JP2005047348A - 自動列車運転装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 自動列車運転装置（ＡＴＯ）において、ループ状の路線の入口を逆方向に進行する際の逆方向設定を自動的に行えるようにする。
【解決手段】 所定の軌道を走行する列車がその軌道の正方向及び逆方向に分岐する所定の分岐点手前の所定位置において、地上側から送出されてくる正方向又は逆方向を示す所定の方向設定情報を入力する入力手段と、正方向を示す所定の方向設定情報を入力したときに前記列車に搭載されている一方のエンド運転台装置を正方向モードに設定し、逆方向を示す所定の方向設定情報を入力したときに前記列車に搭載されている一方のエンド運転台装置を逆方向モードに設定する設定手段とを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動列車運転装置に係り、特に、路線の端部がループ状に形成されているときに好適な自動列車運転装置に関する。

近年、列車制御機器の高性能，高精度化に伴って列車（本発明で列車というときは、鉄輪列車及びゴムタイヤ都市型軽量列車を含んでいる。）を自動的に運転制御する自動列車運転装置、いわゆるＡＴＯが普及してきている（特許文献１参照）。

従来の自動列車運転装置の概要を図４の路線図を用いて説明する。この図４の路線図は、甲駅を中心に示されている。この甲駅では、優等列車の通過や利用者（旅客）の利便向上等のために、必要に応じて上りの列車イ（以下、上り列車として説明するときもある。）及び下りの列車ロ（以下、下り列車として説明するときもある。）が共に甲駅の中線（甲駅のホームＨ1 ，Ｈ2 間に位置する線路）に停車できるように運用されている。

上り列車イ及び下り列車ロには、共に車上装置として１エンド運転台装置（以下、「１ＥＮＤ装置」という。）１ａと２エンド運転台装置（以下、「２ＥＮＤ装置」という。）１ｂがそれぞれ搭載されている。上り列車イ及び下り列車ロの車上装置の構成は同一なので、上り列車イを例に説明すると、列車イの１ＥＮＤ装置１ａは、列車イの上り方向の車両先頭下部（図４においては、列車イの右側の先頭下部）に設けられている車上子（車上アンテナ）２ａを介して後述する地上子とデータ授受を行えるように構成され、他方、２ＥＮＤ装置１ｂは、上記車上子２ａと反対側の車両先頭下部（図４においては、列車イの左側の先頭下部）に設けられている車上子２ｂを介して地上子とデータ授受を行えるように構成されている。

図４中、黒塗りの三角形で示される地上子Ｐ0 〜Ｐ3 は、上り列車イの走行する軌道（線路）所定位置に所定の間隔を保って設けられており、他方、白抜きの三角形で示される地上子Ｐ10〜Ｐ13は、下り列車ロの走行する軌道の所定位置に所定の間隔を保って設けられている。これら地上子Ｐ0 〜Ｐ3 ，Ｐ10〜Ｐ13のうち、Ｐ0 ，Ｐ2 ，Ｐ3 、Ｐ10，Ｐ12，Ｐ13は、甲駅の中線に沿って設けられ、地上子Ｐ0 は上り列車イの甲駅における停車位置を示す地上子として用いられ、地上子Ｐ10は下り列車ロの甲駅における停車位置を示す地上子として用いられている。

上記構成からなる自動列車運転装置において、上り列車イは、１ＥＮＤ装置１ａの電源がＯＮとされ（列車イの２ＥＮＤ装置１ｂの電源はＯＦＦとされている。）、その列車イの車上子２ａを介して各地上子Ｐ0 〜Ｐ3 との間でデータ授受を行って自動運転される。すなわち、列車イは、各地上子Ｐ0 〜Ｐ3 から上り方向用の地上子である旨の所定の方向情報、位置情報、前方列車位置情報等の所定の地上情報、列車イに搭載されている速度発電機（図示せず）等からの所定の検出情報及び１ＥＮＤ装置１ａのメモリ（図示せず）に予め記憶されているデータに基づいて甲駅の中線の所定位置に停車後、出発するように運転制御される。そして、上り列車イが上り路線の後端（図４において図示しない右端）に到着した後は、その列車イは、下り列車として使用され、この場合は、列車イの２ＥＮＤ装置１ｂの電源がＯＮとされ、１ＥＮＤ装置１ａの電源がＯＦＦとされる。

他方、下り列車ロは、２ＥＮＤ装置１ｂの電源がＯＮとされ（列車ロの１ＥＮＤ装置１ａの電源はＯＦＦとされている。）、その列車ロの車上子２ａを介して各地上子Ｐ11〜Ｐ13との間でデータ授受を行って自動運転される。すなわち、列車ロは、各地上子Ｐ11〜Ｐ13から下り方向用の地上子である旨の所定の方向情報、位置情報、前方列車位置情報等の所定の地上情報、列車ロに搭載されている速度発電機（図示せず）等からの所定の検出情報及び２ＥＮＤ装置１ｂのメモリ（図示せず）に予め記憶されているデータに基づいて甲駅の中線の所定位置に停車後、出発するように運転制御される。そして、下り列車ロが下り路線の後端（図４において図示しない左端）に到着した後は、その列車ロは、上り列車として使用され、この場合は、列車ロの１ＥＮＤ装置１ａの電源がＯＮとされ、２ＥＮＤ装置１ｂの電源がＯＦＦとされる。

上述のように、上記地上子Ｐ0 〜Ｐ3 から車上への情報中には、上りの運転方向を示す所定の情報（上りの運転方向ビット）が含まれており、また、上記地上子Ｐ10〜Ｐ13から車上への情報中には、下りの運転方向ビットが含まれているので、車上でこれら運転方向ビットを照合することにより、甲駅においては、甲駅の中線を上り列車イ及び下り列車ロが共に自動運転を行うことができる。
特開昭６１−２３６３１０号公報

ところで、路線の端部がループ状を呈しているときの自動列車運転装置においては、列車がそのループ状の路線を通過したときに上り列車が下り列車となり、又は下り列車が上り列車となるので、ＥＮＤ装置の切換えを行うことなく運転を継続することができるため、列車の運行を早めるためなどの理由によりループ状の路線の入口部に設けられる短絡線（バイパス）を運転しようとする場合、地上子から車上に向けて送信される情報に含まれる運転方向ビットを判別することができないという不都合が発生してしまう。

後に本発明の説明で用いる図１の路線図を用いてさらに説明すると、この図１の路線図は、Ａ線及びＢ線からなり、これら路線の端部がループ状の路線Ｒ（以下、この路線をループＲとして説明する。）に形成されている。そして、ここでは、このループＲを列車が反時計方向に走行する方向を正方向とし、列車が時計方向に走行する方向を逆方向とされている。また、このループＲの正方向における入口部には甲駅が設けられており、さらに、ループＲの正方向における出口近くに乙駅が設けられている。なお、このループＲ内には、図示しないが列車の車庫等が設けられており、ループＲ上には、乙駅以外にも駅が設けられることがあるが、ここでは、説明を簡単にするために乙駅のみが示されている。

上記図１に示される路線図において、通常、列車イは、２ＥＮＤ装置１ｂを用いてＡ線、ループＲ及びＢ線の順に、つまり正方向（図１の実線で示される方向）に走行するが、ラッシュアワーなどのように、甲駅に到着した列車イを可能な限り早く乙駅に回送してその乙駅からＢ線方向へ出発させる必要がある場合がある。このため、ループＲの入口部には、短絡線（バイパス）Ｒ′が設けられている。したがって、列車イは、短絡線Ｒ′を走行することにより、ループＲを経由するときよりも早く乙駅に到着することができる。

ところで、列車イが甲駅から乙駅に短絡線Ｒ′を経由して走行するには、列車イの運転方向は正方向から逆方向（図１の鎖線で示される方向）に走行するので、車上（列車イ）は、地上側から逆方向に走行するための運転方向ビットの情報を受信する必要がある。このため、甲駅から短絡線Ｒ′を経由して乙駅に向けて走行するには、列車イの２ＥＮＤ装置１ｂの運転方向ビットを正方向から逆方向に切換える必要がある。この運転方向ビットの切換えを甲駅の出発に先立って運転士が手動設定するようにすることも考えられるが、このような手動設定では、誤扱いや設定忘れが予測されるので、列車の自動運転装置には好ましい方式とは言えない。

そこで、本発明は、ループの入口部に設けられる短絡線を逆方向に走行するに際しての運転方向ビットの切換えを自動的に行えるようにした自動列車運転装置を提供することを目的としている。

本発明に係る自動列車運転装置は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、所定の軌道を走行する列車がその軌道の正方向及び逆方向に分岐する所定の分岐点手前の所定位置において、地上側から送出されてくる正方向又は逆方向を示す所定の方向設定情報を入力する入力手段と、正方向を示す所定の方向設定情報を入力したときに前記列車に搭載されている一方のエンド装置を正方向モードに設定し、逆方向を示す所定の方向設定情報を入力したときに前記列車に搭載されている一方のエンド装置を逆方向モードに設定する設定手段と、を有することを特徴としている。
本発明の請求項２に記載の自動列車運転装置は、所定の軌道の正方向の路線形態は、ループ状を呈し、その所定の軌道の逆方向の路線形態は、そのループ状の路線を短絡するものであることを特徴としている。

本発明の請求項１に記載の自動列車運転装置は、地上側から送出されてくる正方向又は逆方向を示す所定の方向設定情報を入力する入力手段と、正方向を示す所定の方向設定情報を入力したときに列車に搭載されている一方のエンド装置を正方向モードに設定し、逆方向を示す所定の方向設定情報を入力したときに前記列車に搭載されている一方のエンド装置を逆方向モードに設定する設定手段とを有するので、方向設定を自動的に行うことができ、誤設定や設定忘れ等の不都合を未然に防止することができる。
本発明の請求項２に記載の自動列車運転装置は、所定の軌道の正方向の路線形態はループ状を呈し、その所定の軌道の逆方向の路線形態はそのループ状の路線を短絡するので、ループ状の路線における自動運転を効果的に行うことができる。

以下、本発明に係る自動列車運転装置を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る自動列車運転装置を適用した路線図である。この路線図については、上記発明が解決しようとする課題の項でも説明してあるので、その項で説明した以外の部分について説明する。

図１の路線図において、ループＲの反対側の図示しない部分もループに形成されている。したがって、この図１に示される路線は全体としても一つのループ状を呈し、この図１に示される路線は、全体の路線の内回り路線の一部を示している。なお、図１の路線図においてループＲの反対側の図示しない部分の路線形態は、折返し運転される場合でもよい。この場合は、当然、折返し運転時に１ＥＮＤ装置１ａと２ＥＮＤ装置１ｂとの選択処理が行われる。

図１中、黒塗りの三角形で示される地上子Ｐ0 〜Ｐ3 ，Ｐ0 ′〜Ｐ3 ′は、列車イが正方向に走行するときに用いられ、これら地上子Ｐ0 〜Ｐ3 ，Ｐ0 ′〜Ｐ3 ′のうち、地上子Ｐ0 〜Ｐ3 は甲駅用として、また、地上子Ｐ0 ′〜Ｐ3 ′は乙駅用として示されている。そして、地上子Ｐ0 は、甲駅の停車位置用として、さらに、地上子Ｐ0 ′は、乙駅の停車位置用として示され、これら地上子Ｐ0 ，Ｐ0 ′は、有電源型の地上子でそれぞれ構成されている。これら正方向用の地上子Ｐ0 〜Ｐ3 ，Ｐ0 ′〜Ｐ3 ′からは、車上に向けて送信される位置情報等からなる地上情報中に、運転方向が正方向である旨を示す所定の運転方向情報、すなわち、正方向を示す運転方向ビットが含まれている。

図１中、白抜きの三角形で示される地上子Ｐ10〜Ｐ13は、列車イが短絡線Ｒ′を介してループＲを乙駅まで逆方向に走行するときに用いられ、これら地上子Ｐ10〜Ｐ13のうち、地上子Ｐ10は、列車イが乙駅に停車するときの停車位置を示す地上子として用いられる。これら逆方向用の地上子Ｐ10〜Ｐ13からは、車上に向けて送信される情報中には、位置情報等からなる地上情報中に運転方向が逆方向である旨を示す所定の運転方向情報、すなわち、逆方向を示す運転方向ビットが含まれている。

図１中、３は図示しない中継器（ＲＰ）（後述する図２参照）を介して有電源型の地上子Ｐ0 に接続されているＡＴＯ符号処理器（ＥＣ）であり、このＡＴＯ符号処理器３には、連動装置４から進路開通情報が入力されるように構成されている。もちろん、このＡＴＯ符号処理器３には、周知のＡＴＯ符号処理器と同様に、信号機の現示情報等の地上から車上へ送出するための情報（データ）も入力されるように構成されている。

地上子Ｐ0 ，Ｐ10にもＡＴＯ符号処理器が接続されているが、本発明の説明に直接関係しないので省略されている。また、その他の地上子Ｐ1 〜Ｐ3 ，Ｐ1 ′〜Ｐ3 ′，Ｐ11〜Ｐ13は車上から電力波を受けて駆動され、車上に対して運転方向ビットを含んだ位置情報を車上に送信できるように構成されている。もちろん、これら地上子Ｐ1 〜Ｐ3 ，Ｐ1 ′〜Ｐ3 ′，Ｐ11〜Ｐ13も有電源型とすることも可能である。

図２は、Ａ線を走行してきた列車イが甲駅に到着した状態を示す詳細図である。この図２において、５は、地上子Ｐ0 とＡＴＯ符号処理器３とを接続する中継器（ＲＰ）であって、２ＥＮＤ装置１ｂから車上子２ｂを介して送出されてきた列車番号等の所定の車上情報を復調処理してＡＴＯ符号処理器３に送出するとともに、ＡＴＯ符号処理器３から送信されてきた信号機の現示情報や進路開通情報等の所定の地上情報を変調処理して車上（列車イ）に向けて送出できるように構成されている。

図２に示される１ＥＮＤ装置１ａ及び２ＥＮＤ装置１ｂは、周知の１ＥＮＤ装置及び２ＥＮＤ装置とそれぞれ同様に構成されていて、車上子２ａ，２ｂを接続した送受信回路１０ａ，１０ｂをそれぞれ有しているとともに、地上側から得た情報、自列車（列車イ）で検出した情報及び予め自列車に記憶されている情報を基に演算処理し、ブレーキ制御信号や力行制御信号等の所定の列車制御信号を出力する制御回路１１ａ，１１ｂがそれぞれ設けられている。

この図２及び上記図１においては、列車イが正方向（図２において左側に向いた方向）に進行しているので、２ＥＮＤ装置１ｂの電源がＯＮ（投入）され、１ＥＮＤ装置１ａの電源がＯＦＦ（落下）されている。なお、この列車イが後述するように甲駅から短絡線Ｒ′を経由して乙駅に回送され、その乙駅から出発するときは、１ＥＮＤ装置１ａの電源がＯＮとされ、２ＥＮＤ装置１ｂの電源がＯＦＦとされる。

以下、図３のフローチャート及び上記図１，図２を用いて制御動作について説明する。今、列車イがＡ線を正方向（図３では正規方向）に走行して甲駅に向けて進行しているものとする。この走行において、２ＥＮＤ装置１ｂの車上子２ｂが地上子Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 に、順次、接近してそれぞれ電磁結合されると、それら地上子Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 から位置情報を得て地上子Ｐ0 の位置を停車目標点とした速度照査パターンが制御回路１１ｂで作成される。そして、列車イは、その作成された速度照査パターンにより列車イの車上子２ｂが地上子Ｐ0 と電磁結合する位置に停車される。したがって、制御回路１１ｂは、地上子Ｐ0 から送出されているその列車イがループＲを経由して乙駅へ進行すべきか、つまり、正方向へ進入すべきか、又は、短絡線（バイパス）Ｒ′を介して逆方向（図３では逆線方向）に進入して乙駅へ向かうかの情報、すなわち、連動装置４からの進路開通情報が受信される（ステップ１００。以下、ステップを「Ｓ」とする。）。

進路開通情報がループＲを経由して乙駅へ正方向で進入するものであるときは（Ｓ１０２ＹＥＳ（肯定））、制御回路１１ｂの図示しないメモリへ列車イが正方向へ進行する旨の所定の情報（データ）がそのまま記憶され、２ＥＮＤ装置１ｂは、正方向モードに設定される（Ｓ１０４）。したがって、列車イは、以後、車上子２ｂが逆方向用の地上子（図１の例では、Ｐ10〜Ｐ13）と接近して地上から情報が得られてもその情報は無視される。

列車イの車上装置（２ＥＮＤ装置１ｂ）は、記憶したデータ（地上からの方向情報）を地上側に送り、地上側では車上側から送られてきたデータを照合し、その照合が正しいときに車上に向けて出発信号が与えられる。列車イに対して地上子Ｐ0 を介して出発信号が与えられると、列車イは、ループＲを介して乙駅に向けての走行が開始される。その走行の途中において、車上子２ｂが地上子Ｐ1 ′，Ｐ2 ′，Ｐ3 ′に接近すると、これら地上子Ｐ1 ′，Ｐ2 ′，Ｐ3 ′からは、正方向用の地上子である旨の情報と位置情報がそれぞれ含まれているので、それら地上子Ｐ1 ′，Ｐ2 ′，Ｐ3 ′を通過する毎に速度照査パターンの位置補正をしながら列車イの走行制御が行われる。そして、列車イの車上子ａが地上子Ｐ0 ′と電磁結合する位置に列車イが停車させられる（Ｓ１０６肯定、Ｓ１０８）。

他方、列車イが車上子２ｂを介して得た地上からの進路開通情報が短絡線（バイパス）Ｒ′を経由して乙駅へ逆方向に進入するものであるときは（Ｓ１０２ＮＯ（否定））、制御回路１１ｂの図示しないメモリへ列車イが逆方向へ進行する旨の所定の情報（データ）が記憶されて、２ＥＮＤ装置１ｂは、逆方向モードに設定される（Ｓ１１０）。したがって、列車イは、以後、車上子２ｂが正方向用の地上子（図１の例では、Ｐ0 ′，Ｐ2 ′，Ｐ3 ′）と接近して地上から情報が得られてもその情報は無視される。

列車イに対して地上子Ｐ0 を介して出発信号が与えられると、列車イは、短絡線Ｒ′を介して乙駅に向けて走行し、その走行の途中において、車上子２ｂが地上子Ｐ11，Ｐ12，Ｐ13に接近すると、これら地上子Ｐ11，Ｐ12，Ｐ13からは、正方向用の地上子である旨の情報と位置情報がそれぞれ含まれているので、それら地上子Ｐ11，Ｐ12，Ｐ13を通過する毎に速度照査パターンの位置補正をしながら列車イの走行制御が行われる。そして、列車イの車上子ａが地上子Ｐ10と電磁結合する位置に列車イが停車させられる（Ｓ１１２肯定、Ｓ１１４）。

乙駅に停車した列車イは、２ＥＮＤ装置１ｂの電源がＯＦＦとされるとともに、１ＥＮＤ装置１ａの電源がＯＮとされる。そして、その１ＥＮＤ装置１ａが地上子Ｐ0 ′から車上子２ａを介して出発信号を受信すると、列車イは、Ｂ線に向けて走行が開始される（図３のフローチャートでは省略）。

本発明に係る列車自動運転装置を適用した路線図である。 列車イが甲駅に停車している状態の詳細図である。 制御動作を示すフローチャートである。 列車自動運転装置の概略構成を示す説明図である。

符号の説明

イ 列車
１ａ １ＥＮＤ装置
１ｂ ２ＥＮＤ装置
２ａ，２ｂ 車上子
３ ＡＴＯ符号処理器
４ 連動装置
５ 中継器
Ｐ0 〜Ｐ3 ，Ｐ0 ′〜Ｐ3 ′，Ｐ10〜Ｐ13 地上子
Ｒ ループ
Ｒ′ 短絡線

Claims (2)

1. 所定の軌道を走行する列車がその軌道の正方向及び逆方向に分岐する所定の分岐点手前の所定位置において、地上側から送出されてくる正方向又は逆方向を示す所定の方向設定情報を入力する入力手段と、
   正方向を示す所定の方向設定情報を入力したときに前記列車に搭載されている一方のエンド運転台装置を正方向モードに設定し、逆方向を示す所定の方向設定情報を入力したときに前記列車に搭載されている一方のエンド運転台装置を逆方向モードに設定する設定手段と、
   を有することを特徴とする自動列車運転装置。
2. 請求項１に記載の自動列車運転装置において、所定の軌道の正方向の路線形態は、ループ状を呈し、その所定の軌道の逆方向の路線形態は、そのループ状の路線を短絡するものであることを特徴とする自動列車運転装置。

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