JP2003246269A - 軌道車両の運行支援方法および同運行支援システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】運転員の判断により後続車両の停発車、速度調
整等を弾力的かつ安全に実施することができ、後続車両
の運転員の判断を最大限に活用して、踏切における通行
人や車両等の待ち時間の減少、乗客が車内に留まる時間
を短縮することができるようにする。 【解決手段】測位システムにより車両１２，１３の位置
情報を得るとともに、その位置情報に基づいて自車両の
進行方向と移動速度とを算出し、これらの情報を無線通
信により運行管理センタ２１にそれぞれ送信し、情報を
受けた運行管理センタにおいて情報に基づいて各先行車
両と後続車両との間の相対距離を算出する。その算出結
果に基づいて後続車両１３がその相対距離のもとで先行
車両１２に追突することなく安全に停止できる車両の移
動速度に応じた車間距離Ｌを算出する。無線通信によっ
て運行管理センタから各車両に自車両およびその先行車
両の位置・時刻・速度を含む情報とともに送信し、車両
の運転員に画面表示により車間距離および先行車両の位
置・時刻・速度を含む情報を提示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の軌道車両を
先行車両、後続車両の関係で運行する軌道式輸送設備の
車両運行についての支援技術に係り、特に後続車両の停
発車、速度調整等の運行を運転員の判断で効率よく、か
つ安全に行えるようにするための軌道車両の運行支援方
法および同運行支援システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】軌道式輸送設備、例えば鉄道の列車は長
い制動距離を必要とする。そこで一般に、先行車両が非
常停止したり低速となった場合に後続車両の追突防止を
図るため、走行速度と停車までの制動距離等を考慮して
一定の区間を定め、この区間内には一車両以上が入れな
いとする「閉塞の概念」を用いた運行システムを導入し
ている。

【０００３】図７は、このような「閉塞の概念」を用い
た従来システムによる閉塞区間および緩衝区間について
の一例を示す説明図である。この図７に示すように、線
路１上には、車両の走行速度と停車までの制動距離等を
考慮して、所定の区間Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５…
が定められている。そして、これらの各区間Ａ１…ごと
に、地上信号機Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５…が設置
されている。各区間Ａ１…は通常、数百ｍ以上である。

【０００４】図７においては、このような線路１上にお
いて、同一軌道である線路１上に、先行車両２と後続車
両３とが運行し、先行車両２が事故その他の何らかの事
情によって停止しているものとする。この場合、停止車
両である先行車両２が区間Ａ１の範囲内のいずれかの場
所で停止すると、この区間Ａ１の全体が閉塞区間とな
り、この区間の手前の地上信号機Ｂ１が赤信号となる。
この閉塞区間Ａ１に続く後方の区間Ａ２は緩衝区間とな
り、この区間の手前の地上信号機Ｂ２も赤信号となる。

【０００５】そして、地上有線設備で構築されている従
来の運行管理システムのもとでは、後続車両３が緩衝区
間Ａ２に入ると、この後続車両３の強制ブレーキが自動
的に働き、後続車両３は先行車両２が区間Ａ１のどの場
所に停止している場合でも、緩衝区間Ａ２の全区間以上
の車間距離をあけて停止する。

【０００６】なお、一般的には緩衝区間Ａ２の手前にあ
る区間Ａ３の地上信号機Ｂ３が黄信号となる設定として
ある。実際の運行においては、後続車両３の運転員が地
上信号機Ｂ３の黄信号を見て、緩衝区間Ａ２の手前であ
る区間Ａ３内で手動ブレーキを操作し、この運転員のブ
レーキ操作によって後続車両３が区間Ａ３にて停止す
る。そして、先行車両２が閉塞区間Ａ１から出るまで区
間Ａ３に待機する。

【０００７】以上の閉塞区間Ａ１および緩衝区間Ａ２
は、急行列車等のような最速車両の制動距離を基準とし
て設定されている。したがって、各駅停車用列車のよう
に、同一軌道上を走行する低速走行車両に対しては、過
度に長い区間が固定的に設定されていることになる。す
なわち、先行車両２がこのような長い閉塞区間Ａ１内の
前方位置または後方位置のいずれの箇所で停止していて
も、後続車両３は長い緩衝区間Ａ２外の後方で待機する
ことになる。そして、この後続車両３が運転員の操作に
よって低速で安全に進行し、先行車両２に接近できる場
合であっても、進行することができず、長い距離だけ離
れた位置に停車しなければならない。

【０００８】また仮に、これらの区間Ａ１、Ａ２の範囲
に停車用の駅が存在し、後続車両３の運転員が安全に低
速走行して入駅できる場合であっても、後続車両３は駅
まで到達することなく、駅の手前で待機することにな
る。このケースは、先行車両２の前方に駅が存在する場
合には、さらに倍化する。すなわち、先行車両２が図示
しない先行車両に対して後続車両となる場合には、先行
車両２が、前記の後続車両３の立場となり、この場合に
は、さらに後続の車両にとっては、２倍の待機距離とし
て現われてくる。

【０００９】したがって、列車が事故、故障等の何らか
の原因によって停止したような場合、乗客は、過度の安
全距離を保った状態で目的地から離れた位置での待機を
余儀なくさせられることになる。また、後続車両３は先
行車両２が出発するまで長距離離れた位置から出発する
ことができないため、駅に到達できる場合であっても、
それができない。

【００１０】図８は、別の例として、踏切の手前に設け
られる緩衝区間を示している。この図８に示すように、
区間Ａ’１に踏切Ｃが設置されている場合、その手前の
区間Ａ’２が緩衝区間とされている。そして、踏切Ｃの
信号機Ｃ１および遮断機Ｃ２は、車両３が緩衝区間Ａ’
２に至る前の区間Ａ’３に差しかかると、その車両３が
どのような低速であっても、当該車両３の接近信号を受
けて起動し、この線路１と交差している道路上の人や車
両の通行が遮断される。

【００１１】この緩衝区間Ａ’２についても、急行列車
等のような同一軌道上を走行する最速車両の制動距離を
基準として設定されている。さらに、Ａ’２に特急通過
駅がある場合、高速で駅を通過することを想定して閉塞
（緩衝）長を定めている。したがって、各駅停車用列車
のように、低速走行車両に対しては過度に長い緩衝区間
が固定的に設定されているとともに、駅に停車している
時間は踏切が作動していることになり、線路１と交差し
ている道路上の人や車両の通行が遮断される時間は、遅
い列車の場合にはそれが通過するまで過度に長くなる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、地上
信号機に依存している従来技術においては、先行車両が
停止、または低速走行状態であっても、後続車両が先行
車両との車間距離を縮小することができず、乗客が車内
に閉じ込められる時間、また踏切における路上の通行人
や車両が足止めされる時間が過度に長くなる。また、先
行車両が発車しても、その先行車両が閉塞区間から出る
まで後続車両が発車することができない。

【００１３】事故等によりダイヤの乱れがあったとき、
自動停止が解除され、運転指令があってから運転員が発
車の操作をすることになるが、先行車両を見ることがで
きないため、運転員の判断により速度を上げることがで
きず、暫く低速走行を強いられる。これらは、過度の安
全対策であり、輸送効率を大幅に低下する原因となって
いる。特に列車間隔が大きい路線では後続車両から先行
車両を見ることができず、不利益が顕著に現われる。

【００１４】このように、従来の技術においては、運転
員の予測能力等の判断力を有効に活用できず、過度の安
全対策により輸送効率が極めて低いものとなっている。
特に、高速車両に合わせて閉塞区間を定めているため、
遅い列車にとっては、過大な閉塞区間長となり、踏切待
ち時間の過大化や、線路の有効活用の観念からも無駄の
多い仕組みとなっている。これは特に大都市圏の都市内
交通以外では顕著であり、閉塞区間に掛かると自動的に
ブレーキがかかるため、たとえ充分な車間距離があって
も、その距離を短縮することができない。

【００１５】なお、近年では輸送効率を高めるために種
々の提案がされつつあるが、地上信号やそのための有線
設備の敷設等を前提としている場合が多く、設備コスト
が高いため、輸送量が低い地域の路線等に適用すること
は事実上、極めて困難である。

【００１６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、運転員の判断を有効に取り入れて車両間隔を
短縮することができるようにし、これにより効率のよい
輸送を行うことができるとともに、低廉な設備コストに
より需要の少ない路線であっても容易に導入することが
できる軌道車両の運行支援方法および同運行システムを
提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明では、複数の軌道車両を先行車
両、後続車両の関係で運行する軌道式輸送設備の車両運
行について、運行管理センタと各車両との通信により前
記後続車両の運行を支援する方法であって、前記各車両
において測位システムにより自車両の位置情報を得ると
ともに、その位置情報に基づいて自車両の進行方向と移
動速度とを算出し、これらの情報を無線通信により前記
運行管理センタにそれぞれ送信するステップと、前記情
報を受けた運行管理センタにおいて前記情報に基づいて
各先行車両と後続車両との間の相対距離を算出するとと
もに、その算出結果に基づいて前記後続車両がその相対
距離のもとで先行車両に追突することなく安全に停止で
きる車両の移動速度に応じた車間距離を算出するステッ
プと、これらの算出した情報を無線通信によって前記運
行管理センタから前記各車両に自車両およびその先行車
両の位置・時刻・速度を含む情報とともに送信し、当該
車両の運転員に画面表示により前記車間距離および先行
車両の位置・時刻・速度を含む情報を提示するステップ
とを備えることを特徴とする軌道車両の運行支援方法を
提供する。

【００１８】請求項２に係る発明では、複数の軌道車両
を先行車両、後続車両の関係で運行する軌道式輸送設備
の車両運行について、運行管理センタと各車両との通信
により前記後続車両の運行を支援する方法であって、前
記各車両において測位システムにより自車両の位置情報
を得るとともに、その位置情報に基づいて自車両の進行
方向と移動速度とを算出し、これらの情報を無線通信に
より前記運行管理センタにそれぞれ送信するステップ
と、前記情報を受けた運行管理センタにおいて前記情報
に基づいて各先行車両と後続車両との間の相対距離を算
出するとともに、その算出結果に基づいて前記後続車両
がその相対距離のもとで先行車両に追突することなく安
全に停止できる車両の移動速度に応じた車間距離を算出
するステップと、この車間距離に一定の余裕を加えた警
戒的車間距離まで先行車両に接近した後続車両に対し、
無線通信によって前記運行管理センタから警報信号を送
信して、当該後続車両の運転員に警報を発するステップ
とを備えることを特徴とする軌道車両の運行支援方法を
提供する。

【００１９】請求項３に係る発明では、複数の軌道車両
を先行車両、後続車両の関係で運行する軌道式輸送設備
の車両運行について、運行管理センタと各車両との通信
により前記後続車両の運行を支援する方法であって、前
記各車両において測位システムにより自車両の位置情報
を得るとともに、その位置情報に基づいて自車両の進行
方向と移動速度とを算出し、これらの情報を無線通信に
より前記運行管理センタにそれぞれ送信するステップ
と、前記情報を受けた運行管理センタにおいて前記情報
に基づいて各先行車両と後続車両との間の相対距離を算
出するとともに、その算出結果に基づいて前記後続車両
がその相対距離のもとで先行車両に追突することなく安
全に停止できる車両の移動速度に応じた車間距離を算出
するステップと、この車間距離まで先行車両に接近した
後続車両に対し、無線通信によって前記運行管理センタ
から強制ブレーキ信号を送信し、当該後続車両を強制的
に減速または停止させるステップとを備えることを特徴
とする軌道車両の運行支援方法を提供する。

【００２０】請求項４に係る発明では、請求項１記載の
軌道車両の運行支援方法に加え、請求項２記載の警報を
発するステップ、請求項３記載の強制的に減速または停
止させるステップ、もしくはこれらの両ステップを備え
ることを特徴とする軌道車両の運行支援方法を提供す
る。

【００２１】請求項５に係る発明では、請求項２記載の
軌道車両の運行支援方法に加え、請求項３記載の強制的
に減速または停止させるステップを備えることを特徴と
する軌道車両の運行支援方法を提供する。

【００２２】請求項６に係る発明では、請求項１または
４記載の軌道車両の運行支援方法において、車両の運転
員に画面表示により情報を提示するステップでは、その
情報と同時に現在の時刻を表示することを特徴とする請
求項１記載の軌道車両の運行支援方法を提供する。

【００２３】請求項７に係る発明では、複数の軌道車両
を先行車両、後続車両の関係で運行する軌道式輸送設備
の車両運行について、運行管理センタと各車両との通信
により前記後続車両の運行を支援するシステムであっ
て、前記各軌道車両は、ＧＰＳ受信機、無線通信装置、
画面表示装置およびこれらの制御機能と演算機能とを有
する制御装置を搭載する一方、前記運行管理センタは、
無線通信装置およびその制御機能と演算機能とを有する
制御装置を備え、前記軌道車両においては、前記ＧＰＳ
受信機により自車両の位置情報を得るとともに、その位
置情報に基づいて前記制御装置により自車両の進行方向
と移動速度とを算出し、かつこれらの情報を前記無線通
信装置により無線通信で前記運行管理センタにそれぞれ
送信し、前記運行管理センタにおいては、前記無線通信
装置により受信した情報に基づいて前記制御装置により
各先行車両と後続車両との間の相対距離を算出するとと
もに、その算出結果に基づいて前記後続車両がその相対
距離のもとで先行車両に追突することなく安全に停止で
きる車両の移動速度に応じた車間距離を算出し、かつこ
れらの算出した情報を前記無線通信装置によって前記各
車両に自車両およびその先行車両の位置・時刻・速度を
含む情報とともに送信し、前記各車両においては、前記
無線通信装置により受信した前記車間距離および先行車
両の位置・時刻・速度を含む情報を前記画面表示装置に
より運転員に提示することを特徴とする軌道車両の運行
支援システムを提供する。

【００２４】請求項８に係る発明では、複数の軌道車両
を先行車両、後続車両の関係で運行する軌道式輸送設備
の車両運行について、運行管理センタと各車両との通信
により前記後続車両の運行を支援するシステムであっ
て、前記各軌道車両は、ＧＰＳ受信機、無線通信装置、
警報装置およびこれらの制御機能と演算機能とを有する
制御装置を搭載する一方、前記運行管理センタは、無線
通信装置およびその制御機能と演算機能とを有する制御
装置を備え、前記軌道車両においては、前記ＧＰＳ受信
機により自車両の位置情報を得るとともに、その位置情
報に基づいて前記制御装置により自車両の進行方向と移
動速度とを算出し、かつこれらの情報を前記無線通信装
置により無線通信で前記運行管理センタにそれぞれ送信
し、前記運行管理センタにおいては、前記無線通信装置
により受信した情報に基づいて前記制御装置により各先
行車両と後続車両との間の相対距離を算出するととも
に、その算出結果に基づいて前記後続車両がその相対距
離のもとで先行車両に追突することなく安全に停止でき
る車両の移動速度に応じた車間距離を算出し、かつ前記
車間距離に一定の余裕を加えた警戒的車間距離まで先行
車両に接近した後続車両に対して無線通信により前記運
行管理センタから警報信号を送信し、当該後続車両にお
いては、前記無線通信装置により受信した警報信号に基
づき、前記警報装置により運転員に警報を発することを
特徴とする軌道車両の運行支援システムを提供する。

【００２５】請求項９に係る発明では、複数の軌道車両
を先行車両、後続車両の関係で運行する軌道式輸送設備
の車両運行について、運行管理センタと各車両との通信
により前記後続車両の運行を支援するシステムであっ
て、前記各軌道車両は、ＧＰＳ受信機、無線通信装置、
強制ブレーキ装置およびこれらの制御機能と演算機能と
を有する制御装置を搭載する一方、前記運行管理センタ
は、無線通信装置およびその制御機能と演算機能とを有
する制御装置を備え、前記軌道車両においては、前記Ｇ
ＰＳ受信機により自車両の位置情報を得るとともに、そ
の位置情報に基づいて前記制御装置により自車両の進行
方向と移動速度とを算出し、かつこれらの情報を前記無
線通信装置により無線通信で前記運行管理センタにそれ
ぞれ送信し、前記運行管理センタにおいては、前記無線
通信装置により受信した情報に基づいて前記制御装置に
より各先行車両と後続車両との間の相対距離を算出する
とともに、その算出結果に基づいて前記後続車両がその
相対距離のもとで先行車両に追突することなく安全に停
止できる車両の移動速度に応じた車間距離を算出し、か
つ前記車間距離付近まで先行車両に接近した後続車両に
対して前記無線通信装置により強制ブレーキ信号を送信
し、当該後続車両においては、前記無線通信装置により
受信した警報信号に基づき、前記強制ブレーキ装置によ
り強制的に減速または停止させることを特徴とする軌道
車両の運行支援システムを提供する。

【００２６】請求項１０に係る発明では、請求項７記載
の軌道車両の運行支援システムに加え、前記各軌道車両
は、警報装置もしくは強制ブレーキ装置、またはこれら
の両装置を搭載し、これにより、警戒的車間距離まで先
行車両に接近した後続車両に対する請求項８記載の警
報、もしくは車両の移動速度に応じた車間距離まで先行
車両に接近した後続車両に対する請求項９記載の強制的
な減速または停止、またはこれらの両機能を有すること
を特徴とする軌道車両の運行支援システムを提供する。

【００２７】請求項１１に係る発明では、請求項８記載
の軌道車両の運行支援システムに加え、前記各軌道車両
は、強制ブレーキ装置を搭載し、これにより、車両の移
動速度に応じた車間距離まで先行車両に接近した後続車
両に対する請求項９記載の強制的な減速または停止機能
を有することを特徴とする軌道車両の運行支援システム
を提供する。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態で
は鉄道車両の運行管理システムと、このシステムを使用
する運行管理方法について説明する。

【００２９】図１は、本発明の一実施形態によるシステ
ム全体の構成説明図であり、図２は運行管理システムの
各部の機能を説明するシステム構成図である。

【００３０】これらの図１および図２に示すように、本
実施形態の運行管理システムでは、線路１１上を走行す
る各車両１２，１３（先行車両１２，後続車両１３）
に、複数（３以上）のＧＰＳ衛星１４から電波Ｄを受信
するためのアンテナ１５ａを有するＧＰＳ受信機１５が
設けられている。また、これらの各車両１２，１３に
は、無線通信網Ｅによる無線パケット通信が可能な送受
信用のアンテナ１６ａを有する無線通信装置１６と、各
種情報を表示するための画面表示装置１７と、聴覚的ま
たは視覚的手段によって運手員に警報を発する警報装置
１８と、車両を強制的に減速または停止する強制ブレー
キ装置１９と、これら各装置の制御機能および必要な演
算機能を有する制御装置２０とが搭載されている。

【００３１】また、運行管理センタ２１には、各車両１
２，１３との無線パケット通信が可能なアンテナ２２ａ
を有する無線通信装置２２と、この無線通信装置２２の
制御機能および必要な演算機能を有する制御装置２３と
が備えられている。

【００３２】図３は、このような構成のシステムによっ
て行われる運行管理方法における手順を示すフローチャ
ートである。

【００３３】まず、各車両１２，１３においては、ＧＰ
Ｓ受信機１５により自車両の位置情報が得られる（Ｓ１
０１）。この位置情報に基づいて、各車両１２，１３に
おいて制御装置２０の演算機能により、自車両の進行方
向と移動速度とが算出される（Ｓ１０２）。

【００３４】これらの位置情報および算出された進行方
向、移動速度等の情報は、無線通信装置１６により無線
パケット通信にて運行管理センタ２１にそれぞれ送信さ
れる（Ｓ１０３）。

【００３５】運行管理センタ２１においては、無線通信
装置２２により受信した情報に基づき、制御装置２３の
演算機能を用いることにより、先行車両１２と後続車両
１３との間の相対速度および相対距離が算出される（Ｓ
１０４）。

【００３６】図４は、車両の速度と、この速度に基づい
て後続車両の停止に要する制動距離との関係を示すグラ
フである。すなわち、この図４に特性線Ｆとして示すよ
うに、車両の速度が大きくなるほど、後続車両の停止に
要する制動距離は長くなる。

【００３７】また、運行管理センタ２１では、その算出
結果に基づいて後続車両１３がその相対距離のもとで先
行車両１２に追突することなく安全に停止できる車両の
移動速度に応じた車間距離Ｌが算出される（Ｓ１０
５）。

【００３８】図５は、車間距離Ｌの算出等に関する車間
距離と速度との関係を示すグラフである。この図５に特
性線Ｇとして示すように、車両の速度が大きくなるほ
ど、後続車両の先行車両に対する車間距離を大きく設定
する必要がある。

【００３９】このようにして運行管理センタ２１におい
て算出された情報は、無線通信装置２２によって各車両
１２，１３に、それぞれ自車両およびその先行車両の位
置・時刻・速度を含む情報とともに送信される（Ｓ１０
６）。

【００４０】そして、各車両１２，１３においては、無
線通信装置１６により受信された安全に停止できる車間
距離Ｌおよび先行車両の位置・時刻・速度を含む情報
が、画面表示装置１７により運転員に提示される（Ｓ１
０７）。

【００４１】図６は、この画面表示装置１７によって提
示される表示の一例を示している。この図６に示すよう
に、例えば後続車両１３の画面表示装置１７には、例え
ば駅（Ａ駅、Ｂ駅）を含めた線路表示２４とともに、自
車両表示１３ａと、先行車両表示１２ａとが示される。
また、各車両１２，１３の進行方向表示２５，２６と、
速度表示（例えば走行速度表示）２７，２８と、各車両
１２，１３間の相対距離および安全に停止できる車間距
離Ｌ等の表示２９とが表示される。さらに、車内信号表
示３０が表示され、例えば現在、後続車両１３が先行車
両１２に対して安全な車間距離を保持している場合（図
１のＡゾーン）には、青信号が点灯する。この青信号が
点灯している状態は、安全に停止できる車間距離Ｌの２
倍およびこれに一定の余裕αを加えた警戒車間距離（２
Ｌ＋α（図１および図５参照））を十分に超えた車間距
離が保たれていることを示す。ここで、αは、ＧＰＳの
検知精度誤差距離と、運転員が異常に気付き、制動装置
を動作させるまで、およびシステムの処理の時間と、車
両速度に基づく空走距離と、余裕距離とから判断され
る。したがって、この場合には、後続車両１３の運転員
の判断により、安全な範囲を確認しつつ先行車両１２と
の車間距離を詰めることができる。

【００４２】また、車内信号表示３０が黄信号である場
合（後続車両１３が図１のＢゾーンに進入した場合）に
は、例えば前車両との警戒的車間距離（２Ｌ＋α）の範
囲に入ったことを示し、この場合には警報装置１８も作
動し、音色、または音声等による警報も発せられる（Ｓ
１０８）。この場合には、後続車両１３の運転員は先行
車両１２との車間距離が短いことを判断し、手動による
ブレーキ操作を行い、減速し、赤信号の手前で車両停止
する。

【００４３】車内信号表示３０が赤信号である場合（後
続車両１３が図１のＣゾーンに進入した場合）には、例
えば前車両１２との限界車間距離（Ｌ＋α’（車間距離
が異なる場合があるため「α’」とする））に接近した
ことを示す。この場合には運行管理センタ２１から強制
ブレーキ信号が発せられ、車両１３は強制ブレーキによ
って自動的に停止する（Ｓ１０９）。

【００４４】なお、画面表示装置１７には、上記各情報
と同時に、現在の時刻表示もしくは自車両速度と先行車
両の速度における車間所要時間（間隔）等の表示３１も
なされる。さらには、画面の切換えによる全線もしくは
近傍列車位置を表示することができる。これにより、図
示しない車両も含めた全ての運行車両が同時刻に同様の
情報を共有することができ、上記の各情報の信頼性を確
保することができる。

【００４５】このような本実施形態のもとでは、例えば
低速時等の場合には、後続車両１３が安全に停止できる
車間距離Ｌが小さくなることから、従来のような固定し
た閉塞区間および緩衝区間を設けた場合に比較して、安
全な範囲で先行車両１２に接近することができる。すな
わち、先行車両１２を視覚的に知ることにより安全確認
が容易かつ確実に行えるので、速度に応じた間隔短縮が
可能となり、運転員の判断を有効に活用することができ
る。

【００４６】また、後続車両１３において先行車両１２
を画面表示によって視認することができるため、例えば
事故、故障その他何らかのトラブルにより、先行車両１
２が停止し、後続車両１３も停止していた場合におい
て、先行車両１２が発車すれば、それとともに後続車両
１３もすぐに発車することができる。また、低速走行し
ていた先行車両１２が速度を上げた場合には、後続車両
１３も即座に速度を上げることができる。このように、
臨機応変に速度上昇して効率よい運行ができるようにな
る。

【００４７】また、本実施形態においては駅表示により
入駅可能性を知ることができるので、従来と異なり、ト
ラブルによって停止するような場合においても、運転員
の判断により安全が確認できる場合には、進行して入駅
し、乗客を降ろすことができる。

【００４８】さらに、駅によっては、急行車両と各駅停
車車両とが同一進行方向において２軌道を備えている場
合もある。そのような場合においても、両ホームを有効
に活用して先行車両１２および後続車両１３とも停車す
ることが可能となり、さらに１ホームであっても車両を
長手方向に２分割利用して長手方向における車両半分の
扉を開放し、乗客を可能な限り、従来に比して早く降車
させることができる。車間距離が長い線路においては、
特に有効である。

【００４９】このように、後続車両１３の運転員は、画
面表示装置１７を見ることにより、自車両と先行車両と
の相対距離および安全に停止できる車間距離を知ること
ができ、運転員の判断により、安全な速度および範囲で
種々の弾力的な運行を行うことができる。

【００５０】また、上述したように、後続車両１３が安
全に停止できる車間距離に一定の余裕を加えた警戒的車
間距離（２Ｌ＋α）まで先行車両１２に接近した場合に
は、この後続車両１３に対して無線通信により運行管理
センタ２１から警報信号が送信される。そして、その後
続車両１３においては、無線通信装置１６により受信し
た警報信号に基づき、警報装置１８によって運転員に警
報が発せられる。したがって、この場合には、運転員の
手動ブレーキ操作によって、安全に減速または停止する
ことができる。

【００５１】さらに、限界車間距離（Ｌ＋α’）まで先
行車両１２に接近した後続車両１３に対しては、無線通
信装置１６を介して強制ブレーキ信号が送信され、その
後続車両１３においては、無線通信装置１６により受信
した強制ブレーキ信号に基づき、強制ブレーキ装置１９
により強制的に減速または停止されるため、追突を未然
に確実に防止することができる。

【００５２】したがって、本実施形態によれば、従来の
「閉塞の概念」に基づく閉塞区間および緩衝区間を不要
とすることができる。そして、従来では後続車両が一定
長の区間のどこにいるかに拘らず、後続車両が一律に停
止等を余儀なくされていたことに対し、本実施形態にお
いては、安全に停止できる車間距離Ｌの表示によって提
示された情報に基づいて運転員が的確に判断して安全性
を確保しつつ、安全に停車できる位置まで先行車両に接
近することができる。

【００５３】以上のように、本実施形態によれば運転員
の経験に基づく判断も十分に活用することができるの
で、先行車両１２と後続車両１３との間に相対速度を含
めた充分に安全に停止できる車間距離がある場合には、
後続車両の運転員の判断に基づいてその車間距離を詰め
ることができる。したがって、従来の固定的に設定され
ていた過大な閉塞区間および緩衝区間を解消し、例えば
踏切待ち時間を従来に比して大幅に減少することがで
き、道路交通に対する弊害の低減に寄与することができ
る。また、後続車両１３の進行方向における直近の駅が
近距離範囲にある場合には、運転員の判断により、その
駅に入ることができ、早期停車により乗客を降ろすこと
ができ、乗客の利便性を向上することができる。また、
その駅停車の場合に当該駅が複数車線を有している場合
には、複数の後続車両を並列的に停車したり、１車線の
場合でも車両の長手方向分割による一部の扉開放をする
こともでき、線路１１の有効活用も図れ、従来発生して
いた多くの無駄を省くことができ、特に大都市圏の都市
内交通以外で多大な利便性を得ることができる。

【００５４】さらに、本実施形態によれば、無線通信設
備１６，２２等によって上記作用が実現できるので、従
来設置されている有線設備を適用した地上配線や信号機
等の多くの地上設備を設置する場合に比して大幅な設備
コストの低廉化が図れ、大都市圏における鉄道車両につ
いては勿論、需要の少ない路線等に対する導入も可能と
なり、現実化が容易に図れるものとなる。

【００５５】また、本実施形態によれば、後続車両１３
が安全に停止できる車間距離（２Ｌ＋α）に接近した場
合には一定の余裕をもって警報を発し、運転員に適正な
車間距離をオーバーしないように警告することができる
ので、運転員の判断についての信頼性を確保することが
できる。

【００５６】さらに、後続車両１３が限界車間距離（Ｌ
＋α’）に入った場合には直ちに強制ブレーキが働き、
車両を即座に停止させることができるので、運転員によ
る万一の判断ミス等に対しても確実に停車できる。した
がって、追突事故等は全く発生することがなく、安全性
を十分に確保することができる。このように、運転手の
能力を活かし、安全確保を補完する安価なシステムを提
供することができ、地方の鉄道の車間距離短縮、道路交
通における追突防止の一助となる。そして、適正な車間
距離をオーバーした時に警告を発することにより、事故
を大幅に減少することができる。

【００５７】なお、以上の実施形態においては、鉄道車
両の運行管理方法および同運行管理システムについて説
明したが、本発明は鉄道車両以外の各種軌道車両の運
行、例えばモノレール、タイヤ車輪を用いた軌道車両等
にも広く適用することができる。

【００５８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、先行車
両の情報を明確に後続車両に伝達して運転員の判断によ
り後続車両の停発車、速度調整等を弾力的かつ安全に実
施することができ、後続車両の運転員の判断を最大限に
活用して、踏切における通行人や車両等の待ち時間の減
少、乗客が車内に留まる時間を短縮することができる等
の多大な利便性を得ることができ、軌道車両による輸送
効率を大幅に向上することができる。また、安全確保を
補完する安価なシステムを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態によるシステム全体の構成
説明図。

【図２】本発明の一実施形態による運行管理システムの
各部の機能を説明するシステム構成図。

【図３】本発明の一実施形態による運行管理方法におけ
る手順を示すフローチャート。

【図４】本発明の一実施形態による車両の速度とこの速
度に基づいて後続車両の停止に要する制動距離との関係
を示すグラフ。

【図５】本発明の一実施形態による安全に停止できる限
界距離等に関する車間距離と速度との関係を示すグラ
フ。

【図６】本発明の一実施形態による記画面表示装置によ
って提示される表示の一例を示す図。

【図７】従来のシステムによる閉塞区間および緩衝区間
についての一例を示す説明図。

【図８】従来のシステムによる踏切の手前に設けられる
緩衝区間を示す説明図。

【符号の説明】

１１ 線路 １２ 車両（先行車両） １３ 車両（後続車両） １４ ＧＰＳ衛星 １５ａ アンテナ １５ ＧＰＳ受信機 １６ａ アンテナ １６ 無線通信装置 １７ 画面表示装置 １８ 警報装置 １９ 強制ブレーキ装置 ２０ 制御装置 ２１ 運行管理センタ ２２ａ アンテナ ２２ 無線通信装置 ２３ 制御装置 ２４ 線路表示 ２５ 進行方向表示 ２７，２８ 速度表示 ２９ 相対距離表示 ３０ 車内信号表示 ３１ 時刻表示

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 正博 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 山本 幸三 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 利光 正敏 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 Ｆターム(参考） 5H161 AA01 BB02 BB06 BB09 CC04 CC05 CC13 CC20 DD21 DD50 EE01 EE04 GG04 GG11 GG12 GG23 JJ21

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の軌道車両を先行車両、後続車両の
   関係で運行する軌道式輸送設備の車両運行について、運
   行管理センタと各車両との通信により前記後続車両の運
   行を支援する方法であって、前記各車両において測位シ
   ステムにより自車両の位置情報を得るとともに、その位
   置情報に基づいて自車両の進行方向と移動速度とを算出
   し、これらの情報を無線通信により前記運行管理センタ
   にそれぞれ送信するステップと、前記情報を受けた運行
   管理センタにおいて前記情報に基づいて各先行車両と後
   続車両との間の相対距離を算出するとともに、その算出
   結果に基づいて前記後続車両がその相対距離のもとで先
   行車両に追突することなく安全に停止できる車両の移動
   速度に応じた車間距離を算出するステップと、これらの
   算出した情報を無線通信によって前記運行管理センタか
   ら前記各車両に自車両およびその先行車両の位置・時刻
   ・速度を含む情報とともに送信し、当該車両の運転員に
   画面表示により前記車間距離および先行車両の位置・時
   刻・速度を含む情報を提示するステップとを備えること
   を特徴とする軌道車両の運行支援方法。
2. 【請求項２】 複数の軌道車両を先行車両、後続車両の
   関係で運行する軌道式輸送設備の車両運行について、運
   行管理センタと各車両との通信により前記後続車両の運
   行を支援する方法であって、前記各車両において測位シ
   ステムにより自車両の位置情報を得るとともに、その位
   置情報に基づいて自車両の進行方向と移動速度とを算出
   し、これらの情報を無線通信により前記運行管理センタ
   にそれぞれ送信するステップと、前記情報を受けた運行
   管理センタにおいて前記情報に基づいて各先行車両と後
   続車両との間の相対距離を算出するとともに、その算出
   結果に基づいて前記後続車両がその相対距離のもとで先
   行車両に追突することなく安全に停止できる車両の移動
   速度に応じた車間距離を算出するステップと、この車間
   距離に一定の余裕を加えた警戒的車間距離まで先行車両
   に接近した後続車両に対し、無線通信によって前記運行
   管理センタから警報信号を送信して、当該後続車両の運
   転員に警報を発するステップとを備えることを特徴とす
   る軌道車両の運行支援方法。
3. 【請求項３】 複数の軌道車両を先行車両、後続車両の
   関係で運行する軌道式輸送設備の車両運行について、運
   行管理センタと各車両との通信により前記後続車両の運
   行を支援する方法であって、前記各車両において測位シ
   ステムにより自車両の位置情報を得るとともに、その位
   置情報に基づいて自車両の進行方向と移動速度とを算出
   し、これらの情報を無線通信により前記運行管理センタ
   にそれぞれ送信するステップと、前記情報を受けた運行
   管理センタにおいて前記情報に基づいて各先行車両と後
   続車両との間の相対距離を算出するとともに、その算出
   結果に基づいて前記後続車両がその相対距離のもとで先
   行車両に追突することなく安全に停止できる車両の移動
   速度に応じた車間距離を算出するステップと、この車間
   距離付近まで先行車両に接近した後続車両に対し、無線
   通信によって前記運行管理センタから強制ブレーキ信号
   を送信し、当該後続車両を強制的に停止させるステップ
   とを備えることを特徴とする軌道車両の運行支援方法。
4. 【請求項４】 請求項１記載の軌道車両の運行支援方法
   に加え、請求項２記載の警報を発するステップ、請求項
   ３記載の強制的に減速または停止させるステップ、もし
   くはこれらの両ステップを備えることを特徴とする軌道
   車両の運行支援方法。
5. 【請求項５】 請求項２記載の軌道車両の運行支援方法
   に加え、請求項３記載の強制的に減速または停止させる
   ステップを備えることを特徴とする軌道車両の運行支援
   方法。
6. 【請求項６】 請求項１または４記載の軌道車両の運行
   支援方法において、車両の運転員に画面表示により情報
   を提示するステップでは、その情報と同時に現在の時刻
   を表示することを特徴とする請求項１記載の軌道車両の
   運行支援方法。
7. 【請求項７】 複数の軌道車両を先行車両、後続車両の
   関係で運行する軌道式輸送設備の車両運行について、運
   行管理センタと各車両との通信により前記後続車両の運
   行を支援するシステムであって、前記各軌道車両は、Ｇ
   ＰＳ受信機、無線通信装置、画面表示装置およびこれら
   の制御機能と演算機能とを有する制御装置を搭載する一
   方、前記運行管理センタは、無線通信装置およびその制
   御機能と演算機能とを有する制御装置を備え、前記軌道
   車両においては、前記ＧＰＳ受信機により自車両の位置
   情報を得るとともに、その位置情報に基づいて前記制御
   装置により自車両の進行方向と移動速度とを算出し、か
   つこれらの情報を前記無線通信装置により無線通信で前
   記運行管理センタにそれぞれ送信し、前記運行管理セン
   タにおいては、前記無線通信装置により受信した情報に
   基づいて前記制御装置により各先行車両と後続車両との
   間の相対距離を算出するとともに、その算出結果に基づ
   いて前記後続車両がその相対距離のもとで先行車両に追
   突することなく安全に停止できる車両の移動速度に応じ
   た車間距離を算出し、かつこれらの算出した情報を前記
   無線通信装置によって前記各車両に自車両およびその先
   行車両の位置・時刻・速度を含む情報とともに送信し、
   前記各車両においては、前記無線通信装置により受信し
   た前記車間距離および先行車両の位置・時刻・速度を含
   む情報を前記画面表示装置により運転員に提示すること
   を特徴とする軌道車両の運行支援システム。
8. 【請求項８】 複数の軌道車両を先行車両、後続車両の
   関係で運行する軌道式輸送設備の車両運行について、運
   行管理センタと各車両との通信により前記後続車両の運
   行を支援するシステムであって、前記各軌道車両は、Ｇ
   ＰＳ受信機、無線通信装置、警報装置およびこれらの制
   御機能と演算機能とを有する制御装置を搭載する一方、
   前記運行管理センタは、無線通信装置およびその制御機
   能と演算機能とを有する制御装置を備え、前記軌道車両
   においては、前記ＧＰＳ受信機により自車両の位置情報
   を得るとともに、その位置情報に基づいて前記制御装置
   により自車両の進行方向と移動速度とを算出し、かつこ
   れらの情報を前記無線通信装置により無線通信で前記運
   行管理センタにそれぞれ送信し、前記運行管理センタに
   おいては、前記無線通信装置により受信した情報に基づ
   いて前記制御装置により各先行車両と後続車両との間の
   相対距離を算出するとともに、その算出結果に基づいて
   前記後続車両がその相対距離のもとで先行車両に追突す
   ることなく安全に停止できる車両の移動速度に応じた車
   間距離を算出し、かつ前記車間距離に一定の余裕を加え
   た警戒的車間距離まで先行車両に接近した後続車両に対
   して無線通信により前記運行管理センタから警報信号を
   送信し、当該後続車両においては、前記無線通信装置に
   より受信した警報信号に基づき、前記警報装置により運
   転員に警報を発することを特徴とする軌道車両の運行支
   援システム。
9. 【請求項９】 複数の軌道車両を先行車両、後続車両の
   関係で運行する軌道式輸送設備の車両運行について、運
   行管理センタと各車両との通信により前記後続車両の運
   行を支援するシステムであって、前記各軌道車両は、Ｇ
   ＰＳ受信機、無線通信装置、強制ブレーキ装置およびこ
   れらの制御機能と演算機能とを有する制御装置を搭載す
   る一方、前記運行管理センタは、無線通信装置およびそ
   の制御機能と演算機能とを有する制御装置を備え、前記
   軌道車両においては、前記ＧＰＳ受信機により自車両の
   位置情報を得るとともに、その位置情報に基づいて前記
   制御装置により自車両の進行方向と移動速度とを算出
   し、かつこれらの情報を前記無線通信装置により無線通
   信で前記運行管理センタにそれぞれ送信し、前記運行管
   理センタにおいては、前記無線通信装置により受信した
   情報に基づいて前記制御装置により各先行車両と後続車
   両との間の相対距離を算出するとともに、その算出結果
   に基づいて前記後続車両がその相対距離のもとで先行車
   両に追突することなく安全に停止できる車両の移動速度
   に応じた車間距離を算出し、かつ前記車間距離付近まで
   先行車両に接近した後続車両に対して前記無線通信装置
   により強制ブレーキ信号を送信し、当該後続車両におい
   ては、前記無線通信装置により受信した警報信号に基づ
   き、前記強制ブレーキ装置により強制的に減速または停
   止させることを特徴とする軌道車両の運行支援システ
   ム。
10. 【請求項１０】 請求項７記載の軌道車両の運行支援シ
    ステムに加え、前記各軌道車両は、警報装置もしくは強
    制ブレーキ装置、またはこれらの両装置を搭載し、これ
    により、警戒的車間距離まで先行車両に接近した後続車
    両に対する請求項８記載の警報、もしくは車両の移動速
    度に応じた車間距離まで先行車両に接近した後続車両に
    対する請求項９記載の強制的な減速または停止、または
    これらの両機能を有することを特徴とする軌道車両の運
    行支援システム。
11. 【請求項１１】 請求項８記載の軌道車両の運行支援シ
    ステムに加え、前記各軌道車両は、強制ブレーキ装置を
    搭載し、これにより、車両の移動速度に応じた車間距離
    まで先行車両に接近した後続車両に対する請求項９記載
    の強制的な減速または停止機能を有することを特徴とす
    る軌道車両の運行支援システム。