JP2000264208A

JP2000264208A - 車両交通システム

Info

Publication number: JP2000264208A
Application number: JP11067146A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Ogawa; 真一郎小川; Takaaki Ueno; 高明上野; Michitaka Kanayama; 道王金山; Shinichiro Nakazawa; 新一郎中沢; Masashi Mizukoshi; 雅司水越; Keiji Aoki; 啓二青木; Masahiko Shinagawa; 昌彦品川
Original assignee: Toshiba Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-03-12
Filing date: 1999-03-12
Publication date: 2000-09-26

Abstract

(57)【要約】【課題】駅部（都市）間を単線方式の専用路線で構築
し、建設コストを低減させる一方、管制制御システムで
運行ダイヤを作成し、この運行ダイヤにより双方向運転
を可能として輸送効率を向上させ、自由度の高い高密度
運転が可能な車両交通システムを提供するにある。【解決手段】この車両交通システム１０は都市間を専用
路線で結ぶ都市間交通と、都市内エリアを一般走行させ
る都市内交通とを併せ持つシステムである。車両交通シ
ステム１０は都市間を結ぶ単線方式の専用路線１１と、
この専用路線１１に都市毎に設けられた駅部１３と、専
用路線１１の駅部１３間に所要の間隔をおいて設けられ
たすれ違い部１４と、このすれ違い部１４および駅部１
３に設けられ、走行車両と制御情報の授受をスポット通
信で行う非接触式の通信手段１９と、走行車両に進路指
令・出発指令の管制制御をスポット通信を介して行なう
管制制御システム１５とを備える。管制制御システム１
５は走行車両２０の運行制御、運行計画および運転監視
を車両とのスポット通信で行なうものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は都市間を専用路線で
結ぶ都市間交通と都市内エリアでは一般路線を走行させ
る都市内交通とを併せ持つ車両交通システムに係り、特
に車両の運行ダイヤを作成する管制制御システムを備え
た車両交通システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の車両交通システムに
は、特開平２−１８９２６７号公報に開示された車両の
走行制御装置がある。この車両走行制御装置は、軌道上
に連続的に設定された複数の閉塞区間毎に列車を検知
し、その列車に後続する列車の走行を制御するようにし
たものである。

【０００３】この車両走行制御装置は、ある閉塞区間へ
の列車の進入信号および閉塞区間からの進出信号に基づ
いて、単一の閉塞区間に複数の列車が共存しないように
閉塞制御運転で走行制御し、列車の安全走行を確保して
いる。

【０００４】従来の車両交通システムは軌道上を列車が
安全に走行できるように閉塞制御で走行制御するもので
あるが、列車は一般に機械的にハード連結された複数の
車両によって構成されている。

【０００５】複数の車両が機械的にハード連結された列
車では、乗客の増減に応じて適宜車両を増減させること
が困難であり、車両の増減操作に多くの時間と労力を必
要とする。また、車両の増減を可能なように列車を走行
させる軌道の敷設は、列車の全長が長いため、種々大き
な制約を受ける。

【０００６】車両の増減問題を解決するために、複数の
車両が機械的にハード連結されずに、電子的にソフト連
結させた車両群が提案されている。この車両群を走行さ
せれば、車両の増減を容易にかつ短時間で行なうことが
でき、しかも軌道を敷設する上での制約が小さく抑えら
れるメリットがある。

【０００７】また、列車の安全性確保の面では閉塞制御
運転という概念は非常に効果的であり、鉄道やモノレー
ルの車両交通システムに採用されている。しかし、閉塞
制御運転方法では、列車の高密度運転を試みても、高密
度運転効果の度合が閉塞区間の長さに依存されてしまう
問題がある。特に、単線方式の軌道の場合には、高密度
運転問題は閉塞区間の長さにより大きな影響を受ける。

【０００８】対向車両が存在しない場合にも、従来の車
両交通システムでは、図２３に示すように、閉塞区間以
上に車両相互を接近させて走行させることはできなかっ
た。例えば閉塞区間３にいる車両ａは、前方の車両（先
行車両）ｂが閉塞区間４に存在する場合には、先行車両
ｂが閉塞区間４を抜けるまで閉塞区間３で待機し続けな
ければならず、閉塞区間４に進むことが許可されない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の車両交通システ
ムを用いて複数の車両がソフト連結された車両群に閉塞
制御運転をそのまま適用しようとする場合、車両群の閉
塞区間への進入に当って不都合な事態が生じる。車両群
を構成する先頭車両がある閉塞区間に進入すると、閉塞
制御運転のために車両群と同じ隊列を組む後続車両が上
記閉塞区間内に進入することができず、車両群内の車両
と車両が切り離されてしまうという不都合が生じる。こ
のため、従来の車両交通システムでは、複数の車両がソ
フト連結された車両群を軌道上で適切に走行させること
が困難であった。

【００１０】さらに、従来の車両交通システムにおい
て、軌道が単線である場合、単線方式の軌道上を走行す
る車両のすれ違いは、駅（ステーション）部のみで行な
われ、軌道上を走行する車両（列車）は、予め作成され
た運行ダイヤに従って運転される。このため、車両の運
転間隔は駅間距離によって制約され、高密度運転を行な
うことができなかったり、運行ダイヤをダイナミックに
作成することができず、車両運転に柔軟性を持たせ、自
由度の高い運転を行なうことができなかった。

【００１１】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、駅部（都市）間を結ぶ専用路線を単線方式で
構築して建設コストの軽減を図る一方、管制制御システ
ムで運行ダイヤを作成し、この運行ダイヤに基づいて単
線方式でも双方向運転を可能にし、輸送効率を向上さ
せ、自由度の高い高密度運転が可能な車両交通システム
を提供するにある。

【００１２】本発明の他の目的は、車両同士をソフト連
結した自動隊列走行運転を専用路線で行ない、隊列車両
の増減あるいは車両交換を駅部で車両毎個別にかつ自由
に行ない得るようにした車両交通システムを提供するに
ある。

【００１３】本発明の別の目的は、専用路線の駅部およ
びすれ違い部で同じ編成の隊列車両同士のすれ違い制御
を基本閉塞制御方式でノンストップ運転で行なうことが
でき、待ち時間の少ない車両運転制御を効率的に行なう
車両交通システムを提供するにある。

【００１４】本発明のさらに別の目的は、専用路線を走
行する隊列車両に最適走行ダイヤを管制制御システムで
ダイナミックに作成し、車両や隊列車両を効率よく円滑
かつスムーズに走行させ、すれ違い部や駅部ですれ違い
可能な走行運転制御ができる車両交通システムを提供す
るにある。

【００１５】さらにまた、本発明の別の目的は、専用路
線と一般路線の相互乗り入れを駅部で自由に行なうこと
ができ、専用路線を走行する隊列車両に乗り入れ車両を
合流させても閉塞制御を壊すことなく走行可能な車両交
通システムを提供するにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る車両交通シ
ステムは、上述した課題を解決するために、請求項１に
記載したように、都市間を結ぶ単線方式の専用路線と、
この専用路線に都市毎に設けられた駅部と、上記専用路
線の駅部間に所要の間隔をおいて設けられたすれ違い部
と、このすれ違い部および駅部にそれぞれ設けられ、走
行車両と制御情報の授受をスポット通信で行う非接触式
の通信手段と、上記走行車両に進路指令・出発指令の管
制制御を通信手段を介して行なう管制制御システムとを
備え、管制制御システムは走行車両の運行制御、運行計
画および運転監視を車両とのスポット通信で行なうよう
にしたものである。

【００１７】さらに、請求項２に係る車両交通システム
は、上述した課題を解決するために、管制制御システム
は、走行車両と次にすれ違い予定の対向車両との間の通
信タイミングにずれが生じたとき、各車両が次にそれぞ
れ到達する駅部あるいはすれ違い部の到達可能時刻を予
め推定して計算し、その時刻ですれ違い制御を行なうよ
うに構成したものである。

【００１８】請求項３に係る車両交通システムは、上述
した課題を解決するために、管制制御システムは、走行
車両にスポット通信ですれ違い情報と同時に現在時刻を
送信し、単線方式の専用路線を双方向走行する車両同士
を駅部またはすれ違い部ですれ違い制御させたものであ
る。

【００１９】請求項４に係る車両交通システムは、上述
した課題を解決するために、管制制御システムは、走行
車両と次にすれ違い予定の車両とが次の駅部あるいはす
れ違い部を通過する予定時刻を車両平均速度あるいは路
線データを盛り込んだ運転曲線方式から推測して計算
し、計算された到着可能時刻をすれ違い可能な駅部ある
いはすれ違い部毎に比較評価し、最適なすれ違い部ある
いは駅部を選択してすれ違い制御させたものである。

【００２０】請求項５に係る車両交通システムは、上述
した課題を解決するために、管制制御システムは、交通
量の最も多い状態を基準とした仮想ダイヤを作成し、専
用路線に入る車両に、仮想ダイヤが空いているか否かを
確認して空席部分の仮想ダイヤを埋め、仮想ダイヤ通り
の走行ですれ違い制御を行なうものである。

【００２１】請求項６に係る車両交通システムは、上述
した課題を解決するために、管制制御システムは、単線
方式の専用路線を走行する車両の運行ダイヤを走行車両
毎あるいはソフト連結された車両群毎にダイナミックに
作成し、ダイナミック作成の運行ダイヤに従って走行車
両あるいは車両群同士を駅部あるいはすれ違い部ですれ
違い制御させたものである。

【００２２】請求項７に係る車両交通システムは、上述
した課題を解決するために、管制制御システムは、単線
方式の専用路線上を同一編成認識番号を有する１台以上
の車両を、隊列を組ませて自動隊列走行運転させる一
方、隊列を組む同一編成認識番号の車両群には、編成毎
に同じ時刻を送信し、管制制御システムは同一編成の隊
列を組む車両群の先頭車両だけに現在時刻を付与したも
のである。

【００２３】請求項８に係る車両交通システムは、上述
した課題を解決するために、前記専用路線は駅部で都市
内エリアの一般路線と立体的に接続され、一般路線を走
行して来た車両が駅部で専用路線走行中の車両と合流す
る際、管制制御システムは、専用路線の走行車両と同じ
すれ違い時刻と同じ編成認識番号を合流車両に付与し、
次のすれ違い位置あるいは駅部までの間に専用路線を走
行する先行車両と同じ隊列を編成するように設定された
ものである。

【００２４】請求項９に係る車両交通システムは、上述
した課題を解決するために、前記専用路線は駅部に本線
から分岐される側線を備え、専用路線を隊列を組んで走
行してきた編成車両から解放車両が分岐して側線に解放
される際、管制制御システムは分岐点の手前で解放車両
と残りの編成車両の間に、解放車両がノンストップで側
線側に進路を取ることができる解放距離を確保させるよ
うに設定したものである。

【００２５】請求項１０に係る車両交通システムは、上
述した課題を解決するために、隊列を組む車両群の構成
車両を個別に車両停止させる場合、同じ編成の隊列を組
む車両群の最大車両数と等しい非接触式の通信手段を駅
部またはすれ違い部にスポット通信可能にそれぞれ設
け、管制制御システムから車両群を構成する各車両に車
両認識番号と車両停止指令を送信させることにより、車
両は自車車両認識番号と車両停止指令を受信して所定位
置に停止せしめられるものである。

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明に係る車両交通システムの
一実施形態について添付図面を参照して説明する。

【００２７】図１は本発明に係る車両交通システムの第
１実施形態を示すもので、インフラ施設を模式的に表わ
したシステム構成図である。車両交通システム１０は、
市・町・村・郡等の都市Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ間を専用路線と
して鉄道等の軌条ではなく、専用道路１１で結ぶ都市間
交通と都市内エリアでは一般路線としての一般道路１２
を走行させる都市内交通とを併せ持つインテリジェント
・マルチモード・トランジットシステム（Ｉｎｔｅｌｌ
ｉｇｅｎｔＭｕｌｔｉ−ＭｏｄｅＴｒａｎｓｉｔ
Ｓｙｓｔｅｍ：以下、ＩＭＴＳと略称する。）である。
この車両交通システム１０は都市Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ間を専
用道路１１で結ぶ新交通システムで、車両はバス同様に
定められた定期路線（不定期路線でもよい。）を走行す
る交通機関である。例えば中規模輸送能力を持つ交通機
関である。

【００２８】この車両交通システム１０では、専用道路
１１を電子的にソフト連結した車両が同じ編成の隊列を
組んで走行し、都市内エリアの一般道路１２では運転手
によるマニュアル運転を基本とし、インタチェンジに相
当する駅部１３で専用道路１１は一般道路１２に立体的
に接続される。車両は専用道路１１では複数の車両（車
両は１台でも可）が隊列をなして走行する自動隊列走行
（プラトーン走行）運転とし、都市内エリアでは運転手
によるマニュアル運転とし、乗客（あるいは荷物）を目
的地まで効率よく輸送する新しい交通システムである。

【００２９】専用道路１１を隊列を組んで走行する車両
は、車両毎に行き先が個別に決定され、各車両は目的都
市の駅部１３に到着後、マニュアル運転に切り換えられ
て都市の一般道路（路線）１２を走行し、乗客（荷物）
を目的地まで輸送させるようになっている。

【００３０】図１に示された車両交通システム１０にお
けるインフラ施設において、専用道路１１は単線（一車
線）方式で建設費の軽減を図る一方、駅部１３，１３間
に車両あるいは車両群のすれ違いを可能とするすれ違い
部１４が適宜間隔をおいて設けられ、高密度輸送を可能
としている。専用道路１１は新たに建設する単線路以外
に、高速道路の一車線を利用したものであっても、既設
の軌道（軌条）を利用したものでもよい。専用道路１１
を走行する車両あるいは車両群は駅部１３およびすれ違
い部１４で速度を落とすことなくノンストップすれ違い
ができるように双方向運転される。駅部１３，１３間の
間隔は例えば１km〜十数kmであり、駅部１３間に形成さ
れるすれ違い部１４の長さは、基本的には隊列を組む最
大の車両数と車両の最高速度との兼ね合いで決定され
る。

【００３１】車両交通システム１０におけるＩＭＴＳ
は、図２に示すように、地上側に設置される地上側シス
テムとしての管制制御システム１５および走行制御シス
テム１６と、車両側に搭載される車両制御システム１７
とを有する。管制制御システム１５は、予め計画された
もしくはダイナミックに作成された運転計画に基づいて
車両による編成の割付けと、編成された隊列を組む車両
群の次駅部１２あるいは到着時刻を作成するようになっ
ている。

【００３２】管制制御システム１５は、車両の運行計
画、車両の監視（位置監視、編成車両監視）、運行制御
（出発指令、進路指令、車両増結指令）の管制制御を行
なうようになっている。

【００３３】管制制御システム１５は路線全体を中央の
管理センターで管理しており、専用道路１１全線の各走
行車両位置および都市を走行中の車両を把握し、乗客の
待ち時間の少ない車両運行制御を行なうようになってい
る。全車両の運行状態は中央の管制センターに備えられ
た運転表示画面上に表示され、監視できるようになって
いる。駅部１３およびすれ違い部１４からの車両出発の
走行制御は保安制御と呼ばれ、管制センターに設けられ
た走行制御装置３９で制御される。

【００３４】また、管制制御システム１５は車両毎の性
能を把握して車両の運行ダイヤを例えばダイナミックに
作成し、車両をスムーズに走行させるシステムであり、
走行制御システム１６に通信ＬＡＮ１８を介して接続さ
れる。管制制御システム１５から出された進路指令、出
発指令は走行制御システム１６に伝えられ、この保安制
御システムである走行制御システム１６は車両および車
両編成の位置から車両の安全な走行区間が確保できるこ
とを確認し、車両にその指令を非接触式通信手段として
の路車間通信機を介してスポット通信で伝えるようにな
っている。

【００３５】走行制御システム１６は、全ての車両位
置、路線状態を把握して車両の安全走行を確保する形で
停止・出発などの保安制御指示を行ない、車両同士の衝
突を回避する車両の走行制御を行なうもので、車両に搭
載された車両制御システム１７と路車間通信機１９を介
して通信可能に接続される。

【００３６】車両制御システム１７は走行制御システム
１６から受信した制御情報に従って車両の停止制御を行
ない、専用道路１１を自動隊列走行（プラトーン走行）
運転させる制御を行なうものである。車両制御システム
１７と管制制御システム１５とは無線通信可能に構成さ
れる。

【００３７】車両交通システム１０に用いられる車両２
０は、バス等の自動車を基本にエンジンや電動モータ等
の動力源を搭載した車両であり、この車両２０に車両制
御システム１７が図３に示すように搭載される。車両２
０は自動操舵可能でかつ運転手によるマニュアル操舵可
能な車両であり、自動操舵は専用道路１１のみで行なわ
れ、一般道路１２では基本的にマニュアル操作により運
転される。

【００３８】車両制御システム１７は車両同士の衝突を
回避する車両保安制御装置２３と、隊列を組む前方車両
を認識し、監視する先行車両認識センサとしての前方監
視レーダ２４と、車両２０の走行位置を検出する位置検
出センサとしての磁気センサ２５と、車両２０側と地上
側との路車間通信をスポット的に行なう車両側路車間通
信機２６とを備える。車両側路車間通信機２６は車両２
９に付設された制御コイルとしての車両側通信コイルで
構成される。

【００３９】車両制御システム１７における車両保安制
御装置２３は、図４に示すように、車両情報管理手段２
８および車両走行制御手段２９を備える。車両情報管理
手段２８は、隊列を組む車両群の編成認識番号（編成Ｉ
Ｄ）、車両認識番号（車両ＩＤ）、隊列中の順番、車両
の進行方向、車両の性能状態等の車両情報管理機能と、
自動運転および手動（マニュアル）運転を選択する運転
モードの選択機能とを有する。車両走行制御手段２９
は、車両２０の速度制御、隊列を組み車両間の間隔制
御、非常停止を含む停止パターン作成、専用道路１１へ
の合流および専用道路１１からの分岐処理および自動操
舵処理等を伴う車両走行制御機能を備える。

【００４０】また、管制制御システム１５は、車両２０
の性能および車両の増減量ニーズを把握して車両の運行
ダイヤを予め計画したり、あるいはダイナミックに作成
し、車両２０をスムーズに走行させるシステムである。
管制制御システム１５は、車両２０を運行させる運行ダ
イヤを例えばダイナミックに作成する運行計画作成手段
３１と、専用道路１１や一般道路１２上を走行する車両
２０の在線状況を監視する運行管理手段３２と、車両２
０の運行実績を監視し、運行状態を画面表示する運行監
視手段３３と、現在時刻を管理する時刻管理手段３４
と、車両２０のトラブルや事故等のイベント履歴を管理
するシステム保守手段３５とを備える。

【００４１】管制制御システム１５における運行計画作
成手段３１は隊列を組む車両数や編成ＩＤ割付けを行な
う編成組成指令を指示したり、隊列を組む車両の駅間通
過順序を決定したり、駅部１３で隊列を組む車両群から
特定車両の流出指示や次駅到着時刻を与えたり、オペレ
ータの指示を操作入力させる運行計画機能を備えてい
る。この運行計画作成手段３１は専用道路１１および一
般道路１２に存在する全ての車両２０の在線状況を管理
する運行管理手段３２および車両２０の運行実績を監視
する運行監視手段３３からの車両在線状況の管理および
監視信号を入力して、車両あるいは隊列を組む車両群の
運行ダイヤを動的に作成可能に構成している。管制制御
システム１５は、運行管理手段３２および運行監視手段
３３からの車両存線状況の管理および監視信号に基づい
て運行ダイヤを動的に作成する運行計画作成手段３１を
備える。

【００４２】管制制御システム１５からの管制制御信号
は管制情報入出力装置３７を介して走行制御システム１
６に送られる。

【００４３】走行制御システム１６は、走行制御装置３
９を備え、この走行制御装置３９に隊列を組む車両の進
路を制御する進路制御手段４０と、自動走行車両を緊急
停止させる異常処理手段４１と、専用道路１１を走行す
る車両２０を追跡し、在線状況を管理する在線管理手段
４２と、車両交通システム１０あるいは走行制御システ
ム１６のシステム管理を行なうシステム管理手段４３と
を備え、光ＬＡＮ等の通信制御装置４４を介して路車間
通信機１９にスポット通信にて走行制御信号が出力され
る。

【００４４】走行制御システム１６における進路制御手
段４０は、車両同士の衝突を防止する保安制御として閉
塞制御運転を行ったり、専用道路１１への合流や流入あ
るいは専用道路１１から一般道路１２への流出を制御し
たり、駅部１３からの出発や駅部１３での停止指令を出
力する進路制御機能を備える。

【００４５】また、システム管理手段４３は、システム
全体の起動を管理したり、システム構成機器の動作チェ
ック、車両２０の在線チェック、時刻管理等のシステム
管理機能を備える。

【００４６】さらに、通信制御装置４４は、図３に示す
ように、広域ＬＡＮ（ＦＤＤＩ）４５に走行制御入出力
装置４６を介して接続される地域ＬＡＮとしての光ＮＥ
Ｔ４７を備え、この光ＮＥＴ４７上に設置されたリモー
ト入出力装置４８を介して地上側の路車間通信機４９に
走行制御信号がスポット通信にて出力される。地上側路
車間通信機４９は専用道路１１の駅部１３およびすれ違
い部１４に埋設された制御情報伝送装置、あるいは信号
通信・管制通信用制御コイルとしてのループコイルで構
成される。ループコイル４９は原則的に駅部１３および
すれ違い部１４だけに埋設され、原則として専用路線全
体に亘る連続通信アルゴリズムを構成していない。

【００４７】走行制御システム１６の通信制御装置４４
は、路車間通信機１９に、送信データ識別コード、ルー
プコイル認識番号（ループコイルＩＤ）；次駅認識番号
（次駅ＩＤ）、次駅到着時刻、現在時刻；隊列を組む車
両群の編成ＩＤ、車両ＩＤ、隊列内順番、車両進行方
向；駅部１３からの出発・停止指令；駅部１３から一般
道路１２への流出指令等が出力され、専用道路１１をプ
ラトーン走行する車両群の先頭車両や個々の車両２０の
車両制御システム１７に入力される。

【００４８】一方、車両制御システム１７側からは、路
車間通信機１９のループコイル４９を介して走行制御シ
ステム１６の通信制御装置４４に隊列を組む車両ＩＤ、
編成ＩＤ、運転モード（自動運転、マニュアル運転の区
別）、車両状態が入力される。

【００４９】さらに、車両交通システム１０のインフラ
施設を構成する専用道路１１には、車両を自動操舵させ
るための磁気ネイル５０が全線に一定間隔で連続的に埋
設されている。磁気ネイル５０は例えば永久磁石製でＳ
極磁気ネイル５１とＮ極磁気ネイル５２が交互に配設さ
れる。路面に埋め込まれた磁気ネイル５０により車両２
０の走行方向を制御し、隊列を組む車両群の自動操舵運
転ができるようになっている。磁気ネイル５１は車両２
０の絶対位置補正用の地上子を構成している。専用道路
１１に埋設される制御情報伝送装置としてのループコイ
ル４９は、駅部１３およびすれ違い部１４に複数個、例
えば隊列を組む車両群の最大車両数に対応させて設けて
もよい。ループコイル４９は専用道路１１の側方やガイ
ドレールに設けてもよい。

【００５０】また、車両交通システム１０は、図５に示
すように、専用路線としての専用道路１１のすれ違い部
１４の流入（進入）側および流出（進出）側に車両検知
装置５３，５４がそれぞれ設けられる。車両検知装置５
３，５４はすれ違い部１４の上り線および下り線用に車
両限界検知コイルとしてそれぞれ設けられ、車両検知装
置５３，５４で車両２０の通過を検出している。駅部１
３もすれ違い部１４と同様に車両検知装置５３，５４が
車両２０の流入側および流出側に設けられる。そして、
車両２０への「停止」、「出発」などの制御指示は、走
行制御システム１６から制御情報伝送装置（ループコイ
ル）４９を経て車両２０側にスポット通信にて送信さ
れ、隊列を組む車両群の車両同士の衝突は、車載された
前方監視レーダ２４によって防止される。

【００５１】この車両交通システム１０では、車両２０
と走行制御システム１６および管制制御システム１５と
の間の情報（出発指令、進路指令、車両ＩＤ等）授受は
駅部１３およびすれ違い部１４で路車間通信機１９を介
してスポット通信にて行なわれ、従来の連続通信アルゴ
リズムと基本的に相違する。地上システムを構成する管
制制御システム１５および走行制御システム１６と車両
２０の間における車両運行制御のための通信は原則とし
てループコイル４９を介してループ通信で行なわれる。
但し、車両２０側に非常時の乗務員や乗客との通話手段
が用意される。通話手段としてＰＨＳや携帯電話が備え
られる。

【００５２】次に、車両交通システム１０の具体的な対
象路線例を示す。

【００５３】図６は、３つの都市Ａ，Ｂ，Ｃを専用路線
としての専用道路１１によって接続した例である。専用
道路１１は建設コスト低減のために単線（一車線）方式
とし、基本的に都市毎の１箇所以上に駅部１３が設けら
れる。駅部間に適当な間隔ですれ違い部１４が輸送効率
を考慮に入れて設けられ、単線方式の専用道路１１でも
双方向運転が行なわれるようになっている。専用道路１
１上の車両は例えば８０km〜１５０km／ｈの速度で走行
し、すれ違い部１４や駅部１３で速度を落とすことなく
すれ違い可能とし、待ち時間の少ない車両運行制御を行
なう。

【００５４】また、都市Ｂの駅部１３には側線としての
待避線５６が設けられ、各駅停車の車両あるいは車両群
を急行車両あるいは車両群が追い越すように設定した運
用も可能である。待避線５６はすれ違い部１４に設ける
ようにしてもよい。

【００５５】この車両交通システム１０は、車両同士の
衝突を防止するために、専用路線としての専用道路１１
を図７に示すように所要の区間毎に閉塞区間１…ｎに区
切って閉塞制御運転している。閉塞制御運転ではある定
められた区間、例えば閉塞区間３に進入した車両あるい
は隊列を組む車両群がその閉塞区間３から進出しなけれ
ば、閉塞区間３に別の車両あるいは車両群を進入させな
い運転方法である。ここでは、定められた一定区間３を
ある編成車両のみに占有させることを「閉塞」と呼び、
その一定区間を閉塞区間として「一定の区間内はある一
編成の運転車両あるいは車両群のみを許可し、他の編成
車両あるいは車両群が上記区間に進入することがないよ
うに構成した区間」と定義する。

【００５６】図７では、閉塞区間１…ｎは駅部やすれ違
い部１４における車両流入側および流出側の車両検知装
置（車両支障限界検知コイル）５３，５４間、および駅
部やすれ違い部１４の車両流出側車両検知装置５４と隣
り合うすれ違い部１４や駅部の車両流入側車両検知装置
５３の間をユニットとして形成される。

【００５７】閉塞区間は、駅部やすれ違い部１４の車両
流出側車両検知装置５４から隣り合う先のすれ違い部１
４や駅部の車両流出側車両検知装置５４までをユニット
として破線で示すように形成してもよい。この場合に
は、閉塞区間ａ〜ｅは例えば上り用閉塞区間ａ，ｃ，ｅ
と下り用閉塞区間ｂ，ｄとに区画される。

【００５８】この車両交通システム１０においては、専
用道路１１上を走行する車両２０を高密度運転させるた
めに、駅部１３，１３間にすれ違い部１４を設けて閉塞
区間の長さを短くしている。

【００５９】また、この車両交通システム１０では、機
械的なハード連結ではなく電子的にソフト連結（機械的
非接触連結）された複数の車両２０で同じ編成の隊列を
組んだ自動隊列走行（プラトーン走行）運転ができるよ
うに、複数の車両２０を一つの編成車両として取り扱う
ことで、１つの閉塞区間に編成を同じくする複数の車両
２０が進入可能に構成される。

【００６０】複数の車両２０が１つの編成車両（隊列）
を構成して自動隊列走行運転ができるように、専用道路
１１を走行する車両２０に車両認識番号（車両ＩＤ）と
は別に編成認識番号（編成ＩＤ）が管制制御システム１
５から割り付けられ、同じ方向に走行する複数の車両２
０が同じ編成の隊列を組んで１つの閉塞区間に進入し得
るようになっている。管制制御システム１５から割り付
けられる編成ＩＤは車両に予め割り付けても、一般道路
から専用道路１１に入る駅部１３でダイナミックに割り
付けるようにしてもよい。

【００６１】すなわち、図８（Ａ）に示すように、閉塞
区間３を走行する車両２０の編成ＩＤが閉塞区間４を走
行する前方車両２０の編成ＩＤと同じであれば、前方車
両２０の存在の有無に拘らず、次の閉塞区間４に自由に
進入させることができる。そして、図８（Ｂ）に示すよ
うに、１つの閉塞区間４内を複数の車両（車両群）２
０，２０が同じ編成を成して隊列走行運転をすることが
できる。編成を組む車両群において車両相互の衝突防止
は各車両２０に搭載した前方監視レーダ２４と編成車両
に個々の車両間相互通信によって確保される。

【００６２】一つの編成（隊列）を組む最大車両数は、
図８（Ｃ）に示すように専用道路１１の路線形状や運用
状態によって種々異なる。専用道路１１を走行する車両
２０は必ずしも同じ編成を組む必要がなく、１台だけで
単独走行も可能である。また、編成を組む最大車両数は
例えば数台から１０台程度、好ましくは４・５台程度に
設定される。

【００６３】また、専用道路１１の駅部１３において、
図９（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、前方を
走行する車両２０と同じ編成ＩＤを車両２０に割り付け
ることにより、この車両２０は専用道路１１内に直ちに
進入して前方走行車両２０を追いかけて追いつかせ、前
方走行車両２０と合流せしめられ、同じ編成の隊列を組
んで走行させることができる。図９（Ａ），（Ｂ）およ
び（Ｃ）は駅部１３において、一般道路を走行してきた
車両２０あるいは待機中の車両２０に前方走行車両２０
と同じ編成ＩＤを管制制御システム１５により割り付
け、専用道路１１内に進入させた路線例をそれぞれ示
す。駅部１３の路線形状は図９（Ａ），（Ｂ）および
（Ｃ）に依存せず、様々な路線形状が考えれる。

【００６４】都市（市・町・村等）内から専用道路１１
に入る車両２０は駅部１３から進入する。車両２０の進
入タイミングは管制制御システム１５が判断し、保安制
御装置を兼ねる走行制御システム１６に進入（出発）指
示を出力する。走行制御システム１６は駅部１３で進入
待機する車両２０に対して、安全確認をした上で駅部１
３のループコイル（制御情報伝送装置）４９を介して車
両２０に出発指示を出力する。

【００６５】また、この車両交通システム１０において
は、図１０（Ａ）に示すように、専用路線としての専用
道路１１を走行する車両２０は駅部１３やすれ違い部１
４の流入側車両検知装置５３で車両認識番号（車両Ｉ
Ｄ）が検出され、検出された車両ＩＤは走行制御システ
ム１６に入力されて管理される。走行制御システム１６
で管理された車両ＩＤ番号を路車間通信機１９の制御情
報伝送装置（ループコイル）４９を介して車両側に送る
ことで、車両２０に搭載された車両ＩＤと比較され、車
両情報管理され、許可されていない車両の通行を禁止さ
せることができる。

【００６６】車両ＩＤは走行制御システム１６の走行制
御装置３９で管理され、次の閉塞区間への車両の「出発
／停止」指示と併せて、上記車両ＩＤが制御情報伝送装
置４９を介して車両２０側にスポット通信にて伝達され
る。

【００６７】機器故障等の何らかの理由により、車両２
０側が認識している車両ＩＤと、制御情報伝送装置４９
を経て走行制御システム１６側からスポット通信で送ら
れてくる車両ＩＤが一致しない場合には、図１０（Ｂ）
に示すように車両２０は次の閉塞区間に移動しないで停
止される。

【００６８】さらに、車両交通システム１０はシステム
立上げ時（起動時）や再起動時には、走行制御システム
１６のシステム管理手段４３（図４参照）から在線チェ
ック信号が全制御情報伝送装置４９を介して車両２０側
に出力され、全車両２０の呼掛けが行なわれ、図１１に
示すように、全車両２０の所在が確認される。車両２０
は故障しない限り専用路線である専用道路内では制御情
報伝送装置４９あるいは流出側車両検知装置５４以外の
場所で停車することは有り得ない。

【００６９】専用道路１１以外、例えば車庫などに格納
されている車両２０については、広域無線などの無線通
信手段（図示せず）を用いて車両所在が確認され、全て
の車両２０の所在が確認された状態から車両交通システ
ム１０が起動され、安全が確保される。

【００７０】この車両交通システム１０は駅部１３の入
口から専用道路１１に車両が進入し、専用道路１１の出
口から一般道路１２へ進出する。したがって、専用道路
１１内に存在する全車両数は、図１２に示すように、駅
部１３の出入口の進入・進出車両をカウントすることに
より管理できる。この車両数管理に基づき、専用道路１
１内を走行する車両数と車両検知装置５３，５４で検知
された車両ＩＤからの確認車両数が不一致の場合には、
システム異常が生じたと判断し、車両交通システム１０
を停止させ、安全性の確保を図っている。

【００７１】さらに、この車両交通システム１０におい
ては、隊列を組んで走行する車両群の中に、図１３に示
すように急行車両２０ａと普通車両２０ｂとが混在する
場合には、走行中に普通車両２０ｂの編成ＩＤを変更さ
せることにより、より効率の良い運転が可能となる。

【００７２】図１３（Ａ）で示された車両交通システム
１０では、車両２０ａが急行車両で車両２０ｂが普通車
両の場合を示し、車両２０ａと車両２０ｂは同じ編成Ｉ
Ｄで隊列を組んで走行している。

【００７３】この場合、車両２０ｂに対してＸ駅停止の
指令を管制制御システム１５により走行制御システム１
６を介して車両２０ｂに送信する。車両２０ｂへのＸ駅
停止の指令は、Ｘ駅より手前側の駅部あるいはすれ違い
部１４で出すことにより、Ｘ駅の駅部１３で車両２０ｂ
のみを待避線５６に引き込み、この待避線５６に停止さ
せることができる。その際、急行車両２０ａは停車させ
ずに直進させることが可能である。

【００７４】普通車両２０ｂが待避線５６に入ったこと
を流入側車両検知装置５３で検知された時点で、管制制
御システム１５から新しい編成ＩＤが付与され、車両２
０ｂの編成ＩＤは変更される。その際、急行車両２０ａ
の編成車両数は、この時点で２両編成から図１３（Ｂ）
で示すように１両編成に変更される。

【００７５】待避線５６は待避している車両２０ｂに後
続車両２０の編成ＩＤを付すことにより、車両２０ｂと
後続車両２０とを同じ編成の隊列を組ませて走行させる
ことができる。その場合、車両２０ｂの後に車両２０を
走行させることも、車両２０を先に走行させて車両２０
ｂを後続させる運用も可能である。車両２０ｂと車両２
０が同じ隊列を編成するか否かの判断は、管制制御シス
テム１５が作成する運用計画によって判断される。

【００７６】また、後続車両２０が急行車両の場合、車
両２０の編成ＩＤを車両２０ａの編成ＩＤに変更させる
ことにより、待避線５６に停車している車両２０ｂを追
い越して先行車両２０ａに車両２０を追従させ、車両２
０ａと車両２０が同じ編成の隊列を組んで自動隊列走行
運転させることもできる。この車両交通システム１０で
は、専用道路１１を同じ方向に走行する車両２０ａ，２
０ｂ，２０の編成ＩＤを走行途中で変更させることによ
り、効率の良い走行制御運転を行なうことができる。

【００７７】次に、専用路線としての専用道路１１を走
行する車両が、駅部１３等の分岐部５８にさしかかり、
分岐部５８で進路選択する場合を図１４を用いて説明す
る。

【００７８】専用道路１１を走行する車両は、管制制御
システム１５の運行計画作成手段３１（図４参照）の運
行計画指示により、分岐部５８における車両進路が選択
指令され、車両は指令された進路に車両自身の自動操舵
制御で進行できるようになっている。

【００７９】専用道路１１には図１４に示すように、車
両操舵制御手段としての磁気ネイル５０が一定の等間隔
をおいて埋設されている。磁気ネイル５０はＳ極磁気ネ
イル５１とＮ極磁気ネイル５２が専用道路１１に交互に
配置される。一方、分岐部５８では本線道路６０側に例
えばＮ極磁気ネイル５２だけが、分岐道路６１側に例え
ば本線道路６０と異なるＳ極磁気ネイル５１だけが所定
の間隔をおいて埋設される。磁気ネイル５０のＮ極とＳ
極は逆であってもよい。

【００８０】一方、車両は管制制御システム１５から走
行制御システム１６を経てループコイルの制御情報伝送
装置４９により進行方向情報（磁気ネイルの極）を受信
する。例えば進行方向情報が分岐道路６１であるＡ方向
が選択されると、車両はＳ極磁気ネイル５１に沿って進
行し、本線道路６０のＢ方向が選択されるとＮ極磁気ネ
イル５２に沿って進行し、車両の分岐部５８における進
路制御が行なわれる。車両の分岐部５８における進路制
御は、車両に搭載された車両制御システム１７の車両走
行制御手段２９により行なわれる。

【００８１】また、車両の車両制御システム１７には、
専用道路１１の道路データ、例えばすれ違い部１４、駅
部１３、ループコイル４９、道路の勾配やカーブ状態等
の絶対位置情報が記憶されている。そして、車両は専用
道路１１の路面に埋め込まれた地上子、例えば磁気ネイ
ルから受信する絶対位置情報と車両の走行距離メータで
あるパルスジェネレータの距離カウントにより、車両自
体の現在位置が正確に把握される。

【００８２】専用道路１１を走行する車両２０の現在位
置が正確に把握できるため、車両２０は自律走行制御に
より自動運転される。専用道路１１の道路データおよび
車両２０の現在位置情報から、車両２０は管制制御シス
テム１５で指示された時刻に指示された地点に到達でき
る自律走行制御が行なわれる。指示された時刻の推測は
走行車両の平均速度から推測しても、あるいは、運転曲
線方式を採用して推測してもよい。

【００８３】車両２０は図１５に示したようにすれ違い
部１４または駅部１３への走行到着位置と到着時刻情報
を管制制御システム１５からループコイルである制御情
報伝送装置４９を介してスポット通信により受け取る。

【００８４】車両２０ａ，２０ｂは自車の現在位置ａ，
ｂと走行到達位置Ａ，Ｂの差から走行予定距離Ａ−ａ，
Ｂ−ｂを計算し、車両２０ａ，２０ｂ毎の速度制御を平
均速度から行って指定時刻に指定位置に到着する自律走
行制御が行なわれる。この車両２０ａ，２０ｂの自律走
行制御運転によりすれ違い部１４または駅部１３では単
線方式の専用道路１１であってもノンストップ走行です
れ違い走行、すなわち双方向走行させることができる。

【００８５】その際、時刻は、管制制御システム１５か
ら各車両２０ａ，２０ｂに対してループコイルを介した
スポット通信により送信され、車両２０ａ，２０ｂは時
刻が定期的に更生される。

【００８６】車両交通システム１０の地上システムとし
ての管制制御システム１５は、単線方式の専用道路１１
を用いても、駅部１３やすれ違い部１４で車両同士ある
いは車両群同士がスムーズにすれ違う双方向運転ができ
るようにしたものである。

【００８７】この管制制御システム１５は無ダイヤ走行
であっても、計画ダイヤ（運行ダイヤ）走行であって
も、すれ違い部１４や駅部１３で車両あるいは車両群同
士がスムーズにすれ違う双方向運転を可能にしたもので
ある。

【００８８】〈無ダイヤ走行〉予め運行ダイヤが設定さ
れていない無ダイヤ走行でも、車両または車両群同士を
すれ違い部１４や駅部１３でスムーズにすれ違い制御さ
せるために、管制制御システム１５からスポット通信に
て走行制御される。図１６において、自車両２０ａが制
御されるタイミングと、すれ違う相手車両２０ｂが制御
を受けるタイミングと違っても、次のすれ違い部１４ま
たは駅部１３の位置とその時刻の判定を可能とするため
に、次の制御が行なわれる。

【００８９】自車両２０ａがスポット通信にて制御され
るタイミングになったら、直近の対向車両２０ｂとの間
にあるすれ違い部１４（または駅部１３）の全てを対象
にし、最適すれ違い部１４（または駅部１３）を探す操
作が行なわれ、最適すれ違い部１４が「次のすれ違い
部」として採用される。

【００９０】最適すれ違い部１４（または駅部１３）を
探す操作は、「車両（または車両群）２０ａ，２０ｂの
双方が到達可能で、かつすれ違い時刻が最も良好な評価
関数値を得る」ことが条件となり、この条件で見つかっ
たすれ違い時刻を制御情報として管制制御システム１５
から各車両２０ａ，２０ｂにスポット通信で伝達され
る。

【００９１】ここで、最適すれ違い部１４（または駅部
１３）を探す操作に用いた２つの条件を満足するか否か
の判定には、以下の判定方法のいずれかが用いられる。

【００９２】第１の判定方法；「車両の種別−発すれ違
い位置−着すれ違い位置」の３つのパラメータによる３
次元到達可能時間表を作成し、この到達可能時間表を参
照する方式。

【００９３】第２の判定方法；車両性能と路線（道路）
データの物理曲線から運転曲線を作成し、この運転曲線
から到達可能時刻を求める方式。

【００９４】また、車両２０ａ，２０ｂと地上側システ
ムである管制制御システム１５とは制御コイルとしての
ループコイル４９を用いたスポット通信にて制御情報の
やりとりが行なわれるために、自車両２０ａが制御タイ
ミングになったとき、すれ違い対象の他車両２０ｂの位
置は分からないが、他車両２０ｂに対して最後に送信さ
れたすれ違い時刻を記憶しておくことにより、他車両２
０ｂが現地点から最初に遭遇するすれ違い部１４へ到達
する時刻を推定することは可能である。このため、専用
道路１１を走行する各車両の運行ダイヤを管制制御シス
テム１５にてダイナミックに作成することができ、無ダ
イヤ走行であっても、走行車両をすれ違い部１４や駅部
１３ですれ違わせる双方向運転を行なうことができる。

【００９５】〈実際の運用例〉無ダイヤ走行における双
方向運転の実際の運用は次のようにして行なわれる。

【００９６】図１６において、専用路線としての専用道
路１１のすれ違い部または駅部をそれぞれすれ違い部１
４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄとして差別化する。

【００９７】自車両２０ａがスポット通信にて制御され
るすれ違い部１４ａに到着した状態にあり、すれ違い予
定の対向車両２０ｂはすれ違い部１４ｄに到着していな
い状態を想定する。この自車両２０ａと他車両２０ｂの
到達可能なすれ違い部あるいは駅部は３箇所のすれ違い
部１４ｂ，１４ｃ，１４ｄである。この３つのすれ違い
部１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの中ですれ違い時刻が最も高
い（近い）評価関数値を得ることができるすれ違い地点
（すれ違い部）を求める。このすれ違い地点は、３次元
到達可能時間表または運転曲線計算により計算したすれ
違い時刻から求める。

【００９８】まず自車両２０ａから計算すると、車両種
別と現在のすれ違い部１４ａから、３つのすれ違い部１
４ｂ，１４ｃ，１４ｄに到着する到達可能時刻（到着予
定時刻）が求まる。また他車両２０ｂも車両種別と次の
すれ違い部１４ｄの到着時刻から３つのすれ違い部１４
ｄ，１４ｃ，１４ｂに到着する到着可能時刻が求まる。

【００９９】この求まった到着可能時刻をすれ違い部１
４ｂ，１４ｃ，１４ｄ毎に評価関数により比較（例え
ば、最も時刻の近似目標とした交通量に範囲している
等）評価し、最も良好なすれ違い部を車両２０ａと車両
２０ｂのすれ違い部とする。こうすることで目的とした
交通量に合致したすれ違い制御をスムーズかつ円滑に行
なうことができる。

【０１００】〈計画ダイヤ走行〉車両交通システム１０
において、車両の運行ダイヤを作成する手法には、仮想
ダイヤ方式と輸送量指定ダイヤ方式とがある。

【０１０１】仮想ダイヤ方式；車両の運行方針に従って
仮想ダイヤ（バーチャルダイヤ）を予め作成しておき、
路線内の車両編成は上記仮想ダイヤに合致するように走
行制御を行なうものであり、ＩＭＴＳの計画ダイヤに適
した方式である。

【０１０２】輸送量指定ダイヤ方式；車両の運行ダイヤ
を計画する際、編成車両数で運転間隔のみを指定する。
実際の走行時には、計画ダイヤ通り運行されるようにダ
イナミック（動的）に計画を作成する。ＩＧＴＳの動的
運行ダイヤに適したものである。

【０１０３】ここに、ＩＧＴＳはインテリジェント・ガ
イドウェイ・トランジットシステム（Ｉｎｔｅｌｌｉｇ
ｅｎｔＧｕｉｄｅｗａｙＴｒａｎｓｉｔＳｙｓｔ
ｅｍ）のことをいう。

【０１０４】〈プラトーン走行運転〉また、車両交通シ
ステム１０は専用道路１１を同一の編成の車両毎に隊列
を組む自動隊列走行運転（プラトーン走行運転）が行な
われる。プラトーン走行している複数車両に到着時刻を
与える際には、隊列を組む同じ編成の各車両に対して１
つの到達時刻を与える。すなわち、同じ編成の隊列を組
む車両群の例えば先頭車両にのみ到達時刻を与える。

【０１０５】同じ編成の隊列を組む車両群に１つの到達
時刻を与えることにより、車両群を構成する個々の車両
に到達時刻を送信する必要がない。構成車両毎個々に到
達時刻を送信するのに較べ、情報量を減らすことがで
き、非接触式通信手段としての路車間通信機１９等の簡
素化が可能となる。

【０１０６】同じ到達時刻がスポット通信により与えら
れた車両群の個々の構成車両は、自車両が編成を組む車
両群の何両目かを常時把握することによって、自車両の
到達時刻を補正することが可能である。

【０１０７】車両交通システム１０は、駅部１３で専用
道路１１に乗り入れ、専用道路１１を走行する車両２０
に合流させることができる。車両を駅部１３で合流させ
る場合には、合流車両に被合流車両（本線走行車両）の
編成ＩＤと同じ編成ＩＤが付与され、専用道路１１を走
行している被合流車両と同じ到着時刻を制御データとし
て駅部１３の合流部出発位置に設けた制御コイル等の送
信機器によって合流車両に送信させる。合流車両に被合
流車両の編成ＩＤと同じ編成ＩＤを付与し、同じ到着時
刻を付与することにより、合流して新たに編成を生成さ
せる際の車両間の位置制御が簡単化される。

【０１０８】さらに、この車両交通システム１０では、
各車両に管制制御システム１５からスポット通信により
絶対時刻が制御パラメータとして付与されるために、路
線全体の各車両が持っている時計を絶対時刻に正確に合
致させなければならない。このため、中央の管制制御シ
ステム１５の現在時刻を路線全体の各車両にスポット通
信により制御情報として送信して時刻補正を行ない、各
車両の時計を全路線に亘って正確に一致させるようにな
っている。

【０１０９】また、同じ編成で隊列を組む車両群の各構
成車両毎に車両停止位置を個別に指示する必要がある場
合には、車両停止位置毎に個別に路車間通信機１９を設
ける。その際、路車間通信機１９で車両の「停止」「発
進」の信号を単純に出力すると、停止対象でない車両も
停止したり、そのま走行したり、発進するために、「停
止」信号出力の際には、停止対象車両ＩＤを併せて出力
する。

【０１１０】また、通信不能時の安全のために、車両に
非接触式の通信手段である路車間通信機１９が配置され
ている場所を記憶させておき、その位置に来たとき、停
止、進行、発進信号を問わず、信号検知ができない場合
には、自動的に車両停止制御を行うプログラムを持たせ
て安全性を確保している。

【０１１１】一方、車両交通システム１０を仮想ダイヤ
方式で車両運行させる目的は、管理線区内に出現する編
成車両の出現時刻に不確定要素が多い場合でも、予め計
画した交通量とすれ違いを確保するためである。仮想的
にダイヤを作成しておき、管理線区内にそのダイヤとマ
ッチする編成車両があればその車両に仮想ダイヤを割り
当てる。また、複数の車両がマッチする場合はマッチす
る複数車両をひとまとめにして編成を作るよう制御を行
う。

【０１１２】例えば、仮想ダイヤ（バーチャルダイヤ）
では、管理線区内に編成車両を検知した場合、その位置
によって、以下のように追跡が開始される。図１７に示
すように、１駅にて右回り車両を検知した場合、編成ダ
イヤ（バーチャルダイヤ）のの部分とマッチングが取
れるため、起動直後に車両は出発制御を受ける。

【０１１３】また、１駅にて左回り車両を検知した場
合、編成ダイヤのの部分とマッチングが取れるため、
開始１分後に車両は出発制御を受ける。計画ダイヤモー
ド起動時に２駅にて右回り車両を検知し、他の場所に車
両が無い場合、編成ダイヤのの部分とマッチングが取
れるため、開始３分後に車両は出発制御を受ける。それ
までは編成が割り当てられないままダイヤが経過するこ
とになる仮想ダイヤ運転が行なわれる。

【０１１４】〈走行制御システムにおける閉塞制御運
転〉次に、車両交通システム１０の保安制御システムと
しての走行制御システムによる閉塞制御運転例を図１８
を参照して説明する。

【０１１５】図１８は単線すれ違い制御を行なう車両交
通システム１０の基本的な閉塞制御運転方式を示すもの
である。

【０１１６】車両交通システム１０は専用道路１１の閉
塞区間ａ，ｂ，ｃ，ｄが流出側車両検知装置５４間に設
定された例を示す。専用道路１１上を走行する車両はす
れ違い部１４または駅部１３ですれ違い可能に双方向運
転される。すれ違い部１４（駅部１３）の分岐部両側に
流入側および流出側車両検知装置５３，５４がそれぞれ
設置され、これらの車両検知装置５３，５４で車両の通
過が確認される。専用道路１１の例えば上り方向は閉塞
区間ａ，ｃに区切られ、下り方向は閉塞区間ｂ，ｄに区
切られる。

【０１１７】専用道路１１の上り、下りの閉塞区間ａ，
ｃ：ｂ，ｄは図１８に示すように区画されるが、車両へ
の停止／走行許可のスポット通信はすれ違い部１４また
は駅部１３に敷設された制御コイルとしてのループコイ
ル４９を介して行なわれる。上り車両がある閉塞区間ａ
のすれ違い部１４に進入したとき、次の閉塞区間ｃへの
走行は管制制御システム１５からスポット通信による走
行許可指令による走行許可指令を受けて行なわれ、この
走行許可指令により上り車両は次の閉塞区間ｃに進入せ
しめられる。既に他の車両に優先権がある場合、例えば
下り車両が閉塞区間ｂを走行している場合には走行不許
可となり、上り車両は閉塞区間ａの停止通信機（ループ
コイル４９）上で停止信号を受信し、停止する。

【０１１８】その際、停止信号を発信する路車間通信機
のループコイル４９は、車両に停止／発進信号以外に許
可車両ＩＤを送信し、許可車両ＩＤと一致する車両ＩＤ
（車両認識番号）の車両だけの走行を許容し、車両通過
検知等で通信エラー等の検知が可能となり、車両走行の
信頼性が向上する。

【０１１９】また、駅部１３で専用道路１１に乗り入
れ、本線走行車両と隊列を組む場合には、図１９に示す
車両合流の閉塞制御が行なわれる。

【０１２０】この車両合流時には、隊列を組んで走行す
る本線走行車両２０ａ，２０ｂの後端車両２０ｂが駅部
１３のすれ違い領域先端を通過したことを、流出側車両
検知装置５４が検出した後、合流部分の合流車両停止／
発車指示通信装置６０により発車の指示が行なわれる。
この場合、本線走行車両２０ａ，２０ｂと隊列を組む車
両２０ｃには同じ編成ＩＤが付与され、先行する本線走
行車両２０ａ，２０ｂの後尾に付けて先行車両２０ａ，
２０ｂの隊列に加わり、同じ編成の車両群２０ａ，２０
ｂ，２０ｃとしてプラトーン走行される。

【０１２１】〈車両交通システムにおけるすれ違い制御
運転〉車両交通システム１０の保安制御システムには走
行制御システム１６があり、この走行制御システム１６
により管制制御システム１５から運転指令によりすれ違
い制御運転が閉塞制御方式を保持して行われる。このす
れ違い制御運転例を図２０を参照して説明する。

【０１２２】走行車両は、単線方式の専用道路１１を走
行し、駅部１３またはすれ違い部１４でノンストップす
れ違い制御運転される。このとき、車両同士が安全にす
れ違うために、すれ違い部１４（または駅部１３）の全
長は、走行車両のすれ違い速度、編成を組む最大車両
数、ソフト連結される車両間間隔を考慮し、すれ違い余
裕時間Ｔを見て定められる。すれ違い余裕時間Ｔとは対
向する車両（編成車両）が速度Ｖですれ違う場合、どち
らか早い車両（編成車両）が車両流入側車両支障限界検
知コイル（車両検知装置）５３を通過後、他方の車両
（編成車両）がその車両流入側車両支障限界検知コイル
（車両検知装置）５３を通過すればよい時間をいう。符
号５４も車両検知装置としての車両流出側の車両支障限
界コイルである。

【０１２３】一般に、すれ違い余裕時間Ｔは、

【数１】

【０１２４】具体的には、一例としてすれ違い部１４の
全長Ｌが４００ｍ、支障限界距離ｌ _２が２０ｍのすれ違
い部１４を、最大編成長７０ｍの車両同士がすれ違い速
度Ｖ（６０ｋｍ／ｈ）ですれ違う場合を想定すると、こ
のときのすれ違い余裕時間Ｔは、

【数２】となる。

【０１２５】走行車両の車両長が１０ｍでソフト連結さ
れる車両間隔が１０ｍであるとすると、編成を組む車両
は最大４台で編成長が７０ｍとなる。ソフト連結される
車両間隔は、物理的には３０ｃｍ程度まで制御可能であ
り、数十ｃｍから数百ｍ程度の中からソフト連結される
車両間隔が適宜定められる。また、車両の最大編成長Ｋ
は制御情報伝送装置４９としてのループコイルの長さに
より決定され、最大編成長Ｋが７０ｍの場合、ループコ
イル４９の敷設長さは少なくとも７０ｍが必要となる。

【０１２６】ループコイル４９は編成の全車両長を充分
にカバーする長さとし、編成の構成車両ＩＣ確認、編成
速度が限界検知コイル５３を介して保安制御システムで
ある走行制御システム１６により指示速度以下となるよ
うに速度制御される（図２１参照）。

【０１２７】また、進出側限界制御コイル５４は、非常
制動信号を走行車両２０に送信し、走行車両２０を進出
側限界制御コイル５４の領域内に停止させる場合があ
る。例えば、図２０において、編成車両２０同士がすれ
違う場合において、すれ違い編成の最後尾車両が進入側
限界検知コイル（ＢＢＩ）５３を通過していない場合、
進出側限界検知コイル（ＡＥＩ）５４は車両に対して非
常制動信号を進出側限界コイル（ＡＥＩ）５４から送信
し、このコイルの範囲内に保安制御により停止させる。
すれ違い編成の最後尾車両が進入側限界検知コイル（Ｂ
ＢＩ）５３を通過したことを走行制御システム（保安制
御システム）が確認すると、進出側限界検知コイル（Ａ
ＥＩ）５４から出発指令信号が車両２０に送られ、車両
２０が起動して再び走行せしめられる。このため、進出
側限界検知コイル（ＡＥＩ）５４の長さＬは、進入側限
界検知コイル（ＡＡＩ）５３より長い。一般には、限界
検知コイル５４の長さＬは、

【数３】Ｌ≧（車両速度）^２／（７．２・減速度）で表わされる。

【０１２８】例えば車両速度を４０ｋｍ／ｈ、減速度を
５ｋｍ／ｈ／ｓ、空走時間を１ｓｅｃとすると、進出
側限界検知コイル５３の長さは５５ｍ以上となる。車両
がすれ違い部１４または駅部１３で停車する場合には、
ループコイル４９上を原則とする。

【０１２９】〈車両交通システムにおけるフェールセー
フ制御運転〉この車両交通システムにおいて、専用道路
１１上で編成を組んで走行する車両には、１．編成を組む車両間の間隔制御２．編成を組む車両同士の追突防止制御３．編成を組む車両同士のすれ違い制御４．編成車両の増結制御がフェールセーフ制御運転により行なわれる。

【０１３０】具体的には、編成を組む車両間の間隔制御
および車両同士の追突防止制御は、車両２０に搭載され
たレーダによる間隔制御運転にて行われる。

【０１３１】また、編成を組む車両同士のすれ違い制御
および車両増結制御は、保安制御システムである走行制
御システム１６とループコイル４９を用いて行われ、保
安制御システムによるすれ違い制御と増結車両出発制御
運転である。編成車両の増結制御には、保安制御システ
ムによる増結車両出発制御と車両に搭載されたレーダに
よる間隔制御運転が併用される。

【０１３２】〈車両交通システムにおける解放制御運
転〉車両走行システムの専用道路１１上を編成を組んで
走行する車両は、管制制御システム１５により駅部３１
で特定の車両が編成を組む残りの編成車両から解放され
る。

【０１３３】編成を組んで走行する車両Ａ，Ｂから解放
車両Ｂが切り離されて解放する場合を図２２を参照して
説明する。

【０１３４】解放車両Ｂが最後尾車両の場合、管制制御
システム１５からの運行指令により解放車両Ｂを駅部１
３の分岐点前方で減速させ、解放車両Ｂと先行する編成
車両Ａとの間に解放距離Ｄ_１を確保する。この解放距離
Ｄ_１は解放車両Ｂがノンストップでスムーズに側線に入
る距離である。すなわち、解放距離Ｄ_１は編成車両Ａが
分岐点を通って本線側の車両流入側通過検知装置である
車両支障限界検知コイル５３を通過しても、解放車両Ｂ
が側線側に進路をとることができる時間を確保できる距
離である。

【０１３５】解放車両Ｂが先頭車両である場合には、待
避線を兼ねる側線側に車両支障限界検知コイルを図２２
と同様に設け、先頭の解放車両Ｂと後方の編成車両Ａと
の間に分岐点前方で解放距離Ｄ_１を確保し、分岐点で先
頭車両を切り離して解放させる。

【０１３６】解放車両Ｂが中間車両である場合には、中
間の解放車両Ｂとその前後の編成車両との間に分岐点手
前で解放距離を確保して、中間の解放車両Ｂを分岐で解
放させ、側線に案内することができる。

【０１３７】いずれにしても、編成車両Ａ，Ｂから特定
の車両Ｂを解放させる場合には、解放車両Ｂと残りの編
成車両Ａとの間に解放距離Ｄ_１が管制制御システム１５
からの運行指令により分岐点の手前で確保され、分岐点
で解放車両Ｂだけが本線側に残る編成車両Ａから切り離
されて側線側に解放される。

【０１３８】なお、本発明に係る車両交通システムにお
いては、車両としてバス等の自動車を想定した例を説明
したが、必ずしも自動車に限定されない。専用路線を同
じ編成のソフト連結車両が隊列を組んで自動走行し、一
般路線では個々の車両毎にマニュアル運転されるもので
あればよい。

【０１３９】また、専用路線は必ずしも単線方式に限定
されず、輸送需要の多い大都市間の専用路線を部分的に
複線方式を採用し、輸送需要に対応させるようにしても
よい。

【０１４０】

【発明の効果】以上に述べたように本発明に係る車両交
通システムにおいては、都市間を結ぶ単線方式の専用路
線と、この専用路線に都市毎に設けられた駅部と、上記
専用路線の駅部間に所要の間隔をおいて設けられたすれ
違い部と、このすれ違い部および駅部に設けられ、走行
車両と制御情報の授受をスポット通信で行う非接触式の
通信手段と、上記走行車両に進路指令・出発指令の管制
制御を通信手段を介して行なう管制制御システムとを備
え、管制制御システムは走行車両の運行制御、運行計画
および運転監視を車両とのスポット通信で行なうように
したので、建設コストの軽減が図れる一方、単線方式の
専用路線の駅部間にすれ違い部を設け、単線方式であっ
ても高密度な双方向運転を行なうことができ、さらに、
管制制御システムはすれ違い部および駅部に設けられた
通信手段によるスポット通信で走行車両との通信が行な
われ、専用路線全体に連続通信アルゴリズムを敷設する
必要がなく、通信手段の設置が簡素化される。

【０１４１】また、本発明に係る車両交通システムは、
管制制御システムからスポット通信で車両側に送信され
る制御情報で管制制御され、単線方式の専用路線の駅部
あるいはすれ違い部で双方向に進行する車両あるいは車
両群同士をすれ違い制御させて双方向運転させることが
でき、通信タイミングがずれても、車両あるいは車両群
同士を駅部あるいはすれ違い部で確実にすれ違わせるこ
とができる。

【０１４２】さらにまた、本発明に係る車両交通システ
ムは、管制制御システムからの制御情報ですれ違う可能
性のある車両あるいは車両群同士に現在時刻をスポット
通信による送信で時刻合せ制御を行なったので、単線す
れ違いにおけるすれ違い制御の精度を向上させることが
できる。

【０１４３】また、本発明に係る車両交通システムにお
いては、管制制御システムで最も交通量の多い仮想ダイ
ヤを作成しておき、専用路線に入る車両に仮想ダイヤの
空きの有無を確認して仮想ダイヤの空き部分にダイナミ
ックに割り付けることで、仮想ダイヤ通りに走行させ、
単線すれ違いを簡単に実施させることができる。

【０１４４】さらに、本発明に係る車両交通システムで
は専用路線を走行する車両または車両群に、駅部あるい
はすれ違い部到着時点で管制制御システムにより運行ダ
イヤをダイナミックに作成し、走行車両または車両群毎
に効率的な運転を行なって単線すれ違い制御を行なうこ
とができる。

【０１４５】一方、本発明に係る車両交通システムは、
同じ編成の隊列を組む車両群の構成車両毎にすれ違い時
刻を送信せず、同じ隊列を組む車両群を１つの編成車両
として同じ時刻を送信して送信データ量を減少させ、通
信手段の簡素化を図ることができる。

【０１４６】さらに、本発明に係る車両交通システム
は、本線走行中の車両に一般道路からの車両を合流させ
る際、管制制御システムにより本線走行車両と同じすれ
違い時刻を合流車両に与えることにより、合流車両に無
理な急加速を付与しなくても次のすれ違い部または駅部
までの間にプラトーン状態に入れるようにすればよく、
隊列の編成が容易である一方、長い合流加速部分を作ら
なくてもよく経済的である。

【０１４７】また、隊列を組んで走行する編成車両から
特定の車両を解放させる場合には、解放車両と残りの編
成車両との間に、解放車両がノンストップで駅部の側線
側に進路をとることができる解放距離を分岐点手前で確
保したので、解放車両を編成車両からスムーズに分岐さ
せて駅部の側線側に案内することができる。

【０１４８】さらに、本発明に係る車両交通システムに
おいては、駅部あるいはすれ違い部に隊列を組む最大車
両数に相当する通信手段を個別に設け、隊列車両を個別
に駅部あるいはすれ違い部に停止可能に構成したので、
通信故障や車両位置検知故障に対しても隊列車両を個別
にかつ確実に停止させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車両交通システムの一実施形態を
示すシステム構成図。

【図２】本発明の車両交通システムを構成するＩＭＴＳ
の概要図。

【図３】本発明に係る車両交通システムを構成するＩＭ
ＴＳの全体的な概要図。

【図４】本発明に係る車両交通システムに組み込まれる
管制制御システムと走行制御システム（保安制御システ
ム）と車両制御システムとの相対的な関係を示す説明
図。

【図５】本発明に係る車両交通システムの概略的なシス
テム構成を示す図。

【図６】本発明に係る車両交通システムを備えた対象路
線例を示す図。

【図７】本発明に係る車両交通システムに用いられる専
用路線としての専用道路の閉塞区間を例示した図。

【図８】（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）は本発明に係る車
両交通システムを用いて車両を閉塞制御運転させた一例
を示す特徴図。

【図９】（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）は本発明に係る車
両交通システムにおいて、専用路線に合流される車両を
路線毎に示す図。

【図１０】（Ａ），（Ｂ）は本発明に係る車両交通シス
テムにおける通過許可（進行許可）車両ＩＤ送信例を時
系列的に示した図。

【図１１】本発明に係る車両交通システムにおいてシス
テム起動時（再起動時）の在線チェック例を示す図。

【図１２】本発明に係る車両交通システムにおいて専用
路線内の車両数チェック例を示す図。

【図１３】（Ａ），（Ｂ）は本発明に係る車両交通シス
テムにおいて同じ編成の隊列走行からの車両切り離し例
を時系列的に示す図。

【図１４】本発明に係る車両交通システムにおいて、分
岐部の車両進路制御例を示す説明図。

【図１５】本発明に係る車両交通システムにおいて、車
両の定時走行制御例を示す説明図。

【図１６】本発明に係る車両交通システムにおいて、無
ダイヤ走行時の車両同士のすれ違い制御例を示す説明
図。

【図１７】本発明に係る車両交通システムにおいて、車
両編成制御を行なうバーチャルダイヤを示す図。

【図１８】本発明に係る車両交通システムにおいて、基
本閉塞制御方式で単体すれ違い制御例を説明する図。

【図１９】本発明に係る車両交通システムにおいて、車
両合流時の閉塞制御例を示す説明図。

【図２０】本発明に係る車両交通システムにおける車両
のすれ違い運転例を示す説明図。

【図２１】本発明に係る車両交通システムにおける車両
の保安制御例を示す説明図。

【図２２】本発明に係る車両交通システムにおいて、車
両の解放制御例を示す説明図。

【図２３】鉄道に採用された従来の交通システムを示す
構成図。

【符号の説明】

１０車両交通システム１１専用道路（専用路線）１２一般道路（一般路線）１３駅部（インターチェンジ）１４すれ違い部１５管制制御システム１６走行制御システム１７車両制御システム１８通信ＬＡＮ１９路車間通信機（非接触式通信手段）２０車両２３車両保安制御装置２４前方監視レーダ（先行車両認識センサ）２５磁気センサ（位置検出センサ）２６車両側路車間通信機（車両側通信コイル）２８車両情報管理手段２９車両走行制御手段３０運行計画作成手段３２運行管理手段３３運行監視手段３４時刻管理手段３５システム保守手段３７管制情報入出力装置３９走行制御装置４０進路制御手段４１異常処理手段４２在線管理手段４３システム管理手段４４通信制御装置４５走行制御用広域ＬＡＮ（ＦＤＤＩ）４６走行制御入出力装置（走行制御Ｉ／Ｄ）４７光ＬＡＮ４８リモート入出力装置（Ｒ−Ｉ／Ｏ）４９地上側路車間通信機（制御情報伝送装置、ループ
コイル）５０磁気ネイル５１Ｓ極磁気ネイル５２Ｎ極磁気ネイル５３，５４車両検知装置５６待避線６０停止／発車指示通信装置６１本線６２待機線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者上野高明東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内 (72)発明者金山道王東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内 (72)発明者中沢新一郎東京都港区芝浦一丁目１番１号株式会社東芝本社事務所内 (72)発明者水越雅司愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者青木啓二愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者品川昌彦愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内Ｆターム(参考） 5H180 AA06 AA16 AA27 BB02 BB04 CC14 CC17 CC24 EE06 EE07 FF13 FF17 HH19 JJ28 LL04 LL09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】都市間を結ぶ単線方式の専用路線と、こ
の専用路線に都市毎に設けられた駅部と、上記専用路線
の駅部間に所要の間隔をおいて設けられたすれ違い部
と、このすれ違い部および駅部にそれぞれ設けられ、走
行車両と制御情報の授受をスポット通信で行う非接触式
の通信手段と、上記走行車両に進路指令・出発指令の管
制制御を通信手段を介して行なう管制制御システムとを
備え、管制制御システムは走行車両の運行制御、運行計
画および運転監視を車両とのスポット通信で行なうよう
にしたことを特徴とする車両交通システム。
【請求項２】管制制御システムは、走行車両と次にす
れ違い予定の対向車両との間の通信タイミングにずれが
生じたとき、各車両が次にそれぞれ到達する駅部あるい
はすれ違い部の到達可能時刻を予め推定して計算し、そ
の時刻ですれ違い制御を行なうように構成した請求項１
記載の車両交通システム。
【請求項３】管制制御システムは、走行車両にスポッ
ト通信ですれ違い情報と同時に現在時刻を送信し、単線
方式の専用路線を双方向走行する車両同士を駅部または
すれ違い部ですれ違い制御させた請求項２記載の車両交
通システム。
【請求項４】管制制御システムは、走行車両と次にす
れ違い予定の車両とが次の駅部あるいはすれ違い部を通
過する予定時刻を車両平均速度あるいは路線データを盛
り込んだ運転曲線方式から推測して計算し、計算された
到着可能時刻をすれ違い可能な駅部あるいはすれ違い部
毎に比較評価し、最適なすれ違い部あるいは駅部を選択
してすれ違い制御させた請求項２記載の車両交通システ
ム。
【請求項５】管制制御システムは、交通量の最も多い
状態を基準とした仮想ダイヤを作成し、専用路線に入る
車両に、仮想ダイヤが空いているか否かを確認して空席
部分の仮想ダイヤを埋め、仮想ダイヤ通りの走行ですれ
違い制御を行なう請求項２記載の車両交通システム。
【請求項６】管制制御システムは、単線方式の専用路
線を走行する車両の運行ダイヤを走行車両毎あるいはソ
フト連結された車両群毎にダイナミックに作成し、ダイ
ナミック作成の運行ダイヤに従って走行車両あるいは車
両群同士を駅部あるいはすれ違い部ですれ違い制御させ
た請求項２記載の車両交通システム。
【請求項７】管制制御システムは、単線方式の専用路
線上を同一編成認識番号を有する１台以上の車両を、隊
列を組ませて自動隊列走行運転させる一方、隊列を組む
同一編成認識番号の車両群には、編成毎に同じ時刻を送
信し、管制制御システムは同一編成の隊列を組む車両群
の先頭車両だけに現在時刻を付与した請求項２記載の車
両交通システム。
【請求項８】前記専用路線は駅部で都市内エリアの一
般路線と立体的に接続され、一般路線を走行して来た車
両が駅部で専用路線走行中の車両と合流する際、管制制
御システムは、専用路線の走行車両と同じすれ違い時刻
と同じ編成認識番号を合流車両に付与し、次のすれ違い
位置あるいは駅部までの間に専用路線を走行する先行車
両と同じ隊列を編成するように設定された請求項１記載
の車両交通システム。
【請求項９】前記専用路線は駅部に本線から分岐され
る側線を備え、専用路線を隊列を組んで走行してきた編
成車両から解放車両が分岐して側線に解放される際、管
制制御システムは分岐点の手前で解放車両と残りの編成
車両の間に、解放車両がノンストップで側線側に進路を
取ることができる解放距離を確保させるように設定した
請求項１記載の車両交通システム。
【請求項１０】隊列を組む車両群の構成車両を個別に
車両停止させる場合、同じ隊列を組む最大車両数の編成
車両の編成長をカバーする長さの非接触式の通信手段を
駅部またはすれ違い部にスポット通信可能にそれぞれ設
け、管制制御システムから車両群を構成する各車両に車
両認識番号と車両停止指令を送信させることにより、車
両は自車車両認識番号と車両停止指令を受信して所定位
置に停止せしめられる請求項１または８記載の車両交通
システム。