方面，指示該列車所具有的第2無線機根據所述第2地上裝置所決定的第2通信條件，向所述第2地上裝置發(fā)送第2報告信號，所述第2地上裝置響應于從所述第2無線機接收到所述第2報告信號，指示所述第2無線機根據所述第2通信條件向所述第2地上裝置發(fā)送包含列車位置信息的報告信號。
[0011]發(fā)明效果
[0012]根據本發(fā)明，在列車進入到控制轉移區(qū)間時，指示從第I地上裝置向列車所具有的第I無線機(第I車上無線機)返回第I報告信號，并且，從第I地上裝置指示第2無線機(第2車上無線機)向第2地上裝置發(fā)送第2報告信號。這里，根據第I地上裝置所決定的第I通信條件發(fā)送來自第I車上無線機的第I報告信號，另一方面，根據第2地上裝置所決定的第2通信條件發(fā)送來自第2車上無線機的第2報告信號。因此，即使在第I地上裝置和第2地上裝置之間采用的通信條件不同的情況下，第2地上裝置也能夠有效地接收第2報告信號。并且，第2地上裝置在從第2車上無線機接收到第2報告信號的情況下，響應該第2報告信號，指示第2車上無線機返回包含列車位置信息的報告信號。由此，在從第I地上裝置繼承針對列車控制權(列車控制權)的第2地上裝置中，能夠掌握列車的當前位置，由此，能夠從第I地上裝置向第2地上裝置切換列車控制權。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的一個實施方式所涉及的列車控制裝置的結構圖。
[0014]圖2是示出上述實施方式所涉及的列車控制裝置的動作的說明圖(列車位置Pl)。
[0015]圖3是示出上述列車控制裝置在列車位置P2處的動作的說明圖。
[0016]圖4是示出上述列車控制裝置在列車位置P3處的動作的說明圖。
[0017]圖5是示出上述列車控制裝置在列車位置P4處的動作的說明圖。
[0018]圖6是示出上述列車控制裝置在列車位置P5處的動作的說明圖。
[0019]圖7是示出上述列車控制裝置在列車位置P6處的動作的說明圖。

【具體實施方式】
[0020]下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。
[0021]圖1示出本發(fā)明的一個實施方式所涉及的列車控制裝置的結構。
[0022]在本實施方式中，按照規(guī)定的距離將列車10行駛的列車行駛路徑R分成多個區(qū)間(下面稱為“控制區(qū)間”)，針對各個控制區(qū)間設置有地上裝置22。圖1示出位于上述多個區(qū)間中的I個控制區(qū)間的列車10，用標號22a表示設置在該控制區(qū)間的地上裝置，用標號22b表示設置在列車10的行進方向上與該控制區(qū)間連續(xù)的控制區(qū)間的地上裝置。地上裝置22a和地上裝置22b能夠利用無線或者有線進行連接，并相互發(fā)送接收信號。
[0023]列車10在前頭車廂具有車上無線機(下面稱為“前頭側車上無線機”)14f，并且在末尾車廂具有車上無線機(下面稱為“后部側車上無線機”)14r。列車10的內部所具備的車上裝置12能夠利用前頭側車上無線機14f和后部側車上無線機14r中的一方或者雙方，相對于該控制區(qū)間的地上裝置22a發(fā)送接收信號。前頭側車上無線機14f相當于“第2無線機”，后部側車上無線機14r相當于“第I無線機”。沿著列車行駛路徑R空出規(guī)定的間隔設置有多個地上無線機24、24、…(圖1僅示出該控制區(qū)間具備的I個地上無線機24)，車上裝置12通過地上無線機24從前頭側車上無線機14f和后部側車上無線機14r向地上裝置22a發(fā)送信號。相反，車上裝置12通過地上無線機24和車上無線機14f、14r接收來自地上裝置22a的信號。
[0024]在圖1中，標號CF表示通過前頭側車上無線機14f從地上裝置22a向車上裝置12發(fā)送的信號(指令信號)，標號CR表示通過后部側車上無線機14r從地上裝置22a向車上裝置12發(fā)送的信號(指令信號)。標號RF表示通過前頭側車上無線機14f從車上裝置12向地上裝置22a發(fā)送的信號(報告信號)，標號RR表示通過后部側車上無線機14r從車上裝置12向地上裝置22a發(fā)送的信號(報告信號)。
[0025]列車10在前頭車廂前端部具有車上受電器(下面稱為“車上機”)16，該車上機16的輸出信號被輸入到車上裝置12。車上裝置12利用車上機16檢測關于各個控制區(qū)間設置在地上的地上機26所產生的信號(地上機26的識別編號)，檢測列車10的絕對位置PRS，并且根據產生與車輪的旋轉對應的脈沖信號的速度發(fā)電機18的輸出信號，檢測列車10從絕對位置PRS前進的相對距離VTD。并且，將絕對位置PRS加上行駛的距離VTD，檢測列車10的當前位置P。車上裝置10通過報告信號RF、RR能夠將檢測出的列車位置P發(fā)送給地上裝置22a。
[0026]下面，對本實施方式所涉及的列車控制裝置的動作進行說明。
[0027]圖2?圖7沿著時間序列示出切換針對列車10的控制權所涉及的一系列的控制流程。
[0028]參照圖2進行說明，在本實施方式中，將控制區(qū)間邊界CZI設定為與列車10相關的停止點(下面稱為“列車停止點”)，所述控制區(qū)間邊界CZI是該列車10當前行駛的控制區(qū)間(下面稱為“送出側控制區(qū)間”)CZ1和在列車行進方向上與其連續(xù)的控制區(qū)間(下面稱為“接受側控制區(qū)間”)CZ2之間的邊界，只要后述規(guī)定的條件不完整，就將該列車停止點CZI維持為有效，禁止列車10通過列車停止點CZI。由地上裝置22a向車上裝置12通知列車停止點CZI的存在，在判定為上述規(guī)定的條件完整的情況下，車上裝置12解除關于列車10的列車停止點CZI，另一方面，在除此以外的情況下，執(zhí)行使列車10在列車停止點CZI或者其跟前停止的控制。
[0029]在本實施方式中，進一步在送出側控制區(qū)間CZl中以控制區(qū)間邊界CZI為末端設定控制轉移區(qū)間ZCR，并且在關于列車行進方向的控制轉移區(qū)間ZCR的前面設定接受確認請求區(qū)間WRR。這里，地上無線機24a、24b、24c、24d、…在送出側控制區(qū)間CZl和接受側控制區(qū)間CZ2中的任何一個中都空出相等的恒定間隔進行設置，一個地上無線機(例如，24a)除了相鄰的地上無線機24b以外，還具有能夠進一步向其相鄰的地上無線機24c發(fā)送信號的位置關系。在本實施方式中，控制區(qū)間邊界CZI定位于與送出側控制區(qū)間CZl的末端地上無線裝置24b和接受側控制區(qū)間CZ2的前頭地上無線機24c的雙方相等距離的中間位置。
[0030]圖2示出列車10在送出側控制區(qū)間CZl中行駛于比接受確認請求區(qū)間WRR靠前的位置的狀態(tài)。
[0031]針對行駛在送出側控制區(qū)間CZl的列車10的控制權由管轄該區(qū)間CZl的地上裝置22a保持。地上裝置22a從地上無線機24a向列車10的前頭側車上無線機14f發(fā)送指令信號CF1，并且向后部側車上無線機14r發(fā)送指令信號CR1。該指令信號CFUCRl包含針對列車10的控制信號(例如，列車停止點CZI)。前頭側車上無線機14f響應指令信號CFl而將報告信號RFl返回給地上無線機24a，后部側車上無線機14r響應指令信號CRl而將報告信號RRl返回給地上無線機24a。報告信號RF1、RRl作為與列車位置P相關的信息，包含車上機16檢測出的絕對位置PRS (地上機的識別編號)以及速度發(fā)電機18檢測出的行駛距離VTD。
[0032]圖3示出行駛在送出側控制區(qū)間CZl的列車10靠近接受確認請求區(qū)間WRR的狀態(tài)。
[0033]當列車10的前頭部進入到接受確認請求區(qū)間WRR時，地上裝置22a通過兩地點間線路方式(point to point),向管轄接受側控制區(qū)間CZ2的地上裝置22b發(fā)送接受確認請求信號WCR，請求確認是否能夠接受列車10。地上裝置22b在接收到該信號WCR時，確認在用于列車控制的信號數據列D中是否存在空閑窗口，在存在該空閑窗口的情況下，向地上裝置22a返回包含該窗口的識別編號η的報告信號WCA。該空閑窗口的指定相當于“第2通信條件”。地上裝置22a在從地上裝置22b接收到包含空閑窗口的編號η的報告信號WCA的情況下，向車上裝置12發(fā)送從該列車10的停止點中刪除列車停止點CZI的信號，允許通過控制區(qū)間邊界CZI。該信號的發(fā)送也可以通過指令信號CF1、CRl中的任何一個來進行。在此以外的情況下，如前面所述那樣，使列車10在列車停止點CZI或者其跟前停止。
[0034]圖4示出列車10進一步前進，并靠近控制轉移區(qū)間ZCR的狀態(tài)。
[0035]當列車10的前頭部進入到控制轉移區(qū)間ZCR時，地上裝置22a向前頭側車上無線機Hf發(fā)送指令信號CFl，該指令信號CFl指示將報告信號RF2發(fā)送給地上裝置22b。這里，為了發(fā)送報告信號RF2，分配給前頭側車上無線機14f的窗口是地上裝置22b通過報告信號WCA通知給地上裝置22a的編號η的窗口。另一方面，地上裝置22a向后部側車上無線機14r發(fā)送指令信號CR1，該指令信號CRl指示將報告信號RRl返回給自身(地上裝置22a)。針對后部側車上無線機14r而指定的窗口是關于該列車10的控制而由地上裝置22a自身決定的繼續(xù)的窗口。該繼續(xù)的窗口的指定相當于“第I通信條件”。接收到報告信號RF2的地上裝置22b根據該信號RF2包含的列車位置信息(絕對位置PRS和行駛距離VTD)，檢測列車10的當前位置P。由于向地上裝置22a和地上裝置22b發(fā)送同一內容的列車位置信息，因此，雙方的地上裝置22a、22b能夠共享列車位置P。報告信號RRl相當于“第I報告信號”，報告信號RF2相當于“第2報告信號”。
[0036]圖5示出列車10從圖4所示的位置前進到未靠近接受側控制區(qū)間CZ2的范圍的狀態(tài)。
[0037]在列車10的前頭部進入到控制轉移區(qū)間ZCR、前頭側車上無線機14f最初發(fā)送了報告信號RF2后，地上裝置22a反復向前頭側車上無線機14f發(fā)送了規(guī)定的次數(例如5次)的指示發(fā)送報告信號RF2的指令信號CFl后，停止發(fā)送指令信號CFl。地上裝置22b在確認接收到報告信號RF2時，開始向前頭側車上無線機14f發(fā)送指令信號CF2。這里，為了返回針對指令信號CF2的報告信號RF2，分配給前頭側車上無線機14f的窗口是先向地上裝置22a通知的編號η的窗口。由于針對列車10的控制權繼續(xù)由地上裝置22a保持，因此，地上裝置22a繼續(xù)向后部側車上無線機14r發(fā)送指令信號CRl，并從后部側車上無線機14r繼續(xù)接收報告信號RRl。
[0038]這里，將停止從地上裝置22a發(fā)送指令信號CFl的時機設在報告信號RF2最初的發(fā)送(圖4)后，在停止之前的期間內重復發(fā)送指令信號CFl是為了使地上裝置22b可靠地接收報告信號RF2的冗余措施。因此，如果是僅根據報告信號RF2的最初的I次發(fā)送就能確保地上裝置22b中的接收，則可以根據針對前頭側車上無線機14f的報告信號RF2的最初的發(fā)送指示來停止指令信號CFl的發(fā)送。
[0039]圖6示出列車10靠近接受側控制區(qū)間CZ2的狀態(tài)。
[0040]當列車10的前頭部通過控制區(qū)間邊界CZI并進入到接受側控制區(qū)間CZ2時，管轄送出側控制區(qū)間CZl的地上裝置22a停止針對列車10的控制。另一方面，由于列車10的前頭部通過了控制區(qū)間邊界CZI，管轄接受側控制區(qū)間CZ2的地上裝置22b開始針對列車10的控制。由此，針對列車10的控制權從地上裝置22a轉移到地上裝置22b。這里，地上裝置22b繼承了控制權后，地上裝置22a還繼續(xù)進行與后部側車上無線機14r之間的信號的發(fā)送接收。這是為了:通過從車上裝置12獲取列車位置信息，能夠掌握列車位置P，將其反映給針對列車10后續(xù)的其他的列車的控制。
[0041]圖7示出列車10的后尾部通過控制區(qū)間邊界CZI，列車10整體進入到接受側控制區(qū)間CZ2的狀態(tài)。
[0042]當列車10的后尾部通過控制區(qū)間邊界CZI時，地上裝置22a停止向后部側車上無線機14r發(fā)送指令信號CR1。隨之，也停止從后部側車上無線機14r接收報告信號RRl。因此，通過停止了指令信號CRl的發(fā)送，結束了列車位置P的跟蹤。由于列車10的后尾部通過了控制區(qū)間邊界CZI，地上裝置22b開始向后部側車上無線機14r發(fā)送指令信號CR2，并從后部側車上無線機14r接收響應該指令信號CR2的報告信號RR2。為了返回針對指令信號CR2的報告信號RR2,分配給后部側車上無線機14r的窗口是與報告信號RF2同樣地先向地上裝置22a通知的編號η的窗口。
[0043]這樣，根據本實施方式，當列車10進入到控制轉移區(qū)間ZCR時，從管轄送出側控制區(qū)間CZl的地上裝置22a指示后部側車上無線機14r返回報告信號RR1，并且從地上裝置22a指示前頭側車上無線機14f向管轄接受側控制區(qū)間CZ2的地上裝置22b發(fā)送報告信號RF2。這里，根據列車送出側的地上裝置22a所決定的條件(已經使用的窗口)發(fā)送來自后部側車上無線機14r的報告信號RR1，另一方面，根據列車接受側的地上裝置22b所決定的條件(空閑窗口)發(fā)送來自前頭側車上無線機14f的報告信號RF2。因此，即使在送出側和接受側地上裝置22a、22b采用的通信條件不同的情況下，也能夠在地上裝置22b中有效地接收報告信號RF2。接收到報告信號RF2的地上裝置22b響應該報告信號RF2，指示前頭側車上無線機Hf返回包含列車位置信息的報告信號RF2 (指令信號CF2)。由此，在從地上裝置22a繼承針對列車10的控制權的地上裝置22b中，能夠掌握列車位置P，由此能夠準確地判斷從地上裝置22a向地上裝置22b切換列車控制權的時間點。
[0044]標號說明
[0045]10:列車；12:車上裝置；14f:前頭側車上無線機；14r:后部側車上無線機；16:車上機(受電器)；18:速度發(fā)電機；22a:列車送出側的地上裝置；22b:列車接受側的地上裝置；24(24a?24d):地上無線機；26:地上機；D:信號數據列；R:列車行駛路徑；CF、CR:指令信號；RF、RR:報告信號；WCR:接受確認請求信號；WCA:接受確認報告信號；CZ1:送出側控制區(qū)間；CZ2:接受側控制區(qū)間；CZ1:控制區(qū)間邊界。
【權利要求】
1.一種列車控制裝置，其構成為包含: 第I地上裝置，其設置在列車行駛路徑的第I區(qū)間；以及 第2地上裝置，其設置在所述列車行駛路徑的第2區(qū)間，該第2區(qū)間在列車行進方向上與所述第I區(qū)間連續(xù)， 當列車在所述第I區(qū)間中進入到以所述第I區(qū)間和所述第2區(qū)間的邊界作為末端而確定的控制轉移區(qū)間時，所述第I地上裝置指示該列車所具有的第I無線機根據所述第I地上裝置所決定的第I通信條件，向所述第I地上裝置發(fā)送第I報告信號，另一方面，指示該列車所具有的第2無線機根據所述第2地上裝置所決定的第2通信條件，向所述第2地上裝置發(fā)送第2報告信號， 所述第2地上裝置響應于從所述第2無線機接收到所述第2報告信號，指示所述第2無線機根據所述第2通信條件向所述第2地上裝置發(fā)送包含列車位置信息的報告信號。
2.根據權利要求1所述的列車控制裝置，其中， 所述第I通信條件和所述第2通信條件的內容不同。
3.根據權利要求1所述的列車控制裝置，其中， 所述第I報告信號和所述第2報告信號包含同一內容的列車位置信息。
4.根據權利要求3所述的列車控制裝置，其中， 所述第I地上裝置根據所述第I報告信號包含的列車位置信息，檢測該列車的位置，在根據所述列車的位置檢測到至少前頭部通過了所述邊界時，停止向該列車發(fā)送控制信號， 所述第2地上裝置在根據所述列車的位置檢測到至少前頭部通過了所述邊界時，開始向該列車發(fā)送所述控制信號。
5.根據權利要求4所述的列車控制裝置，其中， 所述第I地上裝置在停止向所述列車發(fā)送控制信號后，持續(xù)檢測所述列車位置而監(jiān)視該列車，直到檢測到該列車的后尾部通過所述邊界為止。
6.根據權利要求1所述的列車控制裝置，其中， 在所述列車相對于所述控制轉移區(qū)間接近到規(guī)定的距離時，所述第I地上裝置請求所述第2地上裝置確認是否能夠接受該列車，在能夠接受的情況下，從所述第2地上裝置接收包含所述第2通信條件的信號。
7.根據權利要求6所述的列車控制裝置，其中， 所述第I地上裝置在針對所述請求而從所述第2地上裝置接收到包含所述第2通信條件的信號的情況以外，向所述第I無線機和所述第2無線機中的至少一方發(fā)送使該列車在所述邊界或者所述邊界跟前停止的信號。
8.根據權利要求1?7中的任何一項所述的列車控制裝置，其中， 在所述列車具有設置在不同車廂上的一對車上無線機的情況下，所述第I無線機是所述一對車上無線機中的后部側所具有的無線機，所述第2無線機是前頭側所具有的無線機。
9.一種列車控制裝置，其構成為包含: 第I地上裝置，其設置在列車行駛路徑的第I區(qū)間；以及 第2地上裝置，其設置在所述列車行駛路徑的第2區(qū)間，該第2區(qū)間在列車行進方向上與所述第I區(qū)間連續(xù)， 所述第I地上裝置根據第I通信條件，與行駛于所述第I區(qū)間的列車之間發(fā)送接收與列車控制有關的信息，另一方面， 在所述列車相對于所述第I區(qū)間和所述第2區(qū)間的邊界接近到規(guī)定的距離時，所述第I地上裝置敦促所述第2地上裝置在能夠接受該列車的情況下，向所述第I地上裝置返回包含所述第2地上裝置所決定的第2通信條件的信號， 在從所述第2地上裝置接收到包含所述第2通信條件的信號的情況下，所述第I地上裝置向所述列車發(fā)送允許該列車通過所述邊界的信號，另一方面，在除此之外的情況下，所述第I地上裝置向所述列車發(fā)送使該列車在所述邊界或者所述邊界跟前停止的信號。
【文檔編號】B61L3/12GK104220318SQ201380017562
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年3月18日 優(yōu)先權日:2012年3月30日
【發(fā)明者】畑崎直紀, 加藤秀幸 申請人:日本信號株式會社