JP2008187761A - 列車制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、先行列車の遅れによる加速と減速の繰り返しを抑制し、列車の乗り心地を改善できる列車制御装置を提供するものである。
【解決手段】列車の速度を検知する速度検知手段と、列車の位置を検知する位置検知手段と、速度制限情報を受信する速度制限情報受信手段と、恒久速度制限情報を保持する路線情報データベースと列車速度が制限速度を超過したときにブレーキ指令を駆動／制動装置に出力するＡＴＣ装置とを有し、前記列車制御装置では、速度制限情報受信手段によって受信した速度制限と当該位置における恒久速度制限を比較し、速度制限情報受信手段によって受信した速度制限の方が低かった場合、速度制限情報受信手段によって受信している速度制限よりも低い力行カット速度を設定し、列車速度が力行カット速度を超過している場合には力行指令をカットする手段を備えたことを特徴とする列車制御装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、列車制御装置に関する。

列車の駆動／制動装置を制御し、制限速度に応じて列車速度を調整する列車制御装置として、多段ブレーキ制御ＡＴＣ（または階段ブレーキ制御ＡＴＣ）がある。多段ブレーキ制御ＡＴＣでは、ＡＴＣ地上装置からレールを介して得られる制限速度情報と、速度発電機のパルス情報などから求められる列車速度を比較し、列車速度が制限速度を超過している場合、列車の駆動／制動装置に常用最大ブレーキ指令を出力し、列車速度が制限速度を下回るように制御する。また、このような多段ブレーキ制御ＡＴＣの下で動作するＡＴＯ装置は、ＡＴＣの制限速度を超えない範囲で設定された目標速度パターンと列車速度を比較して力行／ブレーキ指令を演算し、列車の駆動／制動装置に与えることで列車の速度を調整し、列車の自動運転を行う。ＡＴＯ装置は、路線の勾配や曲線に応じて設定される恒久速度制限情報を持っており、恒久速度制限に応じた目標パターンを作成するようになっている。
特開平６−２８４５１９号公報

しかしながら、朝夕のラッシュ時など列車の運転が高密度になると、列車同士の間隔が短くなり、先行列車が遅延すると後続の列車はさらに先行列車に接近する。ＡＴＣのシステムでは、列車同士の衝突防止のため、先行列車の直後には後続列車が進入できない範囲があり、距離が離れるにしたがって制限速度が徐々に上がるような信号条件となっている。すなわち、先行列車に近い区間では恒久速度制限よりも低い制限速度となっている。従って、先行列車に近づきすぎると、この低い制限速度に抵触してＡＴＣブレーキがかかる。従来型の多段ブレーキ制御ＡＴＣでは、列車は在線位置の制限速度をＡＴＣ信号によって知ることができるが、先行列車の遅延によって先方の閉塞区間の制限速度が下がっているかどうかはわからない。

また、在線位置における信号が停止信号（制限速度ゼロ）でなければ出発はできるが、先行列車が止まっていると、次の閉塞区間では停止信号になっているので次の区間に列車が進入するとＡＴＣブレーキがかかる。

このような状態で、先行列車が次の区間に入ると、また在線位置の制限速度が上がるので出発加速するが、次の閉塞区間に入るとまた停止信号になっていてＡＴＣブレーキがかかる。このように列車が密に走行している状態で先行列車に遅れが生じると、後続列車は短い時間で加速と減速を繰り返すために乗り心地が悪くなる。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、先行列車の遅れによる加速と減速の繰り返しを抑制し、列車の乗り心地を改善できる列車制御装置を提供するものである。

上記課題は、列車の速度を検知する速度検知手段と、列車の位置を検知する位置検知手段と、先行列車の位置に応じて変化する速度制限情報を受信する速度制限情報受信手段と、路線上の位置に対する恒久速度制限情報を保持する路線情報データベースと、列車速度が制限速度を超過したときにブレーキ指令を駆動／制動装置に出力するＡＴＣ装置とを有し、速度制限情報受信手段によって受信した速度制限と当該位置における恒久速度制限を比較し、速度制限情報受信手段によって受信した速度制限の方が低かった場合、速度制限情報受信手段によって受信している速度制限よりも低い力行カット速度を設定し、列車速度が力行カット速度を超過している場合には力行指令をカットする手段を備えたことにより達成することが出来る。

上記課題は、列車の速度を検知する速度検知手段と、先行列車の位置に応じて変化する速度制限情報を受信する速度制限情報受信手段と、列車速度が制限速度を超過したときにブレーキ指令を駆動／制動装置に出力するＡＴＣ装置とを有し、ＡＴＣブレーキが動作した場合に、速度制限情報受信手段によって受信している速度制限よりも低い力行カット速度をマスコンに設定し、列車速度が力行カット速度を超過している場合には力行指令をカットするようにしたことにより達成することが出来る。

本発明によれば、先行列車の遅れによる加速と減速の繰り返しを抑制し、列車の乗り心地を改善できる列車制御装置を提供することが出来る。

以下、本発明の第１の実施の形態について説明する。図１は本発明の第１の実施の形態の列車制御装置の構成図である。

車両１には、列車制御装置２と、列車制御装置２からの力行／ブレーキ指令に基づいて列車を駆動／制動する駆動／制動装置８が設置されている。

列車制御装置２は、ＡＴＣ車上装置３、マスコン４、路線情報データベース５、速度検知手段６、位置検知手段７を含む。ＡＴＣ車上装置３は、ＡＴＣ地上装置（図示せず）からレールを介して送信されるＡＴＣ信号（速度制限情報）を受信し、ＡＴＣ信号に基づく制限速度と、速度検知手段から得られる列車速度を比較し、列車速度が制限速度を超過している場合に、駆動／制動装置８にブレーキ指令を出力する。マスコン４は、運転士の操作に応じて、力行／ブレーキ指令を駆動／制動装置８に出力するとともに、速度制限の状況に応じて力行カットを行う。すなわち、マスコン４は、位置検知手段７から得られる列車位置情報に基づいて路線情報データベース５を参照し、当該列車位置における恒久速度制限データを取得し、ＡＴＣ信号に基づく制限速度と比較し、恒久速度制限よりもＡＴＣ信号に基づく制限速度が低い場合は、先行列車に接近していると判定し、ＡＴＣ信号に基づく制限速度よりも低い力行カット速度を設定し、列車速度が力行カット速度を超過したら力行をカットする。力行カット速度が設定された後、ＡＴＣ信号に基づく制限速度が恒久速度制限以上となった場合は、力行カット速度の設定を解除する。

このような状況における具体的な列車制御の動作を図３と図４を用いて説明する。図３は、本発明の第１の実施形態の列車制御装置の動作を示す図。図４は、図３と同様な条件における従来の列車制御装置の動作を示す図である。図３および図４の上段は、先行列車が軌道回路１７ＴＣに停止している状態で後続列車が接近し、ＡＴＣブレーキにより軌道回路１１ＴＣに停止した状態である。先行列車の直後には停止信号現示となっている領域があり、恒久速度制限よりも制限速度が低くなっている。先行列車が軌道回路２１ＴＣに移動すると、後続列車が停止している１１ＴＣは信号現示が上がり、ＡＴＣ信号に基づく制限速度は恒久速度制限に等しくなるが、次の軌道回路１３ＴＣは依然として恒久速度制限よりも低い速度制限が設定されている。従来の列車制御装置では、このような状況において、運転台にＡＴＣ信号に基づく制限速度を表示し、図４の下段に示すように運転士は力行を開始し、当該速度制限を越えないよう速度まで列車を加速する。ところが、軌道回路１３ＴＣには恒久速度制限よりも低い制限速度が設定されているため、力行状態からブレーキがかかってしまい、大きなジャークが発生して乗り心地が悪くなるおそれがある。また、制限速度いっぱいで速く走行しようとするため、先行列車が依然として遅れている場合には軌道回路１５ＴＣは停止信号となっており、再度ＡＴＣブレーキにより停止させられることになる。

一方、本発明の第１の実施形態の列車制御装置では、軌道回路１１ＴＣにおいて恒久速度制限よりもＡＴＣ信号に基づく制限速度が低かったことを検知し、先行列車に近づいていると判断している。従って、図３の下段に示したように、軌道回路１１ＴＣの信号現示が上がり、ＡＴＣ信号に基づく制限速度が恒久速度制限に等しくなっても恒久速度制限の範囲いっぱいに加速しないように、低い力行カット速度で力行をカットするため、軌道回路１３ＴＣで低くなっている速度制限には抵触せず、惰行で進行する。この場合、比較的低い速度で進行するため、先行列車が更に先の軌道回路に進めばＡＴＣブレーキがかかることないため、従来のように加速と減速を繰り返して乗り心地が悪くなることが無い。また、先行列車が依然として停止している場合も、惰行からのＡＴＣブレーキ動作となるので、力行からのＡＴＣブレーキ動作に比べてジャークが小さくなり、乗り心地の悪化を抑制できる。なお、力行カット速度は、実際のダイヤを用いて複数の列車の動きを模擬するシミュレーションを実施し、乗り心地や走行時間を考慮して最適となるような値を設定することが望ましい。

このように構成された列車制御装置は、速度制限情報受信手段によって受信した速度制限と当該位置における恒久速度制限を比較し、速度制限情報受信手段によって受信した速度制限の方が低かった場合、速度制限情報受信手段によって受信している速度制限よりも低い力行カット速度を設定し、列車速度が力行カット速度を超過している場合には力行指令をカットするので、先行列車の遅れによる加速と減速の繰り返しを抑制し、列車の乗り心地を改善できる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図２は本発明の第２の実施の形態の列車制御装置の構成図である。本実施の形態は、通常時は、ＡＴＣの速度制限を超えないように運転士が力行ハンドルおよびブレーキハンドルを操作して運転するような運用を行っている場合を想定したものである。

列車制御装置２は、ＡＴＣ車上装置３、マスコン４、速度検知手段６を含む。ＡＴＣ車上装置３は、ＡＴＣ地上装置（図示せず）からレールを介して送信されるＡＴＣ信号（速度制限情報）を受信し、ＡＴＣ信号に基づく制限速度と、速度検知手段から得られる列車速度を比較し、列車速度が制限速度を超過している場合に、駆動／制動装置８にブレーキ指令を出力する。マスコン４は、運転士の操作に応じて、力行／ブレーキ指令を駆動／制動装置８に出力するとともに、速度制限の状況に応じて力行カットを行う。すなわち、マスコン４は、ＡＴＣ車上装置３からブレーキ指令の情報に基づき、ＡＴＣブレーキが動作した場合、特にＡＴＣブレーキで停止した場合、またはＡＴＣブレーキで低い速度まで減速した場合は、先行列車に接近して運転士が予期せぬ信号現示の低下によりＡＴＣブレーキが動作していると判定し、ＡＴＣ信号に基づく制限速度よりも低い力行カット速度を設定し、列車速度が力行カット速度を超過したら力行をカットする。力行カット速度が設定された後、所定時間経過または所定の移動距離走行により、力行カット速度の設定を解除する。移動距離は速度検知手段で検知した車軸の回転などの情報に基づいて演算する。力行カット速度設定の解除条件である所定時間や所定移動距離は、軌道回路の長さなどを考慮して設定する。

本発明の第１の実施の形態の列車制御装置の構成図。 本発明の第２の実施の形態の列車制御装置の構成図。 本発明の第１の実施の形態の列車制御装置の動作を表す図。 図３と同様な状況における従来の形態の列車制御装置の動作を表す図。

符号の説明

１・・・車両
２・・・列車制御装置
３・・・ＡＴＣ車上装置
４・・・マスコン
５・・・路線情報データベース
６・・・速度検知手段
７・・・位置検知手段
８・・・駆動／制動装置
９・・・地上マーカ
１０・・・車輪
１１・・・レール

Claims (6)

1. 列車の速度を検知する速度検知手段と、
   列車の位置を検知する位置検知手段と、
   先行列車の位置に応じて変化する速度制限情報を受信する速度制限情報受信手段と、
   路線上の位置に対する恒久速度制限情報を保持する路線情報データベースと
   列車速度が制限速度を超過したときにブレーキ指令を駆動／制動装置に出力するＡＴＣ装置とを有し、
   速度制限情報受信手段によって受信した速度制限と当該位置における恒久速度制限を比較し、速度制限情報受信手段によって受信した速度制限の方が低かった場合、速度制限情報受信手段によって受信している速度制限よりも低い力行カット速度を設定し、列車速度が力行カット速度を超過している場合には力行指令をカットする手段を備えたことを特徴とする列車制御装置。
2. 前記請求項１記載の列車制御装置において、力行カット速度を設定した後、速度制限情報受信手段によって受信した速度制限が当該位置における恒久速度制限以上となった場合に、力行カット速度の設定を解除するようにしたことを特徴とする列車制御装置。
3. 列車の速度を検知する速度検知手段と、
   先行列車の位置に応じて変化する速度制限情報を受信する速度制限情報受信手段と、
   列車速度が制限速度を超過したときにブレーキ指令を駆動／制動装置に出力するＡＴＣ装置とを有し、
   ＡＴＣブレーキが動作した場合に、速度制限情報受信手段によって受信している速度制限よりも低い力行カット速度をマスコンに設定し、列車速度が力行カット速度を超過している場合には力行指令をカットする手段を備えたことを特徴とする列車制御装置。
4. ３記載の列車制御装置において、マスコンに力行カット速度を設定した後、所定時間経過または所定の移動距離走行後に、力行カット速度の設定を解除するようにしたことを特徴とする列車制御装置。
5. 前記請求項１乃至前記請求項４記載の列車制御装置において、力行カット速度を設定した後、力行カット速度を運転台に表示したことを特徴とする列車制御装置。
6. 前記請求項１乃至前記請求項５記載の列車制御装置において、前記力行指令をカットする手段は、マスコンであることを特徴とする列車制御装置。

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