JP2009234527A - 列車制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】 データベース容量を大きくすることなく、一部区間における路線情報の変更があった場合でも、容易にかつ安全に対応することのできる列車制御システムを提供する。
【解決手段】 列車３が停車する駅１間の路線情報が格納された路線データベース６と、地上送受信装置８と、地上制御装置５とを備えている地上装置２と、
車上送受信装置１１と、車上送受信装置１１で受信した路線情報を格納するデータ格納部１２と、データ格納部１２に格納された路線情報に基づいて列車３を制御する車上制御装置１４とを備えている車上装置４と、を備え、
地上制御装置５は、地上判定部９により路線情報が正しいと判定された場合に地上送受信装置８を介して出発許可信号を列車３に送信するとともに、信号機１０を進行現示に制御する。
【選択図】 図２

Description

本発明は列車制御システムに係り、特に、路線情報に基づいて列車の制御を行うとともに、路線情報の更新を容易にかつ確実に行うことを可能とした列車制御システムに関するものである。

従来から、列車を制御するためのシステムとして、あらかじめ列車に搭載された車上装置に、列車が走行する路線の全線にわたる路線情報を格納しておき、この路線情報から最高速度および制限速度パターンからなる速度照査パターンを生成して、この速度照査パターンに従って運転操作を行うようにした車上データベース制御方式が用いられている。

そして、このような制御システムにおいては、速度照査パターンと列車速度とを比較し、列車速度が速度照査パターンに接近すると、接近警報を作動させ、運転者にブレーキ操作を促し、列車速度が速度照査パターンを超えた場合には、例えば、常用最大ブレーキを動作させるように制御するものである。

ところで、このような列車制御システムにおいて、悪天候や事故などにより運行ダイヤが乱れた場合に、地上装置から車上装置に新たな到達時間や速度指令などを送信し、速度照査パターンを設定することで、運行ダイヤの乱れを極力抑えるようにした技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平６−３２１１１５号公報

しかしながら、このような従来の発明において、車上データベース制御方式を用いる場合には、列車が走行する全線の路線情報を搭載しておく必要がある。そのため、車上装置に全線の路線情報を格納するための大きなデータベース容量が必要であり、システムコストの増大を招いていたという問題を有している。また、路線の一部区間で工事を行っているなど一部の路線情報の変更が生じた場合、路線データベースに格納されたすべての路線情報を更新する必要があり、さらに、列車が走行する路線が変更となった場合にも、路線情報の書き換えが必要となり、極めて煩雑であるという問題を有している。

しかも、路線情報の書き換えに不備があった場合に、この誤った路線情報に基づいて列車が走行してしまうと、本来減速すべき区間で減速が行われないといった不都合が生じることとなり、極めて危険であるという問題を有している。

本発明は前記した点に鑑みてなされたものであり、データベース容量を大きくすることなく、一部区間における路線情報の変更があった場合でも、容易にかつ安全に対応することのできる列車制御システムを提供することを目的とするものである。

本発明は前記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、列車が停車する駅間の路線情報が格納された路線データベースと、前記列車との送受信を行う地上送受信装置と、路線データベースおよび地上送受信装置を制御する地上制御装置とを備えている地上装置と、
前記駅側送受信部との間で送受信を行う車上送受信装置と、前記車上送受信装置で受信した路線情報を格納するデータ格納部と、前記データ格納部に格納された路線情報に基づいて速度照査パターンを生成しこの速度照査パターンに基づいて前記列車のブレーキ装置を制御する車上制御装置とを備えている車上装置と、を備え、
前記地上制御装置は、前記地上送受信装置により前記列車に送信された路線情報と前記車上送受信装置から返信された路線情報とを比較して前記列車に送信された路線情報が正しいか否かを判定する地上判定部を備え、
前記地上制御装置は、前記地上判定部により路線情報が正しいと判定された場合に前記地上送受信装置を介して出発許可信号を列車に送信するとともに、信号機を進行現示に制御するものであることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１において、前記車上装置は、前記地上送受信装置から送られた路線情報が正しいか否かを判断してこの路線情報からチェックコードを生成するデータチェック部を備え、
前記地上判定部は、前記路線データベースに格納された路線情報から生成されたチェックコードと、前記データチェック部により生成され前記車上送受信装置から送られるチェックコードとを比較して前記列車に送信された路線情報が正しいか否かを判定するものであることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２において、前記地上装置は、前記各駅に設置されていることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１または請求項２において、前記地上装置は、前記駅に設置され前記地上送受信装置を備えた駅用地上装置と、総合管理センターに設置され前記路線データベースおよび前記地上判定部を備えた総合地上装置とから構成され、
前記総合地上装置と前記駅用地上装置とは通信手段を介して接続されていることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、列車が停車する駅間の路線情報を地上装置から車上装置に送信し、この路線情報に基づいて速度照査パターンを生成して列車の制御を行うようにしているので、従来のように全路線の路線情報を格納する必要がなく、路線情報の格納容量を小さくすることができ、システムコストの低減を図ることができる。また、一部の路線情報の変更が生じた場合でも、該当する駅の路線データベースの路線情報のみを更新すればよく、この更新された路線情報を逐次列車に送信することにより、容易に路線情報の変更に対応することが可能となる。同様に、列車が走行する路線が変更となった場合でも、駅毎に路線情報を逐次列車に送信することより、容易に対応することが可能となる。さらに、地上判定部により、地上装置から車上装置に送信した路線情報が正しいか否かを判定し、路線情報が正しいと判断した場合にのみ列車の発進を可能とするようにしているので、誤った路線情報に基づいて列車が走行してしまうことを確実に防止することができ、安全性を著しく高めることができる。

請求項２に係る発明によれば、地上判定部により、路線データベースに格納された路線情報から生成されたチェックコードと、車上装置に設けられたデータチェック部により生成され車上送受信装置から送られるチェックコードとを比較して列車に送信された路線情報が正しいか否かを判定するようにしているので、路線情報自体を比較して路線情報が正しいか否かを判定するよりも、データの送信量が少なくて済み、迅速な判定処理を行うことができる。

請求項３に係る発明によれば、地上装置を各駅に設置するようにしているので、各駅毎に路線情報を列車に送信して、容易に路線情報の変更に対応することが可能となる。

請求項４に係る発明によれば、地上装置を、駅に設置され地上送受信装置を備えた駅用地上装置と、総合管理センターに設置され路線データベースおよび地上判定部を備えた総合地上装置とから構成するようにしているので、総合管理センターにより、すべての路線の路線情報が格納された路線データベースに基づいて路線情報を一括に管理することができ、路線情報の管理を容易にかつ円滑に行うことができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１は本発明に係る列車制御システムの第１実施形態を示す概略図である。
図１に示すように、所定の駅１を結ぶ路線が構成されており、これら各駅１には、地上装置２が設置されている。また、これら各駅１間を走行する列車３には、車上装置４が設置されている。

図２は、列車制御システムの実施形態を示すブロック図であり、図２に示すように、地上装置２は、地上制御装置５を備えている。また、地上装置２は、駅１からこの駅１に隣接する駅１までの路線情報が格納された路線データベース６を備えている。この路線情報は、例えば、隣接する駅１に至るまでの曲線区間情報、勾配情報などから構成されており、Ｂ駅１ｂに設置された地上装置２の路線データベース６は、例えば、Ｂ駅１ｂからＡ駅１ａまでの上り方向における路線情報、Ｂ駅１ｂからＣ駅１ｃまでの下り方向における路線情報をそれぞれ備えるものである。さらに、路線データベース６は、Ｂ駅１ｂから分岐路線がありＢ駅１ｂからＤ駅１ｄに走行する分岐路線が存在する場合には、Ｂ駅１ｂからＤ駅１ｄまでの路線情報を備えており、さらに、図示しないが、急行列車などのようにＣ駅１ｃを通過してＣ駅１ｃの先に設けられたＥ駅に最初に停車するような場合には、Ｂ駅１ｂからＥ駅までの路線情報が備えられるように構成されている。このように、路線データベース６には、当該駅１からの路線に応じた路線情報が格納されるように構成されている。なお、本実施形態においては、路線データベース６には、各路線情報の他、各路線情報に基づいて作成されたチェックコードが格納されている。

また、地上装置２は、新たに路線情報を作成したり、あるいは既に格納された路線情報を現在の工事区間などの最新の情報に更新するためのデータ作成部７を備えており、このデータ作成部７により作成された路線情報は、地上制御装置５により路線データベース６に格納されるように構成されている。さらに、地上装置２には、地上制御装置５による制御指令に応じて列車３との送受信を行う地上送受信装置８が設けられている。

また、地上装置２は、列車３から送信される路線情報のチェックコードに基づいて送信した路線情報のチェックコードと受信したチェックコードとを対比して路線情報が正しく送信されたか否かを判定する地上判定部９を備えており、地上制御装置５は、地上判定部９により路線情報が正しいと判定された場合に地上送受信装置８から出発許可信号を列車３に送信するとともに、信号機１０を進行現示に制御するように構成されている。

列車３の車上装置４は、地上送受信装置８との間で無線により送受信を行う車上送受信装置１１を備えており、車上装置４は、車上送受信装置１１で受信した路線情報を格納するとともに、列車３が有する列車情報を格納するデータ格納部１２を備えている。この列車情報は、例えば、列車３毎に異なる列車固有の列車コード、列車３が走行する路線コード、行き先コード、上り下りのコードなどから構成されている。

また、車上装置４は、データ格納部１２に格納された路線情報のチェックを行うとともにこの路線情報からチェックコードを生成するデータチェック部１３を備えており、車上装置４は、データ格納部１２に格納された路線情報に基づいて速度照査パターンを生成し、この速度照査パターンに基づいて列車３のブレーキ装置１５を制御する車上制御装置１４を備えている。さらに、車上装置４は、路線情報や必要な情報を列車３の運転者に表示するための表示部１６を備えている。

次に、本実施形態の作用について図３に示すフローチャートを参照して説明する。

本実施形態においては、まず、データ作成部７により、路線情報の入力あるいは更新を行い（ＳＴ１）、地上制御装置５に送る。そして、地上制御装置５により、路線情報に基づいてチェックコードを生成し（ＳＴ２）、路線情報およびチェックコードを路線データベース６に格納する（ＳＴ３）。

続いて、列車３が駅１に到着したら、車上制御装置１４によりデータ格納部１２に格納された列車情報を取り出し、車上送受信装置１１により列車情報とともに路線情報のデータ要求信号を地上送受信装置８に送信する（ＳＴ４）。地上送受信装置８がこの列車情報およびデータ要求信号を受信したら（ＳＴ５）、地上制御装置５により、列車情報に基づいて路線データベース６から対応する路線情報を取出し（ＳＴ６）、路線情報を地上送受信装置８を介して車上送受信装置１１に送信する（ＳＴ７）。

車上送受信装置１１が路線情報を受信したら（ＳＴ８）、車上制御装置１４によりこの路線情報をデータ格納部１２に格納する（ＳＴ９）。なお、データ格納部１２に既に古い路線情報が存在する場合は、格納されている古い路線情報を受信した路線情報に書き換える。続いて、データチェック部１３により、路線情報のチェックを行うとともに、この路線情報からチェックコードを生成し（ＳＴ１０）、車上送受信装置１１から確認用路線情報としてチェックコードを列車情報とともに地上送受信装置８に送信する（ＳＴ１１）。

地上送受信装置８がチェックコードおよび列車情報を受信したら（ＳＴ１２）、地上判定部９により、列車３から送信された路線情報のチェックコードに基づいて、送信した路線情報のチェックコードと受信したチェックコードとを対比して路線情報が正しく送信されたか否かを判定する（ＳＴ１３）。

そして、路線情報が正しいと判定された場合には（ＳＴ１３：Ｙｅｓ）、地上制御装置５は、地上送受信装置８を介して出発許可信号を列車３に送信するとともに（ＳＴ１４）、信号機１０を進行現示に制御する（ＳＴ１５）。

一方、車上送受信装置１１が出発許可信号を受信したら（ＳＴ１６）、信号機１０が進行現示となったことを確認した後、列車３を発進させる（ＳＴ１７）。その後は、車上制御装置１４により、速度照査パターンに従ってブレーキ装置１５を制御しながら、列車３の走行が行われる。

したがって、本実施形態においては、駅１毎に、次に停車する駅１までの路線情報を地上装置２から車上装置４に送信し、この路線情報に基づいて速度照査パターンを生成して列車３の制御を行うようにしているので、従来のように全路線の路線情報を格納する必要がなく、路線情報の格納容量を小さくすることができ、システムコストの低減を図ることができる。また、一部の路線情報の変更が生じた場合でも、該当する駅１の路線データベース６の路線情報のみを更新すればよく、この更新された路線情報を逐次列車３に送信することにより、容易に路線情報の変更に対応することが可能となる。同様に、列車３が走行する路線が変更となった場合でも、駅１毎に路線情報を逐次列車３に送信することより、容易に対応することが可能となる。

さらに、地上判定部９により、地上装置２から車上装置４に送信した路線情報が正しいか否かを判定し、路線情報が正しいと判断した場合にのみ列車３の発進を可能とするようにしているので、誤った路線情報に基づいて列車３が走行してしまうことを確実に防止することができ、安全性を著しく高めることができる。

図４および図５は本発明の第２実施形態を示したものであり、本実施形態においては、すべての路線情報を管理する総合管理センター１７を設置し、この総合管理センター１７には、地上装置を構成する総合地上装置１８が設置されている。また、各駅１には、それぞれ地上装置を構成する駅用地上装置１９が設置されており、総合地上装置１８と各駅用地上装置１９とは、例えば、光ケーブルなどの通信ケーブル２０を介して接続されている。なお、通信ケーブル２０を用いず、例えば、無線通信により総合地上装置１８と各駅用地上装置１９とを接続するように構成してもよい。

総合地上装置１８は、この総合管理センター１７で管理するすべての路線の各駅１間における路線情報およびこれら各路線情報に基づいて作成されたチェックコードが格納された路線データベース６を備えている。総合地上装置１８は、路線情報の作成や更新を行うためのデータ作成部７を備えており、このデータ作成部７により作成された路線情報は、総合制御装置２１により路線データベース６に格納されるように構成されている。

また、総合地上装置１８は、列車３から通信ケーブル２０を介して送信される路線情報のチェックコードに基づいて送信した路線情報のチェックコードと受信したチェックコードとを対比して路線情報が正しく送信されたか否かを判定する地上判定部９を備えている。

また、駅用地上装置１９には、地上制御装置５による制御指令に応じて列車３との送受信を行う地上送受信装置８が設けられている。地上制御装置５は、地上判定部９により路線情報が正しいと判定された場合に地上送受信装置８から出発許可信号を列車３に送信するとともに、信号機１０を進行現示に制御するように構成されている。

次に、本実施形態の作用について図６に示すフローチャートを参照して説明する。

本実施形態においては、まず、総合地上装置１８のデータ作成部７により、路線情報の入力あるいは更新を行い（ＳＴ２０）、地上制御装置５に送る。そして、地上制御装置５により、路線情報に基づいてチェックコードを生成し（ＳＴ２１）、路線情報およびチェックコードを路線データベース６に格納する（ＳＴ２２）。

続いて、列車３が駅１に到着したら、車上制御装置１４によりデータ格納部１２に格納された列車情報を取り出し、車上送受信装置１１により列車情報とともに路線情報のデータ要求信号を地上送受信装置８に送信する（ＳＴ２３）。地上送受信装置８がこの列車情報およびデータ要求信号を受信したら（ＳＴ２４）、この列車情報および送信要求信号を地上制御装置５から総合地上装置１８に送る（ＳＴ２５）。そして、総合制御装置２１が送信要求信号を受信したら（ＳＴ２６）、総合制御装置２１により、列車情報に基づいて路線データベース６から対応する路線情報を取出し（ＳＴ２７）、路線情報を駅用地上装置１９に送信する（ＳＴ２８）。

駅用地上装置１９が路線情報を受信したら、地上送受信装置８により路線情報を車上送受信装置１１に送信する（ＳＴ２９）。車上送受信装置１１が路線情報を受信したら（ＳＴ３０）、車上制御装置１４によりこの路線情報をデータ格納部１２に格納する（ＳＴ３１）。なお、データ格納部１２に既に古い路線情報が存在する場合は、格納している古い路線情報を受信した路線情報に書き換える。続いて、データチェック部１３により、路線情報のチェックを行うとともに、この路線情報からチェックコードを生成し（ＳＴ３２）、車上送受信装置１１から確認用路線情報としてチェックコードを列車情報とともに地上送受信装置８に送信する（ＳＴ３３）。

地上送受信装置８がチェックコードおよび列車情報を受信したら（ＳＴ３４）、チェックコードを総合地上装置１８に送信し（ＳＴ３５）、総合地上装置１８がチェックコードを受信したら（ＳＴ３６）、地上判定部９により、路線情報のチェックコードに基づいて、送信した路線情報のチェックコードと受信したチェックコードとを対比して路線情報が正しく送信されたか否かを判定する（ＳＴ３７）。

そして、路線情報が正しいと判定された場合には（ＳＴ３７：Ｙｅｓ）、総合制御装置２１により出発許可信号を駅用地上装置１９に送信する（ＳＴ３８）。そして、地上制御装置５は、地上送受信装置８を介して出発許可信号を列車３に送信するとともに（ＳＴ３９）、信号機１０を進行現示に制御する（ＳＴ４０）。

一方、車上送受信装置１１が出発許可信号を受信したら（ＳＴ４１）、信号機１０が進行現示となったことを確認した後、列車３を発進させる（ＳＴ４２）。

したがって、本実施形態においても前記第１実施形態と同様に、駅１毎に路線情報を車上装置４に送信し、この路線情報に基づいて速度照査パターンを生成して列車３の制御を行うようにしているので、従来のように全路線の路線情報を格納する必要がなく、路線情報の格納容量を小さくすることができ、システムコストの低減を図ることができる。また、一部の路線情報の変更が生じた場合や列車３の走行路線が変更となった場合でも、容易に路線情報の変更に対応することが可能となる。しかも、路線情報が正しいと判断した場合にのみ列車３の発進を可能とするようにしているので、誤った路線情報に基づいて列車３が走行してしまうことを確実に防止することができ、安全性を著しく高めることができる。

さらに、本実施形態においては、総合管理センター１７により、すべての路線の路線情報が格納された路線データベース６に基づいて路線情報を一括に管理することができ、路線情報の管理を容易にかつ円滑に行うことができる。

なお、前記各実施形態においては、各駅１毎に地上装置２を設置するようにしているが、例えば、複数の駅１に対して１つの地上装置２を設置し、この地上装置２により複数の駅１の路線情報を管理するようにしてもよい。

また、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能である。

本発明に係る列車制御システムの第１実施形態を示す概略図である。 本発明に係る列車制御システムの第１実施形態を示すブロック図である。 本発明に係る列車制御システムの第１実施形態の動作を示すフローチャートである。 本発明に係る列車制御システムの第２実施形態を示す概略図である。 本発明に係る列車制御システムの第２実施形態を示すブロック図である。 本発明に係る列車制御システムの第２実施形態の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 駅
２ 地上装置
３ 列車
４ 車上装置
５ 地上制御装置
６ 路線データベース
７ データ作成部
８ 地上送受信装置
９ 地上判定部
１０ 信号機
１１ 車上送受信装置
１２ データ格納部
１３ データチェック部
１４ 車上制御装置
１７ 総合管理センター
１８ 総合地上装置
１９ 駅用地上装置
２０ 通信ケーブル
２１ 総合制御装置

Claims (4)

1. 列車が停車する駅間の路線情報が格納された路線データベースと、前記列車との送受信を行う地上送受信装置と、路線データベースおよび地上送受信装置を制御する地上制御装置とを備えている地上装置と、
   前記駅側送受信部との間で送受信を行う車上送受信装置と、前記車上送受信装置で受信した路線情報を格納するデータ格納部と、前記データ格納部に格納された路線情報に基づいて速度照査パターンを生成しこの速度照査パターンに基づいて前記列車のブレーキ装置を制御する車上制御装置とを備えている車上装置と、を備え、
   前記地上制御装置は、前記地上送受信装置により前記列車に送信された路線情報と前記車上送受信装置から返信された路線情報とを比較して前記列車に送信された路線情報が正しいか否かを判定する地上判定部を備え、
   前記地上制御装置は、前記地上判定部により路線情報が正しいと判定された場合に前記地上送受信装置を介して出発許可信号を列車に送信するとともに、信号機を進行現示に制御するものであることを特徴とする列車制御システム。
2. 前記車上装置は、前記地上送受信装置から送られた路線情報が正しいか否かを判断してこの路線情報からチェックコードを生成するデータチェック部を備え、
   前記地上判定部は、前記路線データベースに格納された路線情報から生成されたチェックコードと、前記データチェック部により生成され前記車上送受信装置から送られるチェックコードとを比較して前記列車に送信された路線情報が正しいか否かを判定するものであることを特徴とする請求項１に記載の列車制御システム。
3. 前記地上装置は、前記各駅に設置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の列車制御システム。
4. 前記地上装置は、前記駅に設置され前記地上送受信装置を備えた駅用地上装置と、総合管理センターに設置され前記路線データベースおよび前記地上判定部を備えた総合地上装置とから構成され、
   前記総合地上装置と前記駅用地上装置とは通信手段を介して接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の列車制御システム。

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