JP2002067958A - 列車制御システム - Google Patents

列車制御システム

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JP2002067958A
JP2002067958A JP2000256609A JP2000256609A JP2002067958A JP 2002067958 A JP2002067958 A JP 2002067958A JP 2000256609 A JP2000256609 A JP 2000256609A JP 2000256609 A JP2000256609 A JP 2000256609A JP 2002067958 A JP2002067958 A JP 2002067958A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 無人自動運転列車のバックインチングを可能
とし、利用者の利便性を高める。 【解決手段】 列車10が車上子16と地上子P0とが
対向する定点に停止しようとする場合に、車上子16が
地上子P0からデータ受信を開始し、該データ受信が途
絶えると、列車10に車両後退を指示する。この指示に
従って列車10が車両後退している場合において、車上
子16が地上子P3からデータ受信すれば、列車10に
非常停止を指示する。この非常停止の指示に従って列車
10が非常停止すると、列車10を前記定点に停止させ
るよう、再度前進を指示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は列車制御システムに
関し、特に列車がオーバーランした場合にバックインチ
ングにより定点に列車を再停止させるための技術に関す
る。
【0002】
【従来の技術】ATC(Automatic Train Control;自
動列車制御)装置は、先行列車との相対距離に応じた制
限速度内で列車を運転するためのものであり、先行列車
が車両後退する事態まで考慮したものとはなっていな
い。一方、ATO(Automatic Train Operation;自動
列車運転設備)は列車を自動運転するためのものであ
り、上記ATC装置との組み合わせで利用される技術で
ある。かかるATOは、先行列車が車両後退する事態ま
で考慮していないATC装置との組み合わせで利用され
るため、駅停車時に列車がオーバーランしてしまった場
合、自動的なバックインチング、すなわち自動的に車両
後退させて停車位置を定点に戻す制御を採用していな
い。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、自動列車運
転設備を備える無人運転の鉄道システムでは、駅ホーム
にドアを設け、これを開閉制御するようにしており、列
車が駅ホームの定点に停車すると、このドアを開いて利
用者の乗降を行うようにしている。そして、定点からず
れて列車が駅ホームに停車すると、ドアを開閉すること
ができないようになっている。このため、極めて稀に列
車のオーバーランが発生した場合、現状では当該駅にお
ける利用者の乗降を諦めるほか無く、次駅まで列車を走
行させるようにしている。しかしながら、このような取
扱いでは利用者に極度の不便を強いることになる。
【0004】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あって、列車の自動バックインチングを可能とし、特に
無人運転システムにおいて利用者の利便性を高めること
のできる列車制御システムを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る列車制御システムは、列車に設けられ
る制御装置及び車上子と、レールに沿って設けられる第
1の地上子及び第2の地上子と、を含み、前記車上子
は、前記第1の地上子との対向位置にて該第1の地上子
からデータ受信するとともに、前記第2の地上子との対
向位置にて該第2の地上子からデータ受信し、それら受
信データに基づき、前記制御装置が前記列車を定点に停
止させる列車制御システムであって、前記第1の地上子
は、前記列車が前記定点に停車した状態で前記車上子に
データ送信可能な位置に設けられ、前記第2の地上子
は、前記第1の地上子よりも前記列車の進行方向手前側
に設けられ、前記制御装置は、前進する前記列車が前記
定点に停止する場合に、前記車上子が前記第1の地上子
からデータ受信を開始し、該データ受信が途絶えると、
所定タイミングにて前記列車に車両後退を指示する車両
後退指示手段と、該車両後退指示手段による指示に従っ
て前記列車が車両後退している場合、前記車上子が前記
第2の地上子からデータ受信すれば、所定タイミングに
て前記列車に非常停止を指示する非常停止指示手段と、
該非常停止指示手段による指示に従って前記列車が非常
停止した場合に、前記列車を前記定点に停止させるよう
再度前進を指示する車両再前進指示手段と、を含むこと
を特徴とする。
【0006】本発明においては、前進する列車が定点に
停止しようとしている場合、車上子が第1の地上子から
データ受信を開始し、それが途絶えると、列車は定点を
過ぎてしまった、すなわちオーバーランしてしまったと
判断できる。このとき、本発明では前記車両後退指示手
段により車両後退が指示される。この指示に従って車両
後退している場合、車上子が第2の地上子からデータ受
信すれば、前記非常停止指示手段により、所定タイミン
グで(例えば直ちに)列車に非常停止が指示される。そ
して、こうして列車が非常停止すると、前記車両再前進
指示手段による指示に従い、列車は定点に停止するよう
再度前進する。こうすれば、列車がオーバーランしてバ
ックインチングを開始した場合に、車上子が第2の地上
子からデータ受信すれば、そこで列車を非常停止させる
ことができる。このため、バックインチングを安全に行
えるようになる。
【0007】また、本発明の一態様では、前記制御装置
は、前記車両後退指示手段による指示に従って前記列車
が車両後退している場合、前記車上子が前記第1の地上
子から所定時間にわたりデータ受信をし続けると、所定
の定点停止処理を実行する定点停止処理手段を、さらに
含む。列車が車両後退している場合、車上子が第1の地
上子から所定時間にわたりデータ受信し続けると、列車
はバックインチングにより定点に停止したと判断でき
る。この場合、本態様では前記定点停止処理手段により
所定の定点停止処理、例えばドア開閉処理等が行われ
る。こうすれば、車上子が第2の地上子からデータ受信
する前に、定点で列車が停止したことを判断し、所定の
定点停止処理を実行できる。
【0008】また、本発明の一態様では、前記制御装置
は、前記車両後退指示手段による指示に従って前記列車
が車両後退している場合、前記車上子が前記第1の地上
子からデータ受信を開始し、該データ受信が途絶えた
後、前記列車が停止すると、前記列車を前記定点に停止
させるよう再度前進を指示する第2の車両再前進指示手
段を、さらに含む。こうすれば、車上子が第2の地上子
からデータ受信する列車位置と定点との間で列車が停止
した場合に、列車を再度前進させ、定点に停止させるよ
うにできる。
【0009】また、本発明の一態様では、前記制御装置
は、前記車両後退指示手段による指示に従って前記列車
が車両後退している場合に、該車両後退の距離を計測
し、該距離に基づいて前記列車に非常停止を指示する第
2の非常停止指示手段を、さらに含む。こうすれば、例
えば所定距離以上にわたり車両後退が続けられる場合等
に、列車を非常停止させることができ、さらに安全にバ
ックインチングを行うことができるようになる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について図面に基づき詳細に説明する。
【0011】図1は、本発明の好適な実施の形態に係る
トランスポンダ方式による無人列車制御システムの全体
構成を示す図である。同図に示す列車制御システムで
は、列車10にATO制御装置12とATO送受信器1
4と車上子16とが搭載されている。また、駅ホーム2
0の前方ではレール18の所定位置に地上子P0,P1
〜P3が設置されている。地上子P0は駅部において地
上〜車上の双方向通信を行いホームドアの制御等を行う
有電源地上子であり中継器1を介してATO送受信架2
2に接続されている。P1〜P3は車上子16から送信
される電力波により、内部の電源を確立し、予め設定さ
れている固定の地点データを車上に返信する無電源地上
子である。
【0012】地上子P0,P1〜P3のうち、地上子P
0は、列車10が駅ホーム20における定点に停車した
場合に車上子16に対向する位置に設置されている。ま
た、地上子P3は、列車10が定点まであと約2mの位
置にある場合に車上子16に対向する位置に設置されて
いる。また、地上子P2は、列車10が定点まであと約
200mの位置にある場合に車上子16に対向する位置
に設置されている。さらに、地上子P1は、列車10が
定点まであと約400mの位置にある場合に車上子16
に対向する位置に設置されている。なお、同図において
は、作図の便宜上、地上子P0,P1〜P3の距離間隔
が上記説明と対応するものとなっていない。また地上子
の設備距離は路線により異なり定性的な値を示した。
【0013】地上子P0は中継器1を介してATO送受
信架22と接続されて、さらにホームドア制御装置40
と接続されている。列車10が移動して車上子(コイ
ル)16が地上子P0,P1〜P3のいずれかに対向す
る位置に来ると、両者が電磁結合し、P1〜P3では地
上子から車上子に所定データを送信するとともに、P0
では車上子から地上子または地上子から車上子の双方向
で所定データの送受信ができるようになっている。
【0014】列車10にはATO送受信器14が設けら
れており、車上子16を介して地上側とデータ授受を行
うことができるように構成されている。このとき地上側
から受信したデータはATO制御装置12に送られ、該
ATO制御装置12が地上から送信されてきたデータに
基づいて列車10の走行(駆動及び制動)制御を行うよ
うになっている。ここで、ATO制御装置12は、例え
ば公知のコンピュータシステムによって構成されるもの
であり、制御ソフトウェアに従って車両制御装置に駆動
又は制動のための制御信号を供給し、以て列車10の走
行制御を行う。ATO制御装置12には図示しない車両
制御装置から車両速度も入力されており、列車10の走
行制御では車両速度も考慮されるようになっている。
【0015】次に、かかるシステム構成で実施されるイ
ンチング処理(列車10を微動させて正しく定点に停車
させ直す処理)について説明する。図2は、列車10が
駅ホーム20に停車する際の車速を示したものであり、
縦軸は列車10の速度(絶対値)を示しており、横軸は
列車10の位置を示している。同図では、駅ホーム20
における定点停車位置の手前側の約400m及び奥側の
数mの範囲で、列車10の速度を示している。列車10
が駅ホーム20に向けて走行していて、列車10が地上
子P1に達するまでは、ATO制御装置12で生成され
た走行パターン(符号23)に従い、車両10を定点に
停車させるべく走行制御を続ける。そして、列車10が
さらに進んで車上子16が地上子P1を通過すると、地
上子P1から所定データを受信し、該データに基づいて
走行パターンを補正し、補正済み走行パターン(符号2
4)に従い、車両10の走行(制動)制御を行う。すな
わち、列車10では地上子P1から所定データを受信す
ることにより、車両位置を正確に把握できるので、この
ことからATO制御装置12が走行パターンを補正する
のである。
【0016】さらに列車10が進み、車上子16が地上
子P2を通過すると、地上子P2から所定データを受信
し、該データに基づいて新たな走行パターン(符号2
6)を生成する。この走行パターンは、その時点の車両
速度を考慮したものであり、列車10を約200m先の
定点で確実に停止させようとするものである。列車10
がさらに進み、車上子16が地上子P3を通過すると、
地上子P3から所定データを受信し、該データに基づい
て走行パターン(符号26)を補正し、補正済み走行パ
ターン(符号28)を得る。そして、この補正済み走行
パターンに従い、約2m先の定点で列車10を停止させ
るべく走行(制動)制御を続ける。符号28で示される
補正済み走行パターンに従って走行(制動)制御される
と、列車10は定点に停止することができる。
【0017】ところが列車10の乗車人数が極端に多く
設計上の最大乗車率を超過し減速度を自動補正する応荷
重装置の制御範囲外となった場合等は、符号24,2
6,28で示される補正済み走行パターンで列車10を
定点に停止させることはできず、列車10がオーバラン
してしまう。例えば符号32で示される走行パターンで
列車10が地上子P0の奥側で停止する場合等である。
本実施の形態に係る列車制御システムでは、こうした場
合にまず符号34で示される走行パターンで列車10を
後退させ、列車10を定点に停止させ直すことを試み
る。このとき、走行制御系の一過性の不調(例えばブレ
ーキシリンダが極低温下で動かない場合等)により、こ
の試みが失敗し、符号36に示される走行パターンで列
車10が後退する場合がある。この場合、本実施の形態
に係る列車制御システムでは、地上子P3の受信を監視
しておき、該地上子P3からデータ受信すると列車10
を非常停止させるようにしている。そして、非常停止
後、再度定点に向けて符号38に示される走行パターン
にて列車10を前進させる。さらに、列車10が後退し
ている場合に地上子P3の受信を徒過してしまう場合を
考慮して、本実施の形態に係る列車制御システムでは、
従来公知のATC系の後退検知距離カウンタを用い、駅
ホーム20の後方に列車10が後退進出する以前に非常
停止させるようにして、安全性をさらに高めるようにし
ている。
【0018】こうして、バックインチングにより列車1
0を安全かつ確実に定点に停車させることができる。ま
た、地上子P3は通常地上子P0から1〜2mの範囲に
設置されており、本実施の形態によれば列車10が大後
退となってしまう以前に定点停止をリトライすることが
可能となる。
【0019】図3乃至図5は、ATO制御装置12の実
行するインチング処理を説明するフロー図である。同図
に示すインチング処理は、列車10が地上子P3からの
データを受信してから開始されるものであり、ATO制
御装置12が実行するものである。この処理では、まず
バックインチングチェックBicを零に初期化する(S
101)。このバックインチングチェックBicは列車
10が前進しているか後退しているかを示すものであ
る。次に、地上子P3からのデータ受信が3秒以上続い
ているかを調べる(S102)。続いていれば、ブレー
キがB5(ここではブレーキB1〜B7が用意されてい
るものとする)以上であるかを調べ(S103)、B5
以上であればさらに列車10の車速が零であるかを調べ
る(S104)。そして、車速が零であれば列車10が
車上子16と地上子P3とが対向する位置にて停止して
いるものと判断し、ショートラン処理を実行する(S1
05)。具体的には、列車10を定点に向けて力行P1
(ここでは力行P1〜P5が用意されているものとす
る)を図示しない車両制御装置に指示する。一方、S1
03又はS104のいずれかでNOであれば、故障処理
を実行する(S108)。具体的には、ATO制御装置
12が図示しない車両制御装置に非常停止を指示する。
【0020】さらに、S102において、地上子P3か
らのデータ受信を3秒未満で途切れれたと判断される
と、次に地上子P0からデータ受信したかを調べる(S
106)。データ受信していなければ地上子P3からの
データ受信が途切れてから既に3秒以上、地上子P0か
らデータ受信をしていないのかを調べる(S107)。
そして、3秒以上地上子P0からデータ受信をしていな
いのであれば、S103に戻る。この場合、ブレーキが
B5以上であり(S103)、且つ車速が零であれば
(S104)、地上子P3と地上子P0との間で列車1
0が停止したと判断し、ショートラン処理を実行する
(S105)。また、ブレーキがB5未満であるか(S
103)、車速が零でないならば(S104)、故障処
理を実行する(S108)。
【0021】S107において、地上子P3からのデー
タ受信が途切れてから未だ3秒経過していない場合、再
び地上子P0からデータ受信があるかを調べる(S10
6)。こうして、地上子P3からのデータ受信が途絶え
てから地上子P0からのデータ受信があるかを3秒間ほ
ど監視する。地上子P0からデータ受信があれば、次に
その地上子P0からのデータ受信が途絶えたかを調べる
(S109)。データ受信が途絶えていなければ、地上
子P0からのデータ受信が3秒以上続いているかを調べ
る(S110)。そして、3秒以上続いていなければ、
S109に戻り、再び地上子P0からのデータ受信が途
絶えたかを調べる。一方、3秒以上続いていれば、ブレ
ーキがB5以上であり(S111)、かつ車速が零であ
る限り(S112)、列車10が定点に停止していると
判断して定点域停止処理を実行する(S113)。例え
ば駅ホーム20の側に定点停止を通知し、駅ホーム20
のドアを開くよう要求する等の所定処理を実行する。こ
のときの列車10の様子は、図2において符号28に示
されている。なお、ブレーキがB5未満であるか(S1
11)、又は車速が零でない場合は、故障処理を実行す
る(S108)。
【0022】S109において地上子P0からのデータ
受信が途絶えたと判断すると、次にバックインチングチ
ェックBicが零であるかを調べる(S114)。そし
て、バックインチングチェックBicが零であれば、ブ
レーキがB5以上であるか(S115)、車速が零であ
るか(S116)、を調べる。ブレーキがB5以上であ
り、且つ車速が零であれば、オーバーラン処理を実行す
る(S117〜S119)。ブレーキがB5未満である
か(S111)、又は車速が零でない場合は、故障処理
を実行する(S108)。
【0023】オーバーラン処理では、まずバックインチ
ングチェックBicを1にセットする(S117)。こ
れにより列車10が後退処理中である旨が記憶される。
次に、ATO制御装置12が図示しない車両制御装置に
後進切換を要求するとともに(S118)、力行P1を
要求する(S119)。こうして、列車10は地上子P
0を通り過ぎた位置から再度定点に向けて後退し始める
ことになる。この様子は、図2において符号34又は3
6に示されている。
【0024】その後、再び地上子P0からのデータ受信
を監視する(S106,S107)。そして、地上子P
0からのデータ受信が車両後退を始めてから3秒以上無
い場合、ブレーキがB5以上であるか(S103)、車
速が零であるか(S104)、を調べ、ブレーキがB5
以上であり、且つ車速が零であれば、(後退方向への)
ショートラン処理を実行する(S105)。また、ブレ
ーキがB5未満であるか、車速が零でないならば、故障
処理を実行する(S108)。
【0025】一方、車両後退を始めてから3秒以内に地
上子P0からデータ受信があれば、地上子P0からのデ
ータ受信が途絶えるかを監視する(S109,S11
0)。そして、地上子P0からのデータ受信が3秒以上
続く場合は、ブレーキがB5以上であり、且つ車速が零
であれば、定点域停止処理を実行する(S113)。こ
のときの様子は、図2において符号34に示される。ブ
レーキがB5未満であるか、車速が零でないならば、故
障処理を実行する(S108)。
【0026】一方、S109において地上子P0からの
データ受信が途絶えたと判断すると、次にバックインチ
ングチェックBicが零であるかを調べる(S11
4)。ここでは、列車10が後退中であるのでバックイ
ンチングチェックBicは1にセットされている。この
ため、S120以降の処理に移行する。S120におい
ては地上子P3からのデータ受信を待ち受ける。そし
て、地上子P3からデータ受信があれば、ATO制御装
置12は図示しない車両制御装置に非常ブレーキを要求
する(S121)。そして、図示しない車両制御装置か
ら列車10の速度を監視し、車両停止するまで非常ブレ
ーキ要求を続ける(S122)。車両停止すれば、AT
O制御装置12はバックインチングチェックBicを再
び零にセットし(S123)、図示しない車両制御装置
に前進切換を要求する(S124)。そして、再び前方
の定点に向けたショートラン処理を実行する(S10
5)。この様子は、図2において符号36及び38に示
されている。なお、図3乃至図5に示されるインチング
処理とは別に、ATO制御装置12には図示しない車両
制御装置から車速が供給されるようになっており、この
車速を積算することにより、バックインチングを開始し
てから(S119のタイミングから)の列車10が後退
した距離を取得するようになっている。そして、この後
退距離が一定距離、例えば駅ホーム20と同程度に達す
ると、非常ブレーキを掛けるようにしている。こうし
て、地上子P3からのデータ受信を失念した場合にも確
実に車両停止するようにして、バックインチングのさら
なる安全化を図っている。
【0027】以上説明した列車制御システムによれば、
列車10がバックインチングをする際、列車10が定点
を超えて後退してしまうと、地上子P3からのデータ受
信を監視し、地上子P3からデータ受信すれば非常ブレ
ーキを作用するようにして、再度定点停止に向けて前進
リトライするようにしたので、バックインチングを安全
に行えるようにできる。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
列車が定点に停車した状態で車上子にデータ送信可能な
位置に第1の地上子を設けるとともに、第1の地上子よ
りも列車の進行方向手前側に第2の地上子を設け、オー
バーラン後の停止位置修正のためのバックインチングに
より車両後退している場合においても車上子が第2の地
上子からデータ受信すれば、非常停止指示手段により列
車に非常停止が指示されるようにしたので、バックイン
チングを安全に行えるようになる。なお、第1の地上子
及び第2の地上子はATO運転のために既設されている
地上子を流用使用することによりさらに設備設置にかか
わる経済性向上が行われることは言うまでもない。さら
にワンマンATO運転に適用するとさらに保安性が確保
される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態に係る列車制御システム
の全体構成を示す図である。
【図2】 本発明の実施の形態に係る列車制御システム
による列車の走行パターンを説明する図である。
【図3】 ATO制御装置が実行するインチング処理を
説明するフロー図である。
【図4】 ATO制御装置が実行するインチング処理を
説明するフロー図である。
【図5】 ATO制御装置が実行するインチング処理を
説明するフロー図である。
【符号の説明】
P0 有電源地上子、P1〜P3 無電源地上子、1
中継器、10 列車、12 ATO制御装置、14 A
TO送受信器、16 車上子(ループコイル)、18
レール、20 駅ホーム、22 ATO送受信架、23
〜38 走行パターン、40 ホームドア制御装置。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 列車に設けられる制御装置及び車上子
    と、レールに沿って設けられる第1の地上子及び第2の
    地上子と、を含み、前記車上子は、前記第1の地上子と
    の対向位置にて該第1の地上子からデータ受信するとと
    もに、前記第2の地上子との対向位置にて該第2の地上
    子からデータ受信し、それら受信データに基づき、前記
    制御装置が前記列車を定点に停止させる列車制御システ
    ムであって、 前記第1の地上子は、前記列車が前記定点に停車した状
    態で前記車上子にデータ送信可能な位置に設けられ、 前記第2の地上子は、前記第1の地上子よりも前記列車
    の進行方向手前側に設けられ、 前記制御装置は、 前進する前記列車が前記定点に停止する場合に、前記車
    上子が前記第1の地上子からデータ受信を開始し、該デ
    ータ受信が途絶えると、所定タイミングにて前記列車に
    車両後退を指示する車両後退指示手段と、 該車両後退指示手段による指示に従って前記列車が車両
    後退している場合、前記車上子が前記第2の地上子から
    データ受信すれば、所定タイミングにて前記列車に非常
    停止を指示する非常停止指示手段と、 該非常停止指示手段による指示に従って前記列車が非常
    停止した場合に、前記列車を前記定点に停止させるよう
    再度前進を指示する車両再前進指示手段と、 を含むことを特徴とする列車制御システム。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の列車制御システムにお
    いて、 前記制御装置は、前記車両後退指示手段による指示に従
    って前記列車が車両後退している場合、前記車上子が前
    記第1の地上子から所定時間にわたりデータ受信をし続
    けると、所定の定点停止処理を実行する定点停止処理手
    段を、さらに含むことを特徴とする列車制御システム。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載の列車制御システ
    ムにおいて、 前記制御装置は、前記車両後退指示手段による指示に従
    って前記列車が車両後退している場合、前記車上子が前
    記第1の地上子からデータ受信を開始し、該データ受信
    が途絶えた後、前記列車が停止すると、前記列車を前記
    定点に停止させるよう再度前進を指示する第2の車両再
    前進指示手段を、さらに含むことを特徴とする列車制御
    システム。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至3のいずれかに記載の列車
    制御システムにおいて、 前記制御装置は、前記車両後退指示手段による指示に従
    って前記列車が車両後退している場合に、該車両後退の
    距離を計測し、該距離に基づいて前記列車に非常停止を
    指示する第2の非常停止指示手段を、さらに含むことを
    特徴とする列車制御システム。
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