JP2008024146A

JP2008024146A - 列車ドア開許可範囲の計算システム

Info

Publication number: JP2008024146A
Application number: JP2006198704A
Authority: JP
Inventors: Jun Murai; 純村井
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2006-07-20
Filing date: 2006-07-20
Publication date: 2008-02-07

Abstract

【課題】新ＡＴＣの現状システムを極力利用し、しかも高精度かつフェールセーフを兼ね備えたシンプルな構成のドア開許可範囲の計算システムを提供する。
【解決手段】本発明は、ＴＰが送信する絶対位置情報に、プラットフォーム中央という特殊情報ビットを追加し、通常の積算誤差の最大値を変化させることによって、ＴＰを必要以上に増やすことなく、現在位置計算を実現し、ドア制御の安全性を確保するドア開許可範囲の計算システムを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＡＴＣを利用する列車ドア開許可範囲計算システムに関する。

新ＡＴＣは列車速度を安全制御するシステムであり、現在速度と現在位置を高精度かつフェールセーフに計算する機能を持つ。新ＡＴＣシステムは列車位置を正確かつ安全に計算するため、トランスポンダ（ＴＰ）と呼ばれる定点情報（絶対位置情報）を利用している。新ＡＴＣシステムは、車輪の回転数に比例した周波数パルスを速度センサ（ＴＧ）から入力し、現在速度および移動距離を常時計算している。ところが、実際の走行においては、車輪径の誤差、計算周期に伴う誤差、空転滑走に伴う誤差が発生し、これらを補正するためにトランスポンダ（ＴＰ）を使って、任意の間隔で現在位置（絶対位置）の補正をかけている。システムによって異なるが、約６００ｍおきにＴＰで補正し、また、駅構内では図３に示すように、例えば３００ｍおきにトランスポンダＴＰを設置して補正している。

ところが、プラットフォーム２で列車１を停止させ、ドア開させるためには停止位置を厳密にする必要がある。そのため、ドア開の許可範囲を計算する場合、図４に示したように、誤差が蓄積しないようにさらに多くのトランスポンダＴＰ４，ＴＰ５を設置し、位置補正をさらに狭間隔（例えば、数十ｍおき）にすることが解決策として簡単に想到できるものである。しかしながら、それでは設置するＴＰの数が増えてしまい、コスト的にも、またハードウェアが増加するので保守管理上も好ましくない。

一方、高精度な速度センサや地上システムを新たに設置することにより列車の正確な位置を把握し、プラットフォームの厳密な停止位置でドア開できるようにする列車ドア開許可範囲の計算システムを構築することは困難なことではない。しかしながら、現行システムからかけ離れた新規なシステムを導入することは経済的に現実的ではない。

本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされたもので、追加システムを必要とせず、新ＡＴＣの現状システムを極力利用したドア開許可範囲の計算システムであって、高精度かつフェールセーフを兼ね備えたシンプルなシステム構成を特徴とするドア開許可範囲の計算システムを提供することを目的とする。

本発明は、列車速度を検出する速度センサと、ドア方向判定に必要な軌道回路情報を受信するアンテナと、前記アンテナにて受信した軌道回路情報から前記データベースを検索してプラットフォーム方向を判断するプラットフォーム方向判定手段と、プラットフォームの両端部それぞれに対応して設置されていて、列車絶対位置情報を送信する第１のトランスポンダと、前記プラットフォームの中間部に対応して設置されていて、列車絶対位置情報とプラットフォーム中間位置を指示する情報とを送信する第２のトランスポンダと、前記速度センサからの列車速度を基に列車位置を計算し、かつ、前記第１のトランスポンダからの列車絶対位置情報を受信した時に前記計算した列車位置を前記列車絶対位置情報にて置換え、かつ当該列車位置に所定の第１の誤差量を上乗せして補正された列車位置とし、かつ、前記第２のトランスポンダからの列車絶対位置情報を受信した時に前記計算した列車位置を前記列車絶対位置情報にて置換え、かつ当該列車位置に前記第１の誤差量よりも小さい所定の第２の誤差量を上乗せして補正された列車位置とする列車位置計算手段と、列車長、ドア寸法、プラットフォーム方向を登録するデータベースと、前記データベースのデータを参照し、前記速度センサの検出する速度が０になった時に前記列車位置計算手段の計算する補正された列車位置と所定の停止位置とを比較し、その差がドア開制御許容範囲内にある時にドア開許可と判定し、かつ前記開閉制御ドア方向を判定するドア開許可判定手段とを備えた列車ドア開許可範囲の計算システムを特徴とする。

本発明のドア開許可範囲の計算システムによれば、トランスポンダが送信する絶対位置情報に、プラットフォーム中央という特殊情報を追加し、通常の積算誤差の最大値を変化させることによって、トランスポンダの設置数を必要以上に増やさなくても正確な現在位置計算ができ、ドア開閉制御の安全性を確保することができる。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。図３において、列車１が順方向に進行してプラットフォーム２に停車する場合、車上システム１０側では順方向時には車上受信器ＲＶ２（逆方向時には車上受信器ＲＶ１）を使用し、地上システム側に設置されている順方向手前から順にトランスポンダＴＰ１〜ＴＰ３と通信するものとする。

図１は、本発明の１つの実施の形態の列車ドア開許可範囲の計算システムの構成を示している。車上システム１０は、車上受信器ＲＶ２から信号を入力し、同装置内で演算した計算位置とトランスポンダＴＰ１〜ＴＰ３の送信してきた絶対位置とを比較して列車位置を補正する列車位置補正部１１、車両の車輪１２の回転速度を検出する速度センサ１３から列車速度を演算する列車速度計算部１４、当該列車や路線に関連する諸データを保持するデータベース１５、地上設備からの諸信号を受信するＡＴＣアンテナ１６、このＡＴＣアンテナ１６が受信した情報からプラットフォームの方向、つまり列車の進行方向の右／左いずれにプラットフォームがあるのかを特定するプラットフォーム検索部１７、ドア開許可範囲に列車が停止したかどうか判定する判定処理部１８を備えている。この判定処理部１８は、ドア開許可の判定結果をドア制御機器１９、運転士支援機器２０に送信する。

次に、上記構成の列車ドア開許可範囲の計算システムの動作について説明する。図２に示すように、車上システム１０は、列車１の進行に従い、車上受信器ＲＶ２が手前のトランスポンダＴＰ１を受信したときに列車位置補正部１１にて絶対位置補正を実行して、例えば、起点から２１６．２９２ｋｍに設定する。さらに進行して、プラットフォーム中間点のトランスポンダＴＰ２の直前の走行地点においては、速度センサ１３からの信号を基に手前のトランスポンダＴＰ１の存在地点２１６．２９２ｋｍからの追加進行距離を求め、これに最悪誤差１０ｍを想定してプラスし、現在列車位置をリアルタイムに計算する。

次に、車上受信器ＲＶ２がプラットフォーム中間点のトランスポンダＴＰ２を受信すると、車上システム１０の列車位置補正部１１にて同時に起点から２１６．５９２ｋｍに位置補正する。これと共に、中間点のトランスポンダＴＰ２は特別ビットとして「プラットフォーム中央ビット」を送信しており、車上受信器ＲＶ２はこれをも受信しているので、車上システム１０の列車位置補正部１１は、その受信以降、プラットフォーム２の最終点位置のトランスポンダＴＰ３までは想定される最悪誤差を３．５ｍに変更し、中間地点２１６．５９２ｋｍからの追加進行距離を速度センサ１３からの信号を基にして求め、これに最悪誤差３．５ｍを想定してプラスし、現在列車位置をリアルタイムに計算する。

尚、ここで、想定される最悪誤差はトランスポンダＴＰの設置間隔と現車試験による経験値から設置間隔の約１％程度である。そこでトランスポンダＴＰ２にはトランスポンダＴＰ１とトランスポンダＴＰ３には付帯しない「プラットフォーム中央ビット」を付帯させておき、車上システム１０はこの特別ビットを判断して列車位置の計算値に用いる最悪誤差を決定する。つまり、通常の列車停止位置においてはトランスポンダＴＰ３を受信する直前に速度０ｋｍ／ｈとなり、リアルタイムに計算された最終列車位置に３．５ｍが加算されてドアの判定処理に移行する。

判定処理部１８は、ドア開許可の判定処理においては、データベース１５に登録されている列車長、ドア寸法を参照し、ドアの開閉制御が可能な範囲に停車したか否かのチェックを行い、ドア開閉制御が可能な範囲内であればプラットフォーム検索部１７が決定した右／左の一方のドアの開閉制御を可と判定し、ドア制御機器１９、運転士支援機器２０に指令する。

プラットフォーム２を列車１がオーバーランし、車上受信器ＲＶ２が順方向奥側のトランスポンダＴＰ３を受信してしまった場合は、その位置補正によりデータベースの許可範囲外として判定し、ドア制御を防護する。

プラットフォーム検索部１７によるプラットフォームの方向（右／左）判定は、軌道回路情報に付帯されたドア方向をデータベース１５に登録しておき、ＡＴＣアンテナ１６から入力される軌道回路情報から検索して判定する。

尚、上記実施の形態では、プラットフォーム２の方向（右／左）を検索するのはＡＴＣアンテナ１６を用いた軌道回路情報を連続的に受信することで実現したが、プラットフォーム中央のトランスポンダＴＰ２にドア方向を示すデータのための特別ビットをさらに追加することで、点制御的に判定することも可能である。

本発明の１つの実施の形態の列車ドア開許可範囲の計算システムの車上システムの機能構成を示すブロック図。上記実施の形態による列車ドア開許可範囲の計算動作の説明図。一般的な列車システムにおけるプラットフォームでのトランスポンダの配置例のブロック図。列車ドア開許可範囲の計算をより厳密にするために提案された列車システムにおけるプラットフォームでのトランスポンダの配置例のブロック図。

符号の説明

１０列車
１１列車位置補正部
１２車輪
１３速度センサ
１４列車速度計算部
１５データベース
１６ＡＴＣアンテナ
１７プラットフォーム方向検索部
１８判定処理部
１９ドア開閉制御器
２０運転士支援機器

Claims

列車速度を検出する速度センサと、
ドア方向判定に必要な軌道回路情報を受信するアンテナと、
前記アンテナにて受信した軌道回路情報から前記データベースを検索してプラットフォーム方向を判断するプラットフォーム方向判定手段と、
プラットフォームの両端部それぞれに対応して設置されていて、列車絶対位置情報を送信する第１のトランスポンダと、
前記プラットフォームの中間部に対応して設置されていて、列車絶対位置情報とプラットフォーム中間位置を指示する情報とを送信する第２のトランスポンダと、
前記速度センサからの列車速度を基に列車位置を計算し、かつ、前記第１のトランスポンダからの列車絶対位置情報を受信した時に前記計算した列車位置を前記列車絶対位置情報にて置換え、かつ当該列車位置に所定の第１の誤差量を上乗せして補正された列車位置とし、かつ、前記第２のトランスポンダからの列車絶対位置情報を受信した時に前記計算した列車位置を前記列車絶対位置情報にて置換え、かつ当該列車位置に前記第１の誤差量よりも小さい所定の第２の誤差量を上乗せして補正された列車位置とする列車位置計算手段と、
列車長、ドア寸法、プラットフォーム方向を登録するデータベースと、
前記データベースのデータを参照し、前記速度センサの検出する速度が０になった時に前記列車位置計算手段の計算する補正された列車位置と所定の停止位置とを比較し、その差がドア開制御許容範囲内にある時にドア開許可と判定し、かつ前記開閉制御ドア方向を判定するドア開許可判定手段とを備えた列車ドア開許可範囲の計算システム。
前記第１の誤差量は１０ｍ、前記第２の誤差量は３．５ｍとしたことを特徴とする請求項１に記載の列車ドア開許可範囲の計算システム。