列車控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明構成為具備：車載裝置（1），其設置于在線路（R）上移動的列車，并具備能夠進行無線通信的車載無線裝置（VRS1）；固定無線裝置（WRS1～7、SRS1），其沿著線路（R）配置，且能夠與車載無線裝置（VRS1）之間進行基于時分多址方式的無線通信，在所述時分多址方式下，以只能在預先分配的時隙進行通信的方式進行了時間同步；以及地面裝置（2），其基于通過車載無線裝置（VRS1）和固定無線裝置之間的無線通信所得到的列車（イ）的位置信息，計算出從該列車（イ）至前方列車（ロ）跟前的停止點的距離，車載裝置（1）基于從地面裝置（2）傳送的至停止點的距離而生成從本列車（イ）至停止點的停止模式，并進行行駛控制，使得本列車（イ）以停止模式以下的速度行駛。
【專利說明】列車控制系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及進行列車的行駛控制的列車控制系統(tǒng)，特別是涉及能夠縮小列車間隔來使列車行駛的列車控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]以往，已知進行列車的行駛控制的列車控制系統(tǒng)。作為這種列車控制系統(tǒng)，例如已知在日本特開2002-67957號公報中記載的列車控制系統(tǒng)。該列車控制系統(tǒng)例如構成為，設置例如以數(shù)百米的間隔劃分列車的行駛路徑(軌道)而成的封閉區(qū)間，以各封閉區(qū)間為單位進行列車的行駛控制。
[0003]現(xiàn)有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2002-67957號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的課題
[0007]可是，現(xiàn)有的列車控制系統(tǒng)是以封閉區(qū)間為單位進行的列車的行駛控制，通常，I個封閉區(qū)間被設定為數(shù)百米，因此，無法將本列車與前方列車之間的距離(列車間隔)縮短得小于I個封閉區(qū)間，從而列車間隔變長。
[0008]本發(fā)明正是著眼于上述課題而完成的，其目的在于，在列車控制系統(tǒng)中，提供一種能夠縮小列車間隔來進行列車的行駛控制的列車控制系統(tǒng)。
[0009]用于解決課題的手段
[0010]為了達成上述目的，本發(fā)明的一個方面的列車控制系統(tǒng)構成為，具備:車載裝置，其設置于在鐵道線路上移動的列車，且具備能夠進行無線通信的車載無線裝置；固定無線裝置，其沿著所述鐵道線路配置，且能夠與所述車載無線裝置之間進行基于時分多址方式的無線通信，在所述時分多址方式下，以只能在預先分配的時隙進行通信的方式進行了時間同步；以及地面裝置，其基于通過所述車載無線裝置和所述固定無線裝置之間的所述無線通信所得到的列車的位置信息，計算出從該列車至前方列車跟前的停止點的距離，所述車載裝置基于從所述地面裝置傳送的至所述停止點的距離而生成從本列車至停止點的停止模式，并且進行行駛控制，使得本列車以所述停止模式以下的速度行駛。
[0011]發(fā)明效果
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個方面的列車控制系統(tǒng)，構成為:進行列車的行駛控制，使得列車以停止模式以下的速度行駛，該停止模式是基于至前方列車跟前的停止點的距離而生成的，所述至前方列車跟前的停止點的距離是通過固定無線裝置和車載無線裝置之間的基于時分多址方式的無線通信所得到的。因此，能夠使列車行進至前方列車的跟前的停止點，通過適當設定該停止點的位置，能夠在確保安全性的同時縮小與前方列車的間隔(列車間隔)。【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是示出本發(fā)明的列車控制系統(tǒng)的一個實施方式的框圖。
[0014]圖2是用于對由上述實施方式的列車控制系統(tǒng)實現(xiàn)的列車的行駛控制進行說明的說明圖。
[0015]圖3是示出在上述實施方式的無線通信中被分配給固定無線裝置和車載無線裝置的時隙的說明圖。
【具體實施方式】
[0016]以下，根據(jù)附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。
[0017]圖1是示出本發(fā)明的列車控制系統(tǒng)的一個實施方式的框圖。[0018]在圖1中，本實施方式的列車控制系統(tǒng)10是進行列車的行駛控制的系統(tǒng)，其構成為具備:具有車載無線裝置VRSl的車載裝置1、多個沿線無線裝置WRSl~WRS7、站點無線裝置SRSl、以及地面裝置2。并且，在本實施方式中，上述站點無線裝置SRSl和沿線無線裝置WRSl~WRS7相當于本發(fā)明的固定無線裝置。
[0019]所述車載裝置I設置于在鐵道線路R上移動的列車，所述車載裝置I進行本列車的行駛控制，并且檢測本列車的位置，所述車載裝置I例如構成為具備車載無線裝置VRSl和車載裝置主體VCl。
[0020]所述車載無線裝置VRSl能夠一邊移動一邊與所述多個沿線無線裝置WRSl~WRS7及站點無線裝置SRSl之間進行各種信息的無線通信，所述車載無線裝置VRSl與車載裝置主體VCl連接。
[0021 ] 所述車載裝置主體VCl例如通過有線電纜與車載無線裝置VRSl連接，該車載裝置主體VCl基于由該車載無線裝置VRSl收到的各種信息，進行本列車的行駛控制，并且檢測本列車的列車位置。
[0022]車載裝置主體VCl利用車載無線裝置VRSl和固定無線裝置(WRSI~WRS7、SRSl)之間的無線通信來檢測本列車的列車位置，并將該列車位置的信息經(jīng)由車載無線裝置VRSl和固定無線裝置(WRS1~WRS7、SRSl)傳送到地面裝置2。傳送到地面裝置2的列車“、”的位置信息被用于計算從該列車“ 4 ”至前方列車“ 口”跟前的停止點(參照圖2)的距離。
[0023]具體來說，車載裝置主體VCl構成為，根據(jù)車載無線裝置VRSl和固定無線裝置之間以無線方式收發(fā)的電波的傳播延遲時間，來測定(測距)固定無線裝置與車載無線裝置VRSl之間的距離，并且，例如基于該測距結果和預先存儲于車載裝置主體VCl的各沿線無線裝置的位置信息，檢測本列車的列車位置，將該列車位置的信息經(jīng)由各固定無線裝置發(fā)送到地面裝置2。
[0024]此外，車載裝置主體VCl基于從地面裝置2傳送的至上述停止點的距離而生成從本列車“ ^ ”至停止點的停止模式(參照圖2)，并且以使本列車“、”以停止模式以下的速度行駛的方式進行行駛控制。該停止模式是直至本列車“ 4 ”到達停止點并停止為止的速度的模式，例如，如圖2所示，是這樣的模式:列車速度隨著接近停止點而降低，并在停止點處變?yōu)榱恪?br> [0025]所述站點無線裝置SRSl例如設置于車站站點，其通過有線電纜與地面裝置2連接，從地面裝置2向沿線無線裝置側(cè)發(fā)送針對列車或沿線無線裝置的控制信息或控制指令，并從沿線無線裝置側(cè)以無線方式接收從列車或沿線無線裝置向地面裝置2發(fā)送的信
肩、O
[0026]所述沿線無線裝置WRSl~WRS7與車載無線裝置VRSl和站點無線裝置SRSl進行各種信息的收發(fā)，所述沿線無線裝置WRSl~WRS7沿著鐵道線路R隔開間隔地配置有多個，所述沿線無線裝置WRSl~WRS7是彼此相鄰的沿線無線裝置進行無線通信來中轉(zhuǎn)并傳遞信息的傳播型的無線裝置。這些固定無線裝置(WRS1~WRS7、SRS1)和車載無線裝置VRSl之間的各無線通信通過后述的時分多址(TDMA)方式進行。
[0027]所述地面裝置2基于通過車載無線裝置VRSl和固定無線裝置之間的無線通信所得到的列車的位置信息，來計算從該列車“、”至前方列車“口”跟前的停止點的距離，并且所述地面裝置2構成為，將計算出的至停止點的距離的信息經(jīng)由車載無線裝置VRSUMA無線裝置SRSl和多個沿線無線裝置WRSl~WRS7發(fā)送至車載裝置主體VCl。并且，在本實施方式中，如圖2所示，所述停止點的位置是被設定在與前方列車“ 口 ”的后端相距預先設定的富余距離d0的跟前處的位置。
[0028]此外，地面裝置2還具備對車載無線裝置VRS1、站點無線裝置SRSl和多個沿線無線裝置WRSl~WRS7的通信進行控制和管理的功能，地面裝置2對各無線裝置的通信進行控制和管理，使得車載無線裝置和固定無線裝置以時分多址(TDMA)方式進行通信，在該時分多址(TDMA)方式下，以只能在預先分配的時隙進行通信的方式進行了時間同步。
[0029]如圖3所示，這樣構建的各無線裝置(VRS1、WRSl~WRS7、SRSl)之間的無線通信的網(wǎng)絡(TDMA網(wǎng)絡)被控制為:以將I個周期T (msec:毫秒)分割成N個所得到的T / N(ms)完成I次發(fā)送。例如像t0、tl、t2、…tn這樣對N個單位時間標注了連續(xù)的編號。當?shù)竭_最后的tn時返回t0，并`使它們反復。作為一般的形式，以ti (O≤i≤≤N-1)來表示該t0、tl、t2、…如，將該ti稱為時隙，將i稱為時隙編號。并且，N是時隙數(shù)。例如，將I個周期T (msec)設定為500msec,將時隙數(shù)N設定為256,將I個時隙T / N設定為約2msec。另外，周期T、時隙數(shù)N和時隙T / N不限于此，可以進行適當設定。
[0030]所述無線通信網(wǎng)絡(TDMA網(wǎng)絡)的I個周期T例如被劃分成以下這樣的時間塊等而構成:測距時間塊，其用于進行車載無線裝置VRSl與由地面裝置2選擇的兩個沿線無線裝置WRS之間的測距；VRS發(fā)送時間塊，在該VRS發(fā)送時間塊中，車載無線裝置VRSl成為發(fā)信源；以及同步時間塊，其用于取得各無線裝置的收發(fā)動作的同步。并且，各時間塊由規(guī)定數(shù)量的時隙構成。
[0031]此外，地面裝置2還具有選擇用于與車載無線裝置VRSl之間進行測距用的無線收發(fā)的固定無線裝置的功能。地面裝置2例如識別列車的初始位置，并基于來自車載裝置I的列車位置的信息，追隨列車的移動而實時地識別列車位置，選擇其附近的前后兩個固定無線裝置作為用于與車載無線裝置VRSl之間進行測距用的收發(fā)的測距無線組。并且，地面裝置2例如將針對選擇出的測距無線組和車載無線裝置VRSl的測距指令經(jīng)由站點無線裝置SRSl和沿線無線裝置進行發(fā)送。例如，如圖1所示，在列車“、”位于沿線無線裝置WRS6和沿線無線裝置WRS7之間的情況下，地面裝置2選擇WRS6和WRS7作為測距無線組，并發(fā)送針對該測距無線組(WRS6-WRS7)和列車“、”的車載無線裝置VRSl的測距指令。
[0032]接下來，根據(jù)圖1~圖3對本實施方式的列車控制系統(tǒng)10的列車位置的檢測動作和行駛控制的動作進行說明。另外，如圖1所示，對列車“、”在沿線無線裝置WRS6和沿線無線裝置WRS7之間行駛、且前方列車“ 口 ”在沿線無線裝置WRSl和沿線無線裝置WRS2之間行駛的情況下的列車“ 4 ”的位置檢測和行駛控制進行說明。前方列車“ 口 ”的行駛控制是基于前方列車“ 口 ”的前方的列車(未圖示)的位置而與列車“、”同樣地進行的，所以省略說明。此外，地面裝置2根據(jù)上次的來自車載裝置I的列車位置信息，識別出列車“、”正在沿線無線裝置WRS6和沿線無線裝置WRS7之間行駛，在下面對此進行說明。
[0033]首先，對列車位置的檢測動作進行說明。
[0034]地面裝置2選擇WRS6和WRS7作為列車“、”的車載無線裝置VRSl附近的前后兩個沿線無線裝置，并生成針對該測距無線組(WRS6-WRS7)和列車“ ^ ”的車載無線裝置VRSl的測距指令。此外，地面裝置2選擇WRSl和WRS2作為前方列車“ 口 ”的車載無線裝置VRSl附近的前后兩個沿線無線裝置，并生成針對該測距無線組(WRS1-WRS2)和前方列車“ 口 ”的車載無線裝置VRSl的測距指令。由地面裝置2生成的測距指令經(jīng)由有線電纜被發(fā)送至站點無線裝置SRS1。站點無線裝置SRSl在到達分配給自己的發(fā)送用時隙的時間時將收到的測距指令以無線方式發(fā)送到第I沿線無線裝置WRSl，第2沿線無線裝置WRS2在相同的時隙接收測距指令。第2沿線無線裝置在到達分配給自己的發(fā)送用時隙的時間時將收到的測距指令以無線方式發(fā)送到與其相鄰的第3沿線無線裝置WRS。以下，同樣地在沿線無線裝置之間進行收發(fā)，將信息依次中轉(zhuǎn)并傳遞至該網(wǎng)絡的控制區(qū)域的末端的沿線無線裝置。
[0035]在此，如圖1所示，在依次傳播來的指令中包含針對自身的指令的情況下，各沿線無線裝置WRSl~WRS7和車載無線裝置VRSl執(zhí)行該指令。由于包含以自身作為指令對象的指令，因此，在到達測距時間塊中的規(guī)定的時隙的時間時，列車“ 4 ”的車載無線裝置VRSl和測距無線裝置組WRS6-WRS7執(zhí)行測距用的無線收發(fā)。列車“、”的車載裝置主體VCl根據(jù)該測距用的無線電波的傳播延遲時間來分別測定無線裝置之間(WRS6-VRS1、WRS7-VRS1)的距離，并根據(jù)該測距結果和預先存儲于存儲部(未圖示)的各沿線無線裝置的位置信息來檢測本列車“ 4 ”的列車位置。列車“ 4 ”的車載無線裝置VRSl在到達分配給自己的發(fā)送用時隙的時間時發(fā)送本列車”的列車位置信息。列車位置信息被位于距車載無線裝置VRSl最近的位置的沿線無線裝置收到。收到列車位置信息的沿線無線裝置在到達分配給自己的發(fā)送用時隙的時間時將收到的列車位置信息向站點無線裝置SRSl的方向發(fā)送。該發(fā)送的列車位置信息通過在與站點無線裝置SRSl之間存在的沿線無線裝置，如前述那樣以時間分割的方式依次中轉(zhuǎn)，并經(jīng)由站點無線裝置SRSl和有線電纜被發(fā)送到地面裝置2。這樣，來自地面裝置2的信息和來自列車的信息的傳遞方向彼此反向。
[0036]此外，由于包含以自身作為指令對象的指令，因此，在到達測距時間塊中的規(guī)定的時隙的時間時，前方列車“ 口 ”的車載無線裝置VRSl和測距無線裝置組WRS1-WRS2執(zhí)行測距用的無線收發(fā)。前方列車“ 口 ”的車載裝置主體VCl根據(jù)無線裝置之間(WRS1-VRS1、WRS2-VRS1)的測距結果和預先存儲于存儲部的各沿線無線裝置的位置信息來檢測前方列車“口”的列車位置。前方列車“ 口 ”的車載裝置主體VCl將檢測出的列車位置的信息經(jīng)由各固定無線裝置發(fā)送到地面裝置2。例如，如圖2所示，在列車“ 4 ”和前方列車“口 ”行駛時，車載裝置主體VCl實 時地檢測各時刻(T1、T2、T3、…)處的本列車“、”和前方列車“口”的列車位置，并隨時將該列車位置信息經(jīng)由各無線裝置(車載無線裝置和固定無線裝置)發(fā)送到地面裝置2。[0037]接下來，對列車的行駛控制的動作進行說明。
[0038]地面裝置2根據(jù)從列車“、”和前方列車“ 口 ”的車載裝置I經(jīng)由各固定無線裝置傳送的各列車位置信息，來計算從列車”至前方列車“口”跟前的停止點的距離。然后，地面裝置2將計算出的至停止點的距離的信息以與測距指令相同的方式經(jīng)由站點無線裝置SRSl、多個沿線無線裝置WRSl~WRS7和車載無線裝置VRSl發(fā)送到車載裝置主體VCl。
[0039]車載裝置主體VCl根據(jù)從地面裝置2傳送的至停止點的距離而生成從本列車“、”至停止點的停止模式(參照圖2)，并且進行行駛控制，使得本列車“ 4 ”以停止模式以下的速度行駛。車載裝置主體VCl例如將富余距離d0設定得比現(xiàn)有的I個固定封閉區(qū)間長度(例如數(shù)百m)短，并且進行行駛控制，以使列車“、”行進至前方列車“ 口 ”的后端的極限位置而停止。并且，車載裝置主體VCl根據(jù)各時刻的距離信息分別生成各時刻(T1、T2、T3、…)的停止模式。這樣，停止模式根據(jù)離前方列車的距離而隨時更新。
[0040]根據(jù)上述實施方式的列車控制系統(tǒng)10，構成為:進行列車的行駛控制，使得列車以停止模式以下的速度行駛，該停止模式是基于至前方列車跟前的停止點的距離而生成的，所述至前方列車跟前的停止點的距離是通過固定無線裝置和車載無線裝置之間的基于時分多址方式的無線通信所得到的。因此，能夠使列車行進至前方列車跟前的停止點，通過適當設定該停止點的位置，能夠在維持安全性的同時縮小與前方列車的間隔(列車間隔)。
[0041]在本實施方式中，對在車載裝置側(cè)進行列車位置的檢測、并將列車信息從車載裝置I傳遞到地面裝置2的情況進行了說明，但不限于此，例如也可以構成為在地面裝置側(cè)進行各列車位置的檢測，并從地面裝置2將基于該檢測結果的列車位置信息傳送到各列車的車載裝置I。
[0042]另外，在本實施方式中，將沿線無線裝置設定為7臺進行了說明，但沿線無線裝置的設置臺數(shù)當然不限于此，例如可以根據(jù)地面裝置2的控制對象區(qū)域的長度來增減沿線無線裝置的臺數(shù)。
[0043]標號說明
`[0044]1:車載裝置；
[0045]2:地面裝置；
[0046]10:列車控制系統(tǒng)；
[0047]SRSl:站點無線裝置；
[0048]WRSl~WRS7:沿線無線裝置；
[0049]VRSl:車載無線裝置；
[0050]R:鐵道線路；
[0051]口:前方列車。
【權利要求】
1.一種列車控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述列車控制系統(tǒng)構成為具備: 車載裝置，其設置于在鐵道線路上移動的列車，且具備能夠進行無線通信的車載無線裝置； 固定無線裝置，其沿著所述鐵道線路配置，且能夠與所述車載無線裝置之間進行基于時分多址方式的無線通信，在所述時分多址方式下，以只能在預先分配的時隙進行通信的方式進行了時間同步；以及 地面裝置，其基于通過所述車載無線裝置和所述固定無線裝置之間的所述無線通信所得到的列車的位置信息，計算出從該列車至前方列車跟前的停止點的距離， 所述車載裝置基于從所述地面裝置傳送的至所述停止點的距離而生成從本列車至停止點的停止模式，并且進行行駛控制，使得本列車以所述停止模式以下的速度行駛。
2.根據(jù)權利要求1所述的列車控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述停止點的位置是被設定在與所述前方列車的后端相距預先設定的富余距離量的跟前處的位置。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的列車控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述車載裝置檢測本列車的列車位置，并將該列車位置的信息經(jīng)由所述車載無線裝置和所述固定無線裝置傳送至所述地面裝置。
【文檔編號】B60L15/40GK103826910SQ201280046463
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年9月25日 優(yōu)先權日:2011年9月30日
【發(fā)明者】山田武史 申請人:日本信號株式會社