JP2009234290A

JP2009234290A - 列車保安装置

Info

Publication number: JP2009234290A
Application number: JP2008078995A
Authority: JP
Inventors: Masamichi Takagi; 雅通高木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-03-25
Filing date: 2008-03-25
Publication date: 2009-10-15
Anticipated expiration: 2028-03-25
Also published as: JP4958820B2

Abstract

【課題】分岐を含む軌道に対して添線を利用し列車制御信号等の列車保安信号を送信して列車の保安を図る列車保安装置において、低コストな構成で、分岐の開通している軌道に在線している列車に対してのみ列車保安信号を確実に送信し、且つ分岐の開通していない軌道に在線している列車に対しては列車保安信号を送信しない性能を確保することができる列車保安装置を提供すること。
【解決手段】添線３において、分岐部と分岐の基本レール側の軌道終端との間で誘起される信号レベルを低減するために、この区間にねんがを加え、さらに分岐部と分岐のてっさ側の軌道終端との間で誘起される信号レベルを低減するために、この区間にねんがを加え、それぞれの区間で誘起される信号レベルを十分低減させるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、列車保安用の制御信号を送信するために敷設された添線を備えた自動列車制御装置等の列車保安装置に関するものである。

従来、列車の運行上の安全性を確保するために、自動列車制御装置（以下、ＡＴＣ装置という。）等の列車保安装置が使用されている（例えば、非特許文献１を参照）。ＡＴＣ装置は、列車に搭載されたＡＴＣ車上装置と、地上側に設けられたＡＴＣ地上装置とから構成され、ＡＴＣ車上装置は、ＡＴＣ地上装置から送信された列車制御信号（以下、ＡＴＣ信号という。）を軌道に形成された軌道回路を介して受信し、この信号情報に基づいて列車の速度を自動的に制御する。軌道回路は、一対のレールを利用して形成されレールの所定区間ごとに設けられた回路である。

ところで、列車の線路には、必要箇所に分岐器が設けられている。例えば、列車の進行方向を２方向に選択的に切り替える場合に、線路に設けた分岐器を介して軌道を２つの軌道に分岐させる。このような分岐を含む軌道にＡＴＣ装置を適用する場合、ＡＴＣ信号を送信したい分岐開通側の軌道に確実にＡＴＣ信号を送信し、且つ分岐非開通側の軌道にＡＴＣ信号を送信しないように制御する必要がある。そのため、分岐を含まない軌道の制御に比べて、より複雑な制御が要求される。

分岐を含む軌道にＡＴＣ装置を適用する場合に、分岐の開通していない軌道に対し列車が進入することを防ぎ確実に列車を停止させるため、（１）分岐を含む軌道に対して軌道回路とは別に添線を敷設し分岐の開通側にＡＴＣ信号を送信すると共に、分岐の非開通側に対してはＡＴＣ信号を送信しないように施工するか、または（２）分岐軌道を複数の区間に分割し、分岐非開通時には無信号状態となる区間を設けることで、分岐の非開通側にＡＴＣ信号が送信されないようにする、などの手段が講じられている。ここで、添線とは、軌道に沿って敷設された信号送信用のケーブルであり、軌道の特定の箇所だけにＡＴＣ信号を送信したい場合や、上記のように分岐を含む軌道に対して分岐の開通側にのみ確実にＡＴＣ信号を送信したい場合などに使用されるものである（例えば、特許文献１、非特許文献２を参照）。

このように（１）または（２）に従って施工することで、分岐の開通していない軌道に在線する列車が分岐を含む軌道に進入しようとした場合に、列車はＡＴＣ信号を受信することが出来ないので、列車には自動的にブレーキがかかり停止する。

特開２０００−２０３４３０号公報「ＡＴＳ・ＡＴＣ」社団法人日本鉄道電気技術協会平成５年「解説鉄道に関する技術基準（電気編）」社団法人日本鉄道電気技術協会、平成１４年

しかしながら、上記従来の技術には、以下に示すような問題点が存在する。まず、上記（１）の場合、すなわち、軌道分割の必要がなく、添線を使用してＡＴＣ信号を送信する場合の問題点について述べる。従来、ＡＴＣ信号を送信する添線については、軌道に誘起される信号レベルの低減を狙って、ねんが（捻架）を施工していた（例えば、特許文献１を参照）。ここで、ねんがとはケーブルを捻って敷設した場合の捻点または交差点を意味し、レール間に環状の添線を設ける替わりにねんがを設けた「８の字」状の添線を設けることがある。添線にＡＴＣ信号を送信した場合、添線を流れるＡＴＣ信号電流による磁場によって、軌道にはこの磁場を打ち消すようにＡＴＣ信号電流とは逆方向に不要な電流が誘起される。この誘起電流は、ＡＴＣ信号により誘起されたものであるのでＡＴＣ信号と同様のＡＴＣ信号情報を含むものである。このような誘起電流が軌道に流れると、列車が添線を介して受信するＡＴＣ信号は軌道に誘起されたＡＴＣ信号により弱められ、全体として信号レベルは低減する。そのため、添線を設けた目的を果たせなくなる可能性があり、この誘起電流は不要な電流であるといえる。このような場合に対して、添線にねんがを加えることにより、軌道方向に対してねんがの前後で軌道に誘起される電流の向きを逆にできるので、軌道回路に対して誘起される電流を相殺することができる。

添線にねんがを付加し軌道に誘起される不要な信号レベルを抑制することは、従来、分岐を含まない軌道に対して行われていた。また、分岐を含む軌道に対しても、同様に添線にねんがを付加し、軌道に誘起される不要な信号レベルを抑制する試みがなされている。具体的には、例えば、分岐を含む軌道における定位側（本線側）に添線を敷設し、軌道中央の１箇所にねんがを施工していた。そこで本願発明者等は、列車を走行させない条件のもとでこのような添線にＡＴＣ信号を送信し、軌道における定位側、反位側（本線から分岐した側線側）の両方で信号レベルを測定したところ、ＡＴＣ信号受信レベルより低く問題ないことが確認された。

ところが、分岐を含む軌道に対して同様の構成のもとで、列車の走行試験を実施したところ、定位軌道構成時に反位軌道側より無理に列車を進入させると、ＡＴＣ受信レベルが最小動作レベルを超えてしまうことが判明した。すなわち、分岐を含む軌道に対し、分岐の開通している方向にのみ添線でＡＴＣ信号を送信している状態において、分岐の開通していない方向より列車を無理に進入させると、列車において高いレベルのＡＴＣ信号を受信してしまい、ＡＴＣ無信号状態による制動を行えないという問題点があった。これは、列車進入による軌道短絡時には、非進入時と比べて軌道回路の特性が変化することを意味する。つまり、従来のように添線にねんがを付加しても、回路構成によっては軌道に誘起される不要な誘起信号を抑制していないことが判明した。

また、上記（２）の軌道を分割する方法は、軌道を複数区間に分割するために軌道に区間区分用の絶縁を追加する必要があり、工事が容易ではなく、さらに、分割で追加された軌道回路に対する設備が増加しコストが増大するという問題点があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、分岐を含む軌道に対して添線を利用し列車制御信号等の列車保安信号を送信して列車の保安を図る列車保安装置において、低コストな構成で、分岐の開通している軌道に在線している列車に対してのみ列車保安信号を確実に送信し、且つ分岐の開通していない軌道に在線している列車に対しては列車保安信号を送信しない性能を確保することができる列車保安装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる列車保安装置は、地上側から送信された列車保安信号を車上側で受信し、この列車保安信号に基づいて列車の運行上の保安を図る列車保安装置であって、１対の第１のレールと、この１対の第１のレールから分岐部にて分岐した１対の第２のレールと、を用いて構成され、前記分岐部を含む軌道回路と、前記第１のレール方向における前記軌道回路の両軌道終端に設けられた在線検知装置と、前記軌道回路の内側において前記第１のレールに沿って敷設され、前記両軌道終端間に延設されるとともに、前記列車保安信号が送信される添線と、を備え、前記添線は、前記第１のレール方向における前記軌道回路の一方の軌道終端と前記分岐部との間の区間、および前記第１のレール方向における前記軌道回路の他方の軌道終端と前記分岐部との間の区間に、それぞれねんがを有することを特徴とする。

本発明によれば、分岐を含む軌道に対して添線を利用して列車保安信号を送信する場合に、分岐を含む軌道回路の第１のレールの延在方向における一方の軌道終端と分岐部との間、および分岐を含む軌道回路の第１のレールの延在方向における他方の軌道終端と分岐部との間にそれぞれねんがを設けることで、軌道に不要な誘起電流が発生することを抑制することができ、分岐の開通している軌道に在線している列車に対してのみ列車保安信号を確実に送信し、且つ分岐の開通していない軌道に在線する列車に対しては列車保安信号を送信しないようにすることができる、という効果を奏する。

以下に、本発明に係る列車保安装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、以下では、列車保安装置として、例えばＡＴＣ装置（自動列車制御装置）を例に説明する。しかしながら、本発明はＡＴＣ装置に限定されるものではなく、添線を用いて送信するＡＴＣ信号を他の列車保安装置で使用される列車保安信号（例えば、自動列車停止装置（ＡＴＳ装置）の場合は、ＡＴＳ信号）に置き換えて適用することで同様の効果が得られる。

実施の形態１．
本実施の形態に係るＡＴＣ装置は、レールを利用して形成される軌道回路に加えてＡＴＣ信号を送信するための添線を有する。添線に対しＡＴＣ信号を送信した場合、添線を流れるＡＴＣ信号電流により添線の周辺に磁場が発生し、この磁場により軌道には誘導起電力が発生する。また、軌道には列車の在線を検知する在線検知信号（ＴＤ信号）を送受信するためのインピーダンスボンドが所定の区間ごとに軌道の両端に接続されており、この組み合わせにより軌道回路が構成されている。そのため、添線を流れるＡＴＣ信号電流が発生する磁場により誘起される起電力によって、軌道には誘起電流が流れる。

図４は、分岐を含まない軌道に対する従来の軌道回路の構成を示す図であり、特に、添線にねんがを付加した場合の回路構成を示す図である。図４では、直線状に敷設された１対のレール１ａ、１ｂを利用して軌道回路が形成されており、軌道回路の一端にはレール１ａ、１ｂ間を接続するインピーダンスボンド７が、軌道回路の他端にはレール１ａ、１ｂ間を接続するインピーダンスボンド８が設けられている。なお、軌道という用語を使用する場合には、レールと同様の意味で使用する。

軌道回路を構成するレール１ａ、１ｂ間には添線３０が敷設されており、地上側設備から送出された所定周波数のＡＴＣ信号が添線３０に送信される。添線３０には、軌道方向のその中央付近で、ねんが４が設けられている。具体的には、添線３０は「８の字」状に捻って敷設されている。既に説明したように、添線３０にねんが４を設ける目的は以下の通りである。添線３０にＡＴＣ信号を送信すると、添線３０を流れるＡＴＣ信号電流により磁場が発生し、この磁場により軌道には起電力が誘起される。添線３０にねんが４を設けない場合、誘起された電流が添線３０を流れる電流と逆方向に流れる。一方、添線３０にねんが４を設けることで、「８の字」を構成する一方のループに流れる電流の向きと他方を流れる電流の向きとが反対になることから、軌道に誘起される誘起電流が相殺されるからである。

次に、分岐を含む軌道に対して、添線にＡＴＣ信号を送信した場合に軌道に誘起される電流を解析するため、軌道回路のモデルを構成しこのモデルをもとに解析を行う。分岐を含む軌道に対する軌道回路構成方法は直列軌道回路と並列軌道回路とがあるため、これらに分けて説明し、本実施の形態では直列軌道回路の一例について説明する。直列軌道回路と並列軌道回路は、ジャンパボンドの接続形態の違いによるものであり、これらは地上設備等に対応して使い分けがなされている。

図５は、分岐を含む軌道に対する直列軌道回路の構成の一例を示す図であり、特に、（ａ）添線を在線検知装置の接続されている側に敷設し且つねんがを設けない場合の回路構成を示す図である。

図５（ａ）に示すように、１対のレール１ａ、１ｂが直線状に敷設され、この１対のレール１ａ、１ｂから１対のレール２ａ、２ｂが分岐している。具体的には、レール２ａはレール１ａから分岐し、レール２ｂはレール１ｂから分岐している。レール１ａ、１ｂにおけるレール２ａ、２ｂの分岐箇所を分岐部ということにする。さらにまた、レール１ａ、１ｂ側を定位側、レール２ａ、２ｂ側を反位側という。なお、図５（ａ）は軌道回路図であるため図示はしていないが、レール２ａ、２ｂは分岐器（図示せず）を介してレール１ａ、１ｂから分岐する構造となっている。分岐器は軌道を分岐させ車両の進路を選択可能にするものである。また、図中、黒丸（丸印）は電気的に接続されていることを示し、例えば、レール１ｂとレール２ｂとは黒丸（丸印）で示される交点で電気的に接続されている。これは他の図でも同様である。一方、黒丸（丸印）の無い交点は電気的に接続されていないか（例えば、図４のねんが４は電気的に接続されていない。）、または後述の図１のように総括的に記載したことを示す。

レール１ａ、１ｂには、在線検知装置としてのインピーダンスボンド７，８が設けられている。インピーダンスボンド７，８はレール１ａ、１ｂの延在方向に所定の間隔を隔てて設けられレール間を相互に接続している。これらのインピーダンスボンド７，８は、分岐を含む軌道回路のレール１ａ、１ｂの延在方向における終端を構成しており、当該軌道回路と隣接する軌道回路（図示せず）に対して基線電流は通流させるものの、在線検知信号は通流させないように機能する。

レール２ｂの一端はレール１ｂと分岐部にて接続されているが、この他に、レール２ｂ上の所定の箇所とレール１ｂとは、ジャンパボンド３１により接続されている。このように分岐を含む軌道回路は、レール１ａ、１ｂ、レール２ａ、２ｂ、ジャンパボンド３１から構成されている。さらに、後述のように、列車がこの軌道回路に進入した場合には、列車の車軸が軌道間を短絡させるので、軌道回路の構成を変えるとともにその構成の一部となる。

ＡＴＣ信号送信用の添線１６は、在線検知装置であるインピーダンスボンド７，８の接続されている側の軌道に沿って敷設されている。具体的には、添線１６は、レール１ａ、１ｂ間、且つ、インピーダンスボンド７，８間において、レール１ａ、１ｂの延在方向に沿って敷設されている。

このような回路構成のもとで、添線１６にＡＴＣ信号を送信した場合に、軌道回路内におけるそれぞれレール２ａ、２ｂ上の測定点Ａ１、Ａ２にて受信される誘起信号を検討する。同図中、添線１６により軌道に誘起されるＡＴＣ信号（つまり、誘導電流としてＡＴＣ信号）の影響範囲を、軌道の各区間Ｌ１〜Ｌ４に分けて示している。添線１６により軌道に誘起される起電力は添線１６に並設された軌道部分に発生すること、また、添線１６はレール１ａ、１ｂに沿って延在していることから、分岐の基本レール側（この場合、インピーダンスボンド７側）の軌道終端と分岐部との間の軌道部分と、分岐のてっさ側（この場合、インピーダンスボンド８側）の軌道終端と分岐部との間の軌道部分と、に分けて解析するため、区間をＬ１〜Ｌ４のように設定している。

また、同図中、レール間３２を点線で示しているが、これは、列車（図示せず）をレール２ａ、２ｂに沿って分岐部の方向へ進入させた場合に車軸によりレール間３２が短絡されること、列車を進入させない場合にはレール間が開放した状態にあること、の両方を表すためである。

図５（ｂ）、図５（ｃ）は、それぞれ図５（ａ）の等価回路を示す図であり、図５（ｃ）は図５（ｂ）の回路をさらに分かり易く表示したものである。

まず、列車を走行させない場合について解析する。レール間３２が開放している状態において、Ａ1、Ａ２では以下の各区間にて誘起された起電力の合算により誘起されたＡＴＣ信号を受信する。
Ａ１：ＡＴＣ信号はほとんど誘起しない。
Ａ２：Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４

ここで、図５（ｂ）または図５（ｃ）から分かるように、レール間３２が開放されているので、Ａ１には誘起電流は流れない。一方、Ａ２では、直列回路が構成されていることから、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４各区間の誘起起電力の和によりＡＴＣ信号が誘起される。

これに対し、列車がレール２ａ、２ｂ側より進入した場合、車軸によってレール間３２が短絡されるので、軌道回路の構成が変わる。そのため、Ａ1、Ａ２では以下の各区間にて誘起された起電力の合算により誘起されたＡＴＣ信号を受信する。
Ａ１：（Ｌ１＋Ｌ２）−（Ｌ３＋Ｌ４）
Ａ２：Ｌ１＋Ｌ２

ここで、Ａ１にて測定されるＡＴＣ信号は、Ｌ１、Ｌ２の区間での誘起起電力の和からＬ１、Ｌ２の区間での誘起起電力の和を差し引いた誘起起電力により発生するものである。つまり、Ｌ３，Ｌ４からの寄与は、レール間３２開放時のＡ２で受信するＡＴＣ信号と電流の向きが逆になる。なお、図５（ａ）において、レール間３２が車軸により短絡している場合には、Ａ１，Ａ２は、車軸に対して列車の進行方向前方側に設けられたＡＴＣ信号受信用の受電器を表している。

これらのＡＴＣ信号誘起を全て低減させるためには、Ｌ１、Ｌ２の寄与を低減させると共に、Ｌ３、Ｌ４の寄与を低減させればよい。

図１２は、本実施の形態に係るＡＴＣ装置の回路構成を示す図であり、特に、分岐を含む軌道に対する直列軌道回路の構成、および在線検知装置の接続されている側に敷設された添線の構成を示す図である。図１２に示す回路構成は、図５（ａ）の軌道回路構成に加えて、２箇所にねんがを有する添線６１を設けたものである。そのため、図１２では、図５（ａ）と同一の構成物には同一の符号を付している。

添線６１には、分岐部と分岐の基本レール側の軌道終端との間で誘起される信号レベルを低減するために（つまり、Ｌ１、Ｌ２の寄与を低減するために）この区間にねんがを加え、さらに分岐部と分岐のてっさ側の軌道終端との間で誘起される信号レベルを低減するために（つまり、Ｌ３、Ｌ４の寄与を低減するために）この区間にねんがを加え、それぞれの区間で誘起される信号レベルを十分低減させるようにしている。なお、従来は、軌道中央付近の１箇所にねんがを設ける構成としていた（図４を参照）。

本実施の形態によれば、ねんがの施工箇所を上記２箇所とすることで、軌道非短絡時、軌道短絡時ともに、定位側および反位側の両方の軌道に不要な誘起電流が発生することを抑制することができる。したがって、分岐の開通している軌道に在線している列車に対してのみＡＴＣ信号を確実に送信し、且つ分岐の開通していない軌道に在線する列車に対してはＡＴＣ信号を送信しないようにすることができる。

なお、本実施の形態では、分岐部と分岐の基本レール側の軌道終端との間にねんがを施工するとともに、分岐部と分岐のてっさ側の軌道終端との間にねんがを施工したが、それぞれの区間に施工するねんがの個数はそれぞれ１に限らず、２以上とすることもできる。このような構成により、上記と同様の効果を得ることができる。また、ねんがを複数加えることは、添線が軌道方向に長い場合に効果的である。

実施の形態２．
本実施の形態では、直列軌道回路を用いた分岐を含む軌道に対して、在線検知装置の接続されていない側に添線を敷設した例について説明する。

図６は、分岐を含む軌道に対する直列軌道回路の構成の別の一例を示す図であり、特に、（ａ）添線を在線検知装置の接続されていない側に敷設し且つねんがを設けない場合の回路構成を示す図である。また、図６（ｂ）、図６（ｃ）は、それぞれ図６（ａ）の等価回路を示す図であり、図６（ｃ）は図６（ｂ）の回路をさらに分かり易く表示したものである。なお、図６（ａ）においては、図５（ａ）と同一の構成物には同一の符号を付している。

図６（ａ）では、添線２６は、在線検知装置であるインピーダンスボンド７，８の接続されていない側の軌道に沿って敷設されている。このような回路構成のもとで、添線２６にＡＴＣ信号を送信した場合、軌道回路内におけるそれぞれレール１ａ、１ｂ上の測定点Ａ１、Ａ２にて受信される誘起信号を検討する。同図中、添線２６により軌道に誘起されるＡＴＣ信号（つまり、誘導電流としてＡＴＣ信号）の影響範囲を、軌道の各区間Ｌ１〜Ｌ４に分けて示している。つまり、Ｌ１〜Ｌ４に沿ってＡＴＣ信号送信用の添線２６を敷設した場合にＡ１、Ａ２で受信する信号を検討する。

また、同図中、レール間３５を点線で示しているが、これは、列車（図示せず）をレール１ａ、１ｂに沿って分岐部の方向へ進入させた場合に車軸によりレール間３５が短絡されること、列車を進入させない場合にはレール間が開放した状態にあること、の両方を表すためである。

図６（ａ）〜図６（ｃ）に示すように、レール間３５が開放の場合、短絡の場合のどちらもＡ１、Ａ２では以下の各区間にて誘起された起電力の合算により誘起されたＡＴＣ信号を受信する。
Ａ１：Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３
Ａ２：Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３

一方、図６（ａ）において、信号の送信される添線２６上に列車（図示せず）が進入した場合の軌道の信号誘起レベルは以下の通りとなる（図７を参照）。
Ａ３：Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４
Ａ４：Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４

ここで、図７は、図６（ａ）の回路構成において、列車をレール２ａ、２ｂに沿って分岐部の方向へ進入させたときの直列軌道回路の構成を示す図であり、Ａ３，Ａ４はそれぞれレール２ｂ、２ａの所定の箇所に設けられた信号測定点を示している。

この両方の条件下における軌道に対する信号誘起レベルを低減するためには、分岐の基本レール側の軌道終端と分岐部との間のレベル低減のためにこの区間にねんがを加え、さらに分岐のてっさ側の軌道終端と分岐部との間のレベル低減のためにこの区間にねんがを加え、それぞれの区間で誘起される信号レベルを十分低減させることで軌道の全ての地点において軌道に誘起されたＡＴＣ信号レベルの影響を抑えることができる。

図１３は、本実施の形態に係るＡＴＣ装置の回路構成を示す図であり、特に、分岐を含む軌道に対する直列軌道回路の構成、および在線検知装置の接続されていない側に敷設された添線の構成を示す図である。図１３に示す回路構成は、図６（ａ）の軌道回路構成に加え、２箇所にねんがを有する添線６２を設けたものである。そのため、図１３では、図６（ａ）と同一の構成物には同一の符号を付している。

添線６２には、分岐部と分岐の基本レール側（インピーダンスボンド７側）の軌道終端との間で誘起される信号レベルを低減するために（つまり、Ｌ１、Ｌ２の寄与を低減するために）この区間にねんがを加え、さらに分岐部と分岐のてっさ側（レール２ａ、２ｂ側）の軌道終端との間で誘起される信号レベルを低減するために（つまり、Ｌ３、Ｌ４の寄与を低減するために）この区間にねんがを加え、それぞれの区間で誘起される信号レベルを十分低減させるようにしている。

本実施の形態によれば、ねんがの施工箇所を上記２箇所とすることで、実施の形態１と同様の効果を奏する。本実施の形態でも、上記の各区間に施工するねんがの個数はそれぞれ１に限らず、２以上とすることができる。

実施の形態３．
本実施の形態では、並列軌道回路を用いた分岐を含む軌道に対して、分岐の開通していない方向から列車が進入した場合のＡＴＣ信号誘起について検討する。

図８は、分岐を含む軌道に対する並列軌道回路の構成の一例を示す図であり、特に、（ａ）添線を在線検知装置の接続されている側に敷設し且つねんがを設けない場合の回路構成を示す図である。また、図８（ｂ）、図８（ｃ）は、それぞれ図８（ａ）の等価回路を示す図であり、図８（ｃ）は図８（ｂ）の回路をさらに分かり易く表示したものである。なお、図８（ａ）においては、図５（ａ）と同一の構成物には同一の符号を付している。

図８（ａ）では、添線３６は、在線検知装置であるインピーダンスボンド７，８の接続されている側の軌道に沿って敷設されている。また、レール２ａは、分岐部周辺でレール１ａに接続されるとともに、分岐部から離れる方向の軌道終端ではジャンパボンド３８を介してレール１ａに接続されている。なお、レール２ａの分岐部側の端部は、レール１ｂに直接接続されていない。さらにまた、レール２ｂは、分岐部側のその端部がジャンパボンド２２を介してレール１ｂに接続されるとともに、分岐部から離れる方向の軌道終端ではジャンパボンド３７を介してレール１ｂに接続されている。

このような回路構成のもとで、添線３６にＡＴＣ信号を送信した場合、軌道回路内におけるそれぞれレール２ａ、２ｂ上の測定点Ａ１、Ａ２にて受信される誘起信号を検討する。なお、同図中、区間Ｌ１〜Ｌ４は、実施の形態１、２と同様に対応する区間を表す。また、レール２ａ、２ｂに対して点線で示したレール間３７についても同様である。

図９は、分岐を含む軌道に対する並列軌道回路の構成の別の一例を示す図であり、特に、（ａ）添線を在線検知装置の接続されていない側に敷設し且つねんがを設けない場合の回路構成を示す図である。また、図９（ｂ）、図９（ｃ）は、それぞれ図９（ａ）の等価回路を示す図であり、図９（ｃ）は図９（ｂ）の回路をさらに分かり易く表示したものである。なお、図９（ａ）においては、図８（ａ）と同一の構成物には同一の符号を付している。

図９（ａ）では、添線４０は、在線検知装置であるインピーダンスボンド７，８の接続されていない側の軌道に沿って敷設されている。

このような回路構成のもとで、添線４０にＡＴＣ信号を送信した場合、軌道回路内におけるそれぞれレール１ａ、１ｂ上の測定点Ａ１、Ａ２にて受信される誘起信号を検討する。なお、同図中、区間Ｌ１〜Ｌ４は、実施の形態１、２と同様に対応する区間を表す。また、レール１ａ、１ｂに対して点線で示したレール間３５についても同様である。

図８（ｃ）および図９（ｃ）に示すように、在線検知装置のある側、無い側のどちらにＡＴＣ信号用の添線を敷設しても、同じモデルで説明できる。Ａ１、Ａ２では以下の各区間にて誘起された起電力の合算により誘起されたＡＴＣ信号を受信する。
Ａ１：（Ｌ１＋Ｌ２）＋Ｌ３
Ａ２：（Ｌ１＋Ｌ２）＋Ｌ４

ここで、（Ｌ１＋Ｌ２）がＡ１、Ａ２のそれぞれに対し誘起させるＡＴＣ信号レベルは軌道短絡時と非短絡時とで軌道のインピーダンスが変化するので影響度合いが異なる。よって軌道の短絡有無にかかわらず軌道に誘起される信号レベルを低減させるためには、分岐の基本レール側の軌道終端と分岐部との間のレベル低減のためにこの区間にねんがを加え、さらに分岐のてっさ側の軌道終端と分岐部と間のレベル低減のためにこの区間にねんがを加え、それぞれの区間で誘起される信号レベルを十分低減させることが必要である。

図１４は、本実施の形態に係るＡＴＣ装置の回路構成を示す図であり、特に、分岐を含む軌道に対する並列軌道回路の構成、および在線検知装置の接続されている側に敷設された添線の構成を示す図である。図１４に示す回路構成は、図８（ａ）の軌道回路構成に加えて、２箇所にねんがを有する添線６３を設けたものである。そのため、図１４では、図８（ａ）と同一の構成物には同一の符号を付している。

添線６３には、分岐部と分岐の基本レール側（インピーダンスボンド７側）の軌道終端との間で誘起される信号レベルを低減するために（つまり、Ｌ１、Ｌ２の寄与を低減するために）この区間にねんがを加え、さらに分岐部と分岐のてっさ側（インピーダンスボンド８側）の軌道終端との間で誘起される信号レベルを低減するために（つまり、Ｌ３、Ｌ４の寄与を低減するために）この区間にねんがを加え、それぞれの区間で誘起される信号レベルを十分低減させるようにしている。

なお、図１４では、在線検知装置の接続されている側に添線が敷設された場合の構成について説明したが、在線検知装置の接続されていない側に添線が敷設された場合（つまり、図９（ａ）の添線４０に同様に２箇所にねんがを施工する。）についても同様に構成できる。

本実施の形態によれば、ねんがの施工箇所を上記２箇所とすることで、実施の形態１〜２と同様の効果を奏する。本実施の形態でも、上記の各区間に施工するねんがの個数はそれぞれ１に限らず、２以上とすることができる。

なお、図１は、実施の形態１〜３に係るＡＴＣ装置の回路構成を直列、並列にかかわらず総括的に示した図であり、特に、在線検知装置の接続されている側に添線が敷設された場合の構成を示す図である。図１では、従来とは異なり、２箇所にねんが（ねんが４，５）が施工されている。直列、並列両方の場合を示す図であるため、個別の形態に依存する接続部の詳細やジャンパボンドについては記載していない。なお、在線検知装置の接続されていない側に添線が敷設された場合の構成図は上記説明から明らかなので省略した。

実施の形態４．
本実施の形態では、分岐後の軌道長が相互に異なる場合について検討する。直列軌道回路を使用する場合には分岐後の軌道長の長短にかかわらず前述と同じ手法で軌道に対する信号漏れを低減できるが、並列軌道回路を使用する場合は状態が異なるのでこの場合に対する手段について述べる。

図１０は、分岐を含む軌道に対する並列軌道回路の構成のさらに別の一例を示す図であり、特に、（ａ）添線を在線検知装置の接続されている側に敷設し且つねんがを設けない場合の回路構成を示す図である。また、図１０（ｂ）、図１０（ｃ）は、それぞれ図１０（ａ）の等価回路を示す図であり、図１０（ｃ）は図１０（ｂ）の回路をさらに分かり易く表示したものである。なお、図１０（ａ）においては、図８（ａ）と同一の構成物には同一の符号を付している。

図１０（ａ）に示すように、分岐を含む軌道に対する並列軌道回路が構成され、並列軌道回路における分岐後の軌道長はレール１ａ、１ｂ側とレール２ａ、２ｂ側とで相互に異なり、前者のほうがより長い。したがって、例えば、レール２ｂとレール１ｂとを接続するジャンパボンド３７のレール１ｂにおける接続箇所と、ジャンパボンド８との間には、軌道部分が存在しており、この点は図８（ａ）と異なっている。また、添線４５は、在線検知装置であるインピーダンスボンド７，８の接続されている側の軌道に沿って敷設されている。その他の構成は、図８（ａ）と同様である。

このような回路構成のもとで、添線４５にＡＴＣ信号を送信した場合、軌道回路内におけるそれぞれレール２ａ、２ｂ上の測定点Ａ１、Ａ２にて受信される誘起信号を検討する。なお、同図中、区間Ｌ１〜Ｌ６は、実施の形態１〜３と同様に対応する区間を表す。

長い側の軌道に対し添線４５を使用してＡＴＣ信号を送信した場合、短い側の軌道上で測定されるＡＴＣ信号は測定点Ａ１、Ａ２でそれぞれ受信する信号の総和と表現できる。測定点Ａ１、Ａ２では、以下の各区間にて誘起された起電力の合算により誘起されたＡＴＣ信号を受信する。
Ａ１：Ｌ３＋（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ５＋Ｌ６）
Ａ２：Ｌ４＋（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ５＋Ｌ６）

次に、列車の車軸により同図中の点線部分であるレール間３２が短絡された場合、各測定点に対するＡＴＣ信号の誘起の影響範囲は以下のようになる。
Ａ１：Ｌ３＋（Ｌ１＋Ｌ２）
Ａ２：Ｌ４＋（Ｌ１＋Ｌ２）

そこで、Ｌ３、Ｌ４の範囲で誘起されるＡＴＣ信号レベルを抑圧するための添線ねんがの他に、Ｌ１、Ｌ２の範囲で誘起されるＡＴＣ信号を抑えるための添線ねんが、およびＬ５、Ｌ６の範囲における信号誘起を低減するための添線ねんがを加えることで両方の状態における軌道に対する信号誘起を抑えることができる。

図２は、本実施の形態に係るＡＴＣ装置の回路構成を示す図であり、特に、分岐後の軌道長が異なる場合の並列軌道回路の構成、および在線検知装置の接続されている側に敷設された添線の構成を示す図である。図２に示す回路構成は、図１０（ａ）の軌道回路構成に加えて、３箇所にねんが（ねんが５４，５５，５６）を有する添線１３を設けたものである。

添線１３には、分岐の基本レール側（インピーダンスボンド７側）の軌道終端と分岐部との間で誘起される信号レベルを低減するために（つまり、Ｌ１、Ｌ２の寄与を低減するために）この区間にねんが５４を加え、軌道長の短い側の軌道終端から軌道長の長い側の軌道終端に対して接続されたジャンパボンド３７，３８の接続点と分岐部との間で誘起される信号レベルを低減するために（つまり、Ｌ３、Ｌ４の寄与を低減するために）この区間にねんが５５を加え、さらに前記接続点と分岐のてっさ側（インピーダンスボンド８側）の軌道終端との間で誘起される信号レベルを低減するために（つまり、Ｌ５、Ｌ６の寄与を低減するために）この区間にねんが５６を加え、それぞれの区間で誘起される信号レベルを十分低減させるようにしている。

本実施の形態によれば、ねんがの施工箇所を上記３箇所とすることで、実施の形態１〜３と同様の効果を奏する。本実施の形態でも、上記の各区間に施工するねんがの個数はそれぞれ１に限らず、２以上とすることができる。

実施の形態５．
本実施の形態では、実施の形態４に続いて分岐後の軌道長が相互に異なる場合について検討する。図１１は、分岐を含む軌道に対する並列軌道回路の構成のさらに別の一例を示す図であり、特に、（ａ）添線を在線検知装置の接続されていない側に敷設し且つねんがを設けない場合の回路構成を示す図である。また、図１１（ｂ）、図１１（ｃ）は、それぞれ図１１（ａ）の等価回路を示す図であり、図１１（ｃ）は図１１（ｂ）の回路をさらに分かり易く表示したものである。なお、図１１（ａ）においては、図１０（ａ）と同一の構成物には同一の符号を付している。

並列軌道回路を使用している分岐を含む軌道の短い側に対し添線４８を使用してＡＴＣ信号を送信した場合に長い側の軌道上で測定されるＡＴＣ信号は測定点Ａ１、Ａ２でそれぞれ受信する信号の総和と表現できる。測定点Ａ１、Ａ２では、車軸短絡の有無（レール間３５短絡の有無）にかかわらず以下の区間にて誘起されたＡＴＣ信号を受信する（図１１（ａ）〜図１１（ｃ）を参照）。
Ａ１：Ｌ１
Ａ２：Ｌ２

そこで、Ｌ１、Ｌ２の範囲で誘起されるＡＴＣ信号を抑えるためのねんがを添線に加えることで長い側の軌道に漏れる信号を抑えることが可能である。なお、短い側の軌道に流れる信号を抑えるためにはこのねんがに加えてＬ３、Ｌ４の範囲においてねんがを加えればよいが、これは並列軌道回路に対するねんが方法と同様となる。

図３は、本実施の形態に係るＡＴＣ装置の回路構成を示す図であり、特に、分岐後の軌道長が異なる場合の並列軌道回路の構成、および在線検知装置の接続されていない側に敷設された添線の構成を示す図である。図３に示す回路構成は、図１１（ａ）の軌道回路構成に加えて、添線２３にねんが５７を設けたものである。

添線２３には、分岐の基本レール側（インピーダンスボンド７側）の軌道終端と分岐部との間で誘起される信号レベルを低減するために（つまり、Ｌ１、Ｌ２の寄与を低減するために）この区間にねんが５７を加え、誘起される信号レベルを十分低減させるようにしている。

本実施の形態によれば、ねんがの施工箇所を上記１箇所とすることで、実施の形態１〜４と同様の効果を奏する。本実施の形態でも、上記の各区間に施工するねんがの個数は１に限らず、２以上とすることができる。

なお、実施の形態１〜５では列車保安装置としてＡＴＣ装置を対象として述べたが、本発明は、列車の車軸より進行方向前方側に列車制御信号受信用の受電器を持つ連続誘導式のあらゆる列車保安装置に対して同様に適用することができ、例えばＡＴＳ装置（自動列車停止装置）等に対して適用することができる。

本発明は、分岐を含む軌道に対して添線を用いてＡＴＣ信号を送信し列車の自動制御を行うＡＴＣ装置等に好適に利用することができる。

実施の形態１〜３に係るＡＴＣ装置の回路構成を直列、並列にかかわらず総括的に示した図であり、特に、在線検知装置の接続されている側に添線が敷設された場合の構成を示す図である。実施の形態４に係るＡＴＣ装置の回路構成を示す図であり、特に、分岐後の軌道長が異なる場合の並列軌道回路の構成、および在線検知装置の接続されている側に敷設された添線の構成を示す図である。実施の形態５に係るＡＴＣ装置の回路構成を示す図であり、特に、分岐後の軌道長が異なる場合の並列軌道回路の構成、および在線検知装置の接続されていない側に敷設された添線の構成を示す図である。分岐を含まない軌道に対する従来の軌道回路の構成を示す図である。実施の形態１において、分岐を含む軌道に対する直列軌道回路の構成の一例を示す図であり、特に、（ａ）添線を在線検知装置の接続されている側に敷設し且つねんがを設けない場合の回路構成を示す図、（ｂ）その等価回路を示す図、（ｃ）その等価回路を示す別の図である。実施の形態２において、分岐を含む軌道に対する直列軌道回路の構成の別の一例を示す図であり、特に、（ａ）添線を在線検知装置の接続されていない側に敷設し且つねんがを設けない場合の回路構成を示す図、（ｂ）その等価回路を示す図、（ｃ）その等価回路を示す別の図である。図６（ａ）の回路構成において、列車をレール２ａ、２ｂに沿って分岐部の方向へ進入させたときの直列軌道回路の構成を示す図である。実施の形態３において、分岐を含む軌道に対する並列軌道回路の構成の一例を示す図であり、特に、（ａ）添線を在線検知装置の接続されている側に敷設し且つねんがを設けない場合の回路構成を示す図、（ｂ）その等価回路を示す図、（ｃ）その等価回路を示す別の図である。実施の形態３において、分岐を含む軌道に対する並列軌道回路の構成の別の一例を示す図であり、特に、（ａ）添線を在線検知装置の接続されていない側に敷設し且つねんがを設けない場合の回路構成を示す図、（ｂ）その等価回路を示す図、（ｃ）その等価回路を示す別の図である。実施の形態４において、分岐を含む軌道に対する並列軌道回路の構成のさらに別の一例を示す図であり、特に、（ａ）添線を在線検知装置の接続されている側に敷設し且つねんがを設けない場合の回路構成を示す図、（ｂ）その等価回路を示す図、（ｃ）その等価回路を示す別の図である。実施の形態５において、分岐を含む軌道に対する並列軌道回路の構成のさらに別の一例を示す図であり、特に、（ａ）添線を在線検知装置の接続されている側に敷設し且つねんがを設けない場合の回路構成を示す図、（ｂ）その等価回路を示す図、（ｃ）その等価回路を示す別の図である。実施の形態１に係るＡＴＣ装置の回路構成を示す図であり、特に、分岐を含む軌道に対する直列軌道回路の構成、および在線検知装置の接続されている側に敷設された添線の構成を示す図である。実施の形態２に係るＡＴＣ装置の回路構成を示す図であり、特に、分岐を含む軌道に対する直列軌道回路の構成、および在線検知装置の接続されていない側に敷設された添線の構成を示す図である。実施の形態４に係るＡＴＣ装置の回路構成を示す図であり、特に、分岐を含む軌道に対する並列軌道回路の構成、および在線検知装置の接続されている側に敷設された添線の構成を示す図である。

符号の説明

１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂレール
７，８インピーダンスボンド
１６，２６，３０，４０，６１，６２添線
３１ジャンパボンド
３２，３５レール間

Claims

地上側から送信された列車保安信号を車上側で受信し、この列車保安信号に基づいて列車の運行上の保安を図る列車保安装置であって、
１対の第１のレールと、この１対の第１のレールから分岐部にて分岐した１対の第２のレールと、を用いて構成され、前記分岐部を含む軌道回路と、
前記第１のレール方向における前記軌道回路の両軌道終端に設けられた在線検知装置と、
前記軌道回路の内側において前記第１のレールに沿って敷設され、前記両軌道終端間に延設されるとともに、前記列車保安信号が送信される添線と、
を備え、
前記添線は、前記第１のレール方向における前記軌道回路の一方の軌道終端と前記分岐部との間の区間、および前記第１のレール方向における前記軌道回路の他方の軌道終端と前記分岐部との間の区間に、それぞれねんがを有することを特徴とする列車保安装置。
地上側から送信された列車保安信号を車上側で受信し、この列車保安信号に基づいて列車の運行上の保安を図る列車保安装置であって、
１対の第１のレールと、この１対の第１のレールから分岐部にて分岐した１対の第２のレールと、を用いて構成され、前記分岐部を含む軌道回路と、
前記第１のレール方向における前記軌道回路の両軌道終端に設けられた在線検知装置と、
前記軌道回路の内側において前記第２のレールに沿って敷設され、前記分岐部を経て前記第１のレール方向における前記軌道回路の一方の軌道終端へ向けて延設されるとともに、前記列車保安信号が送信される添線と、
を備え、
前記添線は、前記第１のレール方向における前記軌道回路の一方の軌道終端と前記分岐部との間の区間、および前記第２のレール方向における前記軌道回路の軌道終端と前記分岐部との間の区間に、それぞれねんがを有することを特徴とする列車保安装置。
前記軌道回路が、前記第１のレールと前記第２のレールとについて直列軌道回路であることを特徴とする請求項１または２に記載の列車保安装置。
前記軌道回路は、前記第１のレールと前記第２のレールとについて並列軌道回路であることを特徴とする請求項１または２に記載の列車保安装置。
地上側から送信された列車保安信号を車上側で受信し、この列車保安信号に基づいて列車の運行上の保安を図る列車保安装置であって、
１対の第１のレールと、この１対の第１のレールから分岐部にて分岐した１対の第２のレールと、回路構成が並列となるように前記１対の第１のレールと前記１対の第２のレールとをそれぞれ接続する接続線と、を用いて構成され、前記分岐部を含むとともに、前記第１のレール方向の軌道長が前記第２のレール方向の軌道長よりも大きい並列軌道回路と、
前記第１のレール方向における前記並列軌道回路の両軌道終端に設けられた在線検知装置と、
前記並列軌道回路の内側において前記第１のレールに沿って敷設され、前記両軌道終端間に延設されるとともに、前記列車保安信号が送信される添線と、
を備え、
前記添線は、前記第１のレール方向における前記軌道回路の一方の軌道終端と前記分岐部との間の区間、前記第１のレールにおける前記接続線の接続箇所と前記分岐部との間の区間、前記第１のレール方向における前記軌道回路の他方の軌道終端と前記接続箇所との間の区間に、それぞれねんがを有することを特徴とする列車保安装置。
地上側から送信された列車保安信号を車上側で受信し、この列車保安信号に基づいて列車の運行上の保安を図る列車保安装置であって、
１対の第１のレールと、この１対の第１のレールから分岐部にて分岐した１対の第２のレールと、回路構成が並列となるように前記１対の第１のレールと前記１対の第２のレールとをそれぞれ接続する接続線と、を用いて構成され、前記分岐部を含むとともに、前記第１のレール方向の軌道長が前記第２のレール方向の軌道長よりも大きい並列軌道回路と、
前記第１のレール方向における前記並列軌道回路の両軌道終端に設けられた在線検知装置と、
前記軌道回路の内側において前記第２のレールに沿って敷設され、前記分岐部を経て前記第１のレール方向における前記軌道回路の一方の軌道終端へ向けて延設されるとともに、前記列車保安信号が送信される添線と、
を備え、
前記添線は、前記第１のレール方向における前記軌道回路の一方の軌道終端と前記分岐部との間の区間にねんがを有することを特徴とする列車保安装置。