JP2004224155A - 踏切制御システム及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】規定された必要警報時間（特にしゃ断かん降下後に列車前頭が踏切に到達するまでの時間）を常に確保することができる踏切制御システムを提供する。
【解決手段】列車ＴＲａ上の運転制御装置及び無線装置と、地上の拠点装置４０及び無線装置３０とを有する踏切制御システムであって、運転制御装置７１が、しゃ断又は警報完了情報を受信した場合（Ｓ８）に、列車ＴＲｂの現在位置、現在速度から走行制御パターンＰＴに従って最大加速で走行したときの踏切までの到達時間Ｔ１を算出し（Ｓ９）、時間Ｔ１が規定の時間を満足するか否かを判定し、満足しているときには即座に踏切制御パターンＰＴＬの消去を行い、満足していないときには不足する時間に応じた時素を確保した後に踏切制御パターンＰＴＬの消去を行う（Ｓ１０）。
【選択図】 図２
【解決手段】列車ＴＲａ上の運転制御装置及び無線装置と、地上の拠点装置４０及び無線装置３０とを有する踏切制御システムであって、運転制御装置７１が、しゃ断又は警報完了情報を受信した場合（Ｓ８）に、列車ＴＲｂの現在位置、現在速度から走行制御パターンＰＴに従って最大加速で走行したときの踏切までの到達時間Ｔ１を算出し（Ｓ９）、時間Ｔ１が規定の時間を満足するか否かを判定し、満足しているときには即座に踏切制御パターンＰＴＬの消去を行い、満足していないときには不足する時間に応じた時素を確保した後に踏切制御パターンＰＴＬの消去を行う（Ｓ１０）。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道の踏切制御のための踏切制御システム及び踏切制御プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動列車制御システムには、車上の運転制御装置と地上の制御装置との間で制御情報を無線で伝送するようにしたものがあり、現在、研究が進められている（例えば、特許文献１参照）。このようなシステムでは、車上の運転制御装置で列車の速度や位置が検知され、その情報が地上の制御装置に送信される。地上の制御装置では、複数の列車から送られてきた速度や位置の情報と、進路の設定状態等の地上の制御情報とに基づいて各列車の停止目標位置等を示す情報が算出され、各列車に送信される。各列車では、車上で検知した速度や位置の情報と、地上の制御装置から送られてきた情報とに基づいて、走行制御パターン等が算出され、列車の制御が行われる。
【０００３】
上述したような無線を用いる自動列車制御システムには、さらに、車上の運転制御装置と、地上の連動装置との間で双方向のデータ伝送を行うようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。連動装置は、駅構内の列車の在線状況を判断したり、転てつ機の制御を行ったりする装置である。このシステムによれば、車上の運転制御装置と連動装置との間で情報交換を行うことで、駅構内の進路制御の効率向上が図られ、特に高密度線区における運転間隔の短縮が実現可能となっている。
【０００４】
また、上述したような無線を用いる自動列車制御システムには、車上の運転制御装置から地上の踏切制御装置へ制御信号を送信することで踏切のしゃ断制御を行うようにしたものがある（例えば、特許文献３参照）。この従来のシステムは、車上の運転制御装置および車上の無線装置と、地上の踏切制御装置および地上の無線装置とから構成されている。車上の運転制御装置は、列車の走行位置と速度とを検知して、列車の走行制御パターンを発生し、その走行制御パターンに従って列車を走行制御する。車上の運転制御装置は、また、所定の記憶手段に踏切の位置を記憶している。そして、列車が踏切に接近したときには、検知した列車の走行位置と、記憶している踏切位置とに基づいて、踏切の直前に列車を停止させる踏切制御パターンを発生するとともに、車上の運転制御装置から無線装置を介して、その踏切をしゃ断させたり、警報作動を開始させたりするための踏切制御指令を送信する。無線装置を介して踏切制御指令を受信した踏切制御装置は、踏切を制御し、しゃ断や警報作動を開始させる。そして、しゃ断作動完了時または警報作動開始時には、車上の運転制御装置に向けて、しゃ断または警報完了信号を送信する。車上の運転制御装置は、しゃ断または警報完了信号を受信した場合、即座に踏切制御パターンの消去を行い、その後、列車の走行制御パターンに従って運転制御を行う。一方、踏切制御装置は、列車の走行位置が踏切の位置を通過した場合に、踏切のしゃ断または警報作動を終了させる。
【０００５】
【特許文献１】
特公平７−２９６０６号公報（第３−４頁、第４図）
【特許文献２】
特公平７−４１８４０号公報（第３−４頁、第１図）
【特許文献３】
特公平７−１０６６７号公報（第２−３頁、第２図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、無線を利用しない、軌道回路等を利用した従来の自動列車制御システムでは、踏切制御において、踏切のしゃ断または警報作動に必要となる規定の必要警報時間が確保できるように、警報開始点が設定されている。警報開始点は、列車を検知して踏切の制御を開始する制御子（軌道回路）によって決まり、踏切の手前の所定の箇所（固定点）に設けられている。この必要警報時間（規定値）は、しゃ断時間（しゃ断機降下時間）（規定値）と、しゃ断かん降下後に列車前頭が踏切に到達するまでの時間（規定値）との合計時間で与えられる。しゃ断時間は、実際にしゃ断かんの降下に必要となる時間に、しゃ断かん降下予告時間を加えた所要時間に応じて設定される時間である。しゃ断かん降下後列車前頭が踏切に到達するまでの時間は、しゃ断かんが降りてから（しゃ断機が無い踏切では警報作動が開始してから）、実際に列車が踏切を通過し始めるまでの間に確保する必要がある規定の時間である。
【０００７】
上述した特許文献３に記載された踏切制御システムでは、運転制御装置が、適当な地点で、踏切制御パターンと、現在の列車の走行位置および速度ならびに踏切の位置とから踏切到達までの所要時間Ｔ１’が求められる。そして、時間Ｔ１’から踏切の警報時間の均一化目標値Ｔｗを減算した値Ｔ２’（＝Ｔ１’−Ｔｗ）（上記の必要警報時間に対応）が、踏切制御指令として無線装置を介して踏切制御装置に送信される。踏切制御装置は、時間Ｔ２’後にしゃ断かんの降下または警報作動を開始させる（第３頁、第３図）。このようにして、特許文献３に記載された踏切制御システムでは、踏切制御パターンに従って走行した場合に、規定された必要警報時間が確保できるように、踏切の制御が行われる。
【０００８】
なお、特許文献３に記載された踏切制御システムでは、運転制御装置が、上記の制御の途中で前方の信号条件のクリアなどで走行制御パターンを変更する必要が生じた場合であっても、その走行制御パターンに従って走行したとしても警報時間が踏切の警報時間の均一化目標値Ｔｗよりも小さくならないときのみに限り、走行制御パターンの変更を認めるようにしている（第３頁、第３図）。
【０００９】
なお、特許文献３の図１〜図４に示す踏切制御システムにあっては、車上の運転制御装置がしゃ断または警報完了信号を受信したときに、踏切制御パターンが即座に消去されるようになっている。この踏切制御システムでは、また、踏切制御パターンに従って走行することを前提として、規定された必要警報時間が確保されるようになっている。そのため、踏切制御パターンが消去された後は、規定された必要警報時間（そのうち、特に、しゃ断かん降下後に列車前頭が踏切に到達するまでの時間に対応する分）が必ずしも確保されないことになる。通常は、しゃ断かんの降下または警報作動を開始させる時間を、踏切制御パターンが消去される時間を考慮した上で余裕を持って設定することで、このような状態の発生を回避させることができる。しかしながら、例えば、駅と踏切位置とが非常に近接しているよう場合で回送列車が駅から発車するとき等において、しゃ断かん降下後に列車前頭が踏切に到達するまでの時間が若干不足する場合が発生することがあった。
【００１０】
回送列車の場合、駅で乗客の乗り降りが発生しない。よって、走行の開始が指示されてから列車が実際に走行を開始するまでの時間は、扉を閉めるための時間等が不要となるので、乗客を載せている列車に比べ若干短くなる。そのため、最適化を図るため、実際の操作時間等を考慮して、最小の余裕時間を乗客を載せている列車に合わせて設定した場合、回送列車のときには、しゃ断かん降下後に列車前頭が踏切に到達するまでの時間が若干不足するときが生じるのである。
【００１１】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたもので、規定された必要警報時間（特にしゃ断かん降下後に列車前頭が踏切に到達するまでの時間）を常に確保することができる踏切制御システム及び方法並びにプログラムを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、車上の運転制御装置及び無線装置と、地上の踏切制御装置及び無線装置とを有する踏切制御システムであって、運転制御装置は、列車の走行位置と速度とを検知し、列車の走行制御パターンを発生し、その走行制御パターンに従って列車を走行制御し、かつ踏切の位置を記憶し、列車が踏切に接近したときには、列車の走行位置と記憶している該踏切位置から該踏切の直前に列車を停止する踏切制御パターンを発生させ、車上及び地上の無線装置を介して踏切制御指令を送信し、踏切制御装置からの踏切制御指令に対するしゃ断又は警報完了信号を受信して踏切制御パターンの消去を行い、踏切制御装置は、車上及び地上の無線装置を介して踏切制御指令を受信して踏切を制御し、しゃ断又は警報完了時にはしゃ断又は警報完了信号とを送信する踏切制御システムにおいて、運転制御装置が、しゃ断又は警報完了信号を受信した場合に、列車の現在位置、現在速度から走行制御パターンに従って最大加速で走行したときの踏切までの到達時間が規定の時間を満足するか否かを判定し、満足しているときには即座に踏切制御パターンの消去を行い、満足していないときには不足する時間に応じた時素を確保した後に踏切制御パターンの消去を行うことを特徴とする。請求項２記載の発明は、前記規定の時間が、しゃ断かん降下後に列車前頭が踏切に到達するまでに確保すべきあらかじめ決められた時間であることを特徴とする。請求項３記載の発明は、前記踏切制御指令が送信される条件が、列車の現在位置、現在速度から最大加速で走行した場合の当該踏切までの到達時間が規定の必要警報時間以下のとき、又は、現在位置、現在速度から最大加速で走行した場合の踏切制御パターンまでの到達時間がしゃ断機降下時間以下のときであることを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の発明は、車上の運転制御装置及び無線装置と、地上の踏切制御装置及び無線装置とを用いた踏切制御方法であって、運転制御装置は、列車の走行位置と速度とを検知し、列車の走行制御パターンを発生し、その走行制御パターンに従って列車を走行制御し、かつ踏切の位置を記憶し、列車が踏切に接近したときには、列車の走行位置と記憶している該踏切位置から該踏切の直前に列車を停止する踏切制御パターンを発生させ、車上及び地上の無線装置を介して踏切制御指令を送信し、踏切制御装置からの踏切制御指令に対するしゃ断又は警報完了信号を受信して踏切制御パターンの消去を行い、踏切制御装置は、車上及び地上の無線装置を介して踏切制御指令を受信して踏切を制御し、しゃ断又は警報完了時にはしゃ断又は警報完了信号とを送信する踏切制御方法において、運転制御装置が、しゃ断又は警報完了信号を受信した場合に、列車の現在位置、現在速度から走行制御パターンに従って最大加速で走行したときの踏切までの到達時間が規定の時間を満足するか否かを判定し、満足しているときには即座に踏切制御パターンの消去を行い、満足していないときには不足する時間に応じた時素を確保した後に踏切制御パターンの消去を行うことを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の発明は、車上の運転制御装置及び無線装置と、地上の踏切制御装置及び無線装置とを用いて踏切制御を行うためのプログラムであって、運転制御装置は、列車の走行位置と速度とを検知し、列車の走行制御パターンを発生し、その走行制御パターンに従って列車を走行制御し、かつ踏切の位置を記憶し、列車が踏切に接近したときには、列車の走行位置と記憶している該踏切位置から該踏切の直前に列車を停止する踏切制御パターンを発生させ、車上及び地上の無線装置を介して踏切制御指令を送信し、踏切制御装置からの踏切制御指令に対するしゃ断又は警報完了信号を受信して踏切制御パターンの消去を行い、踏切制御装置は、車上及び地上の無線装置を介して踏切制御指令を受信して踏切を制御し、しゃ断又は警報完了時にはしゃ断又は警報完了信号とを送信するための各過程を複数のコンピュータを用いて実行するプログラムにおいて、運転制御装置が、しゃ断又は警報完了信号を受信した場合に、列車の現在位置、現在速度から走行制御パターンに従って最大加速で走行したときの踏切までの到達時間が規定の時間を満足するか否かを判定し、満足しているときには即座に踏切制御パターンの消去を行い、満足していないときには不足する時間に応じた時素を確保した後に踏切制御パターンの消去を行う過程を実行するための記述を含むことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の踏切制御システムの一実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の踏切制御システムを含む無線を利用した自動列車制御システムの基本構成を示すシステム図である。図１では、線路１０に沿って、踏切１１と、駅２０とが設けられている。線路１０には、駅２０の構内において分岐線１０１と分岐線１０２とが設けられている。線路１０と分岐線１０１との分岐点には転てつ機２０１が、分岐線１０１と分岐線１０２の分岐点には転てつ機２０２が設けられている。踏切１１は、警報機１１１、しゃ断かんとその駆動装置とからなるしゃ断機１１２、および、各部を制御したり、制御信号の送受信を行ったりする制御装置を備えて構成されている。踏切１１の制御装置は通信回線５０３に接続されている。この通信回線５０３は、通信回線群５０の一構成要素である。
【００１６】
上記の場合、線路１０の軌道上には１台の列車ＴＲａ（またはＴＲｂ）が走行（あるいは停車）している。列車ＴＲａはＡ地点に位置する状態を示していて、列車ＴＲｂは同一の列車ＴＲａが移動してＢ地点に位置する状態を示すものである。列車ＴＲａは、運転制御装置７１、無線装置７２等の制御系装置と、制御系装置によって制御されるブレーキ等の制御装置とを搭載している。
【００１７】
運転制御装置７１は、コンピュータとその周辺装置とから構成され、そのコンピュータ上で運転制御プログラムを実行することで、操作者（運転者）からの指示の入力や操作者に対する各種情報の表示と、各部の制御とを行う。運転制御装置７１は、ＲＯＭ等の記憶手段を備え、記憶手段内に線路１０やその分岐についての情報、複数の踏切１１の位置を示す情報等がデーターベース化され、車上データーベースとして記憶・管理されている。運転制御装置７１は、また、列車の走行位置および走行速度を検知する機能を有している。運転制御装置７１は、さらに、無線装置７２を介して、地上の無線装置３０との間で双方向の無線通信を行う機能を有している。
【００１８】
無線装置３０は、線路１０の近傍に設けられているアンテナ３０１を備え、線路１０に沿って複数、設けられている。無線装置３０は、通信回線５０２に接続されていて、地上の各装置から通信回線５０２を介して受信したデータを列車ＴＲａへ無線送信したり、列車ＴＲａから無線受信したデータを地上の各装置へ通信回線５０２を介して送信したりする。この通信回線５０２は、通信回線群５０の一構成要素である。
【００１９】
拠点装置４０は、線路１０に沿って複数設けられていて、コンピュータとその周辺装置とから構成され、そのコンピュータ上で拠点装置用の制御プログラムを実行することで作動する。拠点装置４０は、他の拠点装置４０、４０、…やシステム管理装置６０との間で相互に情報交換を行ったり、無線装置３０を介して列車ＴＲａとの間で制御情報を交換したり、踏切１１の制御を行ったりする。駅２０近傍に設けられている拠点装置４０は、駅２０の構内に設けられている転てつ機２０１、２０２等の制御を行う。拠点装置４０は、回線５０１を介して他の装置と接続されている。この通信回線５０１は、通信回線群５０の一構成要素である。
【００２０】
システム管理装置６０は、コンピュータと、コンピュータとその周辺装置とから構成され、そのコンピュータ上でシステム管理装置用の制御プログラムを実行することで作動する。システム管理装置６０は、通信回線５０４を介して、複数の拠点装置４０、４０、…、複数の無線装置３０、３０、３０、…、複数の踏切１１、１１、…と相互に通信可能であり、また複数の無線装置３０、３０、３０、…を介して、複数の列車ＴＲａ、…と情報の送受信が行えるようになっている。システム管理装置６０は、各列車や各装置の状態を検知して画面上に表示したり、操作者の操作に基づいて各装置に対して所定の制御信号を送信することで、線路１０上に在線する複数の列車ＴＲａ、…と各装置の管理を行うための機能を実現する。
【００２１】
なお、図１に示す実施の形態において、列車間隔に応じた速度制御の方法や駅構内における連動制御の方法については、上述した特許文献１や特許文献２に記載されているようにして行うことができる。
【００２２】
また、本発明の踏切制御装置は、少なくとも各１つの、列車ＴＲａ上の運転制御装置７１および無線装置７２と、踏切１１、無線装置３０、および拠点装置４０とから構成されているものとする。ただし、システム管理装置６０を含むものとしたり、無線装置３０と拠点装置４０とを一体にして構成したりするものも、本発明の踏切制御装置としてとらえることができる。
【００２３】
次に、図２を参照して、図１に示す実施の形態における踏切の制御の流れについて説明する。通常の走行状態において、列車ＴＲａ上の運転制御装置７１は、繰り返し、列車ＴＲａの走行位置と速度とを検知し、列車ＴＲａの走行制御パターンＰＴ（破線）を発生し、その走行制御パターンＰＴに従って、そのパターン内に速度が維持されるように列車を走行制御している。
【００２４】
運転制御装置７１は、踏切１１への接近に伴い、しゃ断（あるいは警報）が完了していない踏切１１に対し、車上データーベースを参照し、列車ＴＲａの走行位置に基づいて、当該踏切１１の直前に列車ＴＲａを停止させるための、踏切制御パターンＰＴＬ（実線）を生成するとともに、後述するステップＳ３において踏切１１に対して行う制御の時期を算出する（Ｓ１）。踏切制御パターンＰＴＬは、踏切１１毎に設定される値であって、線路１０上の各位置での速度制限値を表す曲線として作成される。
【００２５】
なお、図２では、各曲線を区別しやすくするため、走行制御パターンＰＴ、踏切制御パターンＰＴＬ、および後述する踏切制御算出用走行パターンＰＴＰの同一の最大値を上下にずらして示している。
【００２６】
次に、運転制御装置７１は、図３に示すように、現在の列車位置Ｐａ、速度Ｖａから、最大加速によって走行制御パターンＰＴで決まる許容最高速度で走行した場合の走行パターン（踏切制御算出用走行パターンＰＴＰ）を予測し、踏切１１までの到達時間（Ｔ１）と、踏切制御パターンＰＴＬまでの到達時間（Ｔ２）を所定の周期で繰り返し算出する（図２のステップＳ２）。
【００２７】
次に、列車ＴＲａが踏切１１にさらに接近して行き、時間Ｔ１、Ｔ２が、以下の条件アまたは条件イのいずれかを満たした時点で、運転制御装置７１は、拠点装置４０に対して、図１に示す無線装置７２、３０を介して、警報開始制御を要求する踏切のＩＤ情報（識別符号情報）を踏切制御指令として送信する（Ｓ３）。ここで、上述した規定の必要警報時間の一般的な値を示すと、しゃ断機降下時間としては、実施形態の場合、１５秒程度、しゃ断かん降下後に列車前頭が踏切に達するまでの時間は例えば２０秒程度なので、規定の必要警報時間としては３５秒程度となるが、踏切により必要な時間に設定される。
【００２８】
条件ア：「現在位置、現在速度から最大加速で走行した場合の当該踏切までの到達時間（Ｔ１）」≦「規定の必要警報時間」の場合（現在位置、現在速度から最大加速で走行した場合の規定の必要警報時間後の列車位置が、当該踏切位置以上となる場合）。
【００２９】
条件イ：「現在位置、現在速度から最大加速で走行した場合の踏切制御パターンＰＴＬまでの到達時間（Ｔ２）」≦「しゃ断機降下時間」の場合（現在位置、現在速度から最大加速で走行した場合に踏切制御パターンによる速度制限が開始される位置に列車が到達したときに、しゃ断機の降下が完了していない場合）。
【００３０】
なお、運転制御装置７１から拠点装置４０に対する警報開始制御を要求する踏切のＩＤ情報の送信は、複数の踏切１１、１１、…の配置によっては、連続して、あるいは拠点装置４０からの警報完了を示す返信を待たずに、随時行われる。
【００３１】
次に、拠点装置４０は、運転制御装置７１からの警報開始制御を要求する踏切制御指令を受信すると、その指令に基づき、当該踏切１１の警報開始制御を行う（Ｓ４）。拠点装置４０は、警報開始制御信号を踏切１１に送信する（Ｓ５）。踏切１１は、警報開始制御信号を受信すると、しゃ断機の降下制御を開始する（Ｓ６）。または、しゃ断機が無い、警報機のみの踏切では、警報開始制御信号を受信して、警報作動のみを開始する（Ｓ６）。ここで、しゃ断機が無い、警報機のみの踏切では、警報開始制御信号を受信して、警報を開始した時点で、必要な警報作動が完了したことになる。踏切１１は、しゃ断機の降下（あるいは警報）が完了すると、しゃ断完了信号（あるいは警報完了信号）を送信する（Ｓ７）。
【００３２】
拠点装置４０は、当該踏切１１のしゃ断（警報）完了を確認したら、運転制御装置７１にしゃ断完了情報（警報完了情報）として、しゃ断（警報）完了踏切のＩＤを送信する（Ｓ８）。ここで、しゃ断完了踏切が複数ある場合、当該列車ＴＲｂの現在位置と停止限界内（進行方向に位置する他の列車に衝突等しないための停止限界位置内）で連続してしゃ断が完了している踏切の最遠端の踏切ＩＤが運転制御装置７１に送信される。ここで、列車ＴＲｂは、列車ＴＲａが進行方向に走行した場合の異なる走行位置に位置する状態を示している。
【００３３】
運転制御装置７１は、拠点装置４０からのしゃ断（警報）完了済み踏切ＩＤの情報を受信すると、このとき警報制御要求踏切までの現在位置からの到達時間Ｔ１を再度算出する（Ｓ９）。そして、算出結果に基づいて以下の条件ウ、エによって、当該踏切１１に設定していた踏切制御パターンを解除する（Ｓ１０）。
【００３４】
条件ウ：「現在位置、現在速度から最大加速で走行した場合の当該踏切までの到達時間（Ｔ１）」＜「しゃ断かん降下後に列車前頭が踏切に到達するまでの規定時間（例えば２０秒（標準））」の場合は、（「しゃ断かん降下後に列車前頭が踏切に到達するまでの規定時間（例えば２０秒（標準））」から「現在位置、速度から最大加速で走行した場合の当該踏切までの到達時間（Ｔ１）」を減じた値）の時素を刻んで（時間遅延後に）路切制御パターンＰＴＬを解除する。
【００３５】
条件エ：「現在位置、現在速度から最大加速で走行した場合の当該踏切までの到達時間（Ｔ１）」≧「しゃ断かん降下後に列車前頭が踏切に到達するまでの時間（例えば２０秒（標準））」の場合は、即座に路切制御パターンＰＴＬを解除する。
【００３６】
当該踏切１１に対する路切制御パターンＰＴＬを解除した後は、他の踏切１１に対して設定された他の路切制御パターンＰＴＬによって速度制限が行われたり、あるいは走行制御パターンＰＴによって速度制限が行われたりする。
【００３７】
列車ＴＲｂがさらに進行し、列車ＴＲｃの地点、すなわち、踏切１１を通過した地点に位置したとき、運転制御装置７１は、列車位置情報として、列車ＴＲｃの位置を示す情報を送信する（Ｓ１１）。拠点装置４０は、列車位置情報を常時受信し、列車ＴＲｃの列車位置と、踏切１１の位置とを比較する（Ｓ１２）。そして、比較結果に基づいて、列車ＴＲｃの列車位置が踏切１１の位置を越えたと判定された場合には、踏切１１に対する警報停止制御が行われ、警報停止制御信号が送信される（Ｓ１３）。踏切１１は、警報停止制御信号を受信すると、しゃ断機を上昇させるとともに、警報作動を終了させる（Ｓ１４）。
【００３８】
以上の処理によって本実施の形態では、車上の運転制御装置７１において、踏切１１のしゃ断が完了した時点で即座に踏切制御パターンＰＴＬが解除（消去）されないようにしている。つまり、踏切１１のしゃ断完了情報を受信した場合には、その時点の列車位置と速度とに基づいて最大加速および許容最大速度で走行したときの踏切までの到達時間を算出する。その算出した踏切までの到達時間が、しゃ断かん降下後に列車前頭が踏切に到達するまでの規定時間を満たしていない場合には、その規定時間を満足するのに十分な時素を確保した上で踏切制御パターンＰＴＬを解除を行うようにしている。これによって、踏切制御において、必要警報時間（既定値）が常に確保されるようになった。
【００３９】
次に、図４〜図６を参照して、図１および図２を参照して説明した実施の形態の具体的な動作例について説明する。図４〜図６において図１および図２と同一の構成には同一の参照符号を付けている。図４は列車ＴＲ１が駅２０の構内に停止している場合、図５は列車ＴＲ１に対して新たに駅２０を越える進路が設定された場合、そして、図６は列車ＴＲ１が走行を開始し、踏切１１に接近した場合を示している。図４〜図６に示す例において、踏切１１は駅２０に近接している。この場合、駅２０に停止している列車ＴＲ１に対して進路設定がなされた場合には、直ちに上記条件アが満たされるもの、すなわち、停止位置から最大加速で走行した場合の規定の必要警報時間（例えば３５秒）後の列車位置が、踏切１１の位置を越えるものであるとする。
【００４０】
図４において、停止目標位置ＲＳは駅２０の構内にあり、列車ＴＲ１は駅２０の線路１０３上に停止している。この場合、列車ＴＲ１は、停止目標位置ＲＳを越える進路についての経路情報をまだ受信していない。したがって、停止目標位置ＲＳより先に位置する踏切１１等の検索はまだ行われていない。
【００４１】
その後、転てつ機２０１の設定完了等の条件が整うと、拠点装置４０から無線装置３０を介して列車ＴＲ１に対して踏切１１等を含む線路１０を進路とする経路情報が送信される（図５）。ここで、進路設定がなされるので、後経路内の踏切検索が行われる。この場合、列車ＴＲ１の運転制御装置は、踏切１１に対し、最大加速によって走行制御パターンＰＴで決まる許容最高速度で走行した場合の踏切制御算出用走行パターンＰＴＰを予測し、踏切１１までの到達時間（Ｔ１）と、踏切制御パターンＰＴＬまでの到達時間（Ｔ２）を算出する。この例では、算出した時間Ｔ１が上記の条件アを満たすとしているので、列車ＴＲ１の運転制御装置は、拠点装置４０に対し、無線装置３０を介して、警報開始制御を要求する踏切１１のＩＤ情報を踏切制御指令として送信する。そして、拠点装置４０は、踏切１１の警報制御を開始する。
【００４２】
なお、本システムが適用される無線を利用した自動列車制御システムでは、信号と踏切が分離して制御されるので、進路設定後は直ちに列車の出発が可能である。すなわち、信号機を現示するための時素は設定されない。
【００４３】
図６に示すように、走行を開始すると、列車ＴＲ１は、図５の踏切制御算出用走行パターンＰＴＰに示すような走行曲線（実線で示した実際の走行曲線）で走行して行く。踏切１１のしゃ断機の降下が完了し、しゃ断完了が確認されると、拠点装置４０は、しゃ断完了情報を、列車ＴＲ１に対して送信する。列車ＴＲ１の運転制御装置は、踏切しゃ断完了情報受信後、再度現在位置からの踏切１１までの到達時間Ｔ１を算出する。再度計算した到達時間Ｔ１が、規定されたしゃ断かん降下後に列車前頭が踏切に達するまでの時間（例えば２０秒）に対し不足する場合、不足する時間分踏切制御パターンＰＴＬの消去を遅らせる。そして、不足時間を確保した後、踏切制御パターンＰＴＬが消去される。
【００４４】
一方、図７に示す従来の技術のように、列車ＴＲ１０が、拠点装置４００からしゃ断完了情報を受信後に、直ちに踏切制御パターンＰＴＬを消去したとすると、踏切しゃ断完了後、列車ＴＲ１０が踏切１１に到達するまでに確保しなければならない時間が確保できない場合が発生する。
【００４５】
以上のように、本実施の形態によれば、不足する時間に応じた時素を確保した後に踏切制御パターンの消去が行われるので、規定された必要警報時間を常に確保することができる。
【００４６】
なお、本発明の実施の形態は上記のものに限定されることなく、例えば、運転制御装置の処理内容の一部を拠点装置で行うようにしたり、あるいは、システム管理装置においてそれらの処理内容を単独でもしくは重複して行ったりする等の変更が適宜可能である。また、運転制御装置、拠点装置、およびシステム管理装置のコンピュータで実行されるプログラムの全部または一部はコンピュータ読み取り可能な記録媒体あるいは通信回線を介して頒布することが可能である。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、運転制御装置が、しゃ断又は警報完了信号を受信した場合に、列車の現在位置、現在速度から走行制御パターンに従って最大加速で走行したときの踏切までの到達時間が規定の時間を満足するか否かを判定し、満足しているときには即座に踏切制御パターンの消去を行い、満足していないときには不足する時間に応じた時素を確保した後に踏切制御パターンの消去を行うようにしたので、規定された必要警報時間を常に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による踏切制御システムの一実施の形態の基本構成を示す構成図である。
【図２】図１に示す実施の形態における制御の流れを示すシステム図である。
【図３】図１および図２に示す実施の形態における処理過程を説明するための説明図である。
【図４】図１および図２に示す実施の形態の動作例（駅構内に列車が停止している場合）を説明するための説明図である。
【図５】図１および図２に示す実施の形態の動作例（列車が走行可能な状態となった場合）を説明するための説明図である。
【図６】図１および図２に示す実施の形態の動作例（走行開始後に遮断完了情報を受信した場合）を説明するための説明図である。
【図７】従来のシステムにおける動作例（走行開始後に遮断完了情報を受信した場合）を説明するための説明図である。
【符号の説明】
ＴＲａ〜ＴＲｃ、ＴＲ１：列車
１０：線路
１１：踏切
２０：駅
３０、７２：無線装置
４０：拠点装置
６０：システム管理装置
７１：運転制御装置
ＰＴ：走行制御パターン
ＰＴＬ：踏切制御パターン
ＰＴＰ：踏切制御算出用走行パターン
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道の踏切制御のための踏切制御システム及び踏切制御プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動列車制御システムには、車上の運転制御装置と地上の制御装置との間で制御情報を無線で伝送するようにしたものがあり、現在、研究が進められている（例えば、特許文献１参照）。このようなシステムでは、車上の運転制御装置で列車の速度や位置が検知され、その情報が地上の制御装置に送信される。地上の制御装置では、複数の列車から送られてきた速度や位置の情報と、進路の設定状態等の地上の制御情報とに基づいて各列車の停止目標位置等を示す情報が算出され、各列車に送信される。各列車では、車上で検知した速度や位置の情報と、地上の制御装置から送られてきた情報とに基づいて、走行制御パターン等が算出され、列車の制御が行われる。
【０００３】
上述したような無線を用いる自動列車制御システムには、さらに、車上の運転制御装置と、地上の連動装置との間で双方向のデータ伝送を行うようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。連動装置は、駅構内の列車の在線状況を判断したり、転てつ機の制御を行ったりする装置である。このシステムによれば、車上の運転制御装置と連動装置との間で情報交換を行うことで、駅構内の進路制御の効率向上が図られ、特に高密度線区における運転間隔の短縮が実現可能となっている。
【０００４】
また、上述したような無線を用いる自動列車制御システムには、車上の運転制御装置から地上の踏切制御装置へ制御信号を送信することで踏切のしゃ断制御を行うようにしたものがある（例えば、特許文献３参照）。この従来のシステムは、車上の運転制御装置および車上の無線装置と、地上の踏切制御装置および地上の無線装置とから構成されている。車上の運転制御装置は、列車の走行位置と速度とを検知して、列車の走行制御パターンを発生し、その走行制御パターンに従って列車を走行制御する。車上の運転制御装置は、また、所定の記憶手段に踏切の位置を記憶している。そして、列車が踏切に接近したときには、検知した列車の走行位置と、記憶している踏切位置とに基づいて、踏切の直前に列車を停止させる踏切制御パターンを発生するとともに、車上の運転制御装置から無線装置を介して、その踏切をしゃ断させたり、警報作動を開始させたりするための踏切制御指令を送信する。無線装置を介して踏切制御指令を受信した踏切制御装置は、踏切を制御し、しゃ断や警報作動を開始させる。そして、しゃ断作動完了時または警報作動開始時には、車上の運転制御装置に向けて、しゃ断または警報完了信号を送信する。車上の運転制御装置は、しゃ断または警報完了信号を受信した場合、即座に踏切制御パターンの消去を行い、その後、列車の走行制御パターンに従って運転制御を行う。一方、踏切制御装置は、列車の走行位置が踏切の位置を通過した場合に、踏切のしゃ断または警報作動を終了させる。
【０００５】
【特許文献１】
特公平７−２９６０６号公報（第３−４頁、第４図）
【特許文献２】
特公平７−４１８４０号公報（第３−４頁、第１図）
【特許文献３】
特公平７−１０６６７号公報（第２−３頁、第２図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、無線を利用しない、軌道回路等を利用した従来の自動列車制御システムでは、踏切制御において、踏切のしゃ断または警報作動に必要となる規定の必要警報時間が確保できるように、警報開始点が設定されている。警報開始点は、列車を検知して踏切の制御を開始する制御子（軌道回路）によって決まり、踏切の手前の所定の箇所（固定点）に設けられている。この必要警報時間（規定値）は、しゃ断時間（しゃ断機降下時間）（規定値）と、しゃ断かん降下後に列車前頭が踏切に到達するまでの時間（規定値）との合計時間で与えられる。しゃ断時間は、実際にしゃ断かんの降下に必要となる時間に、しゃ断かん降下予告時間を加えた所要時間に応じて設定される時間である。しゃ断かん降下後列車前頭が踏切に到達するまでの時間は、しゃ断かんが降りてから（しゃ断機が無い踏切では警報作動が開始してから）、実際に列車が踏切を通過し始めるまでの間に確保する必要がある規定の時間である。
【０００７】
上述した特許文献３に記載された踏切制御システムでは、運転制御装置が、適当な地点で、踏切制御パターンと、現在の列車の走行位置および速度ならびに踏切の位置とから踏切到達までの所要時間Ｔ１’が求められる。そして、時間Ｔ１’から踏切の警報時間の均一化目標値Ｔｗを減算した値Ｔ２’（＝Ｔ１’−Ｔｗ）（上記の必要警報時間に対応）が、踏切制御指令として無線装置を介して踏切制御装置に送信される。踏切制御装置は、時間Ｔ２’後にしゃ断かんの降下または警報作動を開始させる（第３頁、第３図）。このようにして、特許文献３に記載された踏切制御システムでは、踏切制御パターンに従って走行した場合に、規定された必要警報時間が確保できるように、踏切の制御が行われる。
【０００８】
なお、特許文献３に記載された踏切制御システムでは、運転制御装置が、上記の制御の途中で前方の信号条件のクリアなどで走行制御パターンを変更する必要が生じた場合であっても、その走行制御パターンに従って走行したとしても警報時間が踏切の警報時間の均一化目標値Ｔｗよりも小さくならないときのみに限り、走行制御パターンの変更を認めるようにしている（第３頁、第３図）。
【０００９】
なお、特許文献３の図１〜図４に示す踏切制御システムにあっては、車上の運転制御装置がしゃ断または警報完了信号を受信したときに、踏切制御パターンが即座に消去されるようになっている。この踏切制御システムでは、また、踏切制御パターンに従って走行することを前提として、規定された必要警報時間が確保されるようになっている。そのため、踏切制御パターンが消去された後は、規定された必要警報時間（そのうち、特に、しゃ断かん降下後に列車前頭が踏切に到達するまでの時間に対応する分）が必ずしも確保されないことになる。通常は、しゃ断かんの降下または警報作動を開始させる時間を、踏切制御パターンが消去される時間を考慮した上で余裕を持って設定することで、このような状態の発生を回避させることができる。しかしながら、例えば、駅と踏切位置とが非常に近接しているよう場合で回送列車が駅から発車するとき等において、しゃ断かん降下後に列車前頭が踏切に到達するまでの時間が若干不足する場合が発生することがあった。
【００１０】
回送列車の場合、駅で乗客の乗り降りが発生しない。よって、走行の開始が指示されてから列車が実際に走行を開始するまでの時間は、扉を閉めるための時間等が不要となるので、乗客を載せている列車に比べ若干短くなる。そのため、最適化を図るため、実際の操作時間等を考慮して、最小の余裕時間を乗客を載せている列車に合わせて設定した場合、回送列車のときには、しゃ断かん降下後に列車前頭が踏切に到達するまでの時間が若干不足するときが生じるのである。
【００１１】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたもので、規定された必要警報時間（特にしゃ断かん降下後に列車前頭が踏切に到達するまでの時間）を常に確保することができる踏切制御システム及び方法並びにプログラムを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、車上の運転制御装置及び無線装置と、地上の踏切制御装置及び無線装置とを有する踏切制御システムであって、運転制御装置は、列車の走行位置と速度とを検知し、列車の走行制御パターンを発生し、その走行制御パターンに従って列車を走行制御し、かつ踏切の位置を記憶し、列車が踏切に接近したときには、列車の走行位置と記憶している該踏切位置から該踏切の直前に列車を停止する踏切制御パターンを発生させ、車上及び地上の無線装置を介して踏切制御指令を送信し、踏切制御装置からの踏切制御指令に対するしゃ断又は警報完了信号を受信して踏切制御パターンの消去を行い、踏切制御装置は、車上及び地上の無線装置を介して踏切制御指令を受信して踏切を制御し、しゃ断又は警報完了時にはしゃ断又は警報完了信号とを送信する踏切制御システムにおいて、運転制御装置が、しゃ断又は警報完了信号を受信した場合に、列車の現在位置、現在速度から走行制御パターンに従って最大加速で走行したときの踏切までの到達時間が規定の時間を満足するか否かを判定し、満足しているときには即座に踏切制御パターンの消去を行い、満足していないときには不足する時間に応じた時素を確保した後に踏切制御パターンの消去を行うことを特徴とする。請求項２記載の発明は、前記規定の時間が、しゃ断かん降下後に列車前頭が踏切に到達するまでに確保すべきあらかじめ決められた時間であることを特徴とする。請求項３記載の発明は、前記踏切制御指令が送信される条件が、列車の現在位置、現在速度から最大加速で走行した場合の当該踏切までの到達時間が規定の必要警報時間以下のとき、又は、現在位置、現在速度から最大加速で走行した場合の踏切制御パターンまでの到達時間がしゃ断機降下時間以下のときであることを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の発明は、車上の運転制御装置及び無線装置と、地上の踏切制御装置及び無線装置とを用いた踏切制御方法であって、運転制御装置は、列車の走行位置と速度とを検知し、列車の走行制御パターンを発生し、その走行制御パターンに従って列車を走行制御し、かつ踏切の位置を記憶し、列車が踏切に接近したときには、列車の走行位置と記憶している該踏切位置から該踏切の直前に列車を停止する踏切制御パターンを発生させ、車上及び地上の無線装置を介して踏切制御指令を送信し、踏切制御装置からの踏切制御指令に対するしゃ断又は警報完了信号を受信して踏切制御パターンの消去を行い、踏切制御装置は、車上及び地上の無線装置を介して踏切制御指令を受信して踏切を制御し、しゃ断又は警報完了時にはしゃ断又は警報完了信号とを送信する踏切制御方法において、運転制御装置が、しゃ断又は警報完了信号を受信した場合に、列車の現在位置、現在速度から走行制御パターンに従って最大加速で走行したときの踏切までの到達時間が規定の時間を満足するか否かを判定し、満足しているときには即座に踏切制御パターンの消去を行い、満足していないときには不足する時間に応じた時素を確保した後に踏切制御パターンの消去を行うことを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の発明は、車上の運転制御装置及び無線装置と、地上の踏切制御装置及び無線装置とを用いて踏切制御を行うためのプログラムであって、運転制御装置は、列車の走行位置と速度とを検知し、列車の走行制御パターンを発生し、その走行制御パターンに従って列車を走行制御し、かつ踏切の位置を記憶し、列車が踏切に接近したときには、列車の走行位置と記憶している該踏切位置から該踏切の直前に列車を停止する踏切制御パターンを発生させ、車上及び地上の無線装置を介して踏切制御指令を送信し、踏切制御装置からの踏切制御指令に対するしゃ断又は警報完了信号を受信して踏切制御パターンの消去を行い、踏切制御装置は、車上及び地上の無線装置を介して踏切制御指令を受信して踏切を制御し、しゃ断又は警報完了時にはしゃ断又は警報完了信号とを送信するための各過程を複数のコンピュータを用いて実行するプログラムにおいて、運転制御装置が、しゃ断又は警報完了信号を受信した場合に、列車の現在位置、現在速度から走行制御パターンに従って最大加速で走行したときの踏切までの到達時間が規定の時間を満足するか否かを判定し、満足しているときには即座に踏切制御パターンの消去を行い、満足していないときには不足する時間に応じた時素を確保した後に踏切制御パターンの消去を行う過程を実行するための記述を含むことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の踏切制御システムの一実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の踏切制御システムを含む無線を利用した自動列車制御システムの基本構成を示すシステム図である。図１では、線路１０に沿って、踏切１１と、駅２０とが設けられている。線路１０には、駅２０の構内において分岐線１０１と分岐線１０２とが設けられている。線路１０と分岐線１０１との分岐点には転てつ機２０１が、分岐線１０１と分岐線１０２の分岐点には転てつ機２０２が設けられている。踏切１１は、警報機１１１、しゃ断かんとその駆動装置とからなるしゃ断機１１２、および、各部を制御したり、制御信号の送受信を行ったりする制御装置を備えて構成されている。踏切１１の制御装置は通信回線５０３に接続されている。この通信回線５０３は、通信回線群５０の一構成要素である。
【００１６】
上記の場合、線路１０の軌道上には１台の列車ＴＲａ（またはＴＲｂ）が走行（あるいは停車）している。列車ＴＲａはＡ地点に位置する状態を示していて、列車ＴＲｂは同一の列車ＴＲａが移動してＢ地点に位置する状態を示すものである。列車ＴＲａは、運転制御装置７１、無線装置７２等の制御系装置と、制御系装置によって制御されるブレーキ等の制御装置とを搭載している。
【００１７】
運転制御装置７１は、コンピュータとその周辺装置とから構成され、そのコンピュータ上で運転制御プログラムを実行することで、操作者（運転者）からの指示の入力や操作者に対する各種情報の表示と、各部の制御とを行う。運転制御装置７１は、ＲＯＭ等の記憶手段を備え、記憶手段内に線路１０やその分岐についての情報、複数の踏切１１の位置を示す情報等がデーターベース化され、車上データーベースとして記憶・管理されている。運転制御装置７１は、また、列車の走行位置および走行速度を検知する機能を有している。運転制御装置７１は、さらに、無線装置７２を介して、地上の無線装置３０との間で双方向の無線通信を行う機能を有している。
【００１８】
無線装置３０は、線路１０の近傍に設けられているアンテナ３０１を備え、線路１０に沿って複数、設けられている。無線装置３０は、通信回線５０２に接続されていて、地上の各装置から通信回線５０２を介して受信したデータを列車ＴＲａへ無線送信したり、列車ＴＲａから無線受信したデータを地上の各装置へ通信回線５０２を介して送信したりする。この通信回線５０２は、通信回線群５０の一構成要素である。
【００１９】
拠点装置４０は、線路１０に沿って複数設けられていて、コンピュータとその周辺装置とから構成され、そのコンピュータ上で拠点装置用の制御プログラムを実行することで作動する。拠点装置４０は、他の拠点装置４０、４０、…やシステム管理装置６０との間で相互に情報交換を行ったり、無線装置３０を介して列車ＴＲａとの間で制御情報を交換したり、踏切１１の制御を行ったりする。駅２０近傍に設けられている拠点装置４０は、駅２０の構内に設けられている転てつ機２０１、２０２等の制御を行う。拠点装置４０は、回線５０１を介して他の装置と接続されている。この通信回線５０１は、通信回線群５０の一構成要素である。
【００２０】
システム管理装置６０は、コンピュータと、コンピュータとその周辺装置とから構成され、そのコンピュータ上でシステム管理装置用の制御プログラムを実行することで作動する。システム管理装置６０は、通信回線５０４を介して、複数の拠点装置４０、４０、…、複数の無線装置３０、３０、３０、…、複数の踏切１１、１１、…と相互に通信可能であり、また複数の無線装置３０、３０、３０、…を介して、複数の列車ＴＲａ、…と情報の送受信が行えるようになっている。システム管理装置６０は、各列車や各装置の状態を検知して画面上に表示したり、操作者の操作に基づいて各装置に対して所定の制御信号を送信することで、線路１０上に在線する複数の列車ＴＲａ、…と各装置の管理を行うための機能を実現する。
【００２１】
なお、図１に示す実施の形態において、列車間隔に応じた速度制御の方法や駅構内における連動制御の方法については、上述した特許文献１や特許文献２に記載されているようにして行うことができる。
【００２２】
また、本発明の踏切制御装置は、少なくとも各１つの、列車ＴＲａ上の運転制御装置７１および無線装置７２と、踏切１１、無線装置３０、および拠点装置４０とから構成されているものとする。ただし、システム管理装置６０を含むものとしたり、無線装置３０と拠点装置４０とを一体にして構成したりするものも、本発明の踏切制御装置としてとらえることができる。
【００２３】
次に、図２を参照して、図１に示す実施の形態における踏切の制御の流れについて説明する。通常の走行状態において、列車ＴＲａ上の運転制御装置７１は、繰り返し、列車ＴＲａの走行位置と速度とを検知し、列車ＴＲａの走行制御パターンＰＴ（破線）を発生し、その走行制御パターンＰＴに従って、そのパターン内に速度が維持されるように列車を走行制御している。
【００２４】
運転制御装置７１は、踏切１１への接近に伴い、しゃ断（あるいは警報）が完了していない踏切１１に対し、車上データーベースを参照し、列車ＴＲａの走行位置に基づいて、当該踏切１１の直前に列車ＴＲａを停止させるための、踏切制御パターンＰＴＬ（実線）を生成するとともに、後述するステップＳ３において踏切１１に対して行う制御の時期を算出する（Ｓ１）。踏切制御パターンＰＴＬは、踏切１１毎に設定される値であって、線路１０上の各位置での速度制限値を表す曲線として作成される。
【００２５】
なお、図２では、各曲線を区別しやすくするため、走行制御パターンＰＴ、踏切制御パターンＰＴＬ、および後述する踏切制御算出用走行パターンＰＴＰの同一の最大値を上下にずらして示している。
【００２６】
次に、運転制御装置７１は、図３に示すように、現在の列車位置Ｐａ、速度Ｖａから、最大加速によって走行制御パターンＰＴで決まる許容最高速度で走行した場合の走行パターン（踏切制御算出用走行パターンＰＴＰ）を予測し、踏切１１までの到達時間（Ｔ１）と、踏切制御パターンＰＴＬまでの到達時間（Ｔ２）を所定の周期で繰り返し算出する（図２のステップＳ２）。
【００２７】
次に、列車ＴＲａが踏切１１にさらに接近して行き、時間Ｔ１、Ｔ２が、以下の条件アまたは条件イのいずれかを満たした時点で、運転制御装置７１は、拠点装置４０に対して、図１に示す無線装置７２、３０を介して、警報開始制御を要求する踏切のＩＤ情報（識別符号情報）を踏切制御指令として送信する（Ｓ３）。ここで、上述した規定の必要警報時間の一般的な値を示すと、しゃ断機降下時間としては、実施形態の場合、１５秒程度、しゃ断かん降下後に列車前頭が踏切に達するまでの時間は例えば２０秒程度なので、規定の必要警報時間としては３５秒程度となるが、踏切により必要な時間に設定される。
【００２８】
条件ア：「現在位置、現在速度から最大加速で走行した場合の当該踏切までの到達時間（Ｔ１）」≦「規定の必要警報時間」の場合（現在位置、現在速度から最大加速で走行した場合の規定の必要警報時間後の列車位置が、当該踏切位置以上となる場合）。
【００２９】
条件イ：「現在位置、現在速度から最大加速で走行した場合の踏切制御パターンＰＴＬまでの到達時間（Ｔ２）」≦「しゃ断機降下時間」の場合（現在位置、現在速度から最大加速で走行した場合に踏切制御パターンによる速度制限が開始される位置に列車が到達したときに、しゃ断機の降下が完了していない場合）。
【００３０】
なお、運転制御装置７１から拠点装置４０に対する警報開始制御を要求する踏切のＩＤ情報の送信は、複数の踏切１１、１１、…の配置によっては、連続して、あるいは拠点装置４０からの警報完了を示す返信を待たずに、随時行われる。
【００３１】
次に、拠点装置４０は、運転制御装置７１からの警報開始制御を要求する踏切制御指令を受信すると、その指令に基づき、当該踏切１１の警報開始制御を行う（Ｓ４）。拠点装置４０は、警報開始制御信号を踏切１１に送信する（Ｓ５）。踏切１１は、警報開始制御信号を受信すると、しゃ断機の降下制御を開始する（Ｓ６）。または、しゃ断機が無い、警報機のみの踏切では、警報開始制御信号を受信して、警報作動のみを開始する（Ｓ６）。ここで、しゃ断機が無い、警報機のみの踏切では、警報開始制御信号を受信して、警報を開始した時点で、必要な警報作動が完了したことになる。踏切１１は、しゃ断機の降下（あるいは警報）が完了すると、しゃ断完了信号（あるいは警報完了信号）を送信する（Ｓ７）。
【００３２】
拠点装置４０は、当該踏切１１のしゃ断（警報）完了を確認したら、運転制御装置７１にしゃ断完了情報（警報完了情報）として、しゃ断（警報）完了踏切のＩＤを送信する（Ｓ８）。ここで、しゃ断完了踏切が複数ある場合、当該列車ＴＲｂの現在位置と停止限界内（進行方向に位置する他の列車に衝突等しないための停止限界位置内）で連続してしゃ断が完了している踏切の最遠端の踏切ＩＤが運転制御装置７１に送信される。ここで、列車ＴＲｂは、列車ＴＲａが進行方向に走行した場合の異なる走行位置に位置する状態を示している。
【００３３】
運転制御装置７１は、拠点装置４０からのしゃ断（警報）完了済み踏切ＩＤの情報を受信すると、このとき警報制御要求踏切までの現在位置からの到達時間Ｔ１を再度算出する（Ｓ９）。そして、算出結果に基づいて以下の条件ウ、エによって、当該踏切１１に設定していた踏切制御パターンを解除する（Ｓ１０）。
【００３４】
条件ウ：「現在位置、現在速度から最大加速で走行した場合の当該踏切までの到達時間（Ｔ１）」＜「しゃ断かん降下後に列車前頭が踏切に到達するまでの規定時間（例えば２０秒（標準））」の場合は、（「しゃ断かん降下後に列車前頭が踏切に到達するまでの規定時間（例えば２０秒（標準））」から「現在位置、速度から最大加速で走行した場合の当該踏切までの到達時間（Ｔ１）」を減じた値）の時素を刻んで（時間遅延後に）路切制御パターンＰＴＬを解除する。
【００３５】
条件エ：「現在位置、現在速度から最大加速で走行した場合の当該踏切までの到達時間（Ｔ１）」≧「しゃ断かん降下後に列車前頭が踏切に到達するまでの時間（例えば２０秒（標準））」の場合は、即座に路切制御パターンＰＴＬを解除する。
【００３６】
当該踏切１１に対する路切制御パターンＰＴＬを解除した後は、他の踏切１１に対して設定された他の路切制御パターンＰＴＬによって速度制限が行われたり、あるいは走行制御パターンＰＴによって速度制限が行われたりする。
【００３７】
列車ＴＲｂがさらに進行し、列車ＴＲｃの地点、すなわち、踏切１１を通過した地点に位置したとき、運転制御装置７１は、列車位置情報として、列車ＴＲｃの位置を示す情報を送信する（Ｓ１１）。拠点装置４０は、列車位置情報を常時受信し、列車ＴＲｃの列車位置と、踏切１１の位置とを比較する（Ｓ１２）。そして、比較結果に基づいて、列車ＴＲｃの列車位置が踏切１１の位置を越えたと判定された場合には、踏切１１に対する警報停止制御が行われ、警報停止制御信号が送信される（Ｓ１３）。踏切１１は、警報停止制御信号を受信すると、しゃ断機を上昇させるとともに、警報作動を終了させる（Ｓ１４）。
【００３８】
以上の処理によって本実施の形態では、車上の運転制御装置７１において、踏切１１のしゃ断が完了した時点で即座に踏切制御パターンＰＴＬが解除（消去）されないようにしている。つまり、踏切１１のしゃ断完了情報を受信した場合には、その時点の列車位置と速度とに基づいて最大加速および許容最大速度で走行したときの踏切までの到達時間を算出する。その算出した踏切までの到達時間が、しゃ断かん降下後に列車前頭が踏切に到達するまでの規定時間を満たしていない場合には、その規定時間を満足するのに十分な時素を確保した上で踏切制御パターンＰＴＬを解除を行うようにしている。これによって、踏切制御において、必要警報時間（既定値）が常に確保されるようになった。
【００３９】
次に、図４〜図６を参照して、図１および図２を参照して説明した実施の形態の具体的な動作例について説明する。図４〜図６において図１および図２と同一の構成には同一の参照符号を付けている。図４は列車ＴＲ１が駅２０の構内に停止している場合、図５は列車ＴＲ１に対して新たに駅２０を越える進路が設定された場合、そして、図６は列車ＴＲ１が走行を開始し、踏切１１に接近した場合を示している。図４〜図６に示す例において、踏切１１は駅２０に近接している。この場合、駅２０に停止している列車ＴＲ１に対して進路設定がなされた場合には、直ちに上記条件アが満たされるもの、すなわち、停止位置から最大加速で走行した場合の規定の必要警報時間（例えば３５秒）後の列車位置が、踏切１１の位置を越えるものであるとする。
【００４０】
図４において、停止目標位置ＲＳは駅２０の構内にあり、列車ＴＲ１は駅２０の線路１０３上に停止している。この場合、列車ＴＲ１は、停止目標位置ＲＳを越える進路についての経路情報をまだ受信していない。したがって、停止目標位置ＲＳより先に位置する踏切１１等の検索はまだ行われていない。
【００４１】
その後、転てつ機２０１の設定完了等の条件が整うと、拠点装置４０から無線装置３０を介して列車ＴＲ１に対して踏切１１等を含む線路１０を進路とする経路情報が送信される（図５）。ここで、進路設定がなされるので、後経路内の踏切検索が行われる。この場合、列車ＴＲ１の運転制御装置は、踏切１１に対し、最大加速によって走行制御パターンＰＴで決まる許容最高速度で走行した場合の踏切制御算出用走行パターンＰＴＰを予測し、踏切１１までの到達時間（Ｔ１）と、踏切制御パターンＰＴＬまでの到達時間（Ｔ２）を算出する。この例では、算出した時間Ｔ１が上記の条件アを満たすとしているので、列車ＴＲ１の運転制御装置は、拠点装置４０に対し、無線装置３０を介して、警報開始制御を要求する踏切１１のＩＤ情報を踏切制御指令として送信する。そして、拠点装置４０は、踏切１１の警報制御を開始する。
【００４２】
なお、本システムが適用される無線を利用した自動列車制御システムでは、信号と踏切が分離して制御されるので、進路設定後は直ちに列車の出発が可能である。すなわち、信号機を現示するための時素は設定されない。
【００４３】
図６に示すように、走行を開始すると、列車ＴＲ１は、図５の踏切制御算出用走行パターンＰＴＰに示すような走行曲線（実線で示した実際の走行曲線）で走行して行く。踏切１１のしゃ断機の降下が完了し、しゃ断完了が確認されると、拠点装置４０は、しゃ断完了情報を、列車ＴＲ１に対して送信する。列車ＴＲ１の運転制御装置は、踏切しゃ断完了情報受信後、再度現在位置からの踏切１１までの到達時間Ｔ１を算出する。再度計算した到達時間Ｔ１が、規定されたしゃ断かん降下後に列車前頭が踏切に達するまでの時間（例えば２０秒）に対し不足する場合、不足する時間分踏切制御パターンＰＴＬの消去を遅らせる。そして、不足時間を確保した後、踏切制御パターンＰＴＬが消去される。
【００４４】
一方、図７に示す従来の技術のように、列車ＴＲ１０が、拠点装置４００からしゃ断完了情報を受信後に、直ちに踏切制御パターンＰＴＬを消去したとすると、踏切しゃ断完了後、列車ＴＲ１０が踏切１１に到達するまでに確保しなければならない時間が確保できない場合が発生する。
【００４５】
以上のように、本実施の形態によれば、不足する時間に応じた時素を確保した後に踏切制御パターンの消去が行われるので、規定された必要警報時間を常に確保することができる。
【００４６】
なお、本発明の実施の形態は上記のものに限定されることなく、例えば、運転制御装置の処理内容の一部を拠点装置で行うようにしたり、あるいは、システム管理装置においてそれらの処理内容を単独でもしくは重複して行ったりする等の変更が適宜可能である。また、運転制御装置、拠点装置、およびシステム管理装置のコンピュータで実行されるプログラムの全部または一部はコンピュータ読み取り可能な記録媒体あるいは通信回線を介して頒布することが可能である。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、運転制御装置が、しゃ断又は警報完了信号を受信した場合に、列車の現在位置、現在速度から走行制御パターンに従って最大加速で走行したときの踏切までの到達時間が規定の時間を満足するか否かを判定し、満足しているときには即座に踏切制御パターンの消去を行い、満足していないときには不足する時間に応じた時素を確保した後に踏切制御パターンの消去を行うようにしたので、規定された必要警報時間を常に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による踏切制御システムの一実施の形態の基本構成を示す構成図である。
【図２】図１に示す実施の形態における制御の流れを示すシステム図である。
【図３】図１および図２に示す実施の形態における処理過程を説明するための説明図である。
【図４】図１および図２に示す実施の形態の動作例（駅構内に列車が停止している場合）を説明するための説明図である。
【図５】図１および図２に示す実施の形態の動作例（列車が走行可能な状態となった場合）を説明するための説明図である。
【図６】図１および図２に示す実施の形態の動作例（走行開始後に遮断完了情報を受信した場合）を説明するための説明図である。
【図７】従来のシステムにおける動作例（走行開始後に遮断完了情報を受信した場合）を説明するための説明図である。
【符号の説明】
ＴＲａ〜ＴＲｃ、ＴＲ１：列車
１０：線路
１１：踏切
２０：駅
３０、７２：無線装置
４０：拠点装置
６０：システム管理装置
７１：運転制御装置
ＰＴ：走行制御パターン
ＰＴＬ：踏切制御パターン
ＰＴＰ：踏切制御算出用走行パターン
Claims (5)
- 車上の運転制御装置及び無線装置と、地上の踏切制御装置及び無線装置とを有する踏切制御システムであって、
運転制御装置は、列車の走行位置と速度とを検知し、列車の走行制御パターンを発生し、その走行制御パターンに従って列車を走行制御し、かつ踏切の位置を記憶し、列車が踏切に接近したときには、列車の走行位置と記憶している該踏切位置から該踏切の直前に列車を停止する踏切制御パターンを発生させ、車上及び地上の無線装置を介して踏切制御指令を送信し、踏切制御装置からの踏切制御指令に対するしゃ断又は警報完了信号を受信して踏切制御パターンの消去を行い、踏切制御装置は、車上及び地上の無線装置を介して踏切制御指令を受信して踏切を制御し、しゃ断又は警報完了時にはしゃ断又は警報完了信号とを送信する踏切制御システムにおいて、
運転制御装置が、しゃ断又は警報完了信号を受信した場合に、列車の現在位置、現在速度から走行制御パターンに従って最大加速で走行したときの踏切までの到達時間が規定の時間を満足するか否かを判定し、満足しているときには即座に踏切制御パターンの消去を行い、満足していないときには不足する時間に応じた時素を確保した後に踏切制御パターンの消去を行う
ことを特徴とする踏切制御システム。 - 前記規定の時間が、しゃ断かん降下後に列車前頭が踏切に到達するまでに確保すべきあらかじめ決められた時間であることを特徴とする請求項１記載の踏切制御システム。
- 前記踏切制御指令が送信される条件が、列車の現在位置、現在速度から最大加速で走行した場合の当該踏切までの到達時間が規定の必要警報時間以下のとき、又は、現在位置、現在速度から最大加速で走行した場合の踏切制御パターンまでの到達時間がしゃ断機降下時間以下のときであることを特徴とする請求項１又は２記載の踏切制御システム。
- 車上の運転制御装置及び無線装置と、地上の踏切制御装置及び無線装置とを用いた踏切制御方法であって、
運転制御装置は、列車の走行位置と速度とを検知し、列車の走行制御パターンを発生し、その走行制御パターンに従って列車を走行制御し、かつ踏切の位置を記憶し、列車が踏切に接近したときには、列車の走行位置と記憶している該踏切位置から該踏切の直前に列車を停止する踏切制御パターンを発生させ、車上及び地上の無線装置を介して踏切制御指令を送信し、踏切制御装置からの踏切制御指令に対するしゃ断又は警報完了信号を受信して踏切制御パターンの消去を行い、踏切制御装置は、車上及び地上の無線装置を介して踏切制御指令を受信して踏切を制御し、しゃ断又は警報完了時にはしゃ断又は警報完了信号とを送信する踏切制御方法において、
運転制御装置が、しゃ断又は警報完了信号を受信した場合に、列車の現在位置、現在速度から走行制御パターンに従って最大加速で走行したときの踏切までの到達時間が規定の時間を満足するか否かを判定し、満足しているときには即座に踏切制御パターンの消去を行い、満足していないときには不足する時間に応じた時素を確保した後に踏切制御パターンの消去を行う
ことを特徴とする踏切制御システム。 - 車上の運転制御装置及び無線装置と、地上の踏切制御装置及び無線装置とを用いて踏切制御を行うためのプログラムであって、
運転制御装置は、列車の走行位置と速度とを検知し、列車の走行制御パターンを発生し、その走行制御パターンに従って列車を走行制御し、かつ踏切の位置を記憶し、列車が踏切に接近したときには、列車の走行位置と記憶している該踏切位置から該踏切の直前に列車を停止する踏切制御パターンを発生させ、車上及び地上の無線装置を介して踏切制御指令を送信し、踏切制御装置からの踏切制御指令に対するしゃ断又は警報完了信号を受信して踏切制御パターンの消去を行い、踏切制御装置は、車上及び地上の無線装置を介して踏切制御指令を受信して踏切を制御し、しゃ断又は警報完了時にはしゃ断又は警報完了信号とを送信するための各過程を複数のコンピュータを用いて実行するプログラムにおいて、
運転制御装置が、しゃ断又は警報完了信号を受信した場合に、列車の現在位置、現在速度から走行制御パターンに従って最大加速で走行したときの踏切までの到達時間が規定の時間を満足するか否かを判定し、満足しているときには即座に踏切制御パターンの消去を行い、満足していないときには不足する時間に応じた時素を確保した後に踏切制御パターンの消去を行う過程を実行するための記述を含む
ことを特徴とする踏切制御プログラム。
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