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KR101470782B1 - 열차 점유 추측 범위 확정 장치, 차상 장치 및 열차 점유 추측 범위 확정 방법 - Google Patents

열차 점유 추측 범위 확정 장치, 차상 장치 및 열차 점유 추측 범위 확정 방법 Download PDF

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KR101470782B1
KR101470782B1 KR1020137023166A KR20137023166A KR101470782B1 KR 101470782 B1 KR101470782 B1 KR 101470782B1 KR 1020137023166 A KR1020137023166 A KR 1020137023166A KR 20137023166 A KR20137023166 A KR 20137023166A KR 101470782 B1 KR101470782 B1 KR 101470782B1
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KR
South Korea
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train
range
corrector
correction
unit
Prior art date
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KR1020137023166A
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토모노리 이타가키
후미오 하시모토
타모츠 요코야마
토시후미 니시
Original Assignee
가부시끼가이샤교산세이사꾸쇼
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Publication date
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Abstract

차상(車上)이 검지한 열차 위치를 지상에 송신함으로써 열차의 재선 관리를 행하는 무선 열차 제어 시스템에서, 보정자에 의한 위치 보정을 행할 때에 생길 수 있는 재선 검지의 문제를 해결하기 위한 것이다.
차상 장치(20)에서는, 예를 들면 속도발전기(12)의 회전수를 계수함으로써 열차 위치를 측정하고, 이 열차 위치를 기초로, 자체열차가 존재할 가능성이 있는 열차 점유 추측 범위를 확정하여 지상 장치(30)에 송신한다. 또한, 보정자(50)의 설치 지점을 통과시에는, 당해 보정자(50)와의 통신 결과를 기초로 열차 위치를 보정한다. 그리고, 이 보정자(50)에 의한 열차 위치의 보정이 후퇴 방향의 보정으로 된 경우에는, 최신의 열차 위치가 보정 직전의 열차 위치에 도달할 때까지는, 보정 직전의 열차 위치를 기초로 열차 점유 추측 범위를 확정·송신하고, 최신의 열차 위치가 보정 직전의 열차 위치에 도달하면, 이후는, 최신의 열차 위치를 기초로 열차 점유 추측 범위를 확정·송신한다.

Description

열차 점유 추측 범위 확정 장치, 차상 장치 및 열차 점유 추측 범위 확정 방법{ESTIMATED TRAIN OCCUPANCY RANGE DETERMINATION DEVICE, ONBOARD SYSTEM, AND ESTIMATED TRAIN OCCUPANCY RANGE DETERMINATION METHOD}
본 발명은, 열차가 존재할 가능성이 있는 열차 점유 추측 범위를 확정하는 열차 점유 추측 범위 확정 장치 등에 관한 것이다.
근래, 궤도 회로를 불필요하게 하고, 차상(車上) 장치에서 측정한 열차의 위치 정보를 지상(地上) 장치에 무선 통신함으로써 지상 측에서 열차의 위치를 검지하고, 열차를 제어하는 CBTC(Communication Based Train Control) 시스템의 개발이 진행되고 있다.
차상 장치에서의 열차 위치의 측정은, 예를 들면 차축에 부착된 속도발전기의 회전수의 계측치를 기초로 행하여지고, 측정된 열차 위치는 측정 오차를 포함한다. 이 때문에, 열차의 전후에 여유 거리(열차길이 보정치)를 부가하고, 실제의 열차길이보다 긴 범위를 열차길이로 간주하고, 지상 장치에서의 재선(在線) 검지에 이용하는 기술이 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
특허 문헌 1 : 일본 특허 제4575807호 공보
또한, 차상 장치에서 측정된 열차 위치의 측정 오차를 감소시키기 위해, 궤도에 설치하는 보정자(補正子)의 통과시에, 그 보정자와 통신하여 취득한 설치 위치(절대 위치)를 기초로, 열차 위치를 보정하는 것이 일반적으로 행하여지고 있다.
그러나, 보정자에 의한 위치 보정을 행하면, 보정의 전후에서 열차 위치가 변화(전진/후퇴)할 수 있다. 이 때문에, CBTC 시스템에서, 지상 장치는 차상 장치로부터 수신한 열차 위치를 기초로 폐색 구간 단위로 재선 검지를 하고 있는데, 이 보정의 전후에서 열차 위치가 변화함으로써, 열차의 재선 검지에 부적합함이 생기는 경우가 있다.
구체적으로는, 차상 장치에서 측정한 열차 위치가 실제의 열차 위치보다 전방인 경우, 보정자의 통과에 의해 열차 위치가 후퇴하는 보정이 이루어진다. 예를 들면, 보정 전은, 열차의 최후미가 제1의 폐색 구간을 넘어서 제2의 폐색 구간에 존재한다고 한다. 그러나, 후퇴 방향의 보정에 의해, 열차의 최후미의 위치가 되돌아와, 제1의 폐색 구간에 존재하는 일이 있다. 이 경우, 제1의 폐색 구간의 재선 상태는, 보정 전은 비재선, 보정 후는 재선이 된다. 즉, 실제로는 열차는 전진하여 있고, 열차의 진출에 의해 비재선으로 되어야 할 제1의 폐색 구간이, 재차, 당해 열차에 의해 재선이 된다. 그러면, 제1의 폐색 구간에 진입하려고 하고 있던 후속 열차는, 진입 가능하여야 할 제1의 폐색 구간이 돌연 진입 불가능하게 되어, 급브레이크를 걸 필요가 생긴다는 부적합함이 생긴다. 또한, 후퇴 방향으로의 보정이 아니라, 열차 위치를 전진 방향으로 보정하는 경우에도 부적합함은 생길 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 차상이 검지한 열차 위치를 지상에 송신함으로써 열차의 재선 관리를 행하는 무선 열차 제어 시스템에서, 보정자에 의한 위치 보정할 때에 생길 수 있는 재선 검지의 문제에 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 제1의 발명은,
열차 위치를 측정하는 측정부와, 보정자가 설치된 설치 지점을 통과할 때에 상기 보정자와 통신을 행하는 보정자 통신부와, 상기 보정자 통신부에 의한 통신 결과에 의거하여 상기 열차 위치를 보정하는 보정부를 구비한 열차에 관한 당해 열차가 존재할 가능성이 있는 열차 점유 추측 범위를 확정하는 열차 점유 추측 범위 확정 장치로서,
상기 열차 위치의 후퇴 방향으로의 보정이 이루어진 것을 검출하는 검출부와, 상기 열차 위치를 이용하여 상기 열차 점유 추측 범위를 확정하는 확정부를 구비하고, 상기 확정부는, 상기 검출부에 의한 검출이 이루어진 경우에는, 최신의 상기 열차 위치가 상기 후퇴 방향으로의 보정 직전의 상기 열차 위치에 도달할 때까지의 동안, 상기 열차 점유 추측 범위의 위치를 부동(不動)으로 하는 제어를 행하는, 열차 점유 추측 범위 확정 장치이다.
또한, 다른 발명으로서,
열차 위치를 측정하는 측정부와, 보정자가 설치된 설치 지점을 통과할 때에 상기 보정자와 통신을 행하는 보정자 통신부와, 상기 보정자 통신부에 의한 통신 결과에 의거하여 상기 열차 위치를 보정하는 보정부를 구비한 열차에 관한 당해 열차가 존재할 가능성이 있는 열차 점유 추측 범위를 확정하기 위한 열차 점유 추측 범위 확정 방법으로서,
상기 열차 위치의 후퇴 방향으로의 보정이 이루어진 것을 검출하는 것과, 상기 열차 위치를 이용하여 상기 열차 점유 추측 범위를 확정하는 것과, 상기 검출이 이루어진 경우에, 최신의 상기 열차 위치가 상기 후퇴 방향으로의 보정 직전의 상기 열차 위치에 도달할 때까지의 동안, 상기 열차 점유 추측 범위의 위치를 부동으로 하는 것을 포함하는 열차 점유 추측 범위 확정 방법을 구성하여도 좋다.
또한, 제2의 발명으로서, 제1의 발명의 열차 점유 추측 범위 확정 장치로서,
상기 확정부는, 상기 검출부에 의한 검출이 이루어지지 않은 경우에는, 상기 열차 위치를 갱신 기억하고, 상기 검출부에 의한 검출이 이루어진 경우에는, 최신의 상기 열차 위치가 상기 후퇴 방향으로의 보정 직전의 상기 열차 위치에 도달할 때까지의 동안, 당해 최신의 상기 열차 위치를 갱신 기억하지 않는 제어를 행하는 기억 제어부와, 상기 기억 제어부에 의해 기억된 열차 위치에 의거하여 상기 열차 점유 추측 범위를 산정하는 산정부를 갖는, 열차 점유 추측 범위 확정 장치를 구성하여도 좋다.
또한, 제3의 발명으로서, 제1의 발명의 열차 점유 추측 범위 측정 장치로서,
상기 확정부는, 상기 열차 위치에 의거하여 상기 열차 점유 추측 범위의 잠정 범위를 산출하는 산출부와, 상기 검출부에 의한 검출이 이루어지지 않은 경우에는, 상기 잠정 범위를 갱신 기억하고, 상기 검출부에 의한 검출이 이루어진 경우에는, 최신의 상기 열차 위치가 상기 후퇴 방향으로의 보정 직전의 상기 열차 위치에 도달할 때까지의 동안, 상기 잠정 범위를 갱신 기억하지 않는 제어를 행하는 기억 제어부를 가지며, 상기 기억 제어부에 의해 기억 제어된 잠정 범위를 상기 열차 점유 추측 범위로 하는, 열차 점유 추측 범위 확정 장치를 구성하여도 좋다.
또한, 제4의 발명으로서, 제1 내지 제3의 어느 하나의 발명의 열차 점유 추측 범위 확정 장치로서, 상기 검출부는, 상기 열차 위치의 변화 방향에 의거하여, 상기 열차 위치의 후퇴 방향으로의 보정이 이루어진 것을 검출하는, 열차 점유 추측 범위 확정 장치를 구성하여도 좋다.
또한, 제5의 발명으로서, 제1 내지 제4의 어느 하나의 발명의 열차 점유 추측 범위 측정 장치로서, 상기 확정부는, 상기 열차가 상기 설치 지점을 통과한 후의 주행 거리에 의거하여, 상기 측정부의 측정 오차를 허용하는 여유 거리를 산출하고, 당해 여유 거리와, 상기 열차의 전장(全長)을 이용하여 상기 열차 점유 추측 범위의 길이를 결정하는, 열차 점유 추측 범위 확정 장치를 구성하여도 좋다.
또한, 제6의 발명으로서, 열차 위치를 측정하는 측정부와,
보정자가 설치된 설치 지점을 통과할 때에 상기 보정자와 통신을 행하는 보정자 통신부와, 상기 보정자 통신부에 의한 통신 결과에 의거하여 상기 열차 위치를 보정하는 보정부와, 제1 내지 제5의 어느 하나의 발명의 열차 점유 추측 범위 확정 장치와, 상기 열차 점유 추측 범위 확정 장치에 의해 확정된 열차 점유 추측 범위를, 열차의 재선 위치를 관리하는 지상 장치에 송신하는 제어를 행하는 송신 제어부를 구비한 차상 장치를 구성하여도 좋다.
상기 제1의 발명 등에 의하면, 보정자와의 통신에 의해 열차 위치의 후퇴 방향으로의 보정이 이루어진 경우, 최신의 열차 위치가 보정 직전의 열차 위치에 도달할 때까지의 동안, 열차 점유 추측 범위의 위치가 부동으로 된다. 즉, 보정에 의해 열차 위치가 후퇴하여도, 열차 점유 추측 범위의 위치는 후퇴하지 않는다. 이에 의해, 열차 점유 추측 범위를 재선 판정에 이용하는 경우에, 보정자에 의한 위치 보정이 후퇴 방향으로의 보정으로 되어도, 열차 점유 추측 범위가 폐색 구간의 경계를 넘는다는 문제는 생기지 않는다.
상기 제2의 발명에 의하면, 열차 위치의 후퇴 방향으로의 보정이 검출되지 않은 경우에는, 열차 위치가 갱신 기억되고, 열차 위치의 후퇴 방향으로의 보정이 검출된 경우에는, 최신의 열차 위치가 보정 직전의 열차 위치에 도달할 때까지의 동안, 열차 위치가 갱신 기억되지 않는다. 그리고, 기억된 열차 위치에 의거하여 열차 점유 추정 범위가 산정된다.
상기 제3의 발명에 의하면, 열차 위치에 의거하여, 열차 점유 추측 범위의 잠정 범위가 산출된다. 그리고, 열차 위치의 후퇴 방향으로의 보정이 검출되지 않은 경우에는, 잠정 범위가 갱신 기억되고, 열차 위치의 후퇴 방향으로의 보정이 검출된 경우에는, 최신의 열차 위치가 보정 직전의 열차 위치에 도달할 때까지의 동안, 잠정 범위가 갱신 기억되지 않는다. 기억 제어된 잠정 범위가 열차 점유 추측 범위가 된다.
상기 제4의 발명에 의하면, 열차 위치의 후퇴 방향으로의 보정이 이루어진 것은, 열차 위치의 변화 방향에 의거하여 검출된다.
상기 제5의 발명에 의하면, 열차 점유 추측 범위의 길이는, 열차의 전장과, 측정 오차를 허용하는 여유 거리를 이용하여 결정된다. 여유 거리는, 열차가 보정자의 설치 지점을 통과한 후의 주행 거리에 의거하여 산출된다. 열차 위치의 측정 오차는, 보정자의 통과 직후는 작고, 통과후의 주행 거리가 길어질수록 커진다고 상정된다. 이 때문에, 여유 거리에 의해, 측정 오차를 허용할 수 있음과 함께, 열차 점유 추측 범위의 길이를 필요 이상으로 길게 확정하는 것을 방지할 수 있다.
상기 제6의 발명에 의하면, 제1 내지 제5의 어느 하나의 발명과 같은 효과를 이루는 차상 장치를 실현할 수 있다.
도 1은 열차 검지 시스템의 구성도.
도 2는 열차 점유 추측 범위의 설명도.
도 3은 보정자 통과에 의한 위치 보정의 설명도.
도 4는 종래의 위치 보정에 의해 생기는 문제점의 설명도.
도 5는 열차 점유 추측 범위의 확정의 설명도.
도 6은 차상 장치의 구성도.
도 7은 열차 점유 추측 범위 확정부의 구성도.
도 8은 열차 점유 추측 범위 산출 처리의 플로 차트.
도 9는 열차 점유 추측 범위 확정부의 다른 구성도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 단, 본 발명의 적용 가능한 실시 형태가 이것으로 한정되는 것은 아니다.
[개요]
도 1은, 본 실시 형태의 열차 위치 검지 시스템(1)의 개요이다. 이 열차 위치 검지 시스템(1)은, 선로를 가상적으로 분할한 가상적인 폐색 구간을 단위로 하여 열차의 재선/비재선을 검지한다. 열차 위치 관리 시스템은, 열차(10)에 탑재되는 차상 장치(20)와, 지상 장치(30)를 구비하여 구성된다. 차상 장치(20)와 지상 장치(30)는, 무선 기지국(40)을 포함하는 부여된 통신 회선을 통한 무선 통신이 가능하게 되어 있다. 무선 기지국(40)은, 궤도(R)를 연속적으로 무선 통신 에어리어 내에 포함하도록 궤도에 따라 복수 설치되어 있다.
또한, 통신 회선은, 무선 기지국(40)이 아니라, 궤도(R)에 따라 부설된 루프 안테나나 누설 동축 케이블(LCX 케이블)을 이용하여 구성하는 것으로 하여도 좋다.
차상 장치(20)는, 자체열차(10)의 주행 위치를 검지하고, 주행 위치를 나타내는 열차 위치 정보를 생성하여, 자체열차(10)의 열차 식별 정보(예를 들면, 열차 ID)를 포함하여, 지상 장치(30)에 송신한다. 열차 위치는, 예를 들면, 기점으로부터의 궤도에 따른 거리를 나타내는 킬로 정도라도 좋고, 가장 가까운 출발역으로부터의 궤도에 따른 거리로 하여도 좋다. 어느 것이든, 열차 위치는, 소정 위치부터의 궤도에 따른 거리로 나타내는 것으로 하면 알맞다.
또한, 차상 장치(20)는, 궤도(R)에 따라 설치된 위치 보정용의 지상자(地上子)인 보정자(50)의 통과시에는, 당해 보정자(50)와의 무선 통신에 의거하여 열차 위치를 보정한다. 보정자(50)는, 종래의 지상자와 같이 송수신 코일을 이용한 구성으로 하여도 좋고, 예를 들면 RFID(Radio Frequency IDentification)를 이용한 구성으로 하여도 좋다. 어느 것이든, 근거리 무선에 의해, 통신이 실현된다.
지상 장치(30)는, 차상 장치(20)로부터 수신한 열차 위치 정보를 기초로, 폐색 구간을 단위로 하여 각 열차(10)의 재선/비재선을 관리한다.
본 실시 형태에서는, 설명이 간단 명료화를 위해, 노선은 복선으로 하고, 상행선 또는 하행선의 한쪽에 주목하여 도시·설명한다. 그러나, 이것은 물론 한 예이고, 단선의 노선이나, 복복선의 노선 등에도 본 발명을 적용 가능하다.
[원리]
(A) 차상에서의 위치 검지
차상 장치(20)에서의 열차 위치의 검지에 관해 설명한다. 도 2는, 차상 장치(20)에서의 열차 위치의 검지를 설명하는 도면이다. 차상 장치(20)에서는, 예를 들면 속도발전기나 차축 펄스에 의해 검출된 윤축(輪軸), 차축, 또는 차륜의 회전수를 계수함으로써, 열차 위치를 측정하고 있다. 이하, 대표로서 「속도발전기」로서 설명한다. 또한, 당해 속도발전기의 설치 위치는 고정이기 때문에, 열차의 선두부 및 최후부 각각의 상대 거리는 일정하다. 그래서, 측정한 열차 위치와, 이들의 상대 거리로부터, 열차(10)의 선두 위치(Ph) 및 후단 위치(Pr)를 산출한다. 본 실시 형태에서는, 선두 위치(Ph)를, 측정된 열차 위치로서 설명하지만, 물론, 후단 위치(Pr)를 열차 위치로 하여도 좋다. 열차길이(L)는 고정이기 때문이다. 예를 들면, 열차 위치(선두 위치)(Ph)로부터 열차길이(L)만큼 후방의 위치(Pr)가, 후단 위치(Pr)가 된다.
또한, 속도발전기 등에 기인하는 계측 오차를 예상하여, 위치(Ph, Pr)에 여유 거리를 부가한 범위를, 열차(10)가 존재할 가능성이 있는 열차 점유 추측 범위로 한다. 즉, 열차 위치(선두 위치)(Ph)로부터 선두 여유 거리(Ldh)만큼 전방의 위치(Pth)와, 후단 위치(Pr)로부터 후단 여유 거리(Ldr)만큼 후방의 위치(Ptr)를 산출한다. 그리고, 이 위치(Pth 내지 Ptr)의 범위를 열차 점유 추측 범위로 한다.
(B) 보정자(50)에 의한 열차 위치의 보정
다음에, 보정자(50)에 의한 열차 위치의 보정에 관해 설명한다. 차상 장치(20)에서는, 보정자(50)의 통과에 의해 열차 위치(Ph)를 보정한다. 구체적으로는, 통과한 보정자(50)와 통신을 행함으로써 당해 보정자의 설치 위치(절대 위치)를 취득하고, 이 절대 위치를 기초로 열차 위치(선두 위치)(Ph)를 보정한다. 그리고, 이 열차 위치(선두 위치)(Ph)의 보정에 수반하여, 후단 위치(Pr), 및, 열차 점유 추측 범위를 보정한다.
도 3은, 보정자(50)에 의한 주행 위치의 보정을 설명하는 도면이다.
도 3에서, (1)은 보정 직전의 상태이다. 이때, 측정한 열차 위치를 실선의 열차 형상으로, 실제의 열차 위치를 파선의 열차 형상으로 도시한다. 측정한 열차 위치(선두 위치)(Ph1)는, 실제의 선두 위치(Ph2)에 대해 선행하고 있다. 그리고, 열차 점유 추측 범위는, 위치(Pth1 내지 Ptr1)의 범위로 되어 있다.
그 직후에, 보정자(50)의 통과에 의해, 도 3의 (2)에 도시하는 바와 같이 열차 위치를 보정한 것으로 한다. 즉, 열차 위치(선두 위치)(Ph1)가, 위치(Ph2)까지 후퇴하도록 보정(변경)된다. 이 때, 열차 위치의 보정(변경)에 수반하여, 열차 점유 추정 범위도, 위치(Pth1 내지 Ptr1)의 범위로부터, 위치(Pth2 내지 Ptr2)의 범위까지, 후퇴하도록 보정(변경)된다.
또한 여기서, 보정 직전의 열차 위치(선두 위치)(Ph1)와, 보정 직후의 열차 위치(선두 위치)(Ph2)와의 차 △Pt(=|Ph1-Ph2|)가 규정량을 초과하면, 이상이라고 판단하여 비상정지 등의 소정의 처리를 행한다.
(C) 위치 보정에 의한 문제점
여기서, 보정자(50)에 의한 위치 보정할 때에 생기는 종래의 문제점에 관해 설명한다. 지상 장치(30)에서는, 차상 장치(20)로부터 수신한 열차 점유 추측 범위를 기초로, 가상 폐색 구간 단위로 열차의 재선/비재선을 판정하고 있다. 이 때문에, 위치 보정에 의해 열차 위치(Ph)가 후퇴한 경우, 구간을 완전하게 진출한 직후에, 같은 열차가 재차 당해 구간에 진입한다는, 재선 상태가 뒤집히는 사태가 생긴다.
도 4는, 열차 위치의 보정에 의한 종래 문제점의 설명도이다. 도 4에서는, 지상 장치(30)에서의 재선 판정의 한 예를 도시하고 있다. 재선 판정은, 열차 점유 추측 범위에 의거하여 행하여진다. 도 4에서, (1)은 보정 전의 상태이다. 이 때, 차상 장치(20)로부터 수신한 열차 점유 추측 범위는, 위치(Pth1 내지 Ptr1)의 범위로 되어 있다. 위치(Pth1, Ptr1)는, 모두 구간(2T)에 위치하고 있다. 따라서, 이 상태에서의 재선 상태는, 구간(1T)은 비재선, 구간(2T)은 재선이 된다.
그 직후에, 차상 장치(20)에서, 보정자(50)의 통과에 의해 열차 위치가 후퇴하는 보정이 이루어졌다고 한다. 그리고, 이 보정에 의해, 차상 장치(20)로부터 수신하는 열차 점유 추측 범위는, 도 4의 (2)에 도시하는 바와 같이, 위치(Pth2 내지 Ptr2)의 범위가 된다. 즉, 열차 점유 추측 범위가 후퇴하고 있다. 위치(Pth2)는 구간(2T)에 위치하지만, 위치(Pr2)는 구간(1T)에 위치하고 있다. 따라서, 이 상태에서의 재선 상태는, 구간(1T, 2T) 함께 재선이 된다.
즉, 실제로는 열차(10)가 전진하여 있음에도 불구하고, 지상 장치(30)에서는, 당해 열차(10)의 진출에 의해 비재선으로 검지된 구간(1T)이, 재차, 당해 열차(10)에 의해 재선으로 검지된다는 부적합함이 생긴다.
또한, 도 4에서는, 열차 점유 추측 범위의 후단 위치(Ptr)가 폐색 구간의 경계를 넘어서 후퇴한 경우를 나타냈지만, 선두 위치(Pth)에 관해서도 마찬가지의 부적합함이 생긴다.
그래서, 본 실시 형태에서는, 보정자(50)에 의한 위치 보정에 의해 열차 위치(Ph)가 후퇴한 경우에는, 보정 전의 열차 위치에 의거한 열차 점유 추측 범위를 지상 장치(30)에 송신한다.
도 5는, 차상 장치(20)로부터 송신하는 열차 점유 추측 범위를 설명하는 도면이다. 우선, 도 5의 (1)에 도시하는 시점에서는, 차상 장치(20)에서 측정된 열차 위치(Ph1)는, 실제의 열차 위치(Ph2)에 대해 선행하고 있다. 이 때, 차상 장치(20)로부터는, 측정된 열차 위치(Ph1)에 근거하는, 위치(Pth1 내지 Ptr1)의 범위가, 열차 점유 추측 범위로서 송신된다.
그 직후에, 도 5의 (2)에 도시하는 바와 같이, 보정자(50)의 통과에 의해, 열차 위치(Ph1)가 위치(Ph2)로 보정되었다고 한다. 즉, 열차 위치(Ph)가 후퇴 방향으로 보정된다. 그러면, 차상 장치(20)로부터는, 보정 후의 열차 위치(Ph2)에 의거한 위치(Pth2 내지 Ptr2)의 범위가 아니라, 보정 직전의 열차 위치(Ph1)에 의거한 위치(Pth1 내지 Ptr1)의 범위가, 열차 점유 추정 범위로서 송신된다.
그 후는, 측정된 최신의 열차 위치(Ph)가 보정 직전의 열차 위치(Ph1)에 도달할 때까지는, 보정 전의 열차 위치(Ph1)에 의거한 위치(Pth1 내지 Ptr1)의 범위가, 열차 점유 추정 범위로서 송신된다. 즉, 지상 장치(30)로부터 송신된 열차 점유 추측 범위는, 위치(Pth1 내지 Ptr1)의 범위인 채로 부동이다.
그리고, 도 5의 (3)에 도시하는 바와 같이, 측정된 최신의 열차 위치(Ph)가 보정 직전의 열차 위치(Ph1)에 도달하면, 이후는, 측정된 최신의 열차 위치(Ph)에 의거한 위치(Pth3 내지 Ptr3)가, 열차 점유 추정 범위로서 차상 장치(20)로부터 송신된다.
[구성]
도 6은, 차상 장치(20)의 구성도이다. 도 6에 의하면, 차상 장치(20)는, 처리부(100)와, 기억부(200)를 갖는다. 물론, 도 6에 도시하는 차상 장치(20)의 구성은 한 예이고, 또한 다른 요소를 차상 장치(20)의 구성 요소로 하여도 좋다. 예를 들면, 속도발전기(12)나 수전기(受電器;14)를 차상 장치(20)의 일부로 생각하여도 좋다. 또한, 차상 장치(20)는, 열차 점유 추측 범위 확정 장치를 구비하여 구성되고, 열차 점유 추측 범위 확정 장치의 일종으로 간주할 수 있다.
처리부(100)는, 예를 들면 CPU 등의 프로세서나 연산 장치로 실현되고, 기억부(200)에 기억된 프로그램이나 데이터, 무선 통신 장치(16)를 통한 수신 데이터 등에 의거하여, 차상 장치(20)의 전체 제어를 행한다. 또한, 처리부(100)는, 열차 위치 측정부(110)와, 보정자 통신부(120)와, 열차 위치 보정부(130)와, 열차 점유 추측 범위 확정부(140)와, 통신 제어부(150)를 갖는다.
열차 위치 측정부(110)는, 차축에 부착된 속도발전기(12)의 회전수의 계측치를 기초로, 자체열차의 위치를 측정한다.
보정자 통신부(120)는, 보정자(50)의 설치 지점을 통과할 때에, 보정자(50)와 통신을 행하는 수전기(14)를 통하여 당해 보정자(50)로부터, 당해 보정자를 식별하는 보정자 ID를 취득한다. 보정자(50)와 수전기(14)와의 사이는, 근거리 무선 전송에 의한 통신이 행하여진다. 통신 가능한 최대 거리는 20㎝ 내지 1m 정도이기 때문에, 통신 거리를 열차 위치의 오차로서 생각한 경우, 무시할 수 있다.
열차 위치 보정부(130)는, 보정자 통신부(120)에 의한 통신 결과에 의거하여, 열차 위치 측정부(110)에 의해 측정된 열차 위치를 보정한다. 구체적으로는, 보정자(50)의 설치 지점의 통과시에, 보정자 통신부(120)에 의해 취득된 보정자 ID로부터 보정자(50)를 식별하고, 대응하는 절대 위치에 의해, 측정된 열차 위치를 보정한다. 여기서, 보정자와 그 설치 위치와의 대응 관계는, 보정자 데이터(230)로서 정하여져 있다.
열차 점유 추측 범위 확정부(140)는, 열차 위치를 이용하여, 자체열차가 존재할 가능성이 있는 열차 점유 추측 범위를 확정한다. 도 7은, 열차 점유 추측 범위 확정부(140)의 구성도이다. 도 7에 의하면, 열차 점유 추측 범위 확정부(140)는, 검출부(141)와, 확정부(142)를 갖는다.
검출부(141)는, 열차 위치의 변화를 기초로, 열차 위치의 후퇴 방향으로의 보정이 행하여진 것을 검출한다. 구체적으로는, 열차 위치 보정부(130)에 의하는 보정이 이루어진 경우에, 보정 직전의 열차 위치와 보정 직후의 열차 위치를 비교하여, 보정 직후의 열차 위치가 보정 직전의 열차 위치보다 후방이면, 후퇴 방향으로의 보정이 이루어졌다고 검출한다.
확정부(142)는, 기억 제어부(143)와, 산정부(144)와, 여유 거리 산출부(145)를 갖는다.
기억 제어부(143)는, 검출부(141)에 의한 검출 결과에 응하여, 새로운 열차 위치를 새로운 열차 위치 데이터(240)로서 기억부(200)에 기억시키는지의 여부를 제어한다. 즉, 후퇴 방향으로의 보정이 이루어지지 않은 경우에는, 새로운 열차 위치를 열차 위치 데이터(240)로서 갱신 기억시킨다. 또한, 후퇴 방향으로의 보정이 이루어진 경우에는, 최신의 열차 위치가 보정 직전의 열차 위치(즉, 열차 위치 데이터(240)로서 기억되어 있는 열차 위치)에 도달할 때까지는, 열차 위치 데이터(240)의 갱신 기억을 행하지 않는다. 그리고, 최신의 열차 위치가, 보정 직전의 열차 위치에 도달하면, 최신의 열차 위치를 열차 위치 데이터(240)로서 갱신 기억시킨다.
산정부(144)는, 열차 위치 데이터(240)로서 기억되어 있는 열차 위치(Ph)를 기초로, 열차 점유 추측 범위를 산정한다. 즉, 열차 위치(Ph)로부터 열차길이(L)만큼 후방의 위치를 후단 위치(Pr)로 한다. 뒤이어, 열차 위치(Ph)로부터 전방 여유 거리(Ldh)만큼 전방의 위치(Pth)와, 후단 위치(Pr)로부터 후방 여유 거리(Ldr)만큼 후방의 위치(Ptr)를 산출한다. 그리고, 이 위치(Pth 내지 Ptr)의 범위를, 열차 점유 추측 범위로서 산정한다.
또한, 열차길이(L)는, 열차길이 데이터(220)로서 기억되어 있다. 또한, 전방 여유 거리(Ldh), 및, 후방 여유 거리(Ldr)는, 여유 거리 산출부(145)에 의해 산출되고, 여유 거리 데이터(250)로서 기억되어 있다.
여유 거리 산출부(145)는, 보정자(50)의 설치 지점을 통과한 후의 주행 거리에 의거하여, 전방 여유 거리(Ldh) 및 후방 여유 거리(Ldr)를 산출한다. 구체적으로는, 보정자(50)의 설치 지점부터의 주행 거리가 길수록, 열차 위치 측정부(110)에 의한 열차 위치의 측정 오차가 커진다고 상정되기 때문에, 예를 들면, 이 주행 거리에 비례하도록 여유 거리(Ldh, Ldr)를 산출한다. 여유 거리 산출부(145)가 산출한 여유 거리(Ldh, Ldr)는, 여유 거리 데이터(250)로서 기억된다. 또한, 보정자(50)의 설치 지점부터의 주행 거리가 아니라, 보정자(50)의 설치 지점을 통과한 시점부터의 경과 시간에 의거하여, 경과 시간이 길어질수록 여유 거리(Ldh, Ldr)가 길어지도록 산출하여도 좋다.
통신 제어부(150)는, 지상 장치(30) 등 외부 장치와의 무선 통신 장치(16)를 통한 무선 통신을 제어한다.
기억부(200)는, ROM이나 RAM, 하드 디스크 등의 기억 장치로 실현되고, 처리부(100)가 차상 장치(20)를 통합적으로 제어하기 위한 시스템 프로그램이나, 각종 기능을 실현하기 위한 프로그램이나 데이터 등을 기억하고 있음과 함께, 처리부(100)의 작업 영역으로서 이용되고, 처리부(100)가 실행한 연산 결과나, 무선 통신 장치(16)를 통한 수신 데이터 등이 일시적으로 기억된다. 본 실시 형태에서는, 열차 점유 추측 범위 산출 프로그램(210)과, 열차길이 데이터(220)와, 보정자 데이터(230)와, 열차 위치 데이터(240)와, 여유 거리 데이터(250)가 기억된다.
[처리의 흐름]
도 8은, 열차 점유 추측 범위 산출 처리를 설명하는 플로 차트이다. 이 처리는, 처리부(100)가 열차 점유 추측 범위 산출 프로그램(210)을 실행함으로써 실현된다.
우선, 수전기(14)가 보정자(50)와의 통신을 확립함으로써 보정자(50)의 설치 지점의 통과를 판단하면(스텝 A1 : YES), 열차 위치 보정부(130)가, 보정자 통신부(120)에 의해 취득된 보정자 ID를 기초로, 보정자 데이터(230)를 참조하여 해당하는 절대 위치를 취득한다(스텝 A3). 그리고, 취득한 절대 위치를 이용하여 열차 위치를 보정한다(스텝 A5).
또한, 취득한 절대 위치와 보정자(50)의 통과시의 열차 위치와의 차인 열차 위치의 보정량(보정 거리)을 산출한다(스텝 A7). 그리고, 이 보정량이 규정범위를 초과하고 있다면(스텝 A9 : NO), 이상 발생이라고 판단하여 이상 처리로 이행한다(스텝 A11). 이상 처리로서는, 예를 들면 비상 브레이크를 걸어서 열차를 정지시키는 처리가 포함된다.
한편, 보정량이 규정범위 내라면(스텝 A9 : YES), 검출부(141)가, 보정 직전의 열차 위치와 보정 직후의 열차 위치를 비교하여, 열차 위치의 보정 방향을 판단한다(스텝 A13). 그 결과, 보정 방향이 후퇴 방향이라면(스텝 A15 : YES), 후퇴 방향으로의 보정이 이루어진 것을 나타내는 보정 플래그를 「1」로 설정한다(스텝 A17). 한편, 보정 방향이 후퇴 방향이 아니면(스텝 A15 : NO), 기억 제어부(143)가, 보정 직후의 열차 위치를, 열차 위치 데이터(240)로서 갱신 기억한다(스텝 A19).
수전기(14)와 보정자(50)와의 통신이 확립되지 않는 경우(스텝 A1 : NO), 스텝 A17 또는 스텝 A19의 처리의 후는, 열차 위치 측정부(110)가, 속도발전기의 계측치를 기초로, 최신의 열차 위치를 측정한다(스텝 A21).
뒤이어, 보정 플래그를 판단하고, 보정 플래그가 「1」로 설정되어 있으면(스텝 A23 : YES), 기억 제어부(143)가, 최신의 열차 위치가, 열차 위치 데이터(240)로서 기억되어 있는 보정 직전의 열차 위치에 도달하였는지를 판단한다. 최신의 열차 위치가 보정 직전의 열차 위치에 도달하였으면(스텝 A25 : YES), 보정 플래그를 「0」으로 설정한다(스텝 A27). 그리고, 최신의 열차 위치를 열차 위치 데이터(240)로서 갱신 기억한다(스텝 A29).
한편, 보정 플래그가 「0」으로 설정되어 있으면(스텝 A23 : NO), 기억 제어부(143)가, 최신의 열차 위치를 열차 위치 데이터(240)로서 갱신 기억한다(스텝 A29).
그 후, 산정부(144)가, 열차 위치 데이터(240)로서 기억되어 있는 열차 위치를 기초로, 열차 점유 추측 범위를 산정한다(스텝 A31). 그리고, 통신 제어부(150)가, 열차 점유 추측 범위를 지상 장치(30)에 송신한다(스텝 A33).
그 후, 열차의 종착역에의 도착 등에 의해 열차 점유 추측 범위 산출 처리의 종료 지시가 이루어져 있는지의 여부를 판단하고, 종료 지시가 이루어지지 않았으면(스텝 A35 : NO), 스텝 A1로 되돌아온다. 종료 지시가 이루어져 있으면(스텝 A35 : YES), 열차 점유 추측 범위 산출 처리를 종료한다.
[작용 효과]
이와 같이, 본 실시 형태의 차상 장치(20)에서는, 예를 들면 속도발전기(12)에 의해 검출된 윤축, 차축, 또는 차륜의 회전수를 계수함으로써 열차 위치를 측정하고, 이 열차 위치를 기초로, 자체열차가 존재할 가능성이 있는 열차 점유 추측 범위를 확정하여 지상 장치(30)에 송신한다. 또한, 보정자(50)의 설치 지점의 통과시에는, 당해 보정자(50)와의 통신 결과를 기초로 열차 위치를 보정한다. 그리고, 이 보정자(50)에 의한 열차 위치의 보정이 후퇴 방향의 보정으로 된 경우에는, 최신의 열차 위치가 보정 직전의 열차 위치에 도달할 때까지는, 보정 직전의 열차 위치를 기초로 열차 점유 추측 범위를 확정·송신하고, 최신의 열차 위치가 보정 직전의 열차 위치에 도달하면, 이후는, 최신의 열차 위치를 기초로 열차 점유 추측 범위를 확정·송신한다.
이에 의해, 보정자(50)의 통과에 의한 열차 위치의 보정에 의해, 열차 점유 추측 범위가 후퇴하는 일이 없다. 이 때문에, 열차(10)가 전진하여 있음에도 불구하고, 차상 장치(20)에서의 재선 판정에 있어서, 열차(10)의 진출에 의해 비재선이 된 폐색 구간이, 재차, 당해 열차(10)에 의해 재선이 된다는 문제는 생기지 않는다.
[변형예]
또한, 본 발명의 적용 가능한 실시 형태는, 상술한 실시 형태로 한정되는 일 없이, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절히 변경 가능함은 물론이다.
(A) 열차 점유 추측 범위 확정부(140)의 구성
예를 들면, 열차 점유 추측 범위 확정부(140)를, 도 9에 도시하는 바와 같이 구성하여도 좋다. 도 9는, 열차 점유 추측 범위 확정부(140)의 다른 구성예이다. 열차 점유 추측 범위 확정부(140B)는, 검출부(141)와, 확정부(142B)를 갖는다. 확정부(142B)는, 산출부(146)와, 기억 제어부(147)와, 여유 거리 산출부(145)와, 출력 제어부(148)를 갖는다.
산출부(146)는, 열차 위치를 기초로, 잠정적으로 열차 점유 추측 범위를 산출한다. 이 잠정적인 열차 점유 추측 범위를 「잠정 범위」라고 한다.
기억 제어부(147)는, 검출부(141)에 의한 검출 결과에 응하여, 산출부(146)에 의해 산출된 잠정 범위를 잠정 범위 데이터(260)로서 기억부(200)에 기억시킨다. 즉, 후퇴 방향으로의 보정이 이루어지지 않은 경우에는, 산출된 잠정 범위를 잠정 범위 데이터(260)로서 갱신 기억한다. 또한, 후퇴 방향으로의 보정이 이루어진 경우에는, 최신의 열차 위치가 보정 직전의 열차 위치에 도달할 때까지는, 잠정 범위 데이터(260)의 갱신 기억을 행하지 않는다. 그리고, 최신의 열차 위치가 보정 직전의 열차 위치에 도달하면, 산출된 잠정 범위를 잠정 범위 데이터(260)로서 갱신 기억한다.
출력 제어부(148)는, 잠정 범위 데이터(260)로서 기억되어 있는 잠정 범위를, 열차 점유 추측 범위로서 확정하고, 출력하는 제어를 행한다.
이와 같은 구성에 의해서도, 검출부(141)에 의한 후퇴 방향으로의 보정이 검출된 경우에는, 확정부(142B)는, 최신의 열차 위치가 후퇴 방향으로의 보정 직전의 열차 위치에 도달할 때까지의 동안, 열차 점유 추측 범위의 위치를 부동으로 할 수 있다.
(B) 열차 점유 추측 범위의 확정
또한, 상술한 실시 형태에서는, 차상 장치(20)가 측정한 열차 위치에 의거한 열차 점유 추측 범위를 확정하여 지상 장치(30)에 송신하는 것으로 하였지만, 지상 장치(30)가 열차 점유 추측 범위의 확정을 행하는 것으로 하여도 좋다. 이 경우, 지상 장치(30)가, 열차 점유 추측 범위 확정 장치를 구비하는 것으로 된다.
(B-1) 산정부(144)
구체적으로는, 지상 장치(30)가 산정부(144)의 기능을 갖는 것으로 하여도 좋다. 즉, 차상 장치(20)는, 산정부(144)를 갖지 않고, 열차 위치 데이터(240)로서 기억되어 있는 열차 위치를, 여유 거리 산출부(145)에 의해 산출된 여유 거리(Ldh, Ldr)와 함께, 지상 장치(30)에 송신한다. 그리고, 지상 장치(30)는, 차상 장치(20)로부터 수신한 열차 위치 및 여유 거리(Ldh, Ldr)에 의거하여, 열차 점유 추측 범위를 산출한다.
(B-2) 열차 점유 추측 범위 확정부(140)
또는, 지상 장치(30)가 열차 점유 추측 범위 확정부(140)의 기능을 갖는 것으로 하여도 좋다. 즉, 차상 장치(20)는, 열차 점유 추측 범위 확정부(140)를 갖지 않고, 최신의 열차 위치를, 보정자(50)의 통과에 의하는 보정 유무를 나타내는 정보와 대응되어 차상 장치(20)에 송신한다. 그리고, 지상 장치(30)는, 수신한 열차 위치 및 보정 유무를 기초로, 열차 점유 추측 범위를 확정한다.
1 : 열차 위치 검지 시스템
10 : 열차
12 : 속도발전기
14 : 수전기
16 : 무선 통신 장치
20 : 차상 장치
100 : 처리부
110 : 열차 위치 측정부
120 : 보정자 통신부
130 : 열차 위치 보정부
140 : 열차 점유 추측 범위 확정부
141 : 검출부
142 : 확정부
143 : 기억 제어부
144 : 산정부
145 : 여유 거리 산출부
150 : 통신 제어부
200 : 기억부
210 : 열차 점유 추측 범위 산출 프로그램
220 : 열차길이 데이터
230 : 보정자 데이터
240 : 열차 위치 데이터
250 : 여유 거리 데이터
30 : 지상 장치
40 : 무선 기지국
50 : 보정자
R : 궤도

Claims (7)

  1. 열차 위치를 측정하는 측정부와, 보정자가 설치된 설치 지점을 통과할 때에 상기 보정자와 통신을 행하는 보정자 통신부와, 상기 보정자 통신부에 의한 통신 결과에 의거하여 상기 열차 위치를 보정하는 보정부를 구비한 열차에 관한 당해 열차가 존재할 가능성이 있는 열차 점유 추측 범위를 확정하는 열차 점유 추측 범위 확정 장치로서,
    상기 열차 위치의 후퇴 방향으로의 보정이 이루어진 것을 검출하는 검출부와,
    상기 열차 위치를 이용하여 상기 열차 점유 추측 범위를 확정하는 확정부를 구비하고,
    상기 확정부는, 상기 검출부에 의한 검출이 이루어진 경우에는, 최신의 상기 열차 위치가 상기 후퇴 방향으로의 보정 직전의 상기 열차 위치에 도달할 때까지의 동안, 보정 직전의 상기 열차 위치에 의거한 상기 열차 점유 추측 범위 그대로로 하는 것을 특징으로 하는 열차 점유 추측 범위 확정 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    기억부를 또한 구비하고,
    상기 확정부는,
    상기 검출부에 의한 검출이 이루어지지 않은 경우에는, 최신의 상기 열차 위치를 상기 기억부에 갱신 기억시키고, 상기 검출부에 의한 검출이 이루어진 경우에는, 최신의 상기 열차 위치가 상기 후퇴 방향으로의 보정 직전의 상기 열차 위치에 도달할 때까지의 동안, 상기 기억부에 기억된 상기 열차 위치를 그대로로 하는 기억 제어부와,
    상기 기억부에 기억된 열차 위치에 의거하여 상기 열차 점유 추측 범위를 산정하는 산정부를 갖는 것을 특징으로 하는 열차 점유 추측 범위 확정 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    기억부를 또한 구비하고,
    상기 확정부는,
    상기 열차 위치에 의거하여 상기 열차 점유 추측 범위의 잠정 범위를 산출하는 산출부와,
    상기 검출부에 의한 검출이 이루어지지 않은 경우에는, 최신의 상기 잠정 범위를 상기 기억부에 갱신 기억시키고, 상기 검출부에 의한 검출이 이루어진 경우에는, 최신의 상기 열차 위치가 상기 후퇴 방향으로의 보정 직전의 상기 열차 위치에 도달할 때까지의 동안, 상기 기억부에 기억된 상기 잠정 범위를 그대로로 하는 기억 제어부를 구비하며,
    상기 기억부에 기억된 잠정 범위를 상기 열차 점유 추측 범위로 하는 것을 특징으로 하는 열차 점유 추측 범위 확정 장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검출부는, 상기 열차 위치의 변화 방향에 의거하여, 상기 열차 위치의 후퇴 방향으로의 보정이 이루어진 것을 검출하는 것을 특징으로 하는 열차 점유 추측 범위 확정 장치.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 확정부는, 상기 열차가 상기 설치 지점을 통과한 후의 주행 거리에 의거하여, 상기 측정부의 측정 오차를 허용하는 여유 거리를 산출하고, 당해 여유 거리와, 상기 열차의 전장을 이용하여 상기 열차 점유 추측 범위의 길이를 결정하는 것을 특징으로 하는 열차 점유 추측 범위 확정 장치.
  6. 열차 위치를 측정하는 측정부와,
    보정자가 설치된 설치 지점을 통과할 때에 상기 보정자와 통신을 행하는 보정자 통신부와,
    상기 보정자 통신부에 의한 통신 결과에 의거하여 상기 열차 위치를 보정하는 보정부와,
    제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 기재된 열차 점유 추측 범위 확정 장치와,
    상기 열차 점유 추측 범위 확정 장치에 의해 확정된 열차 점유 추측 범위를, 열차의 재선 위치를 관리하는 지상 장치에 송신하는 제어를 행하는 송신 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 차상 장치.
  7. 열차 위치를 측정하는 측정부와, 보정자가 설치된 설치 지점을 통과할 때에 상기 보정자와 통신을 행하는 보정자 통신부와, 상기 보정자 통신부에 의한 통신 결과에 의거하여 상기 열차 위치를 보정하는 보정부를 구비한 열차에 관한 당해 열차가 존재할 가능성이 있는 열차 점유 추측 범위를 확정하기 위한 열차 점유 추측 범위 확정 방법으로서,
    상기 열차 위치의 후퇴 방향으로의 보정이 이루어진 것을 검출하는 단계와,
    상기 열차 위치를 이용하여 상기 열차 점유 추측 범위를 확정하는 단계와,
    상기 검출이 이루어진 경우에, 최신의 상기 열차 위치가 상기 후퇴 방향으로의 보정 직전의 상기 열차 위치에 도달할 때까지의 동안, 보정 직전의 상기 열차 위치에 의거한 상기 열차 점유 추측 범위 그대로로 하는 것을 특징으로 하는 열차 점유 추측 범위 확정 방법.
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