專利名稱：列車控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于由各列車計(jì)算出的列車位置來(lái)進(jìn)行列車控制的系統(tǒng)及其方法。
背景技術(shù)：
在鐵道系統(tǒng)中，由鐵道信號(hào)系統(tǒng)進(jìn)行行駛控制以使列車不彼此相撞。在使用了現(xiàn)有的軌道電路的信號(hào)系統(tǒng)中，通過(guò)在I個(gè)軌道電路中僅許可I個(gè)列車的在線，確保了列車間的安全。故而，軌道電路的長(zhǎng)短通常確定了運(yùn)行的列車間隔。由于為了實(shí)施高密度運(yùn)行而需要縮短列車間隔，因此使用短的軌道電路。在此，軌道電路需要每隔數(shù)百米來(lái)設(shè)置設(shè)備，故具有設(shè)備的導(dǎo)入·維護(hù)費(fèi)用高的缺點(diǎn)。另外，在包含信號(hào)系統(tǒng)的鐵道保安系統(tǒng)中，從成本削減或列車控制的高功能化的觀點(diǎn)出發(fā)，作為不依賴于軌道電路而進(jìn)行列車控制的方式，探討了無(wú)線信號(hào)方式。在無(wú)線信 號(hào)方式中，一般由搭載于車上的裝置(以下，車上裝置)來(lái)計(jì)算本列車位置，通過(guò)無(wú)線將本列車位置傳輸至設(shè)置于地上的控制裝置(以下，地上裝置)，地上裝置計(jì)算該列車能安全地行進(jìn)的界限地點(diǎn)并傳輸至列車。將該界限地點(diǎn)設(shè)為停止目標(biāo)，對(duì)本列車進(jìn)行控制以使各列車能安全停止到停止目標(biāo)。作為該位置估計(jì)手法，廣泛使用了利用速度發(fā)電機(jī)的手法，但由于車輪的空轉(zhuǎn)或車輪直徑的變化等原因，估計(jì)位置的誤差會(huì)隨列車行駛距離延長(zhǎng)而蓄積。為了對(duì)所蓄積的位置探測(cè)誤差進(jìn)行校正，利用轉(zhuǎn)發(fā)器(transponder)。轉(zhuǎn)發(fā)器是將位置信息向車上裝置發(fā)送的裝置，沿著線路被設(shè)置。根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器的設(shè)置間隔來(lái)假設(shè)能產(chǎn)生的位置誤差的最差值，并將用于保障安全的富余距離設(shè)定為固定，來(lái)計(jì)算停止目標(biāo)。此外，若轉(zhuǎn)發(fā)器的數(shù)目少且間隔寬，則位置誤差變大，安全余量距離也變大。若安全余量距離大，則會(huì)產(chǎn)生因列車間隔的擴(kuò)大而帶來(lái)的運(yùn)行密度的下降等課題。另外，在車上裝置丟失轉(zhuǎn)發(fā)器的位置校正信息的情況下，位置誤差變大，以所設(shè)定的安全余量距離將不能保障安全。為此，考慮到信息丟失，預(yù)先將安全余量距離設(shè)定為容許行駛過(guò)2個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的值，在連續(xù)2個(gè)而丟失了信息的情況下，通過(guò)緊急停車來(lái)確保安全。故而，存在如下問(wèn)題需要將安全余量距離設(shè)定為比需要長(zhǎng)度更長(zhǎng)，列車因轉(zhuǎn)發(fā)器的異常而停車，為了縮短安全余量距離而增加轉(zhuǎn)發(fā)器的設(shè)置數(shù)從而導(dǎo)致成本增加。作為用于對(duì)其解決的技術(shù)，如專利文獻(xiàn)I所示，存在如下方式在未由轉(zhuǎn)發(fā)器進(jìn)行位置校正的情況下，使安全余量距離增加固定量(至到達(dá)下一轉(zhuǎn)發(fā)器之前產(chǎn)生的誤差量)來(lái)行駛。專利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)2010-120484號(hào)公報(bào)在此,速度發(fā)電機(jī)或GPS (Global Positioning System ;全球定位系統(tǒng))、加速度傳感器、多普勒雷達(dá)等的位置估計(jì)手法中，估計(jì)精度根據(jù)列車狀態(tài)或周邊環(huán)境等而始終變化，因此難以在行駛前假設(shè)適當(dāng)?shù)恼`差作為安全余量距離進(jìn)行設(shè)定。故而，存在設(shè)定過(guò)多的安全余量距離的可能性。
另外，在為GPS的情況下，提出了多種用于提高位置估計(jì)精度的方式，但存在誤差因多徑(基于障礙物的反射)或電離層中的傳播延遲等影響而變大的可能性，無(wú)法保證GPS的最大誤差。在鐵道信號(hào)系統(tǒng)等安全性與位置信息直接關(guān)聯(lián)的應(yīng)用中，不能保證最大誤差的位置信息的利用是容易導(dǎo)致致命故障的。以往，在使用了 GPS的位置估計(jì)方式中，從4個(gè)GPS衛(wèi)星接收GPS數(shù)據(jù)，并基于GPS數(shù)據(jù)的發(fā)送時(shí)刻與接收時(shí)刻之差，來(lái)進(jìn)行了接收地的3維位置(緯度、經(jīng)度、高度)以及GPS接收部的時(shí)刻誤差校正。在發(fā)生了多徑或電離層中的傳播延遲的情況下，位置估計(jì)結(jié)果含有誤差，因此存在有通過(guò)應(yīng)用地圖匹配來(lái)校正位置誤差的方式。但在延遲誤差大的情況下，存在校正為錯(cuò)誤的位置的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種能以鐵道信號(hào)系統(tǒng)為應(yīng)用對(duì)象，使用來(lái)自外部的數(shù)
據(jù)(例如，來(lái)自所述GPS的時(shí)刻信息和位置信息)來(lái)計(jì)算列車在線范圍，從而實(shí)現(xiàn)安全的列車控制的系統(tǒng)。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的第I特征是一種列車控制系統(tǒng)，在列車與列車的外部之間收發(fā)信息，并基于該信息來(lái)對(duì)列車的運(yùn)行進(jìn)行控制，所述列車控制系統(tǒng)具有收發(fā)部，其從外部接收由位置信息和時(shí)刻信息構(gòu)成的位置時(shí)刻信息；計(jì)測(cè)部，其對(duì)接收到位置時(shí)刻信息的車上時(shí)刻信息進(jìn)行計(jì)測(cè)；在線范圍計(jì)算部，其根據(jù)接收到所述位置時(shí)刻信息的車上時(shí)刻信息來(lái)計(jì)算列車的在線范圍信息；和行駛控制部，其對(duì)列車的行駛進(jìn)行控制，并且，根據(jù)所述在線范圍信息來(lái)對(duì)列車的行駛開(kāi)始、速度、停止進(jìn)行控制。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的第2特征是一種列車控制系統(tǒng)，在列車與列車的外部之間收發(fā)信息，并基于該信息來(lái)對(duì)列車的運(yùn)行進(jìn)行控制，所述列車控制系統(tǒng)具有列車以及地上裝置，所述列車具有收發(fā)部，其從外部接收由位置信息和時(shí)刻信息構(gòu)成的位置時(shí)刻信息；計(jì)測(cè)部，其對(duì)接收到位置時(shí)刻信息的車上時(shí)刻信息進(jìn)行計(jì)測(cè)；在線范圍計(jì)算部，其根據(jù)接收到所述位置時(shí)刻信息的車上時(shí)刻信息來(lái)計(jì)算列車的在線范圍信息；和行駛控制部，其對(duì)列車的行駛進(jìn)行控制，所述地上裝置將所述在線范圍信息、所述位置時(shí)刻信息發(fā)送到列車的外部，并對(duì)所述在線范圍信息、所述位置時(shí)刻信息進(jìn)行接收，所述地上裝置由進(jìn)行收發(fā)的地上通信部、以及根據(jù)接收到的所述在線范圍信息、所述位置時(shí)刻信息來(lái)計(jì)算列車控制信息的列車控制信息計(jì)算部構(gòu)成，將所述列車控制信息從地上通信部發(fā)送到列車，并根據(jù)該在線范圍信息、列車控制信息來(lái)進(jìn)行列車的行駛控制。根據(jù)本發(fā)明，能實(shí)現(xiàn)即使在本列車或先行列車所接收的來(lái)自外部的數(shù)據(jù)接收時(shí)刻產(chǎn)生了延遲誤差的情況下，也能追隨其變化，計(jì)算從列車的安全性/運(yùn)行密度/節(jié)能的觀點(diǎn)出發(fā)最佳的停止目標(biāo)的列車控制系統(tǒng)。


圖I是表示作為本發(fā)明的第I實(shí)施例的列車控制系統(tǒng)的構(gòu)成的圖。圖2是表示在本發(fā)明的第I實(shí)施例中的車上裝置20中的控制流程的圖。圖3是表示在本發(fā)明的第I實(shí)施例中的地上裝置30中的控制流程的圖。圖4是表示在本發(fā)明的第I實(shí)施例中的在線范圍場(chǎng)景的概念圖。
圖5是說(shuō)明本發(fā)明的第I實(shí)施例中的在線范圍計(jì)算方法的圖。圖6是以本發(fā)明的第I實(shí)施例說(shuō)明基于GPS數(shù)據(jù)和地圖信息的在線范圍計(jì)算的圖。圖7是以本發(fā)明的第I實(shí)施例說(shuō)明利用了多個(gè)GPS衛(wèi)星的發(fā)送數(shù)據(jù)的在線范圍計(jì)算的圖。圖8是表示作為本發(fā)明的第2實(shí)施例的列車控制系統(tǒng)的構(gòu)成的圖。圖9是以本發(fā)明的第3實(shí)施例表示正常時(shí)的監(jiān)視器顯示的圖。圖10是以本發(fā)明的第3實(shí)施例表示異常探測(cè)時(shí)的監(jiān)視器顯示的圖。圖11是表示作為本發(fā)明的第3實(shí)施例的列車控制系統(tǒng)的構(gòu)成的圖。 標(biāo)號(hào)說(shuō)明IOaUOb GPS 衛(wèi)星101接收距離102虛擬距離2、5 列車20車上裝置21 GPS 接收部22車上時(shí)鐘部23在線范圍計(jì)算部24車上通信部25速度控制部26 GPS 監(jiān)視部27地圖信息部204a、204b、203c、504a 在線范圍30地上裝置31地上通信部32停止目標(biāo)計(jì)算部33在線范圍計(jì)算部34在線范圍預(yù)測(cè)部35地上時(shí)鐘部4監(jiān)視器6 線路61在線范圍
具體實(shí)施例方式對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的最佳實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。實(shí)施例I參照?qǐng)DI至圖7、圖9來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的第I實(shí)施方式。圖I示出了列車控制系統(tǒng)的構(gòu)成。在圖I中，車上裝置20具有GPS接收部21，其對(duì)從GPS衛(wèi)星IOa發(fā)送的GPS數(shù)據(jù)Ila(軌道信息、數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)刻信息)進(jìn)行接收；車上時(shí)鐘22，其對(duì)GPS數(shù)據(jù)的接收時(shí)刻221進(jìn)行確定；以及在線范圍計(jì)算部23，其根據(jù)由GPS接收部21接收到的GPS數(shù)據(jù)211和接收時(shí)刻221來(lái)計(jì)算本列車的在線范圍信息231。還具備車上通信部24，其向地上裝置30發(fā)送在線范圍信息231以及接收從地上裝置30發(fā)送來(lái)的停止目標(biāo)信息321等信息；以及速度控制部25，其以通過(guò)接收到的停止目標(biāo)信息321所算出的速度控制信號(hào)241來(lái)進(jìn)行列車的行駛速度控制。另外，地上裝置30構(gòu)成為具備地上通信部31，其執(zhí)行從各列車發(fā)送來(lái)的在線范圍信息的接收以及將停止目標(biāo)信息321向該列車的發(fā)送；以及停止目標(biāo)計(jì)算部32，其基于在同一行駛道路上行駛的列車的在線范圍來(lái)計(jì)算各列車的停止目標(biāo)。 圖2示出了車上裝置20的控制流程，圖3示出了地上裝置30的控制流程。首先，車上裝置20確認(rèn)是否從地上裝置30接收到停止目標(biāo)(步驟9100)。在未接收到的情況下(分流到“否”)，確認(rèn)GPS接收部21是否接收到GPS數(shù)據(jù)IIa (步驟9102)。在接收到的情況下(分流到“是”)，由車上時(shí)鐘22確定GPS接收部21接收到該GPS數(shù)據(jù)Ila的時(shí)刻(GPS數(shù)據(jù)接收時(shí)刻221)(步驟9103)。接下來(lái)，對(duì)在線范圍計(jì)算部23輸入接收到的GPS數(shù)據(jù)211和GPS數(shù)據(jù)接收時(shí)刻221(步驟9104)。在在線范圍計(jì)算部23中，根據(jù)輸入數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算該列車的在線范圍信息231 (步驟9105)，并通過(guò)車上通信部24向地上裝置30發(fā)送(步驟9106)。另一方面，在圖3所示的地上裝置30接收到由車上裝置20的在線范圍計(jì)算部23算出的在線范圍信息231的情況下(分流到步驟9200的“是”)，考慮在同一行駛道路上行駛的先行列車的在線范圍來(lái)計(jì)算該列車的停止目標(biāo)信息321 (步驟9201)，并經(jīng)由地上通信部31向車上裝置20發(fā)送(步驟9202)。接下來(lái)，車上裝置20由于接收到停止目標(biāo)信息，因此在圖2的步驟9100中分流到“否”，執(zhí)行步驟9101的速度控制，使本列車安全地停止于停止目標(biāo)。接下來(lái)，圖4、圖5示出了由在線范圍計(jì)算部23計(jì)算在線范圍的場(chǎng)景。以下，將從GPS衛(wèi)星IOa起至搭載于列車2的車上裝置20上的GPS接收部21為止的距離稱為接收距離，在圖4中相應(yīng)為標(biāo)號(hào)101。在本方式中，由于將從至少一個(gè)GPS衛(wèi)星IOa接收到的GPS數(shù)據(jù)Ila中所含的GPS數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)刻Ts(HH:MM:SS. SSSS)、與GPS接收部21接收到該GPS數(shù)據(jù)的接收時(shí)刻Tr之差設(shè)為傳播延遲時(shí)間Ttl，因此表示為〔數(shù)式I〕傳播延遲時(shí)間Ttl = GPS數(shù)據(jù)接收時(shí)刻Tr-GPS數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)刻Ts，該接收距離101成為〔數(shù)式2〕Lnl =傳播延遲時(shí)間Ttl X光速C。以該接收距離101為半徑的球體與地球表面(地面)重合的圓周部分成為該列車的在線范圍。根據(jù)與從GPS衛(wèi)星Ia發(fā)送發(fā)送時(shí)刻信息Ts —起而發(fā)送的軌道信息PS (Px，Py, Pz)來(lái)計(jì)算該圓周部分。以中心坐標(biāo)14a(Px, Py),以〔數(shù)式3〕Lhol_iil=、廠(Lnl2-Pz )所表示的半徑(圖5的2031)的圓203a的內(nèi)周部分成為在線范圍。然而，來(lái)自在高的高度(數(shù)十Km上空)盤旋的GPS衛(wèi)星Ia的發(fā)送數(shù)據(jù)因電離層的影響或經(jīng)由障礙物的接收即多徑等，會(huì)產(chǎn)生進(jìn)一步的傳播延遲時(shí)間Td。故而，考慮到該影響的傳播延遲時(shí)間Tt2成為〔數(shù)式4〕傳播延遲時(shí)間Tt2 =傳播延遲時(shí)間Ttl+傳播延遲時(shí)間Td，虛擬的接收距離(以下，虛擬距離)102成為〔數(shù)式5〕Ln2 =傳播延遲時(shí)間Tt2X光速C。以該虛擬距離102為半徑的球體與地球表面(地面)進(jìn)行重合的圓周部分是該列車的在線范圍，以其中心坐標(biāo)14a(Px，Py)，以·
〔數(shù)式6〕Lliol_π2 —/" (Ln2" — Pz )所示的半徑(圖5的2041)的圓204a的內(nèi)周部分成為在線范圍。接下來(lái)，說(shuō)明在在線范圍204a的外側(cè)能保證該列車不在線的依據(jù)。將從GPS衛(wèi)星Ia接收到的GPS數(shù)據(jù)中所含的信息(軌道信息、GPS數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)刻等)設(shè)為正確，進(jìn)而將GPS衛(wèi)星Ia所保持的時(shí)刻信息、車上裝置20的時(shí)鐘所保持的時(shí)刻也設(shè)為正確。在不發(fā)生多徑或電離層中的傳播延遲時(shí)間Td的情況下，虛擬距離102與接收距離101相等。另一方面，在發(fā)生了多徑或電離層中的傳播延遲Td的情況下，虛擬距離102大于接收距離101。其原因在于，較之于未發(fā)生多徑或電離層中的傳播延遲Td的情況，在多徑或電離層中接收時(shí)刻會(huì)延遲傳播延遲部分的量。S卩，在發(fā)生了多徑或電離層中的傳播延遲的情況下，虛擬距離大于接收距離，不會(huì)小于接收距離。即，較之于根據(jù)接收距離求出的圓周203a，根據(jù)虛擬距離而求出的圓周204a要大205a的量。故而，即使發(fā)生多徑或電離層等的傳播延遲，也保證列車在根據(jù)虛擬距離而求出的圓周的更遠(yuǎn)處不在線，即，必須在圓周內(nèi)在線。這不僅是列車2，對(duì)于在同一線路6上行駛的其他的列車5 (從GPS衛(wèi)星Ia以外的GPS衛(wèi)星接收)也同樣，較之于根據(jù)接收距離而求出的圓周503a，根據(jù)虛擬距離而求出的圓周504a要大505a的量。在線范圍計(jì)算部23能保持正在行駛的線路6的2維或3維地圖信息。另外，列車2通過(guò)以僅在線路6上行駛為前提，使用保持的該地圖信息，僅將上述計(jì)算出的在線范圍內(nèi)所含的線路上的范圍61作為在線范圍對(duì)待，能確定更準(zhǔn)確的在線范圍。圖6示出了通過(guò)從GPS衛(wèi)星IOa接收到的GPS數(shù)據(jù)、以及地圖信息來(lái)計(jì)算在線范圍61的場(chǎng)景。順便提及的是，地圖信息還能從地上裝置30經(jīng)由無(wú)線、有線31依次取入，追隨行駛狀態(tài)的變化。另外，還能對(duì)應(yīng)于該地圖信息的精度來(lái)變更在線范圍。例如，在該地圖信息包含一定的位置誤差的情況下，將包含該誤差的范圍應(yīng)用為在線范圍。由此，例如，能通過(guò)利用詳細(xì)的地圖信息來(lái)縮窄在線范圍，能實(shí)現(xiàn)高的運(yùn)行密度。另一方面，在低密度的線區(qū)不需要詳細(xì)的地圖，因此能減少在地圖創(chuàng)建時(shí)地形調(diào)查等所花的成本。在由圖I的在線范圍計(jì)算部23計(jì)算列車在線范圍的情況下，例如通過(guò)兼用軌道電路、加速度傳感器、陀螺傳感器、速度發(fā)電機(jī)、轉(zhuǎn)發(fā)器、應(yīng)答器(balise)、無(wú)線LAN的電波信息、超聲波傳感器、多普勒雷達(dá)、照相機(jī)、紅外線傳感器、車軸探測(cè)器(加速計(jì)數(shù)器)中的任一裝置來(lái)進(jìn)行計(jì)算，能確定更準(zhǔn)確的在線范圍。在線范圍計(jì)算部23可以組合上述裝置中的一種裝置，也可以組合多種裝置。另外，還能根據(jù)行駛地點(diǎn)而適當(dāng)區(qū)分地使用要使用的裝置。進(jìn)而，可以使用在現(xiàn)有的列車控制系統(tǒng)或車載導(dǎo)航系統(tǒng)等中所廣泛利用的定位技術(shù)。作為在在線范圍計(jì)算部23中兼用GPS以外的裝置來(lái)計(jì)算在線范圍的情況的一例，說(shuō)明兼用了速度發(fā)電機(jī)的情況的處理。速度發(fā)電機(jī)是為了測(cè)量行駛距離而使用的裝置，但由于行駛中的打滑或車輪直徑的誤差等，誤差會(huì)與行駛距離成正比地增加。故而，將行駛距離的百分之幾左右考慮為誤差范圍來(lái)計(jì)算在線范圍。通過(guò)將使用GPS數(shù)據(jù)所算出的在線范圍、與使用該速度發(fā)電機(jī)所算出的在線范圍相重復(fù)的范圍作為在線范圍進(jìn)行計(jì)算，能掌握準(zhǔn)確的在線范圍。由此，即使在例如隧道內(nèi)等環(huán)境下，GPS數(shù)據(jù)的接收困難的區(qū)域中，通過(guò)兼用速度發(fā)電機(jī)等裝置來(lái)計(jì)算在線范圍，也能防止在線范圍的急劇的擴(kuò)大，能確保列車運(yùn)行的可靠性。在由圖I的速度控制部25控制行駛速度的情況下，使用列車的在線范圍、行駛速度、到停止目標(biāo)為止的距離、地形信息(行駛道路的曲率、斜率等)、車輛性能(馬達(dá)性能、剎車性能、重量等)中的至少一個(gè)來(lái)進(jìn)行計(jì)算。作為在確保安全性的同時(shí)考慮運(yùn)行密度或節(jié) 能來(lái)計(jì)算行駛速度的方法，有創(chuàng)建考慮了車站間的速度限制的節(jié)能運(yùn)轉(zhuǎn)曲線的方法。在由停止目標(biāo)計(jì)算部32計(jì)算停止目標(biāo)的情況下，例如，像圖5那樣，計(jì)算在同一行駛道路6上行駛的先行列車50的在線范圍504a，并將離本列車2的在線范圍204a最近的地點(diǎn)206設(shè)為停止目標(biāo)。通過(guò)本控制，地上裝置30能設(shè)定與各列車的在線范圍的變化相應(yīng)的停止目標(biāo)，能在滿足所要求的安全性的同時(shí)，進(jìn)行與各列車的在線范圍計(jì)算部23的性能相應(yīng)的列車控制。另外，還能不經(jīng)由地上裝置30而直接在列車彼此(例如，圖5的列車2和列車5)間交換在線范圍來(lái)對(duì)各列車的運(yùn)行進(jìn)行控制。在通過(guò)所述手法來(lái)計(jì)算停止目標(biāo)的情況下，若先行列車或本列車中的GPS數(shù)據(jù)的傳播延遲誤差根據(jù)周邊環(huán)境的變化等而增加，則還有停止目標(biāo)在行進(jìn)方向上比以前的停止目標(biāo)的地點(diǎn)而落在后方的情況。在此情況下，可假設(shè)本列車根據(jù)狀況而不能到停止目標(biāo)停下，進(jìn)行緊急剎車，從而乘車舒適度和節(jié)能性顯著惡化。故而，例如在GPS數(shù)據(jù)的傳播延遲誤差增加從而計(jì)算作為比當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)的停止目標(biāo)更后方的地點(diǎn)的停止目標(biāo)的情況下，不更新停止目標(biāo)而繼續(xù)使用當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)的停止目標(biāo)。例如在隧道內(nèi)等GPS的接收環(huán)境極端劣化的情況下，隧道通過(guò)過(guò)程中，在隧道入口附近固定停止目標(biāo)，而在已通過(guò)隧道的時(shí)間點(diǎn)，在隧道出口附近，停止目標(biāo)發(fā)生移動(dòng)。此外，在存在先行列車后退的可能性的情況下，能通過(guò)將減去存在后退的可能性的距離后的地點(diǎn)設(shè)為停止目標(biāo)來(lái)進(jìn)行對(duì)應(yīng)。另外，如圖9所示，所述車上裝置20或所述地上裝置30具備監(jiān)視器4，還能具備對(duì)所述各裝置的處理狀況進(jìn)行顯示的、或通過(guò)語(yǔ)音來(lái)通知處理狀況的單元。上述是地上裝置30向車上裝置20發(fā)送停止目標(biāo)信息，但也可以取代停止目標(biāo)而將各地點(diǎn)的該列車的限制速度向車上裝置20發(fā)送。在本實(shí)施例的構(gòu)成中，車上裝置20具備在線范圍計(jì)算部23，但也可以由地上裝置30具備在線范圍計(jì)算部23。在此情況下，車上裝置20在由GPS接收部21接收到GPS數(shù)據(jù)Ila后，向地上裝置30發(fā)送該GPS數(shù)據(jù)Ila和該GPS接收部21所得到的接收時(shí)刻信息221。還能兼用GPS以外的裝置(例如，上述的速度發(fā)電機(jī)、轉(zhuǎn)發(fā)器等)，還包含通過(guò)這些裝置而得到的信息來(lái)向地上裝置30發(fā)送，計(jì)算在線范圍。地上裝置30將從車上裝置20接受的信息向在線范圍計(jì)算部33輸入來(lái)計(jì)算在線范圍331，考慮在同一行駛道路上行駛的先行列車的在線范圍來(lái)計(jì)算該列車的停止目標(biāo)321，并向車上裝置20發(fā)送。將以后的處理設(shè)為與上述構(gòu)成中的處理相同。在上述構(gòu)成中，車上裝置20不需要具備在線范圍計(jì)算部23，因此能簡(jiǎn)化車上裝置20的構(gòu)成。地上裝置30具有在線范圍計(jì)算部33，在車上裝置20不具備在線范圍計(jì)算部23的構(gòu)成中，地上裝置30使用從車上裝置20發(fā)送的信息來(lái)掌握在線范圍。然而，地上裝置30還能使用從車上裝置20發(fā)送的信息以外的信息來(lái)計(jì)算在線范圍。該構(gòu)成是不經(jīng)由車上裝置20而直接向地上裝置30輸入信息的構(gòu)成，作為其例示，列舉來(lái)自軌道電路或加速計(jì)數(shù)器等設(shè)置于地上側(cè)的裝置的信息輸入。在本構(gòu)成中，地上裝置30除了從各列車的車上裝置20輸入的信息以外，還基于通過(guò)設(shè)置于地上側(cè)的上述裝置而取得的信息，計(jì)算在線范圍，對(duì)運(yùn)行進(jìn)行控制。以上，在說(shuō)明的列車控制系統(tǒng)中，列舉了使用美國(guó)的GPS的情況作為應(yīng)用例，但還能應(yīng)用于除此以外的全球定位系統(tǒng)(例如，歐州的Galileo、俄羅斯的GL0NASS、中國(guó)的北斗 坐')
寸/ ο在本實(shí)施例的構(gòu)成中，由地上裝置30計(jì)算了停止目標(biāo)，但也可以設(shè)為由車上裝置20計(jì)算停止目標(biāo)的構(gòu)成。在本構(gòu)成中，車上裝置20例如具備在線范圍計(jì)算部23以及停止目標(biāo)計(jì)算部32。在本構(gòu)成中，車上裝置20通過(guò)在線范圍計(jì)算部23來(lái)計(jì)算本列車的在線范圍，并對(duì)行駛在同一行駛道路6上的其他列車5發(fā)送本列車的在線范圍204a。另外，由行駛在同一行駛道路6上的其他列車5接收在線范圍504a。在其他列車5接收到在線范圍504a的情況下，將離本列車2的在線范圍204a最近的地點(diǎn)206作為停止目標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，來(lái)控制本列車2的行駛速度。在本實(shí)施例的構(gòu)成中，車上裝置20設(shè)成為具備I臺(tái)GPS接收部21，能接收來(lái)自I個(gè)以上的GPS衛(wèi)星的數(shù)據(jù)，但也可以具備多個(gè)GPS接收部21并由各GPS接收部21與各GPS衛(wèi)星I對(duì)I地對(duì)應(yīng)來(lái)接收數(shù)據(jù)。另外，可以按每臺(tái)列車車輛來(lái)設(shè)置具備I臺(tái)GPS接收部21的車上裝置20，設(shè)為將多個(gè)列車車輛相連來(lái)進(jìn)行編組的列車2。另外，在線范圍計(jì)算部23還能基于由多臺(tái)GPS接收部21接收到的GPS數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算在線范圍。這在基于多個(gè)GPS接收部21的GPS數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算在線范圍的情況下，能通過(guò)事先測(cè)量各GPS接收部21的設(shè)置位置，在計(jì)算在線范圍時(shí)使用相對(duì)位置關(guān)系作為補(bǔ)償而達(dá)成。例如，在編組長(zhǎng)度100米的列車的前端和后端各設(shè)置一臺(tái)GPS接收部21的情況下，將根據(jù)由后端的GPS接收部21接收到的GPS數(shù)據(jù)所算出的在線范圍沿正在行駛的線路的行進(jìn)方向而向前方移動(dòng)100米，并與根據(jù)由前端的GPS接收部21接收到的GPS數(shù)據(jù)所算出的在線范圍進(jìn)行比較，將重復(fù)部分設(shè)為該列車的前端所在線的范圍。另外，在從多個(gè)GPS衛(wèi)星接收到GPS數(shù)據(jù)的情況下，按每個(gè)GPS衛(wèi)星來(lái)計(jì)算接收距離(、虛擬距離)內(nèi)的球體與地球地面重復(fù)的圓周部分，并將該圓周全部相重合的部分設(shè)為在線范圍。圖7示出了根據(jù)從多個(gè)GPS衛(wèi)星10接收到的GPS數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算在線范圍的場(chǎng)景。像這樣通過(guò)從多個(gè)GPS衛(wèi)星接收軌道信息(位置信息)和時(shí)刻信息，能確定精度更高的在線范圍。此外，即使對(duì)從列車2的外部接收的信息進(jìn)行發(fā)送，也不局限于GPS衛(wèi)星。實(shí)施例2在第I實(shí)施例中，在線范圍計(jì)算部23基于在當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)接收到的GPS數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行行駛控制，未考慮從此所開(kāi)始的行駛中的誤差變化。例如，當(dāng)先行列車在隧道內(nèi)通過(guò)時(shí)，GPS數(shù)據(jù)接收環(huán)境急劇劣化，因此在線范圍擴(kuò)大，后方的列車需要考慮緊急減速的情況。反之，當(dāng)先行列車通過(guò)了隧道時(shí)，GPS數(shù)據(jù)接收環(huán)境急劇改善，在線范圍變窄，因此為了提高運(yùn)行密度，需要緊急的加速。為此，在第2實(shí)施例的構(gòu)成中，在車上裝置20或地上裝置30中具備用于對(duì)各列車的在線范圍的變化進(jìn)行預(yù)測(cè)的在線范圍預(yù)測(cè)部34。圖8示出了在地上裝置30具備在線范圍預(yù)測(cè)部34的情況下的構(gòu)成。地上裝置30使用由在線范圍預(yù)測(cè)部34預(yù)測(cè)出的預(yù)測(cè)在線范圍，來(lái)預(yù)測(cè)在未來(lái)的某個(gè)時(shí)間點(diǎn)上的該列車的在線范圍。然后，考慮在同一時(shí)間點(diǎn)上同一行駛道路上行駛的先行列車的預(yù)測(cè)在線范圍來(lái)計(jì)算該列車的預(yù)測(cè)停止目標(biāo)，并向車上裝置20發(fā)送。車上裝置20在接收到預(yù)測(cè)停止目標(biāo)的情況下，對(duì)行駛速度進(jìn)行控制，以考慮到安全且節(jié)能性而使本列車能在上述時(shí)間點(diǎn)上停止于預(yù)測(cè)停止目標(biāo)。根據(jù)本構(gòu)成，在先行列車行駛于能事先預(yù)測(cè)GPS數(shù)據(jù)的接收環(huán)境劣化的區(qū)域中的情況下，車上裝置20通過(guò)基于預(yù)測(cè)停止目標(biāo)來(lái)控制速度進(jìn)行行駛，能實(shí)現(xiàn)抑制了多余的加減速的行駛。由此，地上裝置30還能對(duì)應(yīng)于各車上裝置20的在線范圍的將來(lái)的變化來(lái)設(shè)定停止目標(biāo)，能實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步提高了 安全性/運(yùn)行密度/節(jié)能性的列車控制。關(guān)于對(duì)基于各種信息而逐次變化的數(shù)據(jù)的趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)的方法，提出了多種手法，例如卡爾曼濾波還用于基于傳感器信息來(lái)計(jì)算過(guò)去、現(xiàn)在、未來(lái)的各時(shí)間點(diǎn)上的目標(biāo)物的位置。通過(guò)應(yīng)用這些方法，能計(jì)算位置計(jì)算精度、以及在線概率。在線范圍預(yù)測(cè)部34還能基于在過(guò)去的行駛時(shí)取得的在線范圍的變化數(shù)據(jù)，來(lái)預(yù)測(cè)將來(lái)的在線范圍。此外，在地上裝置30中具備對(duì)在過(guò)去的行駛中所收集的各列車的在線范圍信息進(jìn)行記錄的數(shù)據(jù)庫(kù)，具備基于所記錄的該信息來(lái)預(yù)測(cè)在線范圍的變化的所述在線范圍預(yù)測(cè)部34，也能得到同樣的效果。還能使在線范圍預(yù)測(cè)部34具有圖6那樣的地圖信息(隧道位置、斜率、轉(zhuǎn)彎率等)，且根據(jù)該地圖信息來(lái)預(yù)測(cè)GPS接收環(huán)境的變化。此外，在地上裝置30中具備對(duì)行駛道路的地形數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)發(fā)器的設(shè)置位置數(shù)據(jù)、周邊的構(gòu)造物數(shù)據(jù)(隧道位置等)、行駛時(shí)刻表、車輛性能數(shù)據(jù)、GPS衛(wèi)星數(shù)據(jù)、天氣數(shù)據(jù)中的至少一個(gè)進(jìn)行記錄的數(shù)據(jù)庫(kù)，具備基于所記錄的該信息來(lái)預(yù)測(cè)在線范圍的變化的所述在線范圍預(yù)測(cè)部34，也能得到與前述同樣的預(yù)測(cè)效果O在進(jìn)行考慮了節(jié)能的列車行駛的情況下，減少多余的加減速、增加惰行運(yùn)轉(zhuǎn)是重要的。在停止目標(biāo)根據(jù)在線范圍計(jì)算精度的變化而變動(dòng)大的環(huán)境下，若追隨停止目標(biāo)來(lái)變更速度，則成為多余的加減速發(fā)生增加、節(jié)能性發(fā)生下降的原因。由于能通過(guò)使用所述在線范圍預(yù)測(cè)部34來(lái)預(yù)測(cè)停止目標(biāo)的變動(dòng)，因此能考慮到將來(lái)的停止目標(biāo)的變動(dòng)來(lái)計(jì)算最佳的行駛速度。實(shí)施例3在第I實(shí)施例以及第2實(shí)施例中，將由GPS衛(wèi)星Ia接收到的GPS數(shù)據(jù)的軌道信息(位置信息)和發(fā)送時(shí)刻信息以及車上裝置20的車上時(shí)鐘所確定的接收時(shí)刻信息設(shè)為正確來(lái)進(jìn)行了說(shuō)明。然而，也必須考慮信息錯(cuò)誤的可能性。于是，在第3實(shí)施例中，在車上裝置20或地上裝置30中具備對(duì)由GPS衛(wèi)星發(fā)送的GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視的GPS監(jiān)視部26，在該GPS數(shù)據(jù)中所含的信息(軌道信息、GPS數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)刻等)中含有錯(cuò)誤的情況下，向車上裝置20輸出警報(bào)。車上裝置20在接收到警報(bào)的情況下，對(duì)應(yīng)于該錯(cuò)誤來(lái)對(duì)停止目標(biāo)、在線范圍、限制速度中的至少一個(gè)進(jìn)行修正，并執(zhí)行對(duì)地上裝置30的通知、以及列車控制。圖11示出了車上裝置20在具備GPS監(jiān)視部26的情況下的構(gòu)成。作為GPS監(jiān)視部26探測(cè)錯(cuò)誤的方法，例如設(shè)置具有準(zhǔn)確的時(shí)鐘的、知道坐標(biāo)的固定站，根據(jù)基于GPS接收數(shù)據(jù)所算出的位置與固定站的位置之差來(lái)提高精度的機(jī)制即Differential GPS(以下DGPS)、或靜止衛(wèi)星型衛(wèi)星航法增強(qiáng)系統(tǒng)(Satellite-based Augmentation System)等。作為對(duì)車上時(shí)鐘22的時(shí)刻誤差進(jìn)行校正的方法，一般采用使用從4個(gè)GPS衛(wèi)星接收到的GPS數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行時(shí)刻校正的方式。然而，由于含有多徑等的傳播延遲誤差，因此存在基于GPS數(shù)據(jù)的時(shí)刻校正而不能保證充分的安全性的可能性。為此，在本發(fā)明中，在根據(jù)接收到的GPS數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算在線范圍時(shí)，車上裝置20與保持準(zhǔn)確的時(shí)鐘的地上裝置30進(jìn)行通信，并以所接收到的準(zhǔn)確的時(shí)鐘信息222來(lái)對(duì)車上時(shí)鐘22的時(shí)刻誤差進(jìn)行校正。 此外，地上裝置30以所述DGPS或像圖6那樣使對(duì)網(wǎng)絡(luò)70的連接設(shè)備所具備的鐘表同步于準(zhǔn)確的時(shí)刻的通信協(xié)議即NTP(Network Time Protocol)等來(lái)保持準(zhǔn)確的時(shí)鐘。即使校正了時(shí)刻，車上時(shí)鐘22的時(shí)刻也會(huì)隨時(shí)間經(jīng)過(guò)而再度產(chǎn)生誤差。于是，本發(fā)明的在線范圍計(jì)算部23還能保持該車上時(shí)鐘22的廠商的標(biāo)稱誤差，來(lái)對(duì)以時(shí)刻校正后的時(shí)刻與GPS數(shù)據(jù)接收時(shí)刻之差而擴(kuò)大后的在線范圍進(jìn)行計(jì)算。例如,在使用標(biāo)稱誤差為±lppm的車上時(shí)鐘22從接收GPS數(shù)據(jù)起200毫秒后進(jìn)行了時(shí)刻校正的情況下，車上時(shí)鐘22在200毫秒的期間最大偏差500萬(wàn)分之I秒。電波在500萬(wàn)分之I秒間前進(jìn)約60米，因此在線范圍計(jì)算部23以擴(kuò)大了 60米的虛擬距離來(lái)計(jì)算在線范圍。作為對(duì)車上時(shí)鐘22的時(shí)刻誤差進(jìn)行校正的方法，可以采用從以往就一般采用的、使用從GPS衛(wèi)星接收到的GPS數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行時(shí)刻校正的方式。在使用了 GPS衛(wèi)星的情況下，計(jì)算接收地點(diǎn)的坐標(biāo)值以及校正時(shí)刻。為了防止多徑等的傳播延遲誤差所帶來(lái)的時(shí)刻校正錯(cuò)誤，將根據(jù)GPS數(shù)據(jù)所算出的接收地點(diǎn)的坐標(biāo)值與以速度發(fā)電機(jī)等別的位置估計(jì)方式而求出的在線地點(diǎn)的坐標(biāo)值進(jìn)行比較，并基于其偏差來(lái)驗(yàn)證時(shí)刻校正的可靠性。另外，在GPS數(shù)據(jù)中所含的信息(軌道信息、GPS數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)刻等)無(wú)誤、且GPS衛(wèi)星所保持的時(shí)刻信息以及車上裝置20的時(shí)鐘所確定的接收時(shí)刻正確的前提下，該列車在根據(jù)GPS數(shù)據(jù)而得到的在線范圍內(nèi)在線。故而，如圖7所示，在使用由多個(gè)GPS衛(wèi)星在同一時(shí)間段接收到的GPS數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算在線范圍的情況下，必定存在根據(jù)該GPS數(shù)據(jù)所算出的在線范圍全部重復(fù)的場(chǎng)所。然而，在所述前提不成立的情況下，存在產(chǎn)生在線范圍的一部分不重復(fù)的場(chǎng)所的可能性。這是因車上時(shí)鐘22比正常的時(shí)鐘更早地動(dòng)作，虛擬距離比接收距離短而產(chǎn)生。于是，所述GPS監(jiān)視部26對(duì)根據(jù)來(lái)自各GPS數(shù)據(jù)的接收數(shù)據(jù)211所算出的在線范圍263進(jìn)行比較，并確認(rèn)存在根據(jù)該GPS數(shù)據(jù)所算出的在線范圍全部重復(fù)的場(chǎng)所(例如，圖7的204c)。即使存在一處不重復(fù)的場(chǎng)所的情況下，也判斷為GPS數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤或車上時(shí)鐘22的異常，并作為警報(bào)信息262輸出至車上裝置20、地上裝置30。根據(jù)本構(gòu)成，能即刻探測(cè)出GPS的異常。同時(shí)將速度控制信息261輸出至速度控制部25，執(zhí)行列車2的減速(將行駛速度從圖9的41a變更至圖10的41b，同樣地將行駛模式也從44a變更至44b)、停止目標(biāo)地點(diǎn)的變更(從46a向46b近前200m，可行駛距離也從45a的1900m變?yōu)?5b的1700m)、緊急停止。另外，GPS監(jiān)視部26對(duì)由GPS接收部21接收到的接收信息212 (接收衛(wèi)星數(shù)、接收靈敏度等)進(jìn)行監(jiān)視。例如，如圖9的47a所示，正常時(shí)捕捉的GPS衛(wèi)星數(shù)是5個(gè)，與此對(duì)t匕，在異常時(shí)，如圖10的47b所示，是只能捕捉到3個(gè)的情況。在此情況下，也能像前述那樣進(jìn)行異常通知、運(yùn)行控制。進(jìn)而，所述車上裝置20或所述地上裝置30能通過(guò)監(jiān)視器4來(lái)掌握狀態(tài)，從而能實(shí)現(xiàn)其原因確定或手動(dòng)下的列車運(yùn)行控制(減速、停止目標(biāo)的變更等)。 在以上的實(shí)施例中，以列車控制系統(tǒng)為對(duì)象進(jìn)行了說(shuō)明，但還能以同樣的構(gòu)成在飛機(jī)運(yùn)行控制、汽車控制、電梯控制等移動(dòng)體控制系統(tǒng)中應(yīng)用本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種列車控制系統(tǒng)，在列車與列車的外部之間收發(fā)信息，并基于該接收到的信息來(lái)對(duì)列車的運(yùn)行進(jìn)行控制，所述列車控制系統(tǒng)的特征在于，具有 收發(fā)部，其從外部接收由位置信息和時(shí)刻信息構(gòu)成的位置時(shí)刻信息； 時(shí)刻計(jì)測(cè)部，其對(duì)接收到位置時(shí)刻信息的車上時(shí)刻信息進(jìn)行計(jì)測(cè)； 在線范圍計(jì)算部，其根據(jù)接收到所述位置時(shí)刻信息的車上時(shí)刻信息來(lái)計(jì)算列車的在線范圍信息；和 行駛控制部，其對(duì)列車的行駛進(jìn)行控制， 并且，根據(jù)所述在線范圍信息來(lái)對(duì)列車的行駛開(kāi)始、速度、停止進(jìn)行控制。
2.—種列車控制系統(tǒng)，在列車與列車的外部之間收發(fā)信息，并基于該接收到的信息來(lái)對(duì)列車的運(yùn)行進(jìn)行控制，所述列車控制系統(tǒng)的特征在于具有列車以及地上裝置， 所述列車具有 收發(fā)部，其從外部接收由位置信息和時(shí)刻信息構(gòu)成的位置時(shí)刻信息； 時(shí)刻計(jì)測(cè)部，其對(duì)接收到位置時(shí)刻信息的車上時(shí)刻信息進(jìn)行計(jì)測(cè)； 在線范圍計(jì)算部，其根據(jù)接收到所述位置時(shí)刻信息的車上時(shí)刻信息來(lái)計(jì)算列車的在線范圍信息；和 行駛控制部，其對(duì)列車的行駛進(jìn)行控制， 所述地上裝置將所述在線范圍信息、所述位置時(shí)刻信息發(fā)送到列車的外部，并對(duì)所述在線范圍信息、所述位置時(shí)刻信息進(jìn)行接收， 所述地上裝置構(gòu)成為具備進(jìn)行收發(fā)的地上通信部、以及根據(jù)接收到的所述在線范圍信息、所述位置時(shí)刻信息來(lái)計(jì)算列車控制信息的列車控制信息計(jì)算部，并且將所述列車控制信息從地上通信部發(fā)送到列車，根據(jù)該在線范圍信息、列車控制信息來(lái)進(jìn)行列車的行駛控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的列車控制系統(tǒng)，其特征在于， 在線范圍計(jì)算部對(duì)包含正在行駛的線路的2維或3維的位置信息、該地圖的位置精度信息中的至少一個(gè)信息在內(nèi)的地圖信息進(jìn)行記錄，并基于該地圖信息來(lái)計(jì)算在線范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的列車控制系統(tǒng)，其特征在于， 在線范圍計(jì)算部在計(jì)算列車在線范圍時(shí)，將使用軌道電路、加速度傳感器、陀螺傳感器、速度發(fā)電機(jī)、轉(zhuǎn)發(fā)器、應(yīng)答器、無(wú)線LAN的電波信息、超聲波傳感器、多普勒雷達(dá)、照相機(jī)、紅外線傳感器、車軸探測(cè)器即加速計(jì)數(shù)器中的至少一個(gè)裝置而取得的信息與所述外部數(shù)據(jù)并用來(lái)計(jì)算在線范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的列車控制系統(tǒng)，其特征在于， 停止目標(biāo)計(jì)算部在計(jì)算停止目標(biāo)時(shí)，在先行列車或本列車的停止目標(biāo)較上次計(jì)算時(shí)間點(diǎn)相對(duì)于行進(jìn)方向而落在后方的情況下，計(jì)算上次計(jì)算時(shí)間點(diǎn)的停止目標(biāo)，或者在存在先行列車后退的可能性的情況下，對(duì)減去存在后退的可能性的距離后的地點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的列車控制系統(tǒng)，其特征在于， 地上裝置具備在線范圍計(jì)算部，該地上裝置向該在線范圍計(jì)算部輸入從所述車上裝置接收到的所述數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算在線范圍。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的列車控制系統(tǒng)，其特征在于， 地上裝置不經(jīng)由車上裝置而使用輸入至地上裝置的信息來(lái)計(jì)算在線范圍，對(duì)利用軌道電路、超聲波傳感器、多普勒雷達(dá)、照相機(jī)、紅外線傳感器、車軸探測(cè)器即加速計(jì)數(shù)器中的至少一個(gè)設(shè)置于地上側(cè)的裝置而取得的信息進(jìn)行使用。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的列車控制系統(tǒng)，其特征在于， 車上裝置或地上裝置具備對(duì)各裝置的處理狀況進(jìn)行顯示的監(jiān)視器、或通過(guò)語(yǔ)音來(lái)通知處理狀況的單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的列車控制系統(tǒng)，其特征在于， 地上裝置取代停止目標(biāo)而將各地點(diǎn)處的該列車的限制速度向車上裝置發(fā)送。
10.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的列車控制系統(tǒng)，其特征在于， 車上裝置具備在線范圍計(jì)算部以及停止目標(biāo)計(jì)算部， 該車上裝置通過(guò)該在線范圍計(jì)算部來(lái)計(jì)算本列車的在線范圍，并與在同一行駛道路上行駛的其他列車收發(fā)在線范圍，該停止目標(biāo)計(jì)算部基于該在線范圍來(lái)計(jì)算停止目標(biāo)，并對(duì)本列車的行駛速度進(jìn)行控制。
11.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的列車控制系統(tǒng)，其特征在于， 車上裝置相對(duì)于I列編組的列車而具備多臺(tái)接收裝置，所述在線范圍計(jì)算部事先測(cè)量所述接收裝置的設(shè)置位置信息并記錄，并基于由多個(gè)接收裝置接收到的數(shù)據(jù)、以及接收裝置的設(shè)置位置信息，來(lái)計(jì)算在線范圍。
12.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的列車控制系統(tǒng)，其特征在于， 車上裝置或地上裝置具備在線范圍預(yù)測(cè)部，所述在線范圍預(yù)測(cè)部對(duì)未來(lái)的某時(shí)間點(diǎn)的各列車的在線范圍進(jìn)行預(yù)測(cè)，考慮在同一時(shí)間點(diǎn)同一行駛道路上行駛的先行列車的在線范圍，來(lái)計(jì)算該列車的預(yù)測(cè)停止目標(biāo)。
13.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的列車控制系統(tǒng)，其特征在于， 車上裝置或地上裝置具備對(duì)從外部接收的信息進(jìn)行監(jiān)視的外部信息監(jiān)視部， 所述地上裝置具備時(shí)鐘，而且，對(duì)該地上裝置的設(shè)置位置預(yù)先進(jìn)行記錄， 所述外部信息監(jiān)視裝置具備對(duì)由所述外部接收裝置接收到的外部數(shù)據(jù)所含的信息中的位置信息、外部數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)刻的至少一個(gè)信息的錯(cuò)誤進(jìn)行探測(cè)的單元，在探測(cè)到外部數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤的情況下，向該車上裝置輸出警報(bào)。
14.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的列車控制系統(tǒng)，其特征在于， 作為對(duì)時(shí)刻計(jì)測(cè)部中的時(shí)刻誤差進(jìn)行校正的方法，將根據(jù)外部數(shù)據(jù)所算出的在線地點(diǎn)的坐標(biāo)值以及校正時(shí)刻與根據(jù)利用軌道電路、加速度傳感器、陀螺傳感器、速度發(fā)電機(jī)、轉(zhuǎn)發(fā)器、應(yīng)答器、無(wú)線LAN的電波信息、超聲波傳感器、多普勒雷達(dá)、照相機(jī)、紅外線傳感器、車軸探測(cè)器(加速計(jì)數(shù)器)中的至少一個(gè)裝置而取得的信息所算出的在線地點(diǎn)進(jìn)行比較，基于其偏差來(lái)驗(yàn)證時(shí)刻校正的可靠性。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的列車控制系統(tǒng)，其特征在于， 外部信息監(jiān)視裝置對(duì)根據(jù)外部數(shù)據(jù)所算出的在線范圍進(jìn)行比較，確認(rèn)存在根據(jù)外部數(shù)據(jù)所算出的在線范圍全部重復(fù)的場(chǎng)所，在不存在全部重復(fù)的場(chǎng)所的情況下，判斷為外部數(shù)據(jù)所含的信息中的位置信息、數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)刻的至少一個(gè)信息錯(cuò)誤、或時(shí)刻計(jì)測(cè)部異常，并向車上裝置輸出警報(bào)。
全文摘要
在列車控制系統(tǒng)中，關(guān)于速度發(fā)電機(jī)或加速度傳感器等的位置估計(jì)手法，估計(jì)精度始終隨列車狀態(tài)或周邊環(huán)境等變化，因此難以在行駛前假設(shè)適當(dāng)?shù)恼`差作為安全余量距離進(jìn)行設(shè)定，從而會(huì)設(shè)定過(guò)多的安全余量距離，運(yùn)行密度會(huì)下降。為此，列車(2)的車上裝置(20)構(gòu)成為具備車上時(shí)鐘(22)，其對(duì)來(lái)自GPS衛(wèi)星(1a)的軌道信息和發(fā)送時(shí)刻信息、信息的接收時(shí)刻進(jìn)行確定；在線范圍計(jì)算部(23)，其根據(jù)接收信息和接收時(shí)刻來(lái)計(jì)算在線范圍；車上通信部(24)，其向地上裝置(30)發(fā)送本列車在線范圍信息以及從地上裝置(30)接收停止目標(biāo)信息；以及速度控制部(25)，其基于停止目標(biāo)信息來(lái)控制本列車的行駛速度。地上裝置(30)具有根據(jù)各列車的在線范圍信息來(lái)計(jì)算停止目標(biāo)的停止目標(biāo)計(jì)算部(32)，并將該停止目標(biāo)信息向該列車發(fā)送，達(dá)成高安全性、以及運(yùn)行密度和節(jié)能最佳的運(yùn)行。
文檔編號(hào)B61L23/00GK102887150SQ201210245778
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月20日
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