JP2015048038A - 列車制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】列車同士の高速すれ違いの発生を抑制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】列車制御システムは、高速列車ＴＡと低速列車ＴＢとのすれ違いが発生するすれ違い区間Ｐを含む二つの路線Ｒ１，Ｒ２に適用される。列車制御システムは、高速列車ＴＡの走行状態（走行位置及び走行速度）と、低速列車ＴＢの走行状態（走行位置及び走行速度）とに基づいて、すれ違い区間Ｐにおける高速列車ＴＡと低速列車ＴＢとのすれ違い開始位置を予測し、予測したすれ違い開始位置に基づいて高速列車ＴＡの走行速度を制御する（減速させる）。【選択図】図１

Description

本発明は、列車の走行速度を制御する列車制御システムに関する。

この種の列車制御システムとして、従来から自動列車制御装置（ＡＴＣ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）が知られている。例えば、特許文献１には、地上側から得られる所定の情報及び自列車（車上）で把握している自列車位置情報に基づいて速度照査パターンを作成し、作成した速度照査パターンを用いて列車の走行速度を制御する自動列車制御装置が記載されている。

特開２００５−３４９９４５号公報

ところで、列車同士が高速ですれ違うと、風圧によって揺れが発生して列車の走行や乗り心地等に悪影響を与える。このため、高速でのすれ違いを回避するように列車の走行速度を制御することが好ましい。しかし、従来の列車制御システムにおいては、列車同士のすれ違いについては何ら考慮されておらず、この点で改良の余地があった。

そこで、本発明は、列車同士の高速すれ違いの発生を抑制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。

本発明の一側面によると、第１列車と第２列車とのすれ違いが発生するすれ違い区間を含む二つの路線に適用される列車制御システムは、前記第１列車の走行状態と前記第２列車の走行状態とに基づいて前記第１列車と前記第２列車とのすれ違い開始位置を予測し、予測したすれ違い開始位置に基づいて前記第１列車及び前記第２列車の少なくとの一方の走行速度を制御する。

前記列車制御システムでは、前記第１列車の前記第２列車とのすれ違い開始位置を予測し、予測したすれ違い開始位置に基づいて前記第１列車及び前記第２列車の少なくとも一方の走行速度を制御する。これにより、前記第１列車と前記第２列車とが高速ですれ違うことを回避して、両列車の安全かつ円滑な走行を確保することができる。

本発明の一実施形態による列車制御システムの概略構成を示す図である。 低速列車及び高速列車に設置された車上設備の一例を示す図である。 低速列車の車上装置が実施する処理（低速列車の走行状態の送信）を示すフローチャートである。 高速列車の車上装置が実施する処理（高速列車の走行状態の送信）を示すフローチャートである。 地上装置が実施する処理を示すフローチャートである。 地上装置が実施する処理を示すフローチャートである。 高速列車の車上装置が実施する処理（高速列車の速度制限制御）を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態による列車制御システムの概略構成を示している。
まず、本実施形態による列車制御システムが適用される路線について説明する。
図１において、第１路線Ｒ１は列車ＴＡが矢印Ａ方向に走行する路線であり、第２路線Ｒ２は列車ＴＢが矢印Ａ方向とは反対の矢印Ｂ方向に走行する路線である。第１路線Ｒ１と第２路線Ｒ２は、区間Ｐにおいて他の区間よりも近接しており、この区間Ｐでは、第１路線Ｒ１を走行する列車ＴＡと第２路線Ｒ２を走行する列車ＴＢとのすれ違いが発生し得る。すなわち、第１路線Ｒ１及び第２路線Ｒ２は、列車同士のすれ違いが発生する区間Ｐ（以下、単に「すれ違い区間Ｐ」という）を有している。本実施形態による列車制御システムは、このような「すれ違い区間」を有する二つの路線に適用される。

ここで、本実施形態において、列車ＴＡは、列車ＴＢよりも高速走行が可能な列車であるものとする。例えば、列車ＴＡは、第１路線Ｒ１としての高速鉄道用路線を走行する高速鉄道用列車（特急列車等）であり、列車ＴＢは、第２路線Ｒ２としてのいわゆる在来線を走行する貨物列車又は普通列車である。そのため、以下では、列車ＴＡを「高速列車ＴＡ」といい、列車ＴＢを「低速列車ＴＢ」という。

本実施形態による列車制御システムは、すれ違い区間Ｐ及びその前後区間（区間Ｏ，区間Ｑ）からなる区間を制御区間Ｃとしてすれ違いを考慮した列車制御を実施する。具体的には、本実施形態による列車制御システムは、高速列車ＴＡの走行速度を減速させて、すれ違い区間Ｐにおいて高速列車ＴＡと低速列車ＴＢとが高速ですれ違うことを回避し、これによって、高速列車ＴＡ及び低速列車ＴＢ（特に、低速列車ＴＢ）の安全かつ円滑な走行を確保する。

ここで、すれ違い区間Ｐの前後区間（区間Ｏ，区間Ｑ）の長さは、任意に設定することができるが、好ましくは、区間Ｏの長さは、第１路線Ｒ１を走行する高速列車ＴＡの最大制動距離よりも長い距離となるように設定され、区間Ｑの長さは、第２路線Ｒ２を走行する低速列車ＴＢの最大制動距離よりも長い距離となるように設定される。

なお、図では省略しているが、第１路線Ｒ１及び第２路線Ｒ２のそれぞれには、所定の軌道回路が設けられていると共に、所定の間隔で位置検出用の地上子が配置されている。また、第１路線Ｒ１の各軌道回路（レール）には、第１路線Ｒ１用のＡＴＣ地上装置によって、所定の列車制御情報を含むＡＴＣ信号が流されており、同様に、第２路線Ｒ２の各軌道回路（レール）には、第２路線Ｒ２用のＡＴＣ地上装置によって、所定の列車制御情報を含むＡＴＣ信号が流されている。

次に、本実施形態による列車制御システムを構成する各要素について説明する。
前記列車制御システムは、第１路線Ｒ１を走行する高速列車ＴＡ及び第２路線Ｒ２を走行する低速列車ＴＢのそれぞれに設置された車上設備と、地上側に設置された地上設備とで構成される。

図２は、高速列車ＴＡ、低速列車ＴＢに設置された車上設備を示している。
本実施形態において、高速列車ＴＡに設置された車上設備と、低速列車ＴＢに設置された車上設備とは共通の構成を有している。そのため、図２においては、高速列車ＴＡに設置される車上設備の構成要素を括弧なしの符号で示し、低速列車ＴＢに設置される車上装置の構成要素を括弧付きの符号で示している。

図２に示すように、高速列車ＴＡ（低速列車ＴＢ）には、前記車上設備として、ＡＴＣアンテナ２１Ａ（２１Ｂ）と、車上子２２Ａ（２２Ｂ）と、速度発電機（ＴＧ）２３Ａ（２３Ｂ）と、車上無線機２４Ａ（２４Ｂ）と、車上装置２５Ａ（２５Ｂ）とが設置されている。

ＡＴＣアンテナ２１Ａ（２１Ｂ）は、高速列車ＴＡ（低速列車ＴＢ）の下部に設けられており、第１路線Ｒ１（第２路線Ｒ２）の各軌道回路に流された前記ＡＴＣ信号を受信する。ＡＴＣアンテナ２１Ａ（２１Ｂ）によって受信されたＡＴＣ信号は、車上装置２５Ａ（２５Ｂ）へと転送される。

車上子２２Ａ（２２Ｂ）は、高速列車ＴＡ（低速列車ＴＢ）が前記地上子を通過する際に当該地上子から位置情報を受信する。車上子２２Ａ（２２Ｂ）によって受信された位置情報は、車上装置２５Ａ（２５Ｂ）へと転送される。

速度発電機２３Ａ（２３Ｂ）は、高速列車ＴＡ（低速列車ＴＢ）の車軸に取り付けられており、当該車軸に回転に応じたパルス信号を発生する。速度発電機２３Ａ（２３Ｂ）の発生したパルス信号は、車上装置２５Ａ（２５Ｂ）へと出力される。

車上無線機２４Ａ（２４Ｂ）は、後述する前記地上設備としての沿線無線機３１との間で所定の情報の送受信を行う。車上無線機２４Ａ（２４Ｂ）によって受信された沿線無線機３１からの情報は、車上装置２５Ａ（２５Ｂ）へと転送される。

車上装置２５Ａ（２５Ｂ）は、車上子２２Ａ（２２Ｂ）によって受信された前記位置情報及び速度発電機２３Ａ（２３Ｂ）の発生したパルス信号に基づいて、高速列車ＴＡ（低速列車ＴＢ）の走行状態、すなわち、第１路線Ｒ１における高速列車ＴＡ（第２路線Ｒ２における低速列車ＴＢ）の走行位置及び走行速度を常時検出して把握している。そして、車上装置２５Ａ（２５Ｂ）は、高速列車ＴＡ（低速列車ＴＢ）が制御区間Ｃに進入すると、把握している高速列車ＴＡ（低速列車ＴＢ）の走行位置及び走行速度を、高速列車ＴＡ（低速列車ＴＢ）の識別情報とともに所定周期で車上無線機２４Ａ（２４Ｂ）を介して地上側（沿線無線機３１）へと送信する。

また、車上装置２５Ａ（２５Ｂ）は、基本的には、従来の自動列車制御装置と同様、ＡＴＣアンテナ２１Ａ（２１Ｂ）によって受信される前記ＡＴＣ信号に基づいて高速列車ＴＡ（低速列車ＴＢ）の走行速度を制御する（以下「通常列車制御」という）。但し、高速列車ＴＡの車上装置２５Ａは、高速列車ＴＡが制御区間Ｃに進入した場合には、前記通常列車制御ではなく、高速列車ＴＡの走行速度を、すれ違い時に高速列車ＴＡに許容された速度（以下単に「許容速度」という）以下に制限する速度制限制御を実施し、これにより、すれ違い区間Ｐにおける高速列車ＴＡと低速列車ＴＢとの高速すれ違いを回避する。ここで、前記許容速度としては、例えば、低速列車ＴＢの最高速度（例えば、１４０ｋｍ／ｈ）又はこれよりも低い所定速度を採用することができ、また、高速列車ＴＡは、前記許容速度を予め記憶している。

図１に戻って、前記地上設備は、第１路線Ｒ１（及び第２路線Ｒ２）に沿って所定の間隔で配置された複数の沿線無線機３１と、複数の沿線無線機３１のそれぞれに接続された地上装置３２とを含む。

複数の沿線無線機３１は、すれ違い区間Ｐよりも長い距離にわたって配置されており、これにより、制御区間Ｃ（＝区間Ｏ＋すれ違い区間Ｐ＋区間Ｑ）内の各位置がいずれかの沿線無線機３１の通信可能エリアに含まれるようになっている。複数の沿線無線機３１の通信可能エリア＝制御区間Ｃとしてもよい。複数の沿線無線機３１は、高速列車ＴＡ（の車上無線機２４Ａ）から高速列車ＴＡの走行状態（走行位置及び走行速度）を受信し、及び／又は、低速列車ＴＢ（の車上無線機２４Ｂ）から低速列車ＴＢの走行状態（走行位置及び走行速度）を受信すると、受信した走行状態を地上装置３２へと転送する。

地上装置３２は、情報を格納可能なメモリを内蔵している。また、地上装置３２は、第１路線データベース３２１と、第２路線データベース３２２と、を有している。第１路線データベース３２１には、第１路線Ｒ１に関する情報（制御区間Ｃにおける第１路線Ｒ１の長さ、勾配、カーブなど）及び第１路線Ｒ１を走行する高速列車ＴＡに関する情報（走行速度、ブレーキ性能、列車長さなど）が格納され、第２路線データベース３２２には、第２路線Ｒ２に関する情報（制御区間Ｃにおける第２路線Ｒ２の長さ、勾配、カーブなど）及び第２路線Ｒ２を走行する低速列車ＴＢに関する情報（走行速度、ブレーキ性能、列車長さなど）が格納されている。

地上装置３２は、沿線無線機３１を介して高速列車ＴＡの走行状態及び低速列車ＴＢの走行状態を受信すると、受信した高速列車ＴＡの走行状態、受信した低速列車ＴＢの走行状態、第１路線データベース３２１内の情報、及び第２路線データベース３２２内の情報に基づいて高速列車ＴＡ用の列車制御情報を作成し、作成した列車制御情報を、沿線無線機３１を介して高速列車ＴＡの車上無線機２４Ａへと送信する。

次に、前記列車制御システムにおける各動作を、図３〜図６のフローチャートを参照して具体的に説明する。

図３は、低速列車ＴＢの車上装置２５Ｂが実施する処理（低速列車ＴＢの走行状態の送信）を示すフローチャートである。この処理は、低速列車ＴＢが制御区間Ｃ（すなわち、区間Ｑ）に進入すると開始される。

ステップＳ１１では、低速列車ＴＢの走行状態が送信済みである否かを判断する。低速列車ＴＢの走行状態が送信済みである場合にはステップＳ１２に進み、前回の送信から所定時間（送信周期）の経過を待ってステップＳ１３に進む。一方、低速列車ＴＢの走行状態が送信済みでない場合にはステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３では、低速列車ＴＢの現在の走行状態（すなわち、第２路線Ｒ２における低速列車ＴＢの走行位置及び走行速度）を低速列車ＴＢの識別情報とともに車上無線機２４Ｂを介して地上側（沿線無線機３１）へと送信する。

ステップＳ１４では、低速列車ＴＢがすれ違い区間Ｐから進出したか否かを判断する。低速列車ＴＢがすれ違い区間Ｐから進出した場合には本フローを終了し、低速列車ＴＢがすれ違い区間Ｐから進出していない場合にはステップＳ１１に戻る。なお、すれ違い区間Ｐに代えて制御区間Ｃとしてもよい。

図４は、高速列車ＴＡの車上装置２５Ａが実施する処理（高速列車ＴＡの走行状態の送信）を示すフローチャートである。この処理は、高速列車ＴＡが制御区間Ｃ（すなわち、区間Ｏ）に進入すると開始される。

ステップＳ２１では、高速列車ＴＡの走行状態が送信済みである否かを判断する。高速列車ＴＡの走行状態が送信済みである場合にはステップＳ２２に進み、前回の送信から所定時間（送信周期）の経過を待ってステップＳ２３に進む。一方、高速列車ＴＡの走行状態が送信済みでない場合にはステップＳ２３に進む。

ステップＳ２３では、高速列車ＴＡの現在の走行状態（すなわち、第１路線Ｒ１における高速列車ＴＡの走行位置及び走行速度）を高速列車ＴＡの識別情報とともに車上無線機２４Ａを介して地上側（沿線無線機３１）に送信する。

ステップＳ２４では、高速列車ＴＡがすれ違い区間Ｐから進出したか否かを判断する。高速列車ＴＡがすれ違い区間Ｐから進出した場合には本フローを終了し、高速列車ＴＡがすれ違い区間Ｐから進出していない場合にはステップＳ２１に戻る。なお、すれ違い区間Ｐに代えて制御区間Ｃとしてもよい。

図５、図６は、地上装置３２が実施する処理を示すフローチャートである。
ステップＳ３１では、低速列車ＴＢの走行状態を受信したか否かを判断する。高速列車ＴＢの走行状態を受信していない場合にはステップＳ３２に進み、低速列車ＴＢの走行状態を受信した場合にはステップＳ３５に進む。

ステップＳ３２では、高速列車ＴＡの走行状態を受信したか否かを判断する。高速列車ＴＡの走行状態を受信していない場合にはステップＳ３３に進み、高速列車ＴＡの走行状態を受信した場合にはステップＳ３７に進む。

ステップＳ３３では、低速列車ＴＢの走行状態及び高速列車ＴＡの走行状態を所定期間受信していないか（未受信であるか）否かを判定する。そして、低速列車ＴＢの走行状態及び高速列車ＴＡの走行状態を所定期間以上受信していない場合にはステップＳ３４に進み、前記メモリ内に低速列車ＴＢの走行状態及び高速列車ＴＡの走行状態が記録されていればこれらを消去してステップＳ３１に戻る。一方、前記所定期間内に低速列車ＴＢの走行状態及び高速列車ＴＡの走行状態の少なくとも一方を受信している場合には、そのままステップＳ３１に戻る。

ステップＳ３５では、ステップＳ３１で受信した低速列車ＴＢの走行状態が正常であるか否かを判断する（すなわち、健常性チェックを行う）。かかる判断（健常性チェック）は、ステップＳ３１で受信した低速列車ＴＢの走行状態と、予め記憶してある低速列車ＴＢの基準走行状態又は過去に受信した低速列車ＴＢの走行状態とを比較することによって行う。例えば、今回受信した低速列車ＴＢの走行位置が前回受信した低速列車ＴＢの走行位置よりも後退している場合や、今回受信した低速列車ＴＢの走行状態が前記基準走行状態と明らかに相違する場合に、ステップＳ３１で受信した低速列車ＴＢの走行状態が異常であると判断する。
そして、ステップＳ３１で受信した低速列車ＴＢの走行状態が正常であると判断した場合にはステップ３６に進み、ステップＳ３１で受信した低速列車ＴＢの走行状態をその受信時刻とともに前記メモリに記録し、その後、ステップ３９に進む。一方、ステップＳ３１で受信した低速列車ＴＢの走行状態が異常であると判断した場合には、前記メモリへの記録を行うことなくステップＳ３１に戻る。

ステップＳ３７では、ステップＳ３２で受信した高速列車ＴＡの走行状態が正常であるか否かを判断する（すなわち、健常性チェックを行う）。かかる判断（健常性チェック）は、ステップＳ３５と同様、ステップＳ３２で受信した高速列車ＴＡの走行状態と、予め記憶してある高速列車ＴＡの基準走行状態又は過去に受信した高速列車ＴＡの走行状態とを比較することによって行う。そして、ステップＳ３２で受信した高速列車ＴＡの走行状態が正常であると判断した場合にはステップ３８に進み、ステップＳ３２で受信した高速列車ＴＡの走行状態をその受信時刻とともに前記メモリに記録し、その後、ステップＳ３９に進む。一方、ステップＳ３２で受信した高速列車ＴＢの走行状態が異常であると判断した場合には、前記メモリへの記録を行うことなくステップＳ３１に戻る。

ステップＳ３９では、高速列車ＴＡの走行状態及び低速列車ＴＢの走行状態が前記メモリに記録されているか否かを判断する。高速列車ＴＡ及び低速列車ＴＢの走行状態が前記メモリに記録されている場合にはステップＳ４０に進む。一方、高速列車ＴＡ及び低速列車ＴＢのいずれかの走行状態しか前記メモリに記録されていない場合にはステップＳ３１に戻る。

ステップＳ４０では、高速列車ＴＡと低速列車ＴＢとのすれ違い発生前であるか否かを判断する。かかる判断は、例えば、前記メモリに記憶されている最新の高速列車ＴＡの走行状態、前記メモリに記憶されている最新の低速列車ＴＢの走行状態、及びこれらの受信時刻差に基づいて行う。そして、高速列車ＴＡと低速列車ＴＢとのすれ違い発生前であればステップＳ４１に進み、高速列車ＴＡと低速列車ＴＢとのすれ違いがすでに発生していればステップＳ４３に進む。

ステップＳ４１では、高速列車ＴＡと低速列車ＴＢとのすれ違い位置（すれ違い開始位置及びすれ違い終了位置）を予測する。具体的には、前記メモリに格納されている最新の高速列車ＴＡの走行状態、前記メモリに格納されている最新の低速列車ＴＢの走行状態、これらの受信時刻差、第１路線データベース３２１内の情報、及び第２路線データベース３２２内の情報に基づいて前記すれ違い位置を予測する。なお、このステップＳ４１で予測されるすれ違い位置は、第１路線Ｒ１におけるすれ違い位置である。

ステップＳ４２では、ステップＳ４１で予測したすれ違い位置（すれ違い開始位置及びすれ違い終了位置）を含む情報（以下「すれ違い位置情報」という）を作成する。

ステップＳ４３では、高速列車ＴＡと低速列車ＴＢとのすれ違いが完了したか否かを判断する。具体的には、低速列車ＴＢの走行位置が高速列車ＴＡの走行位置を超えた（完全に通過した）場合に高速列車ＴＡと低速列車ＴＢのすれ違いが完了したと判断する。かかる判断は、例えば、前記メモリに記憶されている最新の高速列車ＴＡの走行状態、前記メモリに記憶されている最新の低速列車ＴＢの走行状態、及びこれらの受信時刻差に基づいて行う。そして、高速列車ＴＡと低速列車ＴＢとのすれ違いが完了していればステップＳ４４に進み、高速列車ＴＡと低速列車ＴＢとのすれ違いが完了していなければステップＳ３１に戻る。

ステップＳ４４では、高速列車ＴＡと低速列車ＴＢとのすれ違いが完了したことを示す情報（以下「すれ違い完了情報」という）を作成する。

ここで、ステップＳ４０、ステップＳ４１、及びステップ４３において前記受信時刻差を用いるのは、次の理由による。
すなわち、前記最新の列車ＴＡの走行状態と前記最新の列車ＴＢの走行状態とは、同時に受信されたものではなく、どちらかが先に受信されたものである。このため、前記メモリに格納されている走行状態をそのまま使用すると、前記受信時刻差の分、いずれかの列車の走行位置や前記すれ違い位置の予測にずれが生じることになる。そこで、先に受信された列車の走行状態を前記受信時刻差に基づいて補正することで前記列車の走行位置や前記すれ違い位置の予測にずれが生じることを抑制する。例えば、先に受信された列車の走行状態については、前記メモリに格納されている最新の走行速度から当該列車が最大限で加速した場合における前記受信時刻差後の走行速度及び走行位置とすることができる。もちろん、より簡易に、前記メモリに格納されている走行速度で前記受信時刻差だけ走行したものとして走行位置のみを補正してもよい。

ステップＳ４５では、ステップＳ４２で作成した前記すれ違い位置情報又はステップＳ４４で作成した前記すれ違い完了情報を、沿線無線機３１を介して高速列車ＴＡに対して送信する。そして、ステップＳ４６で、送信した前記すれ違い位置情報又は前記すれ違い完了情報を消去した後、ステップＳ３１に戻る。

図７は、高速列車ＴＡの車上装置２５Ａが実施する処理（高速列車ＴＡの速度制限制御）を示すフローチャートである。この処理は、高速列車ＴＡが制御区間Ｃ（すなわち、区間Ｏ）に進入すると開始される。
図７において、ステップＳ５１では、高速列車ＴＡの走行速度を前記許容速度（例えば、低速列車Ｂの最高速度又はこれよりも低い所定速度）以下に制限する高速列車ＴＡの速度制限を実施する（第１速度制限制御）。これにより、制御区間Ｃに進入した高速列車ＴＡの走行速度は、前記許容速度に向かって速やかに減速される。

ステップＳ５２では、高速列車ＴＡが制御区間Ｃに進入した後、所定期間内に地上装置３２から前記すれ違い位置情報を受信したか否かを判断する。所定期間内に前記すれ違い位置情報を受信しない場合には、高速列車ＴＡがすれ違い区間Ｐから進出するまで前記第１速度制限制御を継続し、高速列車ＴＡがすれ違い区間Ｐから進出すると、前記第１速度制限制御を解除して本フローを終了する（ステップＳ５３→ステップＳ５４）。前記第１速度制限制御を解除すると、車上装置２５Ａは前記通常列車制御を実施することになる。
一方、所定期間内に前記すれ違い位置情報を受信した場合にはステップＳ５５に進む。

ステップＳ５５では、受信した前記すれ違い位置情報に基づいて速度照査パターンを作成する。すなわち、前記すれ違い位置情報に含まれる前記すれ違い開始位置を速度制限開始地点とし、現在の高速列車ＴＡの走行位置及び走行速度を基に、この速度制限開始地点における高速列車ＴＡの走行速度が前記許容速度となるような速度照査パターンを作成する。

ステップＳ５６では、前記第１速度制限制御を解除する。
ステップＳ５７では、ステップＳ５５で作成した速度照査パターンに基づいて高速列車ＴＡの速度制御を実施する（第２速度制限制御）。これにより、高速列車ＴＡの走行速度は、前記すれ違い開始位置において前記許容速度以下となるように減速される。

ステップＳ５８では、前記第２速度制限制御の実施後、所定期間内に地上装置３２から前記すれ違い位置情報を受信したか否かを判断する。所定期間内に前記すれ違い位置情報を受信した場合にはステップＳ５５に戻り、速度照査パターンを作成（更新）して前記第２速度制限制御を実施する。一方、所定期間内に前記すれ違い位置情報を受信しない場合にはステップＳ５９に進む。

ステップＳ５９では、前記第２速度制限制御の実施後、所定期間内に地上装置３２から前記すれ違い完了情報を受信したか否かを判断する。所定期間内に前記すれ違い完了情報を受信した場合にはステップＳ６０に進み、前記第２速度制限制御を解除して本フローを終了する。この場合、車上装置１４Ａは、高速列車ＴＡがすれ違い区間Ｐから進出するのを待たずに前記通常列車制御を実施することになる。
一方、所定期間内に前記すれ違い完了情報を受信しない場合にはステップＳ６１に進み、ステップＳ５１と同様、前記第１速度制限制御を実施する。これにより、高速列車ＴＡの走行速度は、前記許容速度に向かって速やかに減速される。そして、高速列車ＴＡがすれ違い区間Ｐから進出するまで前記第１速度制限制御を継続し、高速列車ＴＡがすれ違い区間Ｐから進出すると、前記第１速度制限制御を解除して本フローを終了する（ステップＳ５３→ステップＳ５４）。

本実施形態において、車上装置２５Ａ，２５Ｂが本発明の状態検出部及び速度制御部としての機能を有し、地上装置３２が本発明の位置予測部としての機能を有している。

以上説明したように、本実施形態による列車制御システムは、第１路線Ｒ１を走行する高速列車ＴＡの走行状態と第２路線Ｒ２を走行する低速列車ＴＢの走行状態とに基づいて両列車ＴＡ，ＴＢのすれ違い位置を予測し、予測したすれ違い位置に基づいて高速列車ＴＡの走行速度を制御する。具体的には、高速列車ＴＡ及び低速列車ＴＢが制御区間Ｃ内に位置する場合に、両列車ＴＡ，ＴＢの走行位置及び走行速度に基づいて両列車ＴＡ，ＴＢのすれ違い開始位置を予測し、予測したすれ違い開始位置において、すれ違い時に高速列車ＴＡに許容された前記許容速度（例えば、低速列車ＴＢの最高速度又はこれよりも低い所定速度）以下となるように高速列車ＴＡの走行速度を減速させる。これにより、すれ違い区間Ｐにおいて高速列車ＴＡと低速列車ＴＢとの高速ですれ違うことを回避して両列車ＴＡ，ＴＢの安全かつ円滑な走行を確保することができる。特に、低速列車ＴＢにとっては、自身の最高速度を超えて走行している列車とのすれ違いが回避されるので、想定外の風圧等によって安定した走行を阻害されることを抑制できる。

また、本実施形態において、地上装置３２は、高速列車ＴＡ（の車上装置２５Ａ）から受信した高速列車ＴＡの走行状態（走行位置及び走行速度）、低速列車ＴＢ（の車上装置２５Ｂ）から受信した低速列車ＴＢの走行状態（走行位置及び走行速度）、及びこれらの受信時刻差に基づいて前記すれ違い開始位置を予測している。これにより、両列車ＴＡ，ＴＢの走行状態の受信周期にずれが生じた場合であっても、前記すれ違い開始位置を精度よく予測することができる。もちろん、地上装置３２は、車上装置２５Ａ及び車上装置２５Ｂに制御信号を送信して両者の送信周期を同期させるようにしてもよい。

また、本実施形態において、高速列車ＴＡの車上装置２５Ａは、前記すれ違い開始位置を速度制限開始地点とし、この速度制限開始地点における走行速度が前記許容速度となるような速度照査パターンを作成して高速列車ＴＡの走行速度を減速させている。このため、必要以上に高速列車ＴＡの走行速度を減速させることなく、高速列車ＴＡと低速列車ＴＢとの高速すれ違いを回避できる。

また、本実施形態において、高速列車ＴＡの車上装置２５Ａは、高速列車ＴＡが制御区間Ｃに進入すると、直ちに高速列車ＴＡの走行速度を前記許容速度以下に制限している（図７のステップＳ５１参照）。また、前記速度照査パターンを作成した後であっても、地上装置３２から列車制御情報（前記すれ違い位置情報、前記すれ違い完了情報）を受信しない場合には、直ちに高速列車ＴＡの走行速度を前記許容速度以下に制限している（図７のステップＳ６１参照）。このため、地上装置３２が前記すれ違い位置を予測できない場合や地上装置３２が故障した場合であっても、すれ違い区間Ｐにおける高速列車ＴＡの走行速度は、前記許容速度以下に制限されることとなり、すれ違い区間Ｐにおいて高速列車ＴＡと低速列車ＴＢとの高速ですれ違うことをより確実に回避することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形や変更が可能である。
例えば、高速列車ＴＡ及び低速列車ＴＢに設置される車上設備は、上述の実施形態のものに限るものではなく、同様の機能を有するものであればよい。また、高速列車ＴＡの車上設備と、低速列車ＴＢの車上設備とが異なる構成であってもよい。

また、地上装置３２は、高速列車ＴＡと低速列車ＴＢとのすれ違い位置を予測することに加えて、高速列車ＴＡと低速列車ＴＢとのすれ違い発生時刻を予測し、予測したすれ違い位置及びすれ違い発生時刻を含むすれ違い位置情報を作成するようにしてもよい（図７のステップＳ４１、Ｓ４２）。このようにすると、すれ違い開始位置だけではなく、すれ違い開始時刻も考慮した制御が可能となるので、高速列車ＴＡと低速列車ＴＢとの高速ですれ違うことをより確実に回避することができる。

また、上述の実施形態では、高速列車ＴＡの走行速度を制御しているが、これに加えて又は代えて、低速列車ＴＢの走行速度を制御するようにしてもよい。
例えば、低速列車ＴＢが制御区間Ｃ（区間Ｑ）に進入した直後であり、かつ、前記すれ違い位置がすれ違い区間Ｐの区間Ｑ寄りの位置として予測されるような場合には、高速列車ＴＡがすれ違い区間Ｐを通過した後に、低速列車ＴＢがすれ違い区間Ｐに進入するように低速列車ＴＢの走行速度を減速させ又は低速列車ＴＢをすれ違い区間Ｐの手前（区間Ｑ）で停止させるようにしてもよい。このようにしても、すれ違い区間Ｐにおいて高速列車ＴＡと低速列車ＴＢとの高速ですれ違うことを回避できる。この場合、高速列車ＴＡを減速させる必要がないという利点がある。
あるいは、すれ違い相対速度が許容範囲（例えば、低速列車ＴＢの最高速度の２倍以下）となるよう、前記すれ違い開始位置までに高速列車ＴＡの走行速度及び低速列車ＴＢの走行速度を減速させるようにしてもよい。この場合、上述の実施形態に比べて、高速列車ＴＡの減速を抑えることができるという利点がある。

さらに、地上装置３２は、高速列車ＴＡ及び／又は低速列車ＴＢの走行状態を受信した後に、高速列車ＴＡ及び低速列車ＴＢの走行状態を所定時間以上受信しない場合には、前記第１速度制限制御の実施指令を高速列車ＴＡに送信するようにしてもよい。この場合、高速列車ＴＡの車上装置２４Ａは、高速列車ＴＡが制御区間Ｃに進入し、及び／又は、地上装置３２から前記第１速度制限制御の実施指令を受信すると、直ちに高速列車ＴＡの走行速度を前記許容速度以下に制限することになる。

２１Ａ，２１Ｂ…ＡＴＣアンテナ
２２Ａ，２２Ｂ…車上子
２３Ａ，２３Ｂ…速度発電機（ＴＧ）
２４Ａ，２４Ｂ…車上無線機
２５Ａ，２５Ｂ…車上装置
３１…沿線無線機
３２…地上装置
Ｃ…制御区間
Ｏ，Ｐ…前後区間
Ｒ１…第１路線
Ｒ２…第２路線
ＴＡ…高速列車
ＴＢ…低速列車

Claims (9)

1. 第１列車と第２列車とのすれ違いが発生するすれ違い区間を含む二つの路線に適用される列車制御システムであって、
   前記第１列車の走行状態と前記第２列車の走行状態とに基づいて前記第１列車と前記第２列車とのすれ違い開始位置を予測し、予測したすれ違い開始位置に基づいて前記第１列車及び前記第２列車の少なくとの一方の走行速度を制御する、列車制御システム。
2. 前記すれ違い区間とその前後区間とからなる制御区間内に前記第１列車及び前記第２列車が位置する場合に前記すれ違い開始位置を予測する、請求項１に記載の列車制御システム。
3. 前記第１列車は、前記第２列車よりも前記路線を高速走行する列車であり、
   前記すれ違い開始位置において、すれ違い時に前記第１列車に許容された許容速度以下となるように前記第１列車の走行速度を減速させる、請求項１又は２に記載の列車制御システム。
4. 前記すれ違い開始位置を速度制限開始地点とする速度照査パターンを作成し、この作成した速度照査パターンを用いて前記第１列車の走行速度を減速させる、請求項３に記載の列車制御システム。
5. 前記第１列車は、前記第２列車よりも前記路線を高速走行する列車であり、
   前記第１列車が前記すれ違い区間を通過した後に前記第２列車が前記すれ違い区間に進入するように前記第２列車の走行速度を減速させ又は前記第２列車を停止させる、請求項１又は２に記載の列車制御システム。
6. 前記第１列車から受信した走行位置及び走行速度を含む前記第１列車の走行状態情報、前記第２列車から受信した走行位置及び走行速度を含む前記第２列車の走行状態情報、及び、前記第１列車の走行状態情報と前記第２列車の走行状態情報との受信時刻差に基づいて前記すれ違い開始位置を予測する、請求項１〜５のいずれか一つに記載の列車制御システム。
7. 前記第１列車は、前記第２列車よりも前記路線を高速走行する列車であり、
   前記すれ違い開始位置が予測できない場合には、前記すれ違い区間における前記第１列車の走行速度をすれ違い時に前記第１列車に許容された許容速度以下に制限する、請求項６に記載の列車制御システム。
8. 走行位置及び走行速度を含む前記第１列車の走行状態を検出する第１状態検出部と、
   走行位置及び走行速度を含む前記第２列車の走行状態を検出する第２状態検出部と、
   前記第１状態検出部から受信した前記第１列車の走行状態及び前記第２状態検出部から受信した前記第２列車の走行状態に基づいて前記すれ違い開始位置を予測する位置予測部と、
   予測された前記すれ違い開始位置に基づいて前記第１列車及び前記第２列車の少なくとも一方の走行速度を制御する速度制御部と、
   を有する、請求項１に記載の列車制御システム。
9. 前記第１列車に設置された第１車上装置及びこれに接続された第１車上無線機と、
   前記第２列車に設置された第２車上装置及びこれに接続された第２車上無線機と、
   前記路線に沿って間隔をあけて配置され、それぞれが前記第１車上無線機及び前記第２車上無線機との間で情報の送受信が可能な複数の沿線無線機と、
   前記複数の沿線無線機に接続された地上装置と、
   を含み、
   前記第１車上装置は、走行位置及び走行速度を含む前記第１列車の走行状態を検出して前記地上装置に送信する一方、前記地上装置から受信した列車制御情報に基づいて前記第１列車の走行速度を制御可能に構成され、
   前記第２車上装置は、走行位置及び走行速度を含む前記第２列車の走行状態を検出して前記地上装置に送信する一方、前記地上装置から受信したれ列車制御情報に基づいて前記２列車の走行速度を制御可能に構成され、
   前記地上装置は、前記第１車上装置から受信した前記第１列車の走行状態と、前記第２車上装置から受信した前記第２列車の走行状態とに基づいて前記すれ違い開始位置を予測し、予測したすれ違い開始位置を前記列車制御情報として前記第１車上装置及び前記第２車上装置の少なくとも一方に送信する、
   請求項１に記載の列車制御システム。