JP2009241685A - 無線列車制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】
車庫などの保安システムの存在しない区間から、信号システムの制御範囲内へ進入する列車を確実に検知し、安全な進入手順を実現する。
【解決手段】
無線列車制御システムにおいて、無線列車制御区間と、保安システムの存在しない区間とがある場合、これらの区間に設けられた地上子を有し、隣接する地上子間の距離は列車が一方の地上子を検知後にブレーキをかけても、他方の地上子上に停車する列車に衝突しない距離であり、列車は、地上子から、位置情報と在線フラグ情報を受信する車上位置検知装置と、地上子を通過する列車が境界手前で停止するブレーキパターンをデータベースを参照して生成する列車制御装置と、を有し、列車制御装置は、位置情報と、在線フラグ情報と、ブレーキパターンと、に基づいて、保安システムの存在しない区間から無線列車制御区間への列車の進入を制御する。
【選択図】図１

Description

予め定められた経路を移動する移動体の制御を無線で行うものであり、特に、無線列車制御システムに関する。

鉄道信号システムの路線内には車庫などの信号システムの制御対象外となるエリアが存在する。そのようなシステム外かつ他の保安システムの無い区間では運転手の目視によってしか安全が保障されていなかった。システム外の区間からシステムの制御範囲内への進入においても、システム境界から内方に軌道回路を設置し、システム境界上に信号機を設置してシステム内の列車の有無を通知する方法があるが、安全性は運転手に依存していた。近年、地上設備削減のため考案されている無線列車制御システム（特許文献１）においても、列車検知は列車からの自己申告であるため通信が確立するまで列車制御は出来ず、信号機を用いた進入列車の安全性は依然運転手に依存するものであった。

特開２００３−２７６６０６号公報

信号システムの制御範囲内ではシステムにより列車制御が行われており、安全性は高い。それに対して、この制御対象外のエリアでは信号システムによる列車制御が行われないため、列車同士の接近防止は人の注意力に依存しており、信号システムの制御範囲内よりは人的誤りにより安全性が劣る。信号システムの制御範囲内での安全性を高めるためには、制御範囲外からの進入を安全確実に行う必要がある。特に空間波を利用した無線信号制御システムでは複数の列車がシステムに進入するとき、後続の列車が先にシステムに認識され、先行列車を認識せずに衝突する可能性がある。

本発明は、保安システムの存在しない区間から無線列車制御区間へ進入する列車を確実に検知し、安全な進入手順を実現することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、所定の経路上を走行する列車と所定の経路沿線に設置された基地局間で無線通信を行う無線列車制御システムにおいて、所定の経路上において、保安システムの存在しない区間と、無線列車制御区間とがある場合、保安システムの存在しない区間と無線列車制御区間との境界からその設置位置までの間における列車の存在の有無を示す在線フラグ情報を持つ保安システムの存在しない区間内の地上子と、前記地上子と境界との間に設置されたその位置情報を持つ保安システムの存在しない区間内の地上子と、列車が通過すると在線フラグ情報を列車無しとする無線列車制御区間内の地上子を有し、列車は、地上子から、位置情報と、在線フラグ情報と、を受信する車上位置検知装置と、列車が境界手前で停止するブレーキパターンを持つデータベースと、位置情報を基にデータベースからブレーキパターンを検索する列車制御装置と、を有し、列車制御装置は、位置情報と、在線フラグ情報と、ブレーキパターンと、に基づいて、保安システムの存在しない区間から無線列車制御区間への列車の進入、を制御する構成とする。

保安システムの存在しない区間から無線列車制御区間へ進入する列車を確実に検知し、安全な進入手順を実現できる。

所定の経路上を走行する列車と所定の経路沿線に設置された基地局間で無線通信を行う無線列車制御システムに関して、以下各実施例を図面を用いて説明する。

図１は本発明の１実施例である保安システムの存在しない区間から無線列車制御区間への進入方法の構成を示した図である。

定められた軌道５０上を走行する列車１０は無線により基地局３０を介して地上制御装置４０と通信する。軌道５０上には保安システムを持たないその他区間と無線列車制御システムの制御範囲である無線列車制御区間（無線列車制御可能な区間）とが存在し、その間にシステム境界を設ける。そのシステム境界を境とした無線列車制御システム外方に有電源の地上子２１ａと、無電源の地上子２１ｂ、内方に１つの有電源の地上子２１ｃを設置する。各地上子間の距離は、列車が地上子を検知後すぐに非常ブレーキを掛けた場合、前方の地上子上に停車している列車に衝突しないだけの距離を空けるものとする。地上子２１ｂの場合は、最低でも非常ブレーキを掛けた場合にシステム境界手前に停車できるだけの距離をシステム境界との間に空けるものとする。また、有電源の地上子（２１ａ，２１ｃ）はそれぞれ処理装置２０と繋がっており、処理装置２０を介して互いの地上子の情報を得て地上子２１ａの在線フラグ情報を変化させる。地上子２１ｂは予め設定された地上子の位置情報とを列車１０へ向けて送信する。

図３は有電源地上子２１ａの在線フラグ情報の成立条件を示した図である。

在線フラグ情報は地上子２１ａから保安システムの存在しない区間と無線列車制御区間との境界の間に列車が存在する場合に１とし、存在しない場合に０とする。列車が地上子２１ａより後方に存在する場合は地上子２１ａの在線フラグは０である。列車が前方へ移動し地上子２１ａ上に到達したとき地上子２１ａの在線フラグは１となる。列車が地上子２１ａ上を通過し地上子２１ｃに到達するまでは在線フラグは１のままである。列車が地上子２１ｃ上に到達したとき、地上子２１ａの在線フラグは０に戻る。

図２は列車１０の一構成例を示した図である。

列車１０上には地上の基地局３０と通信する移動局１２があり、列車制御装置１１と繋がっている。列車制御装置１１にはデータベース（ＤＢ１３），車上位置検知装置１４，ブレーキ１５もそれぞれ繋がっている。

その他区間から無線列車制御区間へ進入するため移動する列車１０は、車上位置検知装置１４により地上子２１ａを検知し、境界から地上子２１ａとの間における列車の存在の有無を示す在線フラグ情報を受信する。車上位置検知装置１４は受信した在線フラグを列車制御装置１１へ送信する。在線フラグが１だった場合、列車制御装置１１は即座に非常ブレーキ信号をブレーキに出力して列車を停止する。在線フラグが０だった場合はブレーキ信号を出力せず走行し続ける。列車１０が地上子２１ｂ上に到達すると車上位置検知装置１４により地上子２１ｂを検知し、地上子２１ｂから位置情報を受信する。列車制御装置１１は受信した位置情報から自列車位置を確定し、ＤＢ１３を参照してシステム境界手前に停車するようにブレーキパターンを作成し停車する。列車制御装置は、受信した位置情報と、在線フラグ情報と、ブレーキパターンと、に基づいて、保安システムの存在しない区間から無線列車制御区間への列車の進入、を制御する。なお、これら有電源地上子は、送信情報を書き換え可能なものである。

また、列車制御装置１１は、自列車位置確定後に移動局１２を用いて基地局３０との通信も開始する。通信が確立すると基地局３０を通して自列車位置情報を地上制御装置４０へ送信する。地上制御装置４０は受信した列車位置情報を元に停止目標位置などの列車制御情報を列車制御装置１１へ送信する。列車１０は地上制御装置４０からの列車制御情報を受信し、地上子２１ｂ通過時に生成されたブレーキパターン解除することによって無線列車制御区間へ進入可能となる。

図４は本発明の進入処理のフローチャートを示した図である。

処理手順を図４に従って説明する。

ステップ１０１：列車１０は保安システムの存在しないその他区間から無線列車制御システムとのシステム境界へ向けて走行する。

ステップ１０２：地上子から位置情報を受信して列車位置が確定しているかを判定する。ステップ１０３〜１０８は位置確定済みの場合を、ステップ１０９〜１１２は未確定の場合の処理を示す。

ステップ１０３：列車位置が確定しているため、一定周期で現在の列車位置を更新し、地上制御装置４０へ現在の列車位置を送信する。

ステップ１０４：列車制御装置１１にて現在の列車位置と、システム境界などの停止目標位置とが近づいていないか、ＤＢを参照して確認する。

ステップ１０５：停止目標点に対するブレーキ開始位置に達していないか判定する。開始位置に達したならばステップ１０６へ。達していないならばステップ１０１へ戻り、システム境界へ向けた走行を継続する。

ステップ１０６：ブレーキを掛ける。

ステップ１０７：停車状態となる。

ステップ１０８：システム境界の地上子において列車１０が地上制御装置４０から列車制御情報を受信しているかを判定する。列車制御情報を受信しているならば、地上子とシステム境界との間に他の列車は存在しないため、列車制御情報に従って安全に無線列車制御区間へ進入できる。列車制御情報を受信していないならば、ステップ１０７に戻り、停車したまま列車制御情報の受信待ちをする。

ステップ１０９：列車位置が未確定の場合、地上子を検知し位置情報を得る必要がある。地上子を検知したならばステップ１１０へ。未検知であるならばステップ１０１に戻り走行を継続する。

ステップ１１０：地上子を検知したため、在線フラグを判定する。停車が必要（＝１）ならばステップ１１１へ。列車前方が空いている（＝０）ならばステップ１０１へ戻り、システム境界へ向けた走行を継続する。

ステップ１１１：地上子の検知後に在線フラグに従って非常ブレーキを掛ける。

ステップ１１２：停車状態となる。

このような手順によって、本発明は車上のＤＢを参照してシステム境界手前に確実に停止できるようにし、地上子から送信される在線フラグに応じて列車のブレーキを制御することで後続列車の衝突を防止し、無線により地上制御装置からの列車制御情報を受信してからシステム境界を越えることにより、保安システムの無い区間から無線列車制御区間へ安全かつ確実に列車が進入可能となる。

また、無線通信を開始するタイミングが地上子２１ｂ検知後であれば良く、例えば地上子２１ｂのＩＤを検知して無線通信を開始するような方法であれば、列車１０は別の地上子によって列車位置を確定しても良い。

また、モード切換区間の列車検知は地上子を用いた方法でなくとも、軌道回路を用いても良い。

本発明に係る無線列車制御システムの無線信号制御区間への進入方法の一実施例を示す図である。 本発明に係る無線列車制御システムの列車の一構成例を示す図である。 本発明に係る無線列車制御システムの有電源地上子の在線フラグの成立条件を示す図である。 本発明に係る無線列車制御システムの進入処理のフローチャートを示す図である。

符号の説明

１０ 列車
１１ 列車制御装置
１２ 移動局
１３ データベース（ＤＢ）
１４ 車上位置検知装置
１５ ブレーキ
２０ 処理装置
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ 地上子
３０ 基地局
４０ 地上制御装置
５０ 軌道

Claims (5)

1. 所定の経路上を走行する列車と所定の経路沿線に設置された基地局間で無線通信を行う無線列車制御システムにおいて、
   前記所定の経路上において、無線列車制御区間と、保安システムの存在しない区間とがある場合、
   前記保安システムの存在しない区間内に設置され、その設置位置から前記保安システムの存在しない区間と前記無線列車制御区間との境界までの間に列車が存在するかを示す在線フラグ情報を持つ地上子と、
   前記地上子と前記境界の間に設置され、その設置位置の位置情報を持つ地上子と、
   前記無線列車制御区間内に設置され、在線フラグ情報を解除する地上子とを有し、
   前記列車は、前記地上子から、前記位置情報と、前記在線フラグ情報と、を受信する車上位置検知装置と、在線フラグを持つ前記地上子を通過すると列車がブレーキをかける列車制御装置と、を有し、
   前記列車制御装置は、前記位置情報と、在線フラグ情報と、前記ブレーキパターンと、に基づいて、前記保安システムの存在しない区間から前記無線列車制御区間への列車の進入を制御する無線列車制御システム。
2. 請求項１記載の無線列車制御システムにおいて、
   前記隣接する地上子間の距離は、列車が一方の地上子を検知後、ブレーキをかけた場合、他方の地上子上に停車中の他列車に衝突しないで停車する距離である無線列車制御システム。
3. 請求項１記載の無線列車制御システムにおいて、
   前記在線フラグ情報は、前記境界から在線フラグ情報を持つ前記地上子との間に列車が存在する場合は、１を示し、前記区間内に列車が存在しない場合は、０を示す無線列車制御システム。
4. 請求項３記載の無線列車制御システムにおいて、
   前記列車制御装置は、前記在線フラグ情報が１を示している場合は、列車を停止させ、前記在線フラグ情報が０を示している場合は、列車を走行させる無線列車制御システム。
5. 請求項１〜４において、前記列車はデータベースを持ち、列車制御装置は前記データベースを参照して位置情報を持つ前記地上子を通過する列車が前記境界手前で停止するブレーキパターンを生成する無線列車制御装置。

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