JP2002204507A - 列車群制御システム、列車群制御方法、車上ａｔｏ装置及び地上制御装置 - Google Patents
列車群制御システム、列車群制御方法、車上ａｔｏ装置及び地上制御装置Info
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- JP2002204507A JP2002204507A JP2001000662A JP2001000662A JP2002204507A JP 2002204507 A JP2002204507 A JP 2002204507A JP 2001000662 A JP2001000662 A JP 2001000662A JP 2001000662 A JP2001000662 A JP 2001000662A JP 2002204507 A JP2002204507 A JP 2002204507A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 列車群制御システムにおいて、先行列車の挙
動を予測し、早期遅れ回復、消費エネルギーの低減、乗
り心地の悪化を防ぐこと。 【解決手段】 各列車が地上制御装置から先行列車の各
種情報を受けることにより、先行列車の目標ランカーブ
を予測し、自列車の目標目標ランカーブを、先行列車に
過接近しないように修正し、これに基づいて運行する。
動を予測し、早期遅れ回復、消費エネルギーの低減、乗
り心地の悪化を防ぐこと。 【解決手段】 各列車が地上制御装置から先行列車の各
種情報を受けることにより、先行列車の目標ランカーブ
を予測し、自列車の目標目標ランカーブを、先行列車に
過接近しないように修正し、これに基づいて運行する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、列車の間隔を制御
する列車群制御システムに関する。
する列車群制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】列車群制御システムとは、一般的に列車
が遅延した際に、列車の間隔を制御することによって遅
延回復を行うシステムである。
が遅延した際に、列車の間隔を制御することによって遅
延回復を行うシステムである。
【０００３】例えば、第１０回電気学会産業応用部門大
会論文“遅れを最小化する列車群制御方法の開発“で開
示されているシステムでは、以下の考えをとっている。
会論文“遅れを最小化する列車群制御方法の開発“で開
示されているシステムでは、以下の考えをとっている。
【０００４】各列車は、自列車がダイヤ上の時刻よりも
遅れたと判断した場合、もしくは、地上制御装置から、
いつ（時刻）、どこに（位置）、どのくらいの速さ（速
度）で到達するように目標（時刻、位置、速度）を与え
られたとき、自列車の目標ランカーブを再作成する。こ
の目標（時刻、位置、速度）は、次に停車する駅への進
入地点位置とその時刻及び速度のセットとして定められ
るもので、地上制御装置が、遅延回復上最も良くなるよ
うに計算し各列車に送る。
遅れたと判断した場合、もしくは、地上制御装置から、
いつ（時刻）、どこに（位置）、どのくらいの速さ（速
度）で到達するように目標（時刻、位置、速度）を与え
られたとき、自列車の目標ランカーブを再作成する。こ
の目標（時刻、位置、速度）は、次に停車する駅への進
入地点位置とその時刻及び速度のセットとして定められ
るもので、地上制御装置が、遅延回復上最も良くなるよ
うに計算し各列車に送る。
【０００５】前記目標（時刻、位置、速度）は、以下の
処理にて求められる。
処理にて求められる。
【０００６】地上制御装置の内部にある運行管理装置に
て、計画ダイヤから求まるダイヤ上の次駅到着予定時刻
と、車上制御装置にて計算し地上制御装置に送信された
次駅到着予定時刻との差、つまり遅れ時間を求める。
て、計画ダイヤから求まるダイヤ上の次駅到着予定時刻
と、車上制御装置にて計算し地上制御装置に送信された
次駅到着予定時刻との差、つまり遅れ時間を求める。
【０００７】一方、地上制御装置では場内進路開通時の
駅への進入速度と次駅到着までの所要時間の関係をあら
かじめ計算しておき、各列車の最適進入速度とその場合
の所要時間を算出する。地上制御装置は、算出した結果
をもとに前記目標（時刻、位置、速度）を決定する。こ
れらの技術を用いて、遅れを最小化する運転をすること
が可能となることを示している。
駅への進入速度と次駅到着までの所要時間の関係をあら
かじめ計算しておき、各列車の最適進入速度とその場合
の所要時間を算出する。地上制御装置は、算出した結果
をもとに前記目標（時刻、位置、速度）を決定する。こ
れらの技術を用いて、遅れを最小化する運転をすること
が可能となることを示している。
【０００８】そのほか、この種の制御に関する従来技術
として、特開平６−１９９２３９号公報、特開平６−２
４７３０９号公報、特開平８−１５６７９３号公報、特
開平１０−３２９７１８号公報等がある。
として、特開平６−１９９２３９号公報、特開平６−２
４７３０９号公報、特開平８−１５６７９３号公報、特
開平１０−３２９７１８号公報等がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の手法で
は、先行列車の、次駅到着予測時刻から算出される目標
だけをもとに制御を行うことから、先行列車を支障とす
る制限速度（防護）パターンに接触することがある。先
行列車が、ある閉塞上にいるとき、先行列車に基づく制
限速度（防護）パターンが存在し、自列車は、位置対目
標速度のパターンである自らの目標ランカーブと前記防
護パターンの交点の直前まで進行可能である。
は、先行列車の、次駅到着予測時刻から算出される目標
だけをもとに制御を行うことから、先行列車を支障とす
る制限速度（防護）パターンに接触することがある。先
行列車が、ある閉塞上にいるとき、先行列車に基づく制
限速度（防護）パターンが存在し、自列車は、位置対目
標速度のパターンである自らの目標ランカーブと前記防
護パターンの交点の直前まで進行可能である。
【００１０】ここで、自列車が前記交点に到達する前
に、先行列車が、前記閉塞を抜けきっていれば、前記防
護パターンはすでに無く、先行列車に基づく防護パター
ンは、１閉塞分前方に移っている。このため、自らの目
標ランカーブと新たな防護パターンの交点である１閉塞
分先まで進行可能であることから、防護パターンに接触
することはない。
に、先行列車が、前記閉塞を抜けきっていれば、前記防
護パターンはすでに無く、先行列車に基づく防護パター
ンは、１閉塞分前方に移っている。このため、自らの目
標ランカーブと新たな防護パターンの交点である１閉塞
分先まで進行可能であることから、防護パターンに接触
することはない。
【００１１】しかし、自列車が前記交点に到達したとき
に、先行列車が、まだ元の閉塞にいるならば、その防護
パターンに接触し強制的にＡＴＣブレーキを受けること
になる。ＡＴＣブレーキは、通常、常用最大のブレーキ
ノッチが用いられ、一旦、ＡＴＣブレーキをかけられる
と、必要以上に自列車は遅れることにならざるを得な
い。その結果、自列車の次駅到着予測時刻からの遅れが
発生し、また、ブレーキを使用することによる乗り心地
の悪化、消費エネルギーの増大が生じる。
に、先行列車が、まだ元の閉塞にいるならば、その防護
パターンに接触し強制的にＡＴＣブレーキを受けること
になる。ＡＴＣブレーキは、通常、常用最大のブレーキ
ノッチが用いられ、一旦、ＡＴＣブレーキをかけられる
と、必要以上に自列車は遅れることにならざるを得な
い。その結果、自列車の次駅到着予測時刻からの遅れが
発生し、また、ブレーキを使用することによる乗り心地
の悪化、消費エネルギーの増大が生じる。
【００１２】本発明の目的は、列車の遅れを軽減し、乗
り心地の悪化を防ぎ、省エネルギー化を図ることであ
る。
り心地の悪化を防ぎ、省エネルギー化を図ることであ
る。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明では、先行列車の
挙動を予測し、自列車との過接近について判定を行う。
ここで、列車の挙動を予測する典型的な例は、先行列車
の位置対速度曲線つまりランカーブを予測することであ
り、言い換えれば，後続列車上に先行列車の推定ランカ
ーブを作成することである。
挙動を予測し、自列車との過接近について判定を行う。
ここで、列車の挙動を予測する典型的な例は、先行列車
の位置対速度曲線つまりランカーブを予測することであ
り、言い換えれば，後続列車上に先行列車の推定ランカ
ーブを作成することである。
【００１４】自列車の目標ランカーブとその先行列車の
推定ランカーブに基づいて、ある時間間隔毎に、それぞ
れの位置、速度を取り出し、自列車が先行列車の位置に
基づく防護パターンにあたるかどうかをチェックするこ
とによって、自列車の目標ランカーブを、先行列車に過
接近しないように変更する処理を行う。
推定ランカーブに基づいて、ある時間間隔毎に、それぞ
れの位置、速度を取り出し、自列車が先行列車の位置に
基づく防護パターンにあたるかどうかをチェックするこ
とによって、自列車の目標ランカーブを、先行列車に過
接近しないように変更する処理を行う。
【００１５】具体的には、次の処理を行う。初めに、先
行列車の位置から防護パターンを生成する。次に、自列
車が、その防護パターンに接触するまでの時間Ｔａを求
める。一方、自列車は、先行列車の状態についても考慮
する。すなわち、前記先行列車の位置から在線している
軌道回路（閉塞区間）を求め、前記軌道回路を抜け出る
までの時間Ｔｂを求める。前記時間ＴａとＴｂの大小関
係を比較することで、先行列車と自列車が過接近してい
るかどうかをチェックすることができる。自列車が先行
列車に過接近しているならば、自列車の目標ランカーブ
を下方に修正することで、先行列車と自列車の過接近を
防止し、遅れ時間を減少させ、消費エネルギーを低減さ
せる。
行列車の位置から防護パターンを生成する。次に、自列
車が、その防護パターンに接触するまでの時間Ｔａを求
める。一方、自列車は、先行列車の状態についても考慮
する。すなわち、前記先行列車の位置から在線している
軌道回路（閉塞区間）を求め、前記軌道回路を抜け出る
までの時間Ｔｂを求める。前記時間ＴａとＴｂの大小関
係を比較することで、先行列車と自列車が過接近してい
るかどうかをチェックすることができる。自列車が先行
列車に過接近しているならば、自列車の目標ランカーブ
を下方に修正することで、先行列車と自列車の過接近を
防止し、遅れ時間を減少させ、消費エネルギーを低減さ
せる。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例による
列車群制御システムの全体構成と情報の流れについて示
したものである。列車１２ａの車上制御装置２１ａは、
次の停車駅への予想到着時刻情報１３ａと、現在位置、
速度、目標、列車番号等の情報１４ａを地上制御装置１
１に送信する。ここで言う目標とは前述したように、次
に停車する駅への進入地点位置とその時刻及び速度をセ
ットとして定められたものである。地上制御装置１１
は、列車１２ｂに対して、先行列車１２ａの現在位置、
速度、目標及び列車番号等の情報１４ａと、列車Ａの予
想到着時刻情報による当該列車１２ｂの目標情報１６ｂ
を送信する。この列車１２ａと１２ｂの関係は、列車１
２ｂと１２ｃの関係においても同じであり、重複説明は
避ける。各列車１２ａ〜１２ｃは、目標を受けることで
制御を行う。図１においては、１４ａ、１４ｂともに空
欄のブロックがあるが、いずれも同一符号で示した情報
と同じものである。
列車群制御システムの全体構成と情報の流れについて示
したものである。列車１２ａの車上制御装置２１ａは、
次の停車駅への予想到着時刻情報１３ａと、現在位置、
速度、目標、列車番号等の情報１４ａを地上制御装置１
１に送信する。ここで言う目標とは前述したように、次
に停車する駅への進入地点位置とその時刻及び速度をセ
ットとして定められたものである。地上制御装置１１
は、列車１２ｂに対して、先行列車１２ａの現在位置、
速度、目標及び列車番号等の情報１４ａと、列車Ａの予
想到着時刻情報による当該列車１２ｂの目標情報１６ｂ
を送信する。この列車１２ａと１２ｂの関係は、列車１
２ｂと１２ｃの関係においても同じであり、重複説明は
避ける。各列車１２ａ〜１２ｃは、目標を受けることで
制御を行う。図１においては、１４ａ、１４ｂともに空
欄のブロックがあるが、いずれも同一符号で示した情報
と同じものである。
【００１７】図２は、図１に示した地上制御装置１１の
本発明の一実施例における要部構成を示す。地上制御装
置１１は、列車全体を制御する装置であり、情報送信部
３３と情報受信部３４および運行管理装置３５と運行管
理装置３５内に含まれる計画ダイヤＤＢ（データベー
ス）３７を含んでいる。情報送信部３３は、各列車に対
して情報３２を送信する部分であり、情報受信部３４は
各列車から情報３１を受信する部分である。また、計画
ダイヤＤＢ３７は、各列車の列車番号や各駅での出発時
刻、到着時刻、通過時刻といった情報を持っており、各
駅における列車の順序関係を認識している。
本発明の一実施例における要部構成を示す。地上制御装
置１１は、列車全体を制御する装置であり、情報送信部
３３と情報受信部３４および運行管理装置３５と運行管
理装置３５内に含まれる計画ダイヤＤＢ（データベー
ス）３７を含んでいる。情報送信部３３は、各列車に対
して情報３２を送信する部分であり、情報受信部３４は
各列車から情報３１を受信する部分である。また、計画
ダイヤＤＢ３７は、各列車の列車番号や各駅での出発時
刻、到着時刻、通過時刻といった情報を持っており、各
駅における列車の順序関係を認識している。
【００１８】図３は各列車から地上制御装置１１に送信
する情報３１を示す。これらの情報は、図１のたとえば
１３ａと１４ａからなる。
する情報３１を示す。これらの情報は、図１のたとえば
１３ａと１４ａからなる。
【００１９】図４は地上制御装置１１から各列車に送信
する情報３２を示す。これらの情報は、図１のたとえば
１４ａと１６ａからなる。
する情報３２を示す。これらの情報は、図１のたとえば
１４ａと１６ａからなる。
【００２０】図５は、運行管理装置３５における処理の
フローを示している。まず、ステップ５０１で、情報３
１を受け取る。情報３１は、次駅到着予定時刻と、列車
の現在位置、現在速度、現在目標、列車番号情報とで構
成されている。次にステップ５０２では、計画ダイヤＤ
Ｂ３７から求められるダイヤ上の次駅到着予定時刻を求
める処理を行う。次にステップ５０３では、情報３１
を、算出した次駅到着予定時刻と列車の現在位置、現在
速度、現在目標、列車番号情報とに分離する処理を行
う。ステップ５０４では、前記ダイヤ上の次駅到着予定
時刻と、前記算出した次駅到着予定時刻から、遅れ予測
に伴う目標情報の生成を行う。
フローを示している。まず、ステップ５０１で、情報３
１を受け取る。情報３１は、次駅到着予定時刻と、列車
の現在位置、現在速度、現在目標、列車番号情報とで構
成されている。次にステップ５０２では、計画ダイヤＤ
Ｂ３７から求められるダイヤ上の次駅到着予定時刻を求
める処理を行う。次にステップ５０３では、情報３１
を、算出した次駅到着予定時刻と列車の現在位置、現在
速度、現在目標、列車番号情報とに分離する処理を行
う。ステップ５０４では、前記ダイヤ上の次駅到着予定
時刻と、前記算出した次駅到着予定時刻から、遅れ予測
に伴う目標情報の生成を行う。
【００２１】次に、ステップ５０５で、前記計画ダイヤ
ＤＢ３７から、前記目標情報を送信する列車を決定す
る。この列車は、自列車のすぐ後方を走行している列車
となる。次に、ステップ５０６では、ステップ５０３で
分離した列車の現在位置、現在速度、現在目標、列車番
号情報と、ステップ５０５で求めた前記遅れ予測に伴う
目標情報を合成して送信すべき情報３２を生成する。次
にステップ５０７では、前記情報３２を図２に示す地上
制御装置１１の情報送信部３３に送信する処理を行う。
以上の処理で、運行管理装置３５の処理が終了となる。
ＤＢ３７から、前記目標情報を送信する列車を決定す
る。この列車は、自列車のすぐ後方を走行している列車
となる。次に、ステップ５０６では、ステップ５０３で
分離した列車の現在位置、現在速度、現在目標、列車番
号情報と、ステップ５０５で求めた前記遅れ予測に伴う
目標情報を合成して送信すべき情報３２を生成する。次
にステップ５０７では、前記情報３２を図２に示す地上
制御装置１１の情報送信部３３に送信する処理を行う。
以上の処理で、運行管理装置３５の処理が終了となる。
【００２２】図６は、車上制御装置２１の概略ブロック
図である。車上制御装置２１は、列車の動作を制御する
ための装置であり、各列車がそれぞれ保有している装置
である。その構成は、情報送信部７４、情報受信部７５
と位置，速度検出装置７３およびＡＴＯ装置７１を備
え、このＡＴＯ装置７１には過接近チェック部７２を備
えている。自列車の位置、速度検出装置７３は、自列車
の位置と速度を検出する装置であり、従来から用いられ
ている速度計やタコメータジェネレータ等で実現でき
る。
図である。車上制御装置２１は、列車の動作を制御する
ための装置であり、各列車がそれぞれ保有している装置
である。その構成は、情報送信部７４、情報受信部７５
と位置，速度検出装置７３およびＡＴＯ装置７１を備
え、このＡＴＯ装置７１には過接近チェック部７２を備
えている。自列車の位置、速度検出装置７３は、自列車
の位置と速度を検出する装置であり、従来から用いられ
ている速度計やタコメータジェネレータ等で実現でき
る。
【００２３】図７は、車上制御装置２１の処理フローで
ある。車上制御装置２１では、まず、ステップ７０１に
おいて、情報受信部７５で受信した前記情報３２をＡＴ
Ｏ装置７１に転送する。次に、ステップ７０２におい
て、位置，速度検知装置７３にて検出された自列車の位
置，速度情報をＡＴＯ装置７１に転送する。ステップ７
０３では、ＡＴＯ装置７１で処理を行うが、この処理の
詳細については後述する。次に、ステップ７０４では、
ステップ７０３の処理で得られた結果と前記自列車の位
置,速度情報を情報送信部７４に転送する処理を行う。
次にステップ７０５へ進み、車上制御装置２１の情報送
信部７４にて受信したステップ７０３でのＡＴＯ処理結
果と前記自列車の位置,速度情報を１つにまとめて、前
記情報３１を生成し、地上制御装置１１の情報受信部３
４に送信する。
ある。車上制御装置２１では、まず、ステップ７０１に
おいて、情報受信部７５で受信した前記情報３２をＡＴ
Ｏ装置７１に転送する。次に、ステップ７０２におい
て、位置，速度検知装置７３にて検出された自列車の位
置，速度情報をＡＴＯ装置７１に転送する。ステップ７
０３では、ＡＴＯ装置７１で処理を行うが、この処理の
詳細については後述する。次に、ステップ７０４では、
ステップ７０３の処理で得られた結果と前記自列車の位
置,速度情報を情報送信部７４に転送する処理を行う。
次にステップ７０５へ進み、車上制御装置２１の情報送
信部７４にて受信したステップ７０３でのＡＴＯ処理結
果と前記自列車の位置,速度情報を１つにまとめて、前
記情報３１を生成し、地上制御装置１１の情報受信部３
４に送信する。
【００２４】図８は、ＡＴＯ装置７１で行われる前記ス
テップ７０３の処理フローである。ＡＴＯ装置７１で
は、前記情報３２があるかどうかで処理の内容が異な
る。前記情報３２がない場合、自列車は遅延情報がな
い、もしくは、自列車が先頭を走行していることにな
る。そのため、自列車が遅れているかどうかに着目すれ
ばよい。しかし、前記情報３２が存在する場合、すでに
自列車の先行列車が遅れており、自列車は列車群全体と
して遅れを最小化させるように運行させることを考えな
ければならない。
テップ７０３の処理フローである。ＡＴＯ装置７１で
は、前記情報３２があるかどうかで処理の内容が異な
る。前記情報３２がない場合、自列車は遅延情報がな
い、もしくは、自列車が先頭を走行していることにな
る。そのため、自列車が遅れているかどうかに着目すれ
ばよい。しかし、前記情報３２が存在する場合、すでに
自列車の先行列車が遅れており、自列車は列車群全体と
して遅れを最小化させるように運行させることを考えな
ければならない。
【００２５】まず、ステップ８０１で車上制御装置２１
の情報受信部７５にて前記情報３２を受信しているか否
かについて着目する。存在していれば、ステップ８０
２、存在していなければ、ステップ８０３へとそれぞれ
進む。ステップ８０２以降の処理は、前記情報３２が存
在している場合である。前記情報３２の構成について
は、図４に示した通りであり、先行列車の現在位置、現
在速度、現在目標及び列車番号に関する情報と、自列車
すなわち地上から見れば後続列車の目標情報とで構成さ
れている。ステップ８０２では、前記情報３２を先行列
車の現在位置、現在速度、現在目標及び列車番号の情報
と、自列車の目標情報とに分離する処理を行う。次にス
テップ８０５では、ステップ８０２で分離した前記先行
列車の現在位置、現在速度、現在目標及び列車番号の情
報を用いることで先行列車の挙動を予測し、その推定ラ
ンカーブを作成する。次にステップ８０６へ進み、前記
情報を使用することで、自列車の目標ランカーブの原案
を生成する。この目標ランカーブとは、列車位置に対す
る速度の変化パターンのデータとして与えられる今後の
自列車の目標速度である。ステップ８０６の処理後、ス
テップ８０７に進み、過接近チェック部７２にて自列車
の目標目標ランカーブを決定する。この処理の詳細につ
いては後述する。この処理後ステップ８０９へと進む。
ステップ８０９では、前記自列車の目標ランカーブから
次駅到着予定時刻を求める。次にステップ８１０に進
み、ステップ８０９で求めた次駅到着予定時刻と自列車
の目標情報を組み合わせて送信すべき情報を作成する。
の情報受信部７５にて前記情報３２を受信しているか否
かについて着目する。存在していれば、ステップ８０
２、存在していなければ、ステップ８０３へとそれぞれ
進む。ステップ８０２以降の処理は、前記情報３２が存
在している場合である。前記情報３２の構成について
は、図４に示した通りであり、先行列車の現在位置、現
在速度、現在目標及び列車番号に関する情報と、自列車
すなわち地上から見れば後続列車の目標情報とで構成さ
れている。ステップ８０２では、前記情報３２を先行列
車の現在位置、現在速度、現在目標及び列車番号の情報
と、自列車の目標情報とに分離する処理を行う。次にス
テップ８０５では、ステップ８０２で分離した前記先行
列車の現在位置、現在速度、現在目標及び列車番号の情
報を用いることで先行列車の挙動を予測し、その推定ラ
ンカーブを作成する。次にステップ８０６へ進み、前記
情報を使用することで、自列車の目標ランカーブの原案
を生成する。この目標ランカーブとは、列車位置に対す
る速度の変化パターンのデータとして与えられる今後の
自列車の目標速度である。ステップ８０６の処理後、ス
テップ８０７に進み、過接近チェック部７２にて自列車
の目標目標ランカーブを決定する。この処理の詳細につ
いては後述する。この処理後ステップ８０９へと進む。
ステップ８０９では、前記自列車の目標ランカーブから
次駅到着予定時刻を求める。次にステップ８１０に進
み、ステップ８０９で求めた次駅到着予定時刻と自列車
の目標情報を組み合わせて送信すべき情報を作成する。
【００２６】次に、ステップ８０３以降の処理について
示す。ステップ８０３以降の処理は、前記情報３２が存
在していない場合であり、自列車の遅れにだけ着目すれ
ばよい。まず、ステップ８０３では、計画ダイヤ上から
自列車の目標ランカーブを作成する。次にステップ８０
４に進む。ステップ８０４では、現在時刻における自列
車の位置、速度情報と自列車の目標ランカーブと、現在
の実位置、速度を比較することで、自列車が遅延してい
るか否かをチェックする。自列車が遅延している場合、
ステップ８０８へと進む。遅延していない場合は、ステ
ップ８０９に進む。ステップ８０８では、その遅延の度
合いにより自列車の目標ランカーブを作成しなおす。こ
の処理後前記ステップ８０９へと進む。ステップ８０９
以降の処理は上述と同じになる。
示す。ステップ８０３以降の処理は、前記情報３２が存
在していない場合であり、自列車の遅れにだけ着目すれ
ばよい。まず、ステップ８０３では、計画ダイヤ上から
自列車の目標ランカーブを作成する。次にステップ８０
４に進む。ステップ８０４では、現在時刻における自列
車の位置、速度情報と自列車の目標ランカーブと、現在
の実位置、速度を比較することで、自列車が遅延してい
るか否かをチェックする。自列車が遅延している場合、
ステップ８０８へと進む。遅延していない場合は、ステ
ップ８０９に進む。ステップ８０８では、その遅延の度
合いにより自列車の目標ランカーブを作成しなおす。こ
の処理後前記ステップ８０９へと進む。ステップ８０９
以降の処理は上述と同じになる。
【００２７】図９は、過接近チェック部７２で行われる
ステップ８０７の処理フローである。
ステップ８０７の処理フローである。
【００２８】図１０は、過接近チェック処理に用いられ
る情報の概念図であり、自列車の目標ランカーブと先行
列車を支障とする防護パターンを示している。
る情報の概念図であり、自列車の目標ランカーブと先行
列車を支障とする防護パターンを示している。
【００２９】図１１は、目標ランカーブを部分的に変更
した例を示している。
した例を示している。
【００３０】図９の処理フローについて、図１０及び図
１１を参照して説明する。過接近チェック部７２は、自
列車の目標ランカーブ１２２と先行列車の挙動予測によ
る推定ランカーブを入力して処理を行う。まず、ステッ
プ９０１にて、初期時刻ｔｉｍと、先行列車と自列車と
の過接近をチェックする時間間隔t秒の決定を行う。次
にステップ９０２では、前記先行列車の挙動予測に基づ
く推定ランカーブから、時刻ｔｉｍにおける先行列車の
位置および在線している軌道回路（閉塞区間）を求め
る。次に、ステップ９０３の処理を行う。ステップ９０
３では、ステップ９０２で求めた先行列車の在線してい
る軌道回路から、自列車の走行限界点を求める。次に、
自列車の走行限界点から、先行列車の防護パターンを求
める。次にステップ９０４では、図１０に示すように、
前記先行列車の防護パターン１２３と前記自列車の目標
ランカーブ１２２から、両者の交点a１（ｖ１，ｘ１）
（位置ｘ、速度ｖによって構成される）を求める。次に
ステップ９０５へと進む。ステップ９０５では、図１０
に示すように、ステップ９０２で求めた先行列車の在線
している軌道回路１２６を先行列車が抜けきるまでにか
かる時間Ｔａを、前記先行列車の推定ランカーブから求
める。次にステップ９０６へ進むステップ９０６では、
図１０に示すように、自列車の現在点a０（v０,x０）か
ら前記a１（ｖ１，ｘ１）まで走行するのにかかる時間
Ｔｂを、前記自列車の目標ランカーブから求める。次
に、ステップ９０８へと進む。ステップ９０８では、図
１０に示している前記先行列車の在線している軌道回路
１２６を先行列車が抜けきるまでにかかる時間Ｔａと、
自列車の現在点a０（v０,x０）から前記a１（ｖ１，ｘ
１）まで走行するのにかかる時間Ｔｂの大小関係を比較
する。この大小関係で、Ｔａ≦Ｔｂならば、先行列車と
自列車は過接近していないと判定し、ステップ９０７へ
と進む。一方、Ｔａ＞Ｔｂならば、先行列車と自列車は
過接近していることになり、このまま進行すると、先行
列車の防護パターン１２３に接触することになる。この
時は、後述するステップ９１１にて目標ランカーブを部
分的に変更することを考える。
１１を参照して説明する。過接近チェック部７２は、自
列車の目標ランカーブ１２２と先行列車の挙動予測によ
る推定ランカーブを入力して処理を行う。まず、ステッ
プ９０１にて、初期時刻ｔｉｍと、先行列車と自列車と
の過接近をチェックする時間間隔t秒の決定を行う。次
にステップ９０２では、前記先行列車の挙動予測に基づ
く推定ランカーブから、時刻ｔｉｍにおける先行列車の
位置および在線している軌道回路（閉塞区間）を求め
る。次に、ステップ９０３の処理を行う。ステップ９０
３では、ステップ９０２で求めた先行列車の在線してい
る軌道回路から、自列車の走行限界点を求める。次に、
自列車の走行限界点から、先行列車の防護パターンを求
める。次にステップ９０４では、図１０に示すように、
前記先行列車の防護パターン１２３と前記自列車の目標
ランカーブ１２２から、両者の交点a１（ｖ１，ｘ１）
（位置ｘ、速度ｖによって構成される）を求める。次に
ステップ９０５へと進む。ステップ９０５では、図１０
に示すように、ステップ９０２で求めた先行列車の在線
している軌道回路１２６を先行列車が抜けきるまでにか
かる時間Ｔａを、前記先行列車の推定ランカーブから求
める。次にステップ９０６へ進むステップ９０６では、
図１０に示すように、自列車の現在点a０（v０,x０）か
ら前記a１（ｖ１，ｘ１）まで走行するのにかかる時間
Ｔｂを、前記自列車の目標ランカーブから求める。次
に、ステップ９０８へと進む。ステップ９０８では、図
１０に示している前記先行列車の在線している軌道回路
１２６を先行列車が抜けきるまでにかかる時間Ｔａと、
自列車の現在点a０（v０,x０）から前記a１（ｖ１，ｘ
１）まで走行するのにかかる時間Ｔｂの大小関係を比較
する。この大小関係で、Ｔａ≦Ｔｂならば、先行列車と
自列車は過接近していないと判定し、ステップ９０７へ
と進む。一方、Ｔａ＞Ｔｂならば、先行列車と自列車は
過接近していることになり、このまま進行すると、先行
列車の防護パターン１２３に接触することになる。この
時は、後述するステップ９１１にて目標ランカーブを部
分的に変更することを考える。
【００３１】ステップ９１１では、図１１に符号１２４
で示すように目標ランカーブを部分的に変更する。この
処理を終了後、ステップ９０９に進む。ステップ９０９
では、自列車の現在点a０（v０,x０）から前記a１（ｖ
１，ｘ１）まで走行する際に、前記時間Ｔａ以上で走行
可能かをチェックする。図１１に示すように、前記時間
Ｔａで自列車の現在点a０（v０,x０）から前記a１（ｖ
１，ｘ１）まで走行する目標ランカーブを作成できれば
走行可能である。この走行可能な目標ランカーブを作成
できたことを確認できれば、ステップ９０７の処理に進
む。
で示すように目標ランカーブを部分的に変更する。この
処理を終了後、ステップ９０９に進む。ステップ９０９
では、自列車の現在点a０（v０,x０）から前記a１（ｖ
１，ｘ１）まで走行する際に、前記時間Ｔａ以上で走行
可能かをチェックする。図１１に示すように、前記時間
Ｔａで自列車の現在点a０（v０,x０）から前記a１（ｖ
１，ｘ１）まで走行する目標ランカーブを作成できれば
走行可能である。この走行可能な目標ランカーブを作成
できたことを確認できれば、ステップ９０７の処理に進
む。
【００３２】ステップ９０７では、時刻ｔｉｍをt秒進
ませた状態（つまりｔｉｍ＝ｔｉｍ＋ｔ）にする。その
後ステップ９１３に進み、時刻ｔｉｍが、先行列車の次
駅到着時刻よりも遅くなっているか否かをチェックす
る。遅くなっているのあれば、先行列車と自列車の過接
近のチェックは終了となり、ステップ９１２により自列
車の目標ランカーブが決定される。遅くなければ、ステ
ップ９０２に戻って再処理を行う。
ませた状態（つまりｔｉｍ＝ｔｉｍ＋ｔ）にする。その
後ステップ９１３に進み、時刻ｔｉｍが、先行列車の次
駅到着時刻よりも遅くなっているか否かをチェックす
る。遅くなっているのあれば、先行列車と自列車の過接
近のチェックは終了となり、ステップ９１２により自列
車の目標ランカーブが決定される。遅くなければ、ステ
ップ９０２に戻って再処理を行う。
【００３３】ステップ９０９にて、前記時間Ｔａで自列
車の現在点a０（v０,x０）から前記a１（ｖ１，ｘ１）
まで走行する目標ランカーブを作成できていないと判断
した場合には、ステップ９１０に進み、前記時間Ｔａで
自列車の現在点a０（v０,x０）から前記a１（ｖ１，ｘ
１）まで走行する目標ランカーブを再作成する。
車の現在点a０（v０,x０）から前記a１（ｖ１，ｘ１）
まで走行する目標ランカーブを作成できていないと判断
した場合には、ステップ９１０に進み、前記時間Ｔａで
自列車の現在点a０（v０,x０）から前記a１（ｖ１，ｘ
１）まで走行する目標ランカーブを再作成する。
【００３４】以上の実施例においては、先行列車がある
閉塞区間を抜けるまでの時間Ｔａと，この閉塞区間に先
行列車が在線していることに基く前記制限速度パターン
と後続列車の目標ランカーブがぶつかるまでの時間Ｔｂ
とを比較する手段と、前記時間Ｔａが前記時間Ｔｂより
も長くなるように後続列車の前記目標ランカーブを下方
に修正する手段を備えている。
閉塞区間を抜けるまでの時間Ｔａと，この閉塞区間に先
行列車が在線していることに基く前記制限速度パターン
と後続列車の目標ランカーブがぶつかるまでの時間Ｔｂ
とを比較する手段と、前記時間Ｔａが前記時間Ｔｂより
も長くなるように後続列車の前記目標ランカーブを下方
に修正する手段を備えている。
【００３５】図１２は、列車が保持している情報であ
る、自列車の列車番号、現在速度、現在位置、現在目標
と先行列車の位置、速度、目標及び次駅到着予定時刻と
で構成されている。
る、自列車の列車番号、現在速度、現在位置、現在目標
と先行列車の位置、速度、目標及び次駅到着予定時刻と
で構成されている。
【００３６】図１３は、計画ダイヤＤＢである。データ
ベースは、列車番号と各駅の発着時刻とで構成されてお
り、図５のステップ５０２と５０５で使用している。
ベースは、列車番号と各駅の発着時刻とで構成されてお
り、図５のステップ５０２と５０５で使用している。
【００３７】図１４は、閉塞データであり、路線の閉塞
番号および閉塞長、どこと接続しているかを表してい
る。このデータは図９のステップ９０２や９０５等で使
用する。
番号および閉塞長、どこと接続しているかを表してい
る。このデータは図９のステップ９０２や９０５等で使
用する。
【００３８】以上の実施例によれば、先行列車の情報を
地上制御装置から受信し、先行列車の推定ランカーブを
後続列車上で作成し、自列車の目標ランカーブと先行列
車の推定ランカーブを比較することによって、自列車が
先行列車の防護パターンにあたるかどうかをチェック
し、自列車の目標ランカーブを、その先行列車に過接近
しないように変更する処理を行っている。
地上制御装置から受信し、先行列車の推定ランカーブを
後続列車上で作成し、自列車の目標ランカーブと先行列
車の推定ランカーブを比較することによって、自列車が
先行列車の防護パターンにあたるかどうかをチェック
し、自列車の目標ランカーブを、その先行列車に過接近
しないように変更する処理を行っている。
【００３９】これにより、先行列車に過接近する現象が
起きないため、過接近によるブレーキの作動をなくし、
遅れ時間を減少させることができる。また、過接近によ
るブレーキの作動がなくなるため消費エネルギーを低減
することが可能となる。
起きないため、過接近によるブレーキの作動をなくし、
遅れ時間を減少させることができる。また、過接近によ
るブレーキの作動がなくなるため消費エネルギーを低減
することが可能となる。
【００４０】図１５は、本発明の他の実施例による位置
対速度曲線を示す。これまでの実施例では、演算により
求めた時間ＴａとＴｂの比較を用いて説明したが、必ず
しも時間比較である必要はなく、位置や速度を用いて計
算することもできる。
対速度曲線を示す。これまでの実施例では、演算により
求めた時間ＴａとＴｂの比較を用いて説明したが、必ず
しも時間比較である必要はなく、位置や速度を用いて計
算することもできる。
【００４１】図１５において、先行列車２０２が、閉塞
２２１に存在するとき、防護パターン２１１が存在す
る。後続列車２０１は、防護パターン２１１までは走行
可能である。後続列車が防護パターン２１１に接近する
ときに、先行列車２０２が閉塞２２１を抜け出せば、防
護パターン２１１は消滅し、防護パターン２１３に切り
替わるので、後続列車２０１は先行列車２０２の防護パ
ターンの影響を受けることなく進行できる。
２２１に存在するとき、防護パターン２１１が存在す
る。後続列車２０１は、防護パターン２１１までは走行
可能である。後続列車が防護パターン２１１に接近する
ときに、先行列車２０２が閉塞２２１を抜け出せば、防
護パターン２１１は消滅し、防護パターン２１３に切り
替わるので、後続列車２０１は先行列車２０２の防護パ
ターンの影響を受けることなく進行できる。
【００４２】防護パターン２１１の長さは、速度に依存
するので、その長さを防護パターン長２１２とすると、
ある関数ｐａｔを用いてｐａｔ（ｖ）と表現可能であ
る。また、防護パターンは閉塞の数十メートル手前から
立ち上げるので、それをｘとしている。閉塞の長さは、
それぞれＬ１，Ｌ２，……Ｌ６とする。
するので、その長さを防護パターン長２１２とすると、
ある関数ｐａｔを用いてｐａｔ（ｖ）と表現可能であ
る。また、防護パターンは閉塞の数十メートル手前から
立ち上げるので、それをｘとしている。閉塞の長さは、
それぞれＬ１，Ｌ２，……Ｌ６とする。
【００４３】これらのことから、図１５の場合、 自列車が（Ｌｔｏｐ＋Ｌ４＋Ｌ５−ｘ）を走行する時間 ≧先行列車が（Ｌ６−Ｌｔａｉｌ）を走行する時間……………………（式１ ） が成立すればよい。
【００４４】ここで、時間の概念を使用せずに、平均速
度（先行列車：Ｖ１、後続列車Ｖ２）の概念を用いる。
平均速度としては、いろいろなものが考えられるが、あ
る時間までに走行した距離とその時間によって算出した
ものを平均速度とする。すると１式は、 （Ｌｔｏｐ＋Ｌ４＋Ｌ５−ｘ）／Ｖ２≧（Ｌ６―Ｌｔａ
ｉｌ）／Ｖ１ となるため、演算した時間の比較でなく、距離及び／又
は速度を比較する形で計算し、判定することも可能であ
る。
度（先行列車：Ｖ１、後続列車Ｖ２）の概念を用いる。
平均速度としては、いろいろなものが考えられるが、あ
る時間までに走行した距離とその時間によって算出した
ものを平均速度とする。すると１式は、 （Ｌｔｏｐ＋Ｌ４＋Ｌ５−ｘ）／Ｖ２≧（Ｌ６―Ｌｔａ
ｉｌ）／Ｖ１ となるため、演算した時間の比較でなく、距離及び／又
は速度を比較する形で計算し、判定することも可能であ
る。
【００４５】
【発明の効果】本発明によれば、先行列車への過接近を
未然に防止し、余計なブレーキの作動をなくし、遅れ時
間を減少させることができ、消費エネルギーを低減させ
ることができる。
未然に防止し、余計なブレーキの作動をなくし、遅れ時
間を減少させることができ、消費エネルギーを低減させ
ることができる。
【図１】本発明の一実施例による列車群制御システム及
び情報の流れ図。
び情報の流れ図。
【図２】本発明の一実施例における地上制御装置の概要
ブロック図。
ブロック図。
【図３】本発明の一実施例における車上制御装置から地
上制御装置に送信する情報
上制御装置に送信する情報
【図４】本発明の一実施例における地上制御装置から車
上制御装置に送信する情報。
上制御装置に送信する情報。
【図５】本発明の一実施例における地上制御装置内の運
行管理装置の処理フロー図。
行管理装置の処理フロー図。
【図６】本発明の一実施例における車上制御装置の概要
ブロック図。
ブロック図。
【図７】本発明の一実施例における車上制御装置内の処
理フロー図。
理フロー図。
【図８】本発明の一実施例における車上制御装置内のＡ
ＴＯ装置の処理フロー図。
ＴＯ装置の処理フロー図。
【図９】本発明の一実施例における車上制御装置内の過
接近チェック部の処理フロー図。
接近チェック部の処理フロー図。
【図１０】位置対速度曲線図上における防護パターンと
目標ランカーブの関係図。
目標ランカーブの関係図。
【図１１】位置対速度曲線図上における目標ランカーブ
変更の一例。
変更の一例。
【図１２】列車情報テーブルの一例。列車の防護パター
ンの概念図。
ンの概念図。
【図１３】計画ダイヤデータベースの一例。
【図１４】閉塞データテーブルの一例。
【図１５】本発明の他の実施例による演算を説明する位
置対速度曲線図。
置対速度曲線図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永田 剛士 茨城県ひたちなか市市毛1070番地 株式会 社日立製作所交通システム事業部水戸交通 システム本部内 (72)発明者 関野 眞一 茨城県ひたちなか市市毛1070番地 株式会 社日立製作所交通システム事業部水戸交通 システム本部内 Ｆターム(参考） 5H115 PA08 PC02 PG01 SF19 SF22 SF27 SJ13 SL01 SL05 SL06 SL07 TB01 5H161 AA01 BB02 BB06 CC11 CC13 CC20 EE01 EE05 GG02 GG12 GG14 GG17 JJ28 JJ32 JJ36
Claims (10)
- 【請求項１】ダイヤ情報と勾配，曲線，速度制限等の路
線情報をもとに作成された目標ランカーブに追従するよ
うに列車の走行を制御する車上ＡＴＯ装置と、列車から
列車の現在位置と速度を含む情報を受信し，列車の運行
を管理する地上制御装置と、先行列車の位置する閉塞区
間に基づいて，後続列車に対する制限速度パターンを設
定し，この制限速度パターンを後続列車の速度が超える
と後続列車にブレーキをかけるＡＴＣ装置とを備えた列
車群制御システムにおいて、先行列車がある閉塞区間を
抜けるまでの時間Ｔａと，この閉塞区間に先行列車が在
線していることに基く前記制限速度パターンと後続列車
の目標ランカーブがぶつかるまでの時間Ｔｂとを比較す
る手段と、前記時間Ｔａが前記時間Ｔｂよりも長くなる
ように後続列車の前記目標ランカーブを修正する手段を
備えたことを特徴とする列車群制御システム。 - 【請求項２】ダイヤ情報と勾配，曲線，速度制限等の路
線情報をもとに作成された目標ランカーブに追従するよ
うに列車の走行を制御する車上ＡＴＯ装置と、列車から
の位置と速度を含む情報を受信し，列車の運行を管理す
る地上制御装置と、先行列車の位置する閉塞区間に基づ
いて，後続列車に対する制限速度パターンを設定し，こ
の制限速度パターンを後続列車の速度が超えると後続列
車にブレーキをかけるＡＴＣ装置とを備えた列車群制御
システムにおいて、先行列車がある閉塞区間を抜けるま
でに，この閉塞区間に先行列車が在線していることに基
く前記制限速度パターンと後続列車の目標ランカーブが
ぶつからないように後続列車の前記目標ランカーブを修
正する手段を備えたことを特徴とする列車群制御システ
ム。 - 【請求項３】目標ランカーブに追従するように列車の走
行を制御する車上ＡＴＯ装置と、列車の運行を管理する
地上制御装置と、先行列車の位置する閉塞区間に基づい
て，後続列車に対する制限速度パターンを設定し，この
制限速度パターンを後続列車の速度が超えると後続列車
にブレーキをかけるＡＴＣ装置とを備えた列車群制御シ
ステムにおいて、前記地上制御装置に設けられ，先行列
車の現在位置と速度に関係する情報を後続列車に送信す
る手段と、前記車上装置に設けられ，前記先行列車の現
在位置と速度に関係する情報に基づき先行列車の挙動を
予測する手段を備えたことを特徴とする列車群制御シス
テム。 - 【請求項４】目標ランカーブに追従するように自列車の
走行を制御する車上ＡＴＯ装置と、列車の運行を管理す
る地上制御装置と、先行列車の位置する閉塞区間に基づ
いて，後続列車に対する制限速度パターンを設定し，こ
の制限速度パターンを後続列車の速度が超えると後続列
車にブレーキをかけるＡＴＣ装置とを備えた列車群制御
システムにおいて、先行列車がある閉塞区間を抜けるま
での間に，この閉塞区間に先行列車が在線していること
に基く自列車に対する前記制限速度パターンと自列車の
目標ランカーブがぶつからないように自列車の前記目標
ランカーブを下方修正する手段を列車上に備えたことを
特徴とする列車群制御システム。 - 【請求項５】請求項１〜４のいずれかにおいて、地上制
御装置に設けられ，前記後続の列車に対して，先行列車
の現在位置，速度又はこれらに基づく情報を送信する手
段を備え、前記目標ランカーブ修正手段は、前記先行列
車の現在位置，速度又はこれらに基づく情報に基づいて
前記目標ランカーブを修正するように構成したことを特
徴とする列車群制御システム。 - 【請求項６】請求項１〜５のいずれかにおいて、前記後
続列車の前記車上制御装置に、先行列車の目標ランカー
ブを生成する手段を設けたことを特徴とする列車群制御
システム。 - 【請求項７】請求項１〜６のいずれかにおいて、前記車
上制御装置は、先行列車の現在位置と速度を受け取り、
先行列車の挙動を予測する手段を備えたことを特徴とす
る列車群制御システム。 - 【請求項８】自列車のダイヤ情報と勾配，曲線，速度制
限等の路線情報をもとに目標ランカーブを作成し，作成
した目標ランカーブに追従するように自列車の走行を制
御する車上ＡＴＯ装置において、外部から送信された先
行列車の位置する閉塞区間を含む情報に基づいて，自列
車に対する制限速度パターンを設定し，この制限速度パ
ターンを自列車の速度が超えると自動的に自列車にブレ
ーキをかけるＡＴＣ装置と、先行列車がある閉塞区間を
抜けるまでに，この閉塞区間に先行列車が在線している
ことに基く前記制限速度パターンと自列車の目標ランカ
ーブがぶつからないように自列車の前記目標ランカーブ
を修正する手段を備えたことを特徴とする車上ＡＴＯ装
置。 - 【請求項９】列車からの位置情報，速度，ダイヤからの
遅れ情報を受信し，列車の運行を管理する地上制御装置
において、各列車から受信した情報に基づいて、列車の
現在位置，速度及び次の停車駅への進入位置，時刻，速
度に関する情報を、当該列車に後続する列車に送信する
手段を備えたことを特徴とする地上制御装置。 - 【請求項１０】当該列車のダイヤ情報と勾配，曲線，速
度制限等の路線情報をもとに目標ランカーブを作成し，
作成した目標ランカーブに追従するように列車の走行を
制御する車上ＡＴＯ装置と、列車からの位置と速度を含
む情報を受信し，列車の運行を管理する地上制御装置
と、先行列車の位置する閉塞区間に基づいて，後続列車
に対する制限速度パターンを設定し，この制限速度パタ
ーンを後続列車の速度が超えると後続列車にブレーキを
かけるＡＴＣ装置とを備えた列車群制御方法において、
先行列車がある閉塞区間を抜けるまでの時間Ｔａを算出
するステップと、前記閉塞区間に先行列車が在線してい
ることに基く前記制限速度パターンと後続列車の目標ラ
ンカーブがぶつかるまでの時間Ｔｂを算出するステップ
と、これら時間ＴａとＴｂとを比較するステップと、算
出した前記時間Ｔａが前記時間Ｔｂより短くなったとき
後続列車の前記目標ランカーブを下方修正するステップ
を有することを特徴とする列車群制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001000662A JP3854071B2 (ja) | 2001-01-05 | 2001-01-05 | 列車群制御システム、列車群制御方法、車上ａｔｏ装置及び地上制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001000662A JP3854071B2 (ja) | 2001-01-05 | 2001-01-05 | 列車群制御システム、列車群制御方法、車上ａｔｏ装置及び地上制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002204507A true JP2002204507A (ja) | 2002-07-19 |
| JP3854071B2 JP3854071B2 (ja) | 2006-12-06 |
Family
ID=18869411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001000662A Expired - Fee Related JP3854071B2 (ja) | 2001-01-05 | 2001-01-05 | 列車群制御システム、列車群制御方法、車上ａｔｏ装置及び地上制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3854071B2 (ja) |
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