JP2001191921A - 鉄道設備の保守作業管理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高安全性を保証した保守作業機能が付いてい
ない連動装置に簡単な装置を付加して保守作業時の安全
性を確保できる保守作業管理装置を提供する。 【解決手段】 入出力装置２からの線路閉鎖設定／解除
要求や保車進路設定／復位要求に対して、保守作業の合
理性チェックなどのフェールセーフ機能を持つフェール
セーフ処理装置１で在線情報装置４からの列車在線状態
などをもとにフェールセーフ処理を行い、フェールセー
フ上、線路閉鎖設定／解除および保車進路設定／復位を
行っても問題はないと判定された場合には、連動論理に
よるチェック機能を持つ既設連動装置３に制御要求ビッ
トを送信する。またフェールセーフ上問題ありと判定さ
れたときは、そのことを入出力装置２に表示して保守作
業員に知らせ、高い安全性を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道設備の保守作
業管理装置に係り、特に、フェールセーフ機能を持ち、
かつ既設連動装置を利用して安価に構成できる保守作業
管理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄道設備の保守作業を行うに当たって
は、線路閉鎖の設定／解除あるいは保車進路の設定／復
位を行う必要があるが、これらの制御は十分な安全性が
確保された上でなされなければならない。このために
は、高安全性を保証した保守作業機能が備わっている連
動装置を各駅に設ければよいが、継電連動をはじめとす
る既設の連動装置には必ずしもこの保守作業機能が備わ
っているわけではない。

【０００３】また、特開平８−９１２２１号の「列車運
行管理システム」では、既存の集中型運行管理システム
で、各駅に於ける列車入替えを自動化するために、列車
入替えを必要とする駅に構内進路制御装置を付加し、中
央制御装置で入替えの許可／不許可の判断を行ってこの
付加装置から当該駅の連動装置へ信号を出力して列車入
替えを自動的に行えるようにしたものが開示されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】高安全性を実現できる
連動装置は高価である。そのような高価な装置を各駅に
配置するには、そのような機能のない既設連動装置の取
り替えあるいは新設が必要となる。また、特開平８−９
１２２１号のシステムは、列車の入替えを目的としたも
のである。これを保守管理に応用するには、保車の情報
が中央制御装置で列車とともに管理されている必要があ
るが、そのような記載はない。また例えば保車の情報が
中央制御装置で管理されていたとしても、保車を線路へ
進めて作業を行うためには、その安全性の十分な確認や
作業員への報知が不可欠であるが、そのような機能が十
分備わっているものではない。

【０００５】本発明の目的は、保守作業機能を備えてい
ない連動装置を実装したエリアに対しても連動装置を保
守作業機能付きのものと取り替えることなく、既存の連
動装置を利用して、保守作業時の安全性を確実に確保で
きる鉄道設備の保守作業管理装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、保守作業者が
保守作業のための制御要求を入力するための、表示機能
を備えた入出力手段と、この手段により入力された制御
要求を受け取り、その制御要求に従った線路制御の安全
性チェックを在線情報装置の情報を参照して行い、安全
であると判定したときには前記制御要求に基づく制御ビ
ットを生成して連動装置へ出力し、安全でないと判定し
たときにはその理由も含めて前記入出力手段に制御要求
拒否の表示を行わせて保守作業者に通知するフェールセ
ーフ処理手段と、を備えたことを特徴とする鉄道設備の
保守作業管理装置を開示する。

【０００７】更に本発明は、前記フェールセーフ処理手
段が、連動装置から正常に制御が終了したか失敗したか
の制御結果を受信すると、その結果を前記入出力手段に
表示して保守作業者に通知する機能を備えたことを特徴
とする保守作業管理装置を開示する。

【０００８】更に本発明は、前記入出力手段が、前記制
御要求が入力されるとその制御要求の情報に伝送誤り検
出のための冗長符号を付加して送出する機能を備え、前
記フェールセーフ処理手段がは前記入出力手段から前記
冗長符号を付加された制御要求を受けとると、その冗長
符号を用いて伝送誤りの有無を検出し、伝送誤りがある
ときは前記安全性チェックを行わずに伝送誤りがあった
ことを前記入出力手段に表示して処理を終わる機能を備
えたことを特徴とする保守作業管理装置を開示する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明になる保守作業管
理装置の構成例を示すブロック図で、保守作業データを
入力するための入力部および入力内容が要求どおり実行
されたか否かなどを表示する表示部を備えた入出力装置
２と、入出力装置２とインターフェースを介して接続さ
れ、各駅に配置されたフェールセーフ処理装置１と、こ
のフェールセーフ処理装置１とインターフェースを介し
て接続され、連動論理を装備した連動装置３と、列車在
線状態情報をフェールセーフ処理装置１に送信する在線
情報装置４で構成される。入出力装置２としては、例え
ば保守作業者自らが作業現場で使用する携帯用のハンデ
ィ端末などが用いられる。この場合、フェールセーフ処
理装置とは無線で接続される。連動装置３は既設のもの
を用いればよい。在線情報装置４も列車進路制御のため
に設けられているものを利用すればよい。

【００１０】このような装置を利用して、保守作業者が
保守作業を行う場合、線路閉鎖設定→保車進路の設定／
復位（保守用車使用時のみ。本操作は必要な回数繰り返
し行われる。）→線路閉鎖解除という手順が取られる。
例えば図３は、鉄道施設の路線図の一例を示しており、
Ａ駅の破線で囲んだ領域Ｂ（軌道回路２１Ｔ、１ＲＡ
Ｔ、５２ロＴ、５２イＴを含む範囲で線閉てこ８１Ｒの
範囲とする）について保守作業を開始するものとする
と、この範囲Ｂの線路閉鎖を行い、保車進路の設定／復
位を何回か行い、その後範囲Ｂを解除して保守作業を終
る。

【００１１】図２は、図１の保守作業管理装置の動作を
示すフロー図である。まず線路閉鎖設定を行う場合は、
保守作業者は入出力装置２に作業対象駅、作業種別
（この場合、線路閉鎖）、設定、保守作業番号、
線路閉鎖する範囲、線路閉鎖する範囲の軌道回路、か
らなる線路閉鎖制御要求情報を入力する（ステップ２０
１）。図３の領域Ｂの線路閉鎖設定を行うときの入力情
報の例が図４の情報４１に示されており、作業対象駅は
Ａ駅、作業種別は線路閉鎖、設定、作業番号は２４、線
路閉鎖する範囲は８１Ｒ、軌道回路は２１Ｔ、１ＲＡ
Ｔ、５２ロＴ、５２イＴである。

【００１２】保守作業者が線路閉鎖の制御要求情報入力
を終了すると、入出力装置２は図４〜のデータを表
示部に表示して、保守作業者に確認を促す（ステップ２
０２）。ここで、保守作業者は線路閉鎖制御要求の送信
／取消を選択する。取消を選択した場合は、入力した制
御要求情報は無効となる。送信を選択した場合は、入出
力装置２は、作業対象駅の情報から、前記制御要求情報
〜を送信すべき駅のフェールセーフ処理装置１を同
定し、前記制御要求情報に冗長符号（巡回冗長検査符
号）を付加して、同定されたフェールセーフ処理装置１
に送信する（ステップ２０３）。

【００１３】入出力装置２より線路閉鎖制御要求情報を
受信したフェールセーフ処理装置１は、まずその情報に
付加された冗長符号を用いてエラー検出を行う（ステッ
プ２０４）。ノイズや故障／障害によりデータが誤って
いる場合には、受信情報のデータ誤りため制御要求が実
行できなかったことを入出力装置２に送信し、入出力装
置２は点滅表示や警告音などにより、このことを保守作
業者に通知する（ステップ２０５）。このように、冗長
符号を付加してエラー検出を行うことで、入出力装置２
とフェールセーフ処理装置１の間の伝送路における誤り
に対して安全性を持たせることができる。以下、特に明
記しないがフェールセーフ処理装置１と入出力装置２と
のあいだの通信にはすべて冗長符号が付加されて、符号
チェックが行われるものとする。受信した情報が誤って
いない場合には、フェールセーフ処理装置１は図４の
作業種別、設定／解除の内容に応じたフェールセーフ
処理を行う（ステップ２０６）。今の場合、要求情報が
線路閉鎖の設定であるので、このときは以下に述べる要
求情報の合理性のチェックと線路閉鎖設定に関するチェ
ックからなる一連のフェールセーフ処理を行う。

【００１４】まず、線路閉鎖要求情報の合理性のチェッ
クは次の３つのチェック（ＣＡ１）（ＣＡ２）（ＣＡ
３）から成る。 （ＣＡ１）要求情報のデータフォーマットが正しいフォ
ーマットか。例えば、保守作業要求以外の情報（在線情
報装置４からの列車在線状態の情報など）を受信したと
きに、保守作業の要求情報と間違えないようにするため
のチェック。 （ＣＡ２）要求情報の作業範囲が情報を受信したフェー
ルセーフ処理装置の制御範囲を含んでいるか。例えば、
Ａ駅で行う保守作業にもかかわらず、誤ってＡ駅以外の
フェールセーフ処理装置に要求情報が受信された場合に
は、保守作業要求は拒否される。 （ＣＡ３）要求情報に含まれる作業番号は有効なものか
（当該保守作業は承認された作業か）。フェールセーフ
処理装置には有効な作業番号が登録されており、フェー
ルセーフ処理装置に登録されていない誤った作業番号の
情報を受信した場合には、保守作業要求は拒否される。

【００１５】線路閉鎖設定に関するチェックは次の２つ
から成る。 （ＣＢ１）線路閉鎖設定区間が駅構内の場合、滞泊列車
などのため軌道回路の落下チェックは行わない（列車の
進路が既に設定されていることに対する安全性は既設連
動装置３の連動論理で確保される。） （ＣＢ２）線路閉鎖設定区間が駅中間の場合、在線情報
装置４からの列車在線状態の情報に基づいて当該駅間の
軌道回路が落下していないことをチェックする。軌道回
路が落下している場合は、落下している軌道回路が線路
閉鎖設定箇所の次の軌道回路以降であることをチェック
する。ただし、チェック対象軌道回路に保守作業線路閉
鎖の先行予約がある場合は、軌道回路のチェックは行わ
ない。

【００１６】ここで図５を用いて「駅構内」、「駅中
間」を説明しておく。まず「駅構内」とは、上り下りそ
れぞれの場合、信号機内方から開通表示灯区間を含む範
囲とする。ただし、複数場内信号機がある場合は、第１
場内信号機内方からとする。また、「駅中間」とは、当
該駅出発内方の最初の閉そく信号機から次駅場内信号機
外方までとする。ただし、複数場内信号機がある場合
は、第１場内信号機外方までとする。なお、図５の駅中
間範囲（Ａ駅〜Ｂ駅）の下り線はＢ駅のフェールセーフ
処理装置の制御範囲であり、上り線はＡ駅のフェールセ
ーフ処理装置の制御範囲である。

【００１７】図６〜図９は、上記のチェック（ＣＢ２）
によって保守作業要求が拒否される場合である。まず図
６は、発駅の当該線区への最終出発信号機が設定されて
いるため、保守作業要求が拒否される場合である。図７
は、開通表示灯区間の軌道回路が落下しているため保守
作業要求が拒否される場合である。図８は、線路閉鎖設
定軌道回路の外方軌道回路が落下しているため保守作業
要求が拒否される場合である。ただし、その区間が既に
線路閉鎖されている場合を除く。さらに図９は、線路閉
鎖設定軌道回路が落下しているため保守作業要求が拒否
される場合である。ただし、その区間が既に線路閉鎖さ
れている場合を除く。また図６〜８の場合でも、線路閉
鎖設定区間に連動して動作する回路遮断機が設備され、
線路閉鎖設定区間の外方で列車を停止させることができ
るとき、また無閉そく運転が禁止または制限されている
場合で、線路閉鎖に連動して線路閉鎖設定区間の外方の
閉そく信号機に停止信号を現示できる場合には保守作業
要求は拒否されない。

【００１８】以上のフェールセーフ処理において、保守
作業番号が無効であったり、軌道回路が落下しているな
どの理由により、入出力装置２からの線路閉鎖制御要求
に従い線路閉鎖設定を行うとフェールセーフ上危険であ
ると判定された場合には、フェールセーフ処理装置１は
その判定理由を入出力装置２に送信し、入出力装置２は
前記判定理由を表示部に表示する（ステップ２０７）。
この際、制御要求が拒否されたことを保守作業者が確認
するまで、入出力装置２は前記受信情報の点滅表示を行
ったり、警告音を鳴らしたりする。これにより、保守作
業者の注意を喚起し、入力した保守作業が承認されない
まま、保守作業者が作業に着手してしまうことを防止す
る。

【００１９】一方、フェールセーフ処理（ステップ２０
６）において、入出力装置２からの線路閉鎖制御要求に
従い線路閉鎖を行っても安全であると判定された場合に
は、フェールセーフ処理装置１は、実際に制御を行う前
の最終確認のために、保守作業番号、線路閉鎖する範
囲、その範囲に含まれる軌道回路を入出力装置２に送信
する（ステップ２０８）。入出力装置２は、フェールセ
ーフ処理装置１から受信した最終確認のための情報を点
滅表示したり、警告音を鳴らしたりして、保守作業者が
制御を行う前の最終確認を忘れないように注意を喚起す
る。これをみて、保守作業者は制御の開始／取消を入出
力装置２に選択入力する（ステップ２０９）。この選択
結果はフェールセーフ処理装置へ創始される（ステップ
２１０）。ここで保守作業者が制御の取消を選択してい
た場合は（ステップ２１１でＮｏ）、フェールセーフ処
理装置１は線路閉鎖設定の制御を中止する。また、保守
作業者が制御の開始を選択していた場合は（ステップ２
１１でＹｅｓ）、以下の線路閉鎖の制御が行われる。

【００２０】線路閉鎖の制御では、まず、フェールセー
フ処理装置１は自装置内の線路閉鎖制御情報格納テーブ
ル内に作業番号、線路閉鎖が設定される範囲、線路閉鎖
が設定される範囲の軌道回路の情報を書き込む（ステッ
プ２１２）。次に、フェールセーフ処理装置１は自装置
内に保有している線路閉鎖制御ビット対応ファイルに基
づいて線路閉鎖設定範囲に対応する既設連動装置３の制
御ビットを計算し、その結果を制御ビット出力として既
設連動装置３に出力する（ステップ２１３）。既設連動
装置３は、フェールセーフ処理装置１から入力された線
路閉鎖制御ビットに対して自装置内に組み込まれている
連動論理に基づいて連動チェックを行った後、信号機、
転轍機などの制御を行う（ステップ２１４）。このよう
に連動論理によるチェック機能は既設連動装置３を利用
することで達成される。

【００２１】その後、既設連動装置３は、信号機や転轍
機などの各現場設備の制御状態を監視し（ステップ２１
５）、現場設備の故障などにより正しく制御が行われな
かった場合には、フェールセーフ処理装置１に制御が失
敗したことの通知を行う。現場設備の制御に失敗したこ
とを通知されたフェールセーフ処理装置１は、このこと
を自装置内に記録するとともに（ステップ２１６）、入
出力装置２に通知を行い、入出力装置２は、フェールセ
ーフ処理で作業開始が禁止された場合と同様に、点滅表
示や警告音を鳴らすなどして保守作業者に制御が失敗し
たことを通知する（ステップ２１７）。一方、制御が正
しく行われた場合には（ステップ２１５でＹｅｓ）、既
設連動装置３は線路閉鎖された現場設備の表示ビットを
フェールセーフ処理装置１に送信する（ステップ２１
８）。既設連動装置３から線路閉鎖が終了したことを示
す表示ビットを受信したフェールセーフ処理装置１は、
まず自装置内の線路閉鎖制御情報格納テーブルに要求さ
れた作業番号の制御が終了したことを示す情報を書き込
む（ステップ２１９）。この制御情報格納テーブルを参
照することにより現在の軌道回路の状態（要求された制
御が終了したかどうか）が判読できる（制御終了の情報
がなければ未済）。次に、フェールセーフ処理装置１は
線路閉鎖が終了した範囲、軌道回路、作業番号を入出力
装置２に送信する（ステップ２２０）。入出力装置２は
この情報を表示することにより、保守作業者に線路閉鎖
が正常に終了したことを通知する（ステップ２２１）。

【００２２】以上、線路閉鎖を設定する場合について説
明を行ったが、上記のような処理および操作手続を行う
ことで、連動論理による安全性と、保守作業の合理性チ
ェックなどによる安全性を併せ持つ高い安全性が確保さ
れる。

【００２３】次に、保車進路の設定を行う場合の図２の
動作を説明する。保車進路の設定をする際の処理は線路
閉鎖閉鎖設定の場合と類似しているが、ここでは異なる
点のみを述べる。まず、保車進路の設定にあたっては、
ステップ２０１での制御要求情報入力で、作業対象駅
作業種別（この場合、保車進路）、設定、作業番
号、作業範囲（進路範囲）、進路設定する軌道回路
を入力する。即ち、作業種別、作業範囲、軌道回路が閉
鎖設定の場合と異なる。例えば先に線路閉鎖設定した図
３の領域Ｂのうち、軌道回路２１Ｔと１ＲＡＴに保守用
車の進路を設定するものとする。この場合は信号機１Ｒ
Ａが制御され進路２１Ｔと１ＲＡＴが確保されるように
なっている。そこでこのときは、保守作業者は保車進路
制御要求情報として、入出力装置２に作業対象駅はＡ
駅、作業種別は保車進路、設定、作業番号は２４
（作業番号は線路閉鎖の番号と共通である）、保守用
車の進路は１ＲＡ、軌道回路は２１Ｔ、１ＲＡＴをス
テップ２０１で制御要求として入力する。図４の保車進
路制御要求情報４２はこの入力情報である。

【００２４】保車進路設定時のステップ２０６における
フェールセーフ処理では、前述の要求情報の合理性チェ
ック（ＣＡ１）〜（ＣＡ３）は行われるが、線路閉鎖制
御情報格納テーブルの情報を利用して下記の保車進路設
定に関するチェックが行われる。これは次の２つのチェ
ックである。 （ＣＣ１）当該設備に同一保守作業番号の線路閉鎖が設
定されているか。 （ＣＣ２）保守用車の進路設定範囲が当該設備に設定さ
れている同一保守作業番号の線路閉鎖範囲に含まれてい
るか。

【００２５】この他の相異点としては、フェールセーフ
処理装置１には、線路閉鎖設定の場合に利用される線路
閉鎖制御情報格納テーブルの他に、全く同様の用途で利
用される保車進路制御情報格納テーブルがあり、同様に
線路閉鎖制御ビット対応ファイルの他に保車進路制御ビ
ット対応ファイルがあり、これらが図２の処理で用いら
れる。以上の相異点を除いて、線路閉鎖の場合と全く同
様の処理が行われることにより、保車進路設定の場合に
も高い安全性が確保される。

【００２６】線路閉鎖の解除あるいは保車進路の復位を
する場合にも同様の操作および処理が行われるが、設定
の場合とは若干の違いがあるため、以下では設定の場合
との相異点の説明を行う。まず、線路閉鎖の解除あるい
は保車進路の復位をするとき、ステップ２０１で保守作
業者は設定のときと全く同様の制御要求データ、すなわ
ち、作業対象駅、作業種別（線路閉鎖あるいは保車
進路）、設定／解除（この場合、解除あるいは復
位）、作業番号、作業範囲（解除範囲）、解除／
復位範囲の軌道回路を入出力装置２に入力することによ
って、線路閉鎖の解除／保車進路の解除要求を行う。但
し、フェールセーフ上、線路閉鎖の解除は、保車進路の
復位を行った後で実行されなければならない。また、フ
ェールセーフ処理装置１におけるフェールセーフ処理
（ステップ２０６）では、前記要求情報の合理性チェッ
ク（ＣＡ１）〜（ＣＡ３）は行われるが、設定時に行わ
れる前記線路閉鎖設定に関するチェック（ＣＢ１）（Ｃ
Ｂ２）や保車進路設定に関するチェック（ＣＣ１）（Ｃ
Ｃ２）は実行されない。代わりに線路閉鎖解除時には、
以下に示す線路閉鎖解除に関するチェックが行われる
（保車進路復位の場合には要求情報の合理性チェック
（ＣＡ１）〜（ＣＡ３）のみが行われる）。 （ＣＤ１）線路閉鎖解除が指定された範囲または設備が
線路閉鎖を行った保守作業のそれと一致しているか。 （ＣＤ２）線路閉鎖設定されている軌道回路に同一作業
番号の保車進路が設定されていないか。

【００２７】以上、線路閉鎖解除あるいは保車進路復位
の場合について設定時との相違点について説明を行った
が、上記の相違点を除いて、線路閉鎖設定あるいは保車
進路設定の場合と全く同様の処理（図２に示す処理）が
行われることにより、線路閉鎖解除あるいは保車進路復
位の場合にも高い安全性が確保される。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、保守作業の合理性チェ
ックなどのフェールセーフ機能を持つフェールセーフ処
理装置を設け、これを既設連動装置の連動論理によるフ
ェールセーフ機能と組み合わせて利用することによっ
て、高い安全性を有する保守作業管理装置を得ることが
できる。さらに、保守作業機能が備わった連動装置に交
換するという従来の方法に比べて、コスト的な面で大幅
な改善が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる保守作業管理装置の構成例を示す
ブロック図である。

【図２】図１の保守作業管理装置の処理フロー図であ
る。

【図３】鉄道施設の路線図の一例を示す図である。

【図４】入出力装置に入力される線路閉鎖制御要求情報
と保車進路制御要求情報の一例を示す図である。

【図５】駅構内と駅中間を説明する図である。

【図６】フェールセーフ上、線路閉鎖が禁止される場合
の一例を示す図である。

【図７】フェールセーフ上、線路閉鎖が禁止される場合
の一例を示す図である。

【図８】フェールセーフ上、線路閉鎖が禁止される場合
の一例を示す図である。

【図９】フェールセーフ上、線路閉鎖が禁止される場合
の一例を示す図である。

【符号の説明】 １ フェールセーフ処理装置 ２ 入出力装置 ３ 既設連動装置 ４ 在線情報装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 康博 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか事業所内 (72)発明者 小牧 亨 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所内 (72)発明者 柳 斉 茨城県ひたちなか市市毛1070番地 株式会 社日立製作所水戸事業所内 Ｆターム(参考） 5H209 AA09 DD06 GG20 HH02 HH22

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 保守作業者が保守作業のための制御要求
   を入力するための、表示機能を備えた入出力手段と、 この手段により入力された制御要求を受け取り、その制
   御要求に従った線路制御の安全性チェックを在線情報装
   置の情報を参照して行い、安全であると判定したときに
   は前記制御要求に基づく制御ビットを生成して連動装置
   へ出力し、安全でないと判定したときにはその理由も含
   めて前記入出力手段に制御要求拒否の表示を行わせて保
   守作業者に通知するフェールセーフ処理手段と、 を備えたことを特徴とする鉄道設備の保守作業管理装
   置。
2. 【請求項２】 前記フェールセーフ処理手段は、連動装
   置から正常に制御が終了したか失敗したかの制御結果を
   受信すると、その結果を前記入出力手段に表示して保守
   作業者に通知する機能を備えたことを特徴とする請求項
   １に記載の保守作業管理装置。
3. 【請求項３】 前記入出力手段は、前記制御要求が入力
   されるとその制御要求の情報に伝送誤り検出のための冗
   長符号を付加して送出する機能を備え、前記フェールセ
   ーフ処理手段は前記入出力手段から前記冗長符号を付加
   された制御要求を受けとると、その冗長符号を用いて伝
   送誤りの有無を検出し、伝送誤りがあるときは前記安全
   性チェックを行わずに伝送誤りがあったことを前記入出
   力手段に表示して処理を終わる機能を備えたことを特徴
   とする請求項１に記載の保守作業管理装置。