JP2001333511A - 自動列車制御装置、及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は、地上装置から軌道回路に伝
送される始端許容速度情報と、終端許容速度情報と、始
終端間距離情報とを列車の車上装置で受信して、列車の
走行速度を制御することである。 【解決手段】 自動列車制御システム１００において、
地上装置１３は、先行列車１２’の軌道回路１４上での
走行位置に応じて、続行列車１２の始端許容速度情報
と、終端許容速度情報と、始端許容速度から終端速度ま
で減速するのに要する始終端間距離情報とを軌道回路１
４の各軌道区間に伝送する。続行列車１２の車上装置１
１は、前記情報を受信して、始終端間の減速制御曲線を
演算し、実際の走行速度と減速制御曲線からの許容速度
と、実際の走行距離と始終端間距離とを、それぞれ比較
して、走行速度が減速制御曲線からの許容速度を超過し
ている場合、走行速度を許容速度以下に抑えるように制
御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地上装置から軌道
回路に伝送される列車制御情報を列車の車上装置で受信
して、列車の走行速度を制御する自動列車制御装置、及
びその方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動列車制御装置は、レール間に
設置されている地上装置と、列車に搭載されている車上
装置とを備えている。そして、地上装置は、列車の走行
速度を減速させる場合、先行列車のレール上の走行位
置、及び上位信号の許容速度から下位信号の許容速度ま
で減速するのに必要な距離等に応じて、所定区間毎に続
行列車の上位信号許容速度や下位信号許容速度等を階段
上に設定し、制御情報をレール上に伝送する。続行列車
の車上装置は、前記制御情報を受信して、所定区間毎の
許容速度と実際の走行速度とを比較する。そして、続行
列車の車上装置は、所定区間内で上位信号許容速度から
下位信号許容速度まで減速するように、走行速度を減速
させる。

【０００３】従来の自動列車制御装置を適用した自動列
車制御システム２００について、図３、図４を参照して
説明する。図３は、従来の自動列車制御装置を適用した
自動列車制御システム２００の全体構成を示す図であ
る。図４は、従来の自動列車制御システム２００におけ
る自動列車制御車上装置２１の内部構成を示すブロック
図である。

【０００４】まず、図３を参照して、従来の自動列車制
御装置を適用した自動列車制御システム２００の全体構
成を説明する。図３に示すように、自動列車制御システ
ム２００は、列車２２に搭載されている自動列車制御車
上装置２１（以下、車上装置２１と呼ぶ。）と、レール
である軌道回路２４の軌道区間毎に設置されている自動
列車制御地上装置２３（以下、地上装置２３と呼ぶ。）
とから構成されている。軌道回路２４は、軌道区間２４
ａ〜２４ｈのように、所定の軌道区間長に区切られて電
気回路の一部として利用され、地上装置２３から伝送さ
れた許容速度信号に応じた電流を流している。また、列
車２２は、先行列車２２’に対して続行列車となるの
で、以下、続行列車２２とする。

【０００５】地上装置２３の設置されている軌道回路２
４において、続行列車２２の走行速度を減速させる場
合、地上装置２３は、先行列車２２’の列車検知信号を
軌道回路２４から受信して、軌道回路２４上の先行列車
２２’の走行位置を検知する。そして、地上装置２３
は、検知した先行列車２２’の走行位置、及び上位信号
許容速度から下位信号許容速度信号まで減速するのに必
要な距離等に応じて、軌道区間毎に続行列車２２の上位
信号許容速度や下位信号許容速度を階段状に設定し、そ
れら許容速度信号を軌道回路２４の各軌道区間に伝送し
て、軌道区間毎の許容速度信号に応じた電流を軌道回路
２４の各軌道区間上に流す。続行列車２２の車上装置２
１は、軌道回路２４の各軌道区間から許容速度信号を受
信して、軌道区間毎の許容速度と実際の走行速度とを比
較する。そして、車上装置２１は、上位信号許容速度が
設定されている軌道区間内で、上位信号許容速度から下
位信号許容速度まで減速するようにブレーキをかけ、走
行速度を減速させる。よって、車上装置２１は、続行列
車２２が上位信号許容速度の設定されている軌道区間か
ら下位信号許容速度の設定されている軌道区間へ進入す
る際、走行速度が下位信号許容速度以下に制御されてい
ないと、進入時の速度と下位信号許容速度との速度差に
関係なくブレーキをかけて、走行速度を許容速度以下に
減速させるように制御する。

【０００６】例えば、図３（ａ）に示すように、先行列
車２２’が軌道区間２４ｇを走行している際、続行列車
２２は、軌道区間２４ａでは許容速度７５ｋｍ／ｈ以下
で走行可能で、軌道区間２４ｂと２４ｃでは許容速度４
５ｋｍ／ｈ以下で走行可能である。更に、続行列車２２
は、軌道区間２４ｄ、２４ｅ、及び２４ｆまで先行列車
２２’に接近すると、常用ブレーキ信号０１を受信して
常用ブレーキをかける必要がある。続行列車２２は、軌
道区間２４ａから２４ｂへ進入する際に滑らかな運転制
御曲線を描くように減速しようとすると、軌道区間２４
ｂ進入時の走行速度を許容速度４５ｋｍ／ｈ以下に制御
しなければならない。よって、続行列車２２は、滑らか
な運転制御曲線を描くように減速しようとしても、軌道
区間２４ｂへ進入する際にブレーキをかけ、階段状に一
度に走行速度を減速しなければならない。または、続行
列車２２は、階段状に一度に走行速度を減速するのでは
なく、他の滑らかな運転制御曲線を描くように減速しよ
うとすると、もっと以前から減速し始めなければならな
い。

【０００７】図３（ｂ）に示すように、先行列車２２’
が更に進行して軌道区間２４ｈを走行すると、続行列車
２２は、軌道区間２４ａと２４ｂでは許容速度７５ｋｍ
／ｈ以下で走行可能で、軌道区間２４ｃと２４ｄでは許
容速度４５ｋｍ／ｈ以下で走行可能である。更に。続行
列車２２は、軌道区間２４ｅ、２４ｆ、及び２４ｇまで
先行列車２２’に接近すると、常用ブレーキ信号０１を
受信して常用ブレーキをかける必要がある。続行列車２
２は、軌道区間２４ａから２４ｂへ進入する際、図３
（ａ）で示す状態では滑らかな運転制御曲線を描くよう
に減速することは不可能であるが、図（ｂ）で示す状態
ではこの滑らかな運転制御曲線が示す走行速度が許容速
度以下であるため、この滑らかな運転制御曲線を描くよ
うに減速することが可能である。また、続行列車２２
は、軌道区間２４ｂから２４ｃへ進入する際も、前記滑
らかな運転制御曲線が示す走行速度が許容速度以下であ
るため、この滑らかな運転制御曲線を描くように減速す
ることが可能である。

【０００８】次に、図４を参照して、従来の自動列車制
御システム２００における車上装置２１の内部構成及び
動作を説明する。図４に示すように、自動列車制御シス
テム２００において、車上装置２１は、受信アンテナ２
１ａと、受信器２１ｂと、速度発電器２１ｃと、速度照
査器２１ｄとを備えており、軌道回路２４には、許容速
度信号電流が流れており、列車２２の車輪が当接してい
る。受信アンテナ２１ａは、軌道回路２４から許容速度
信号を受信すると、受信した許容速度信号を受信器２１
ｂへ送信し、受信器２１ｂは、受信した許容速度信号を
速度照査器２１ｄへ送信する。また、速度発電機２１ｃ
は、列車２２の車輪と接続されており、車輪から実際の
走行速度信号を受信し、受信した走行速度信号を速度照
査器２１ｄと速度計へ送信する。そして、速度照査器２
１ｄは、実際の走行速度と許容速度とを比較して、許容
速度以下で走行するようにブレーキをかけて走行速度を
減速させるよう制御する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の自動列車制御システム２００において、軌道区間毎に
階段上に許容速度が設定されるので、続行列車２２等
は、下位信号許容速度以上でその軌道区間へ進入する
と、走行速度と下位信号許容速度との速度差に関係無く
ブレーキをかけていた。そのため、走行速度と下位信号
許容速度との速度差が僅かな場合でも強いブレーキがか
かり、列車の乗り心地を悪くしていた。また、駅に停車
する際、続行列車２２等がこのようなブレーキをかけな
いようにするために、下位信号への変化点を列車の停止
位置近辺にする必要があった。そのため、高密度運転を
行う際、下位信号への変化点が列車の停止位置近辺にな
るまで先行列車２２’の走行位置を細かく検知する必要
があり、軌道区間数の増大に繋がっていた。また、続行
列車２２は、下位信号が停止信号の場合、低速で下位信
号の軌道区間へ進入しても強いブレーキをかけてしまっ
ていた。そのため、続行列車２２は、その軌道区間の始
端近くで停車させられ、先行列車２２’へ接近して列車
間隔を詰めることができなかった。

【００１０】更に、上位信号から下位信号へ一定の形状
を有する減速制御曲線に基づいて許容速度が軌道区間毎
に設定される場合であっても、続行列車２２等は、上位
信号から下位信号へ減速するのに要する距離情報を受信
できなかった。そのため、軌道区間毎の減速制御曲線の
勾配は、その軌道区間内での最悪勾配を示すことが前提
となり、上位信号から下位信号へ減速するのに要する距
離が大幅に長くなっていた。また、この距離が固定とな
るので、特に上り勾配の軌道区間に適用する場合には無
駄が多く、実用的ではなかった。

【００１１】本発明の課題は、地上装置から軌道回路に
伝送される始端許容速度情報と、終端許容速度情報と、
始終端間距離情報とを列車の車上装置で受信して、列車
の走行速度を制御することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
地上装置（例えば、図１に示す自動列車制御地上装置１
３）と車上装置（例えば、図１、図２に示す自動列車制
御車上装置１１）とを備える自動列車制御装置（例え
ば、図１に示す自動列車制御システム１００）におい
て、前記地上装置は、列車が走行する軌道回路（例え
ば、図１、図２に示す軌道回路１４）に設置されてお
り、前記軌道回路上を走行する列車の走行位置を検知す
る走行位置検知手段（例えば、図１に示す地上装置１
３）と、前記走行位置検知手段により検知された列車の
走行位置に基づいて、始端許容速度情報（例えば、図１
に示す７５ｋｍ／ｈ）と終端許容速度情報（例えば、図
１に示す４５ｋｍ／ｈ）と始終端間距離情報（例えば、
図１に示すｘ１ｍ）とを生成して前記軌道回路に伝送す
る制御情報伝送手段（例えば、図１に示す地上装置１
３）と、を備え、前記車上装置は、前記軌道回路上を走
行する列車（例えば、図１に示す続行列車１２）に搭載
されており、前記制御情報伝送手段により前記軌道回路
に伝送された始端許容速度情報と終端許容速度情報と始
終端間距離情報とを受信する制御情報受信手段（例え
ば、図２に示す受信アンテナ１１ａ、受信器１１ｂ）
と、前記制御情報受信手段により受信された始端許容速
度情報と終端許容速度情報と始終端間距離情報とに基づ
いて、その始終端間の速度制御曲線を演算する速度制御
曲線演算手段（例えば、図２に示す減速制御曲線演算器
１１ｆ）と、前記軌道回路上を走行する列車の実際の走
行速度と走行距離とを検知する走行状態検知手段（例え
ば、図２に示す速度発電機１１ｃ）と、前記速度制御曲
線演算手段により演算された速度制御曲線に基づいて設
定される許容速度と、前記走行状態検知手段により検知
された実際の走行速度とを比較する速度比較手段（例え
ば、図２に示す速度照査器１１ｄ）と、前記制御情報受
信手段により受信された始終端間距離情報の始終端間距
離と、前記走行状態検知手段により検知された実際の走
行距離とを比較する距離比較手段（例えば、図２に示す
距離照査器１１ｈ）と、前記速度比較手段による比較結
果に従って前記列車の走行状態を制御する走行状態制御
手段（例えば、図２に示すブレーキ）と、を備えること
を特徴としている。

【００１３】請求項１記載の発明の地上装置と車上装置
とを備える自動列車制御装置によれば、前記地上装置
は、列車が走行する軌道回路に設置されており、走行位
置検知手段により、前記軌道回路上を走行する列車の走
行位置を検知し、制御情報伝送手段により、前記走行位
置検知手段により検知された列車の走行位置に基づい
て、始端許容速度情報と終端許容速度情報と始終端間距
離情報とを生成して前記軌道回路に伝送し、前記車上装
置は、前記軌道回路上を走行する列車に搭載されてお
り、制御情報受信手段により、前記制御情報伝送手段に
より前記軌道回路に伝送された始端許容速度情報と終端
許容速度情報と始終端間距離情報とを受信し、速度制御
曲線演算手段により、前記制御情報受信手段により受信
された始端許容速度情報と終端許容速度情報と始終端間
距離情報とに基づいて、その始終端間の速度制御曲線を
演算し、走行状態検知手段により、前記軌道回路上を走
行する列車の実際の走行速度と走行距離とを検知し、速
度比較手段により、前記速度制御曲線演算手段により演
算された速度制御曲線に基づいて設定される許容速度
と、前記走行状態検知手段により検知された実際の走行
速度とを比較し、距離比較手段により、前記制御情報受
信手段により受信された始終端間距離情報の始終端間距
離と、前記走行状態検知手段により検知された実際の走
行距離とを比較し、走行状態制御手段により、前記速度
比較手段による比較結果に従って前記列車の走行状態を
制御する。

【００１４】請求項３記載の発明は、地上装置（例え
ば、図１に示す自動列車制御地上装置１３）と車上装置
（例えば、図１、図２に示す自動列車制御車上装置１
１）とを備える自動列車制御方法（例えば、図１に示す
自動列車制御システム１００）において、列車が走行す
る軌道回路（例えば、図１、図２に示す軌道回路１４）
に設置されている前記地上装置は、前記軌道回路上を走
行する列車の走行位置を検知する走行位置検知工程（例
えば、図１に示す地上装置１３）と、前記走行位置検知
工程で検知された列車の走行位置に基づいて、始端許容
速度情報（例えば、図１に示す７５ｋｍ／ｈ）と終端許
容速度情報（例えば、図１に示す４５ｋｍ／ｈ）と始終
端間距離情報（例えば、図１に示すｘ１ｍ）とを生成し
て前記軌道回路に伝送する制御情報伝送工程（例えば、
図１に示す地上装置１３）と、を含み、前記軌道回路上
を走行する列車（例えば、図１に示す続行列車１２）に
搭載されている前記車上装置は、前記制御情報伝送工程
で前記軌道回路に伝送された始端許容速度情報と終端許
容速度情報と始終端間距離情報とを受信する制御情報受
信工程（例えば、図２に示す受信アンテナ１１ａ、受信
器１１ｂ）と、前記制御情報受信工程で受信された始端
許容速度情報と終端許容速度情報と始終端間距離情報と
に基づいて、その始終端間の速度制御曲線を演算する速
度制御曲線演算工程（例えば、図２に示す減速制御曲線
演算器１１ｆ）と、前記軌道回路上を走行する列車の実
際の走行速度と走行距離とを検知する走行状態検知工程
（例えば、図２に示す速度発電機１１ｃ）と、前記速度
制御曲線演算工程で演算された速度制御曲線に基づいて
設定される許容速度と、前記走行状態検知工程で検知さ
れた実際の走行速度とを比較する速度比較工程（例え
ば、図２に示す速度照査器１１ｄ）と、前記制御情報受
信工程で受信された始終端間距離情報の始終端間距離
と、前記走行状態検知工程で検知された実際の走行距離
とを比較する距離比較工程（例えば、図２に示す距離照
査器１１ｈ）と、前記速度比較工程での比較結果に従っ
て前記列車の走行状態を制御する走行状態制御工程（例
えば、図２に示すブレーキ）と、を含むことを特徴とし
ている。

【００１５】請求項３記載の発明の地上装置と車上装置
とを備える自動列車制御装置を制御するための自動列車
制御方法によれば、列車が走行する軌道回路に設置され
ている前記地上装置は、走行位置検知工程で、前記軌道
回路上を走行する列車の走行位置を検知し、制御情報伝
送工程で、前記走行位置検知工程で検知された列車の走
行位置に基づいて、始端許容速度情報と終端許容速度情
報と始終端間距離情報とを生成して前記軌道回路に伝送
し、前記軌道回路上を走行する列車に搭載されている前
記車上装置は、制御情報受信工程で、前記制御情報伝送
工程で前記軌道回路に伝送された始端許容速度情報と終
端許容速度情報と始終端間距離情報とを受信し、速度制
御曲線演算工程で、前記制御情報受信工程で受信された
始端許容速度情報と終端許容速度情報と始終端間距離情
報とに基づいて、その始終端間の速度制御曲線を演算
し、走行状態検知工程で、前記軌道回路上を走行する列
車の実際の走行速度と走行距離とを検知し、速度比較工
程で、前記速度制御曲線演算工程で演算された速度制御
曲線に基づいて設定される許容速度と、前記走行状態検
知工程で検知された実際の走行速度とを比較し、距離比
較工程で、前記制御情報受信工程で受信された始終端間
距離情報の始終端間距離と、前記走行状態検知工程で検
知された実際の走行距離とを比較し、走行状態制御工程
で、前記速度比較工程での比較結果に従って、前記列車
の走行状態を制御する。

【００１６】したがって、請求項１あるいは３記載のい
ずれかの発明によって、始端許容速度と終端許容速度と
始終端間距離とから演算された連続可変な速度制御曲線
に基づいて許容速度を設定できるので、従来までのよう
に許容速度により走行速度が階段状に制御されることが
なくなる。よって、実際の速度変化により適合した許容
速度の変化に従い、滑らかな運転制御曲線を描きながら
走行速度を制御できるので、急に走行速度が変化するこ
ともなく、快適な列車の乗り心地を乗客に提供すること
が可能となる。また、許容速度の変化をそれに要する距
離情報とともに設定できるので、駅停車時であっても停
車に要する速度制曲線に抵触しない制限曲線が得られる
まで先行列車位置検知の追跡を要するのみでよく、且つ
許容速度の変化を軌道回路のカーブや勾配の強弱等の線
路条件に合わせて的確に調節し、実用的に設定できる。
よって、先行列車の走行位置を細かく検知する必要がな
くなり、高密度運転を行い列車同士の運行間隔が狭くな
る際等の軌道区間の細分化も不要となるので、軌道区間
数を減少させることが可能となり、列車間隔を詰め、列
車の運行が乱れている際の列車遅延を縮小することが可
能となる。また、軌道回路の細分化に比例して増大す
る、地上装置の設置数と現場から集中機器室まで引かれ
る外線ケーブル数とを削減できるので、地上装置と外線
ケーブル等の設置費用やこれらの消費電力を減らして、
運営費等を削減することが可能となる。更に、駅の機器
設置スペースの確保が容易になり、機器の集中化を抑
え、機器室の間隔を縮小することができるので、機器室
付近のケーブルの過度集中を防ぎ、ケーブル収容を容易
にすると共に工事量を削減することが可能となる。

【００１７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記速度制御曲線演算手段は、前記各受信
情報に基づいて、前記始終端間の減速制御曲線を演算す
る減速制御曲線演算手段を備え、前記速度比較手段は、
前記減速制御曲線演算手段により演算された減速制御曲
線に基づいて設定される許容速度と、前記走行状態検知
手段により検知された実際の走行速度とを比較し、前記
走行状態制御手段は、前記速度比較手段により、前記実
際の走行速度が前記減速制御曲線の許容速度を超過して
いると判別された場合、走行速度を許容速度以下に減速
することを特徴としている。

【００１８】請求項２記載の発明によれば、前記速度制
御曲線演算手段の減速制御曲線演算手段により、前記各
受信情報に基づいて、前記始終端間の減速制御曲線を演
算し、前記速度比較手段により、前記減速制御曲線演算
手段により演算された減速制御曲線に基づいて設定され
る許容速度と、前記走行状態検知手段により検知された
実際の走行速度とを比較し、前記走行状態制御手段によ
り、前記速度比較手段により、前記実際の走行速度が前
記減速曲線の許容速度を超過していると判別された場
合、走行速度を許容速度以下に減速する。

【００１９】請求項４記載の発明は、請求項３記載の発
明において、前記速度制御曲線演算工程は、前記各受信
情報に基づいて、前記始終端間の減速制御曲線を演算す
る減速制御曲線演算工程を備え、前記速度比較工程は、
前記減速制御曲線演算工程で演算された減速制御曲線に
基づいて設定される許容速度と、前記走行状態検知工程
で検知された実際の走行速度とを比較し、前記走行状態
制御工程は、前記速度比較工程で、前記実際の走行速度
が前記減速制御曲線の許容速度を超過していると判別さ
れた場合、走行速度を許容速度以下に減速することを特
徴としている。

【００２０】請求項４記載の発明によれば、前記速度制
御曲線演算工程の減速制御曲線演算工程で、前記各受信
情報に基づいて、前記始終端間の減速制御曲線を演算
し、前記速度比較工程で、前記減速制御曲線演算工程で
演算された減速制御曲線に基づいて設定される許容速度
と、前記走行状態検知工程で検知された実際の走行速度
とを比較し、前記走行状態制御工程で、前記速度比較工
程で前記実際の走行速度が前記減速制御曲線の許容速度
を超過していると判別された場合、走行速度を許容速度
以下に減速する。

【００２１】したがって、請求項２あるいは４記載のい
ずれかの発明によって、演算された連続可変な減速制御
曲線に基づいて許容速度を設定できるので、走行速度を
減速する際、従来までのように許容速度により滑らかな
走行速度の減速を制御されることがなくなる。よって、
急にブレーキがかかることもなく、列車は徐々に且つ安
全に停止することが可能となる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図１、図２を参照して、本
発明の自動列車制御装置を適用した実施の形態におけ
る、自動列車制御システム１００について説明する。本
発明の自動列車制御装置を適用した自動列車制御システ
ム１００は、レール間に設置されている地上装置と、列
車に搭載されている車上装置とを備えている。そして、
地上装置は、先行列車のレール上の走行位置に基づい
て、続行列車の始端許容速度と終端許容速度と始終端間
距離とからなる制御情報を軌道回路上に伝送する。続行
列車の車上装置は、この制御情報を受信して、始終端間
の減速制御曲線を演算し、実際の走行速度と減速制御曲
線からの許容速度と、実際の走行距離と始終端間距離と
を、それぞれ比較する。そして、続行列車の車上装置
は、走行速度が減速制御曲線からの許容速度を超過して
いる場合、走行速度を許容速度以下に抑えるように制御
を行う。このように、本発明の自動列車制御装置を適用
した自動列車制御システム１００は、地上装置から軌道
回路に伝送される始端許容速度情報と、終端許容速度情
報と、始終端間距離情報とを列車の車上装置で受信し
て、列車の走行速度を減速するように制御する。

【００２３】図１は、本発明の自動列車制御装置を適用
した実施の形態における自動列車制御システム１００の
全体構成を示す図である。図２は、自動列車制御システ
ム１００における自動列車制御車上装置１１の内部構成
を示すブロック図である。

【００２４】まず、図１を参照して、本発明を適用した
実施の形態における自動列車制御システム１００の全体
構成を説明する。図１に示すように、自動列車制御シス
テム１００は、列車１２に搭載されている自動列車制御
車上装置１１（以下、車上装置１１と呼ぶ。）と、レー
ルである軌道回路１４の軌道区間毎に設置されている自
動列車制御地上装置１３（以下、地上装置１３と呼
ぶ。）とから構成されている。軌道回路１４は、軌道区
間１４ａ〜１４ｆのように、所定の軌道区間長に区切ら
れて電気回路の一部として利用され、地上装置１３から
伝送された始端許容速度信号と終端許容速度信号と始終
端間距離信号とにそれぞれ応じた各電流を流している。
また、列車１２は、先行列車１２’に対して続行列車と
なるので、以下、続行列車１２とする。

【００２５】地上装置１３の設置されている軌道回路１
４において、続行列車１２の走行速度を減速させる場
合、地上装置１３は、先行列車１２’の列車検知信号を
軌道回路１４から受信して、軌道回路１４上の先行列車
１２’の走行位置を検知する。そして、地上装置１３
は、検知した先行列車１２’の走行位置に応じて、軌道
区間毎に続行列車１２の始端許容速度と、終端許容速度
と、始端許容速度から終端速度まで減速するのに要する
始終端間距離とを決定し、それらを軌道回路１４の各軌
道区間に伝送して、軌道区間毎のそれらに応じた電流を
軌道回路１４の各軌道区間上に流す。続行列車１２の車
上装置１１は、軌道回路１４の各軌道区間から前記始端
許容速度信号と前記終端許容速度信号と前記始終端間距
離信号とを受信して、始終端間の減速制御曲線を演算
し、実際の走行速度と減速制御曲線からの許容速度と、
実際の走行距離を始終端間距離と、それぞれ比較する。
そして、車上装置１１は、走行速度が減速制御曲線から
の許容速度を超過している場合、常用ブレーキをかけ
て、走行速度を許容速度以下に抑えるように制御する。

【００２６】例えば、図１に示すように、先行列車１
２’が軌道区間１４ｅを走行している際、続行列車１２
は、軌道区間１４ａにおいて、許容速度７５ｋｍ／ｈ以
下で走行可能である。そして、続行列車１２は、軌道区
間１４ｂにおいて、始端許容速度７５ｋｍ／ｈと、終端
許容速度４５ｋｍ／ｈと、始終端間距離ｘ１ｍとから演
算された減速制御曲線で示される許容速度以下で走行可
能である。そして、続行列車１２は、軌道区間１４ｃに
おいて、始端許容速度４５ｋｍ／ｈと、終端許容速度０
ｋｍ／ｈと、始終端間距離ｘ２ｍとから演算された減速
制御曲線で示される許容速度以下で走行可能である。更
に、続行列車１２は、軌道区間１４ｄまで行列車１２’
に接近すると、常用ブレーキ信号０１を受信して常用ブ
レーキをかける必要がある。続行列車１２は、軌道区間
１４ａから１４ｂへ進入する際、及び軌道区間１４ｂか
ら１４ｃへ進入する際、運転制御曲線で示す走行速度が
軌道区間毎に演算された減速制御曲線で示す許容速度よ
りも常に減速しているので、滑らかな運転制御曲線を描
くように減速することができる。

【００２７】次に、図２を参照して、自動列車制御シス
テム１００における車上装置１１の内部構成及び動作を
説明する。図２に示すように、自動列車制御システム１
００において、車上装置１１は、受信アンテナ１１ａ
と、受信器１１ｂと、速度発電器１１ｃと、速度照査器
１１ｄと、データ判別器１１ｅと、減速制御曲線演算器
１１ｆと、距離カウンタ１１ｇと、距離照査器１１ｈと
を備えており、軌道回路１４には、始端許容速度信号電
流と、終端許容速度信号電流と、始終端間距離信号電流
とが流れており、列車１２の車輪が当接している。

【００２８】受信アンテナ１１ａは、軌道回路１４から
始端許容速度信号と、終端許容速度信号と、始終端間距
離信号とを受信すると、受信した信号を受信器１１ｂへ
送信する。受信器１１ｂは、受信した前記信号をデータ
判別器１１ｅへ送信する。データ判別器１１ｅは、受信
した前記信号を判別し、始端許容速度情報と、終端許容
速度情報と、始終端間距離情報とを減速制御曲線演算器
１１ｆへ、始終端間距離情報を距離照査器１１ｈへ、そ
れぞれ送信する。速度発電機１１ｃは、列車１２の車輪
と接続されており、車輪から実際の走行速度情報を受信
し、受信した走行速度情報を速度照査器１１ｄ、距離カ
ウンタ１１ｇ、そして速度計へ、それぞれ送信する。

【００２９】減速制御曲線演算器１１ｆは、データ判別
器１１ｅから受信した始端許容速度情報と、終端許容速
度情報と、始終端間距離情報とから始終端間の減速制御
曲線を演算し、この減速制御曲線の情報を速度照査器１
１ｄへ送信する。速度照査器１１ｄは、速度発電機１１
ｃから受信した走行速度情報から走行速度を設定し、減
速制御曲線演算器１１ｆから受信した始終端間の減速制
御曲線から許容速度を設定し、実際の走行速度と減速制
御曲線からの許容速度とを比較する。そして、速度照査
器１１ｄは、実際の走行速度が減速制御曲線からの許容
速度を超過している場合、列車１２の常用ブレーキをか
け、走行速度を許容速度以下に抑えるよう制御する。距
離カウンタ１１ｇは、速度発電機１１ｃから受信した走
行速度情報から走行距離を積算し、実際の走行距離情報
を距離照査器１１ｈへ送信する。距離照査器１１ｈは、
距離カウンタ１１ｇから受信した走行距離情報から走行
距離を検出し、データ判別器１１ｅから受信した始終端
間距離情報から始終端間距離を検出し、実際の走行距離
と始終端間距離とを比較する。そして、距離照査器１１
ｈは、その比較結果を速度照査器１１ｄへ送信し、実際
の走行距離が始終端間距離を超過し、この際の走行速度
が許容速度を超過している場合、列車１２の常用ブレー
キをかけ、走行速度を許容速度以下に抑えるよう制御す
る。

【００３０】以上のように、本発明の自動列車制御装置
を適用した実施の形態における自動列車制御システム１
００において、地上装置１３は、先行列車１２’の軌道
回路１４上での走行位置に応じて、続行列車１２の始端
許容速度情報と、終端許容速度情報と、始終端間距離情
報とを軌道回路１４の各軌道区間に伝送する。続行列車
１２の車上装置１１は、前記情報を受信して、始終端間
の減速制御曲線を演算し、実際の走行速度と減速制御曲
線からの許容速度と、実際の走行距離と始終端間距離と
を、それぞれ比較する。そして、車上装置１１は、走行
速度が減速制御曲線からの許容速度を超過している場
合、走行速度を許容速度以下に抑えるように制御する。
このように、車上装置１１は、地上装置１３から軌道回
路１４に伝送される始端許容速度情報と終端許容速度情
報と始終端間距離情報とを受信して、続行列車１２の走
行速度を減速するように制御する。

【００３１】したがって、始端許容速度と終端許容速度
と始終端間距離とから演算された連続可変な減速制御曲
線に基づいて許容速度を設定できるので、従来までのよ
うに許容速度により走行速度が階段状に制御されること
がなくなる。よって、実際の速度変化により適合した許
容速度の変化に伴い、滑らかな運転制御曲線を描きなが
ら走行速度を制御できるので、急に走行速度が変化する
こともなく、快適な列車の乗り心地を乗客に提供するこ
とが可能となる。また、許容速度の変化をそれに要する
距離情報とともに設定できるので、駅停車時であっても
停車に要す速度曲線に抵触しない制御曲線が得られるま
で先行列車位置検知の追跡を要すのみでよく、且つ許容
速度の変化を軌道回路１４のカーブや勾配の強弱等の線
路条件に合わせて的確に調節し、実用的に設定できる。
よって、先行列車１２’の走行位置を細かく検知する必
要がなくなり、高密度運転を行い列車同士の運行間隔が
狭くなる際等の軌道区間の細分化も不要となるので、軌
道区間数を減少させることが可能となり、列車間隔を詰
め、列車の運行が乱れている際の列車遅延を縮小するこ
とが可能となる。また、軌道回路１４の細分化に比例し
て増大する、地上装置１３の設置数と現場から集中機器
室まで引かれる外線ケーブル数とを削減できるので、地
上装置１３と外線ケーブル等の設置費用やこれらの消費
電力を減らして、運営費等を削減することが可能とな
る。更に、駅の機器設置スペースの確保が容易になり、
機器の集中化を抑え、機器室の間隔を縮小することがで
きるので、機器室付近のケーブルの過度集中を防ぎ、ケ
ーブル収容を容易にすると共に工事量を削減することが
可能となる。

【００３２】なお、本発明は、上記実施の形態の内容に
限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲
で適宜変更可能である。例えば、本発明の自動列車制御
装置を適用した実施の形態における自動列車制御システ
ム１００において、図１に示すように軌道回路を分割
し、許容速度を設定したが、軌道回路の分割は、軌道回
路の湾曲状況や通過する列車の本数等を考慮して、最適
に設定されればよい。

【００３３】

【発明の効果】請求項１あるいは３記載のいずれかの発
明によれば、始端許容速度と終端許容速度と始終端間距
離とから演算された連続可変な速度制御曲線に基づいて
許容速度を設定できるので、従来までのように許容速度
により走行速度が階段状に制御されることがなくなる。
よって、実際の速度変化により適合した許容速度の変化
に従い、滑らかな運転制御曲線を描きながら走行速度を
制御できるので、急に走行速度が変化することもなく、
快適な列車の乗り心地を乗客に提供することが可能とな
る。また、許容速度の変化をそれに要する距離情報とと
もに設定できるので、駅停車時であっても停車に要す速
度曲線に抵触しない制御曲線が得られるまで先行列車位
置検知の追跡を要すのみでよく、且つ許容速度の変化を
軌道回路のカーブや勾配の強弱等の線路条件に合わせて
的確に調節し、実用的に設定できる。よって、先行列車
の走行位置を細かく検知する必要がなくなり、高密度運
転を行い列車同士の運行間隔が狭くなる際等の軌道区間
の細分化も不要となるので、軌道区間数を減少させるこ
とが可能となり、列車間隔を詰め、列車の運行が乱れて
いる際の列車遅延を縮小することが可能となる。また、
軌道回路の細分化に比例して増大する、地上装置の設置
数と現場から集中機器室まで引かれる外線ケーブル数と
を削減できるので、地上装置と外線ケーブル等の設置費
用やこれらの消費電力を減らして、運営費等を削減する
ことが可能となる。更に、駅の機器設置スペースの確保
が容易になり、機器の集中化を抑え、機器室の間隔を縮
小することができるので、機器室付近のケーブルの過度
集中を防ぎ、ケーブル収容を容易にすると共に工事量を
削減することが可能となる。

【００３４】請求項２あるいは４記載のいずれかの発明
によれば、演算された連続可変な減速制御曲線に基づい
て許容速度を設定できるので、走行速度を減速する際、
従来までのように許容速度により滑らかな走行速度の減
速を制御されることがなくなる。よって、急にブレーキ
がかかることもなく、列車は徐々に且つ安全に停止する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動列車制御装置を適用した実施の形
態における自動列車制御システム１００の全体構成を示
す図である。

【図２】自動列車制御システム１００における自動列車
制御車上装置１１の内部構成を示すブロック図である。

【図３】従来の自動列車制御装置を適用した自動列車制
御システム２００の全体構成を示す図である。

【図４】従来の自動列車制御システム２００における自
動列車制御車上装置２１の内部構成を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

１１ 自動列車制御車上装置（続行列車） １１ａ 受信アンテナ １１ｂ 受信器 １１ｃ 速度発電機 １１ｄ 速度照査器 １１ｅ データ判別器 １１ｆ 減速制御曲線演算器 １１ｇ 距離カウンタ １１ｈ 距離照査器 １１’ 自動列車制御車上装置（先行列車） １２ 続行列車 １２’ 先行列車 １３ 自動列車制御地上装置 １４ 軌道回路 １４ａ〜１４ｆ 軌道区間 ｘ１、ｘ２ 始終端間距離

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 了 神奈川県横浜市鶴見区平安町２丁目29番地 の１ 株式会社京三製作所内 (72)発明者 池田 圭吾 神奈川県横浜市鶴見区平安町２丁目29番地 の１ 株式会社京三製作所内 Ｆターム(参考） 5H115 PA01 PA08 PC02 PG01 SF07 SF13 SF18 SJ07 SJ13 SL01 SL05 SL06 TB03 TD09 TD19 5H161 AA01 BB03 BB06 BB07 CC01 CC04 CC05 CC20 DD03 EE07

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】地上装置と車上装置とを備える自動列車制
   御装置において、 前記地上装置は、 列車が走行する軌道回路に設置されており、 前記軌道回路上を走行する列車の走行位置を検知する走
   行位置検知手段と、 前記走行位置検知手段により検知された列車の走行位置
   に基づいて、始端許容速度情報と終端許容速度情報と始
   終端間距離情報とを生成して前記軌道回路に伝送する制
   御情報伝送手段と、を備え、 前記車上装置は、 前記軌道回路上を走行する列車に搭載されており、 前記制御情報伝送手段により前記軌道回路に伝送された
   始端許容速度情報と終端許容速度情報と始終端間距離情
   報とを受信する制御情報受信手段と、 前記制御情報受信手段により受信された始端許容速度情
   報と終端許容速度情報と始終端間距離情報とに基づい
   て、その始終端間の速度制御曲線を演算する速度制御曲
   線演算手段と、 前記軌道回路上を走行する列車の実際の走行速度と走行
   距離とを検知する走行状態検知手段と、 前記速度制御曲線演算手段により演算された速度制御曲
   線に基づいて設定される許容速度と、前記走行状態検知
   手段により検知された実際の走行速度とを比較する速度
   比較手段と、 前記制御情報受信手段により受信された始終端間距離情
   報の始終端間距離と、前記走行状態検知手段により検知
   された実際の走行距離とを比較する距離比較手段と、 前記速度比較手段による比較結果に従って前記列車の走
   行状態を制御する走行状態制御手段と、を備えることを
   特徴とする自動列車制御装置。
2. 【請求項２】前記速度制御曲線演算手段は、前記各受信
   情報に基づいて、前記始終端間の減速制御曲線を演算す
   る減速制御曲線演算手段を備え、 前記速度比較手段は、前記減速制御曲線演算手段により
   演算された減速制御曲線に基づいて設定される許容速度
   と、前記走行状態検知手段により検知された実際の走行
   速度とを比較し、 前記走行状態制御手段は、前記速度比較手段により、前
   記実際の走行速度が前記減速制御曲線の許容速度を超過
   していると判別された場合、走行速度を許容速度以下に
   減速することを特徴とする請求項１記載の自動列車制御
   装置。
3. 【請求項３】地上装置と車上装置とを備える自動列車制
   御装置を制御するための自動列車制御方法において、 列車が走行する軌道回路に設置されている前記地上装置
   は、 前記軌道回路上を走行する列車の走行位置を検知する走
   行位置検知工程と、 前記走行位置検知工程で検知された列車の走行位置に基
   づいて、始端許容速度情報と終端許容速度情報と始終端
   間距離情報とを生成して前記軌道回路に伝送する制御情
   報伝送工程と、を含み、 前記軌道回路上を走行する列車に搭載されている前記車
   上装置は、 前記制御情報伝送工程で前記軌道回路に伝送された始端
   許容速度情報と終端許容速度情報と始終端間距離情報と
   を受信する制御情報受信工程と、 前記制御情報受信工程で受信された始端許容速度情報と
   終端許容速度情報と始終端間距離情報とに基づいて、そ
   の始終端間の速度制御曲線を演算する速度制御曲線演算
   工程と、 前記軌道回路上を走行する列車の実際の走行速度と走行
   距離とを検知する走行状態検知工程と、 前記速度制御曲線演算工程で演算された速度制御曲線に
   基づいて設定される許容速度と、前記走行状態検知工程
   で検知された実際の走行速度とを比較する速度比較工程
   と、 前記制御情報受信工程で受信された始終端間距離情報の
   始終端間距離と、前記走行状態検知工程で検知された実
   際の走行距離とを比較する距離比較工程と、 前記速度比較工程での比較結果に従って前記列車の走行
   状態を制御する走行状態制御工程と、を含むことを特徴
   とする自動列車制御方法。
4. 【請求項４】前記速度制御曲線演算工程は、前記各受信
   情報に基づいて、前記始終端間の減速制御曲線を演算す
   る減速制御曲線演算工程を備え、 前記速度比較工程は、前記減速制御曲線演算工程で演算
   された減速制御曲線に基づいて設定される許容速度と、
   前記走行状態検知工程で検知された実際の走行速度とを
   比較し、 前記走行状態制御工程は、前記速度比較工程で、前記実
   際の走行速度が前記減速制御曲線の許容速度を超過して
   いると判別された場合、走行速度を許容速度以下に減速
   することを特徴とする請求項３記載の自動列車制御方
   法。