JP2011121455A

JP2011121455A - 踏切保安装置

Info

Publication number: JP2011121455A
Application number: JP2009280138A
Authority: JP
Inventors: Akira Asano; 晃浅野; Yoichiro Hara; 陽一郎原
Original assignee: Kyosan Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kyosan Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2009-12-10
Filing date: 2009-12-10
Publication date: 2011-06-23

Abstract

【課題】地上設備を簡略化して設置費用を低減して踏切制御の適正化を図る。
【解決手段】列車２に搭載された車上装置３は、常時、ＧＰＳ受信機８でＧＰＳ衛星１５から送信されて電波を利用して列車２の位置（緯度・経度）と時刻を得て各踏切６に対する踏切到着予定時間をセンタ装置４に送信する。センタ装置４は車上装置３から踏切到着予定時間を受信するときＧＰＳ受信機２２から入力する時刻により時間同期し、受信した踏切到着予定時間を各踏切６に設けられた踏切制御装置５に送信する。踏切制御装置５はセンタ装置４から踏切到着予定時間を受信するときＧＰＳ受信機３２から入力する時刻により時間同期し、受信した踏切到着予定時間とＧＰＳ受信機３２から入力する時刻により警報開始時間や警報終了時間を決定して踏切制御を行う。
【選択図】図１

Description

この発明は、列車が走行する軌道に設けられた踏切の警報制御を行う踏切保安装置、特に踏切警報時間の短縮化に関するものである。

列車が走行する軌道に設けた踏切の制御において、踏切警報機等の警報を開始してから列車の先頭が踏切に到達するまでの時間である警報時間は、列車の運転曲線から十分に踏切を遮断する時間が確保できる地点を警報開始点とし、警報開始点から踏切までの距離を最小時間で走行する時間により求めている。

この警報時間の適正化を図り、歩行者や自動車の交通渋滞を防止するため、図７に示すように、列車２を検知する踏切制御子４０の位置を例えば急行と緩行の列車種別によって変えて踏切６から踏切制御子４０までの距離である踏切制御区間Ｌ１と踏切制御区間Ｌ２を切り換えている。

また、例えば特許文献１に示すように、踏切を中心にして線路を挟んで平行に２本の漏洩伝送路を敷設し、一方の漏洩伝送路からスペクトル拡散信号を放射し、他方の漏洩伝送路で放射されたスペクトル拡散信号を受信し、受信したスペクトル拡散信号により一定の間隔で列車の存在を検知し、この検知結果を距離方向に順番に並べてメモリに蓄積し、蓄積された一連のデータから列車の位置と走行速度等を判定し、判定した列車の位置と速度に基づいて踏切制御の最適時機を算出したりして踏切遮断時間の適正化を図っている。

しかしながら踏切制御子や車軸検知器、漏洩伝送路を踏切制御範囲内に設置し、列車速度をきめ細かく検出して踏切遮断時間の適正化を図ると、踏切制御子等に地上設備の設置に膨大な費用が必要になってしまう。

この踏切制御子等の地上設備を用いずに踏切の動作を制御する踏切制御システムが、特許文献２に開示されている。特許文献２に示された踏切制御システムは、列車に設けたＧＰＳ受信機により得られた自列車の位置と線路情報データベースに記憶された踏切の位置とから踏切までの距離を算出し、算出した踏切までの距離が所定の距離、例えば８００ｍｍに達すると無線通信により地上装置に踏切制御信号を送信する。地上装置は列車から踏切制御信号を受信すると踏切制御装置に制御信号を出力して遮断桿及び踏切警報機を作動させている。

特許文献２に示すように、列車に設けたＧＰＳ受信機により得られた自列車の位置と踏切の位置とから踏切までの距離を算出し、算出した踏切までの距離が所定の距離に達したときに地上装置に踏切制御信号を送信して踏切を制御する場合、ラッシュ時間帯などで列車を低速で運行している場合には、踏切遮断時間が長くなり踏切遮断時間を適正にすることは困難であった。

また、列車から地上装置に無線通信や近接通信を利用して適当な時間タイミングで踏切制御信号を送信するためには列車と地上装置との間で連続して通信する必要があり、地上装置には路線に沿って送受信設備を多数設ける必要があり、その設置に膨大な費用が必要になってしまう。

この発明は、このような問題を解消し、地上設備を簡略化して設置費用を低減して踏切制御の適正化を図ることができる踏切保安装置を提供することを目的とするものである。

この発明の踏切保安装置は、列車に搭載され車上装置と、地上に設けられたセンタ装置及び各踏切に設けられた踏切制御装置を有し、前記車上装置は、制御情報記憶部とＧＰＳ受信機と踏切到着予定時間算出部と及び通信装置を有し、前記制御情報記憶部には、列車の走行経路と経路に有する各踏切の位置等を示す経路情報と速度制限区間毎の制限速度情報があらかじめ記憶され、前記ＧＰＳ受信機はＧＰＳ衛星からの電波を利用して列車の位置と時刻を前記踏切到着予定時間算出部と前記通信装置に出力し、前記踏切到着予定時間算出部は、前記ＧＰＳ受信機から入力する列車の位置と時刻と、前記制御情報記憶部に記憶している経路情報及び制限速度情報とから列車が各踏切に対する踏切到着予定時間を算出して前記通信装置に出力し、前記通信装置は、前記踏切到着予定時間算出部で算出した各踏切に対する踏切到着予定時間を前記ＧＰＳ受信機から入力する時刻に応じて前記センタ装置に無線方式で送信し、前記センタ装置は、ＧＰＳ受信機と通信装置及び中央処理装置を有し、前記ＧＰＳ受信機はＧＰＳ衛星からの電波を利用して時刻を前記通信装置と前記中央処理装置に出力し、前記通信装置は前記車上装置から送信された各踏切に対する踏切到着予定時間を受信して前記中央処理装置に出力し、前記中央処理装置は前記通信装置で受信した各踏切に対する踏切到着予定時間を踏切毎に分離して前記通信装置に出力し、前記通信装置は、前記中央処理装置から入力した踏切到着予定時間を各踏切の踏切制御装置に無線方式で送信し、前記踏切制御装置は、ＧＰＳ受信機と通信装置及び警報制御部を有し、前記ＧＰＳ受信機はＧＰＳ衛星からの電波を利用して時刻を前記通信装置と警報制御部に出力し、前記通信装置は、前記センタ装置から送信される踏切到着予定時間を受信して前記警報制御部に出力し、前記警報制御部は、前記通信装置から入力した踏切到着予定時間に基づいて踏切制御信号を生成することを特徴とする。

前記車上装置の通信装置は、踏切制御時刻前で前記センタ装置の通信装置と通信可能な地点で踏切到着予定時間をセンタ装置に送信する。

また、前記センタ装置の通信装置で前記車上装置の通信装置から踏切到着予定時間を受信するとき及び前記踏切制御装置の通信装置で前記センタ装置の通信装置から踏切到着予定時間を受信するとき、前記ＧＰＳ受信機から入力する時刻により時刻同期する。

この発明は、列車に搭載した車上装置から各踏切に対する踏切到着予定時間をセンタ装置に送信し、センタ装置は各踏切に設けられた踏切制御装置にその踏切に対する踏切到着予定時間を送信して踏切制御を行うから、地上設備を簡略化して設置費用を低減して踏切制御の適正化を図ることができる。

また、車上装置の通信装置は、踏切制御時刻前でセンタ装置の通信装置と通信可能な地点で踏切到着予定時間をセンタ装置に送信するから、車上装置からセンタ装置に継続する連続通信をしなくても済む。

さらに、センタ装置の通信装置で車上装置の通信装置から踏切到着予定時間を受信するとき及び踏切制御装置の通信装置でセンタ装置の通信装置から踏切到着予定時間を受信するとき、ＧＰＳ受信機から入力する時刻により時刻同期するから、各通信装置のクロックが同期していないことを吸収する余分な時間を設けるマージンを減らすことができ通信効率を向上することができる。

この発明の踏切保安装置の構成図である。車上装置の構成を示すブロック図である。センタ装置の構成を示すブロック図である。踏切制御装置の構成を示すブロック図である。踏切保安装置の動作を示すフローチャートである。車上装置の他の構成を示すブロック図である。列車種別による警報開始点を示す模式図である。

図１は、この発明の踏切保安装置の構成図である。踏切保安装置１は列車２に搭載され車上装置３と、地上に設けられたセンタ装置４及び踏切制御装置５を有し、踏切６において列車２の運転と道路交通との間の安全を保つものである。

車上装置３は、図２のブロック図に示すように、ＧＰＳアンテナ７を有するＧＰＳ受信機８と制御情報記憶部９と在線位置決定部１０と制限速度決定部１１と予定時間算出部１２と通信装置１３及び速度制御部１４を有する。ＧＰＳ受信機８はＧＰＳ衛星１５から送信されてＧＰＳアンテナ７で受信している電波を利用して列車２の位置（緯度・経度）を測定するとともにＧＰＳ衛星１５とＧＰＳ受信機８のクロックの関係からそのときの正確な時刻を算出して列車２の位置と時刻を在線位置決定部１０と予定時間算出部１２及び通信装置１３に出力する。制御情報記憶部９には列車２が走行する経路と経路に有する各踏切６の位置等を示す経路情報及び速度制限区間毎の制限速度情報があらかじめ格納されている。在線位置決定部１０はＧＰＳ受信機８から入力する列車２の位置により制御情報記憶部９に記憶している経路情報を照合して経路上の列車在線位置を決定して制限速度決定部１１と予定時間算出部１２に出力する。制限速度決定部１１は在線位置決定部１０から入力する列車在線位置と制御情報記憶部９に記憶している速度制限区間毎の制限速度情報から列車２の制限速度を決定して予定時間算出部１２と速度制御部１４に出力する。予定時間算出部１２は在線位置決定部１０から入力する列車在線位置と制御情報記憶部９に記憶している列車が走行する経路に有する各踏切６の位置により列車在線位置から踏切６までの距離を算出し、算出した距離と制限速度決定部１１から入力する制限速度及びＧＰＳ受信機８から入力する時刻により列車２が各踏切６に到着する踏切到着予定時間を算出して通信装置１３に出力する。通信装置１３は予定時間時間算出部１２から入力する各踏切６に対する踏切到着予定時間をＧＰＳ受信機８から入力する時刻により照合しながら各踏切６に対する踏切到着予定時間をセンタ装置４に無線通信例えば携帯電話網により送信する。速度制御部１４は制限速度決定部１１から入力する制限速度により速度発電機１６から入力する列車２の走行速度が制限速度以下になるように制御する。

センタ装置４は、図３のブロック図に示すように、ＧＰＳアンテナ２１を有するＧＰＳ受信機２２と中央処理装置２３及び通信装置２４を有する。ＧＰＳ受信機２２はＧＰＳ衛星１５から送信されてＧＰＳアンテナ２１で受信している電波を利用して得た位置（緯度・経度）とＧＰＳ衛星１５とＧＰＳ受信機２２のクロックの関係からそのときの正確な時刻を算出して中央処理装置２３と通信装置２４に出力する。通信装置２４は車上装置３から無線通信で送信される各踏切６に対する踏切到着予定時間を受信すると、受信した各踏切６に対する踏切到着予定時間を中央処理装置２３に出力する。中央処理装置２３は入力した踏切６毎の踏切到着予定時間を通信装置２４に出力する。通信装置２４は入力した各踏切６の踏切制御装置５にその踏切６に対する踏切到着予定時間を無線通信で送信する。

各踏切６の踏切制御装置５は、図４のブロック図に示すように、ＧＰＳアンテナ３１とＧＰＳ受信機３２と通信装置３３と警報制御部３４及び警報出力部３５を有する。ＧＰＳ受信機３２はＧＰＳ衛星１５から送信されてＧＰＳアンテナ３１で受信している電波を利用して得た位置（緯度・経度）とＧＰＳ衛星１５とＧＰＳ受信機３２のクロックの関係からそのときの正確な時刻を算出して通信装置３３と警報制御部３４に出力する。通信装置３３はセンタ装置４の通信装置２４から、その踏切６に対する踏切到着予定時間を受信すると、受信した踏切到着予定時間を警報制御部３４に出力する。警報制御部３４は通信装置３３から入力した踏切到着予定時間とＧＰＳ受信機３２から入力する時刻により警報開始時間や警報終了時間を決定して踏切制御信号を警報出力部３５に出力する。警報出力部３５は入力した踏切制御信号により警報機１７や遮断機１８を制御する。

この踏切保安装置１による踏切制御を図５のフローチャートを参照して説明する。

列車２に搭載された車上装置３のＧＰＳ受信機８は、常時、ＧＰＳ衛星１５から送信されて電波を利用して得た列車２の位置（緯度・経度）と時刻を在線位置決定部１０と予定時間算出部１２及び通信装置１３に出力している。また、センタ装置４のＧＰＳ受信機２２は、常時、ＧＰＳ衛星１５から送信されて電波を利用して得た時刻を中央処理装置２３と通信装置２４に出力し、各踏切６の踏切制御装置５に設けたＧＰＳ受信機３２も、常時、ＧＰＳ衛星１５から送信されて電波を利用して得た時刻を通信装置３３と警報制御部３４に出力している(ステップＳ１)。

この状態で車上装置３の在線位置決定部１０はＧＰＳ受信機８から入力した列車２の位置と制御情報記憶部９に記憶した経路情報とを照合して経路上の列車在線位置を決定して制限速度決定部１１と予定時間算出部１２に出力する（ステップＳ２）。制限速度決定部１１は在線位置決定部１０から入力する列車在線位置と制御情報記憶部９に記憶した制限速度情報により列車２の制限速度を決定して予定時間算出部１２と速度制御部１４に出力する（ステップＳ３）。予定時間算出部１２は在線位置決定部１０から入力する列車在線位置と制御情報記憶部９に記憶している各踏切６の位置により列車在線位置から踏切６までの距離を算出し、算出した距離と制限速度決定部１１から入力する制限速度とＧＰＳ受信機８から入力する時刻により列車２が各踏切６に到着する踏切到着予定時間を算出して通信装置１３に出力する（ステップＳ４）。通信装置１３は予定時間時間算出部１２から入力する各踏切６に対する踏切到着予定時間をＧＰＳ受信機８から入力する時刻により照合し、踏切制御時刻前にセンタ装置４の通信装置２４と通信可能な地点でセンタ装置４に無線通信により送信する（ステップＳ５）。このように通信装置１３は踏切制御時刻前でセンタ装置４の通信装置２４と通信可能な地点で踏切到着予定時間をセンタ装置４に送信するから、センタ装置４に継続する連続通信をしなくても済む。

センタ装置４の通信装置２４は車上装置３から受信した各踏切６に対する踏切到着予定時間を中央処理装置２３に出力し、中央処理装置２３は入力した踏切６毎の踏切到着予定時間を通信装置２４に出力する。通信装置２４は中央処理装置２３から入力した各踏切６の踏切制御装置５にその踏切６に対する踏切到着予定時間を無線通信で送信する（ステップＳ６）。この通信装置２４で車上装置３の通信装置１３から踏切到着予定時間を受信するときＧＰＳ受信機２２から入力する時刻により時間同期することにより通信装置２４と車上装置３の通信装置１３のクロックが同期していないことを吸収する余分な時間を設けるマージンを減らすことができ通信効率を向上することができる。

各踏切６の踏切制御装置５の通信装置３３はセンタ装置４の通信装置２４から、その踏切６に対する踏切到着予定時間を受信すると、受信した踏切到着予定時間を警報制御部３４に出力する。この通信装置３３でセンタ装置４の通信装置２４から踏切到着予定時間を受信するときＧＰＳ受信機３２から入力する時刻により時間同期することにより通信装置３３とセンタ装置４の通信装置２４のクロックが同期していないことを吸収する余分な時間を設けるマージンを減らすことができ通信効率を向上することができる。警報制御部３４は通信装置３３から入力した踏切到着予定時間とＧＰＳ受信機３２から入力する時刻により警報開始時間や警報終了時間を決定して踏切制御信号を警報出力部３５に出力する。警報出力部３５は入力した踏切制御信号により警報機１７や遮断機１８を制御する（ステップＳ７）。

このように列車２に搭載した車上装置３から各踏切６に対する踏切到着予定時間をセンタ装置４に送信し、センタ装置４は各踏切６に設けられた踏切制御装置５にその踏切６に対する踏切到着予定時間を送信して踏切制御を行うから、地上設備を簡略化して設置費用を低減して踏切制御の適正化を図ることができる。

また、車上装置３には在線位置決定部１０と制限速度決定部１１及び予定時間算出部１２を設けた場合について説明したが、図６のブロック図に示すように、これらの処理を演算処理部１９で行っても良い。

１；踏切保安装置、２；列車、３；車上装置、４；センタ装置、５；踏切制御装置、
６；踏切、７；ＧＰＳアンテナ、８；ＧＰＳ受信機、９；制御情報記憶部、
１０；在線位置決定部、１１；制限速度決定部、１２；予定時間算出部、
１３；通信装置、１４；速度制御部、１５；ＧＰＳ衛星、１６；速度発電機、
１９；演算処理部、２１；ＧＰＳアンテナ、２２；ＧＰＳ受信機、
２３；中央処理装置、２４；通信装置、３１；ＧＰＳアンテナ、
３２；ＧＰＳ受信機、３３；通信装置、３４；警報制御部、３５；警報出力部。

特開２００３−５４４１号公報特開２００８−２０７７９４号公報

Claims

列車に搭載され車上装置と、地上に設けられたセンタ装置及び各踏切に設けられた踏切制御装置を有し、
前記車上装置は、制御情報記憶部とＧＰＳ受信機と踏切到着予定時間算出部と及び通信装置を有し、前記制御情報記憶部には、列車の走行経路と経路に有する各踏切の位置等を示す経路情報と速度制限区間毎の制限速度情報があらかじめ記憶され、前記ＧＰＳ受信機はＧＰＳ衛星からの電波を利用して列車の位置と時刻を前記踏切到着予定時間算出部と前記通信装置に出力し、前記踏切到着予定時間算出部は、前記ＧＰＳ受信機から入力する列車の位置と時刻と、前記制御情報記憶部に記憶している経路情報及び制限速度情報とから列車が各踏切に対する踏切到着予定時間を算出して前記通信装置に出力し、前記通信装置は、前記踏切到着予定時間算出部で算出した各踏切に対する踏切到着予定時間を前記ＧＰＳ受信機から入力する時刻に応じて前記センタ装置に無線方式で送信し、
前記センタ装置は、ＧＰＳ受信機と通信装置及び中央処理装置を有し、前記ＧＰＳ受信機はＧＰＳ衛星からの電波を利用して時刻を前記通信装置と前記中央処理装置に出力し、前記通信装置は、前記車上装置から送信された各踏切に対する踏切到着予定時間を受信して前記中央処理装置に出力し、前記中央処理装置は前記通信装置で受信した各踏切に対する踏切到着予定時間を踏切毎に分離して前記通信装置に出力し、前記通信装置は、前記中央処理装置から入力した踏切到着予定時間を各踏切の踏切制御装置に無線方式で送信し、
前記踏切制御装置は、ＧＰＳ受信機と通信装置及び警報制御部を有し、前記ＧＰＳ受信機はＧＰＳ衛星からの電波を利用して時刻を前記通信装置と警報制御部に出力し、前記通信装置は、前記センタ装置から送信される踏切到着予定時間を受信して前記警報制御部に出力し、前記警報制御部は、前記通信装置から入力した踏切到着予定時間に基づいて踏切制御信号を生成することを特徴とする踏切保安装置。
前記車上装置の通信装置は、踏切制御時刻前で前記センタ装置の通信装置と通信可能な地点で踏切到着予定時間をセンタ装置に送信する請求項１記載の踏切保安装置。
前記センタ装置の通信装置で前記車上装置の通信装置から踏切到着予定時間を受信するとき及び前記踏切制御装置の通信装置で前記センタ装置の通信装置から踏切到着予定時間を受信するとき、前記ＧＰＳ受信機から入力する時刻により時刻同期する請求項１又は２記載の踏切保安装置。