JP2017094975A - 車両制御システム、走行管理装置、リソース管理装置、車両制御方法、プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本発明の第一の実施形態による車両制御システムを図面を参照して説明する。
図1は本発明の第一の実施形態による車両制御システムの構成を示す図である。
図1は車両制御システム10を示している。車両制御システム10は、図1に示すように、運行管理装置2と、車両1に搭載された車上信号装置3と、リソース管理装置4とを備えている。運行管理装置2と車上信号装置3とは無線信号により接続する。運行管理装置2は運行の為の情報を車上信号装置3へ出力する。車上信号装置3は走行管理装置30を備えている。車上信号装置3とリソース管理装置4とは無線信号により接続する。車両は軌道を走行する。軌道は複数の閉塞区間により構成される。車上信号装置3の走行管理装置30はリソースである各閉塞区間の予約管理を行うためにリソース管理装置4と情報を送受信する。
リソース管理装置4は、予約要求が示す予約対象の閉塞区間がその予約要求を受信した時点で予約要求を送信した車両1以外の車両によって予約されているかを判定する。リソース管理装置4は車両1以外の車両によって予約対象の閉塞区間が予約されていない場合、予約要求が示す予約対象の閉塞区間を予約要求を送信した車両1の予約済みの閉塞区間として記録する。
車上信号装置3は、走行管理装置30の他、自装置内に速度演算部310、走行制御部320の各処理部を有している。
走行管理装置30は、走行経路特定部31、予約要求部32、通過情報通知部33、予約放棄部34、制御部35、通信部36の各処理部と、記憶部37を有している。
予約要求部32は、走行経路特定部31の特定した複数の閉塞区間のうち現在車両1が存在する閉塞区間より先に位置する予約対象の閉塞区間を決定する。予約要求部32は、その予約対象の閉塞区間の予約要求をリソース管理装置4へ送信する。
車上信号装置3の走行制御部320は、制限速度パターンや上位装置からの信号に基づいてブレーキ等の停止制御を行う。
走行管理装置30の予約放棄部34は、予約済みの閉塞区間のキャンセル要求を上位装置より取得した場合には、車両1の停止制御を行い、当該車両の停止後に予約済みの閉塞区間のうち進行方向前方の閉塞区間の予約放棄をリソース管理装置4へ送信する。
リソース管理装置4において制御部45は装置内の各処理部を制御する。リソース管理装置4の通信部46は車上信号装置3と通信を行う。記憶部47はリソース管理の為の情報を記憶する。
車両1の走行する軌道は、A1HT,A2HT,A1WT,A2WT,A3WT,A4WT,1T,2T,3T,4T,5T,6T,7T,8T,9T,10T,B1WT,B2WT,B3WT,B4WT,B1HT,B2HTの識別情報で表される各閉塞区間により構成される軌道であるとする。A1WT,A2WT,A3WT,A4WT,B1WT,B2WT,B3WT,B4WTの8つの閉塞区間は分岐を有している。分岐を有する閉塞区間において転てつ器が定位側の位置に設定されている状態においてその閉塞区間を車両が走行する必要がある場合には、その閉塞区間の識別情報には「−N」を付与して表す。分岐を有する閉塞区間において転てつ器が反位側の位置に設定されている状態においてその閉塞区間を車両が走行する必要がある場合には、その識別情報には「−R」を付与して表す。例えば閉塞区間A1WTについて、転てつ器が定位側に位置するよう制御されている場合の閉塞区間が車両1により利用される必要がある場合には、その閉塞区間の識別情報をA1WT−Nと表す。閉塞区間A1WTについて、転てつ器が反位側に位置するよう制御されている場合の閉塞区間が車両1により利用される必要がある場合には、その閉塞区間の識別情報をA1WT−Rと表す。
図4で示す接続関係のうちの幾つかを説明すると、閉塞区間A1WT−Nは、閉塞区間A3WT−Nと、閉塞区間A3WT−Rと接続関係を有する。また閉塞区間A3WT−Nは、閉塞区間A1WT−Nと閉塞区間A1WT−Rと接続関係を有する。このように図4では接続関係のある閉塞区間を、直線で結んだ例を示している。
走行管理装置30の記憶部37は、車両1が走行する軌道を構成する複数の閉塞区間の各識別情報とそれら閉塞区間の接続関係とを示す軌道情報を記憶する。軌道情報の一つは閉塞区間一覧情報である。閉塞区間一覧情報には軌道を構成する複数の閉塞区間の各識別情報(閉塞区間名)が含まれる。軌道情報の他の一つは閉塞区間の接続関係(図4参照)である。閉塞区間の接続関係の情報には接続関係のある2つの閉塞区間の各組み合わせが、車両1の走行する軌道の全ての閉塞区間について保持される。
図6が示す矢印Yは、車両1が図3と同様の軌道においてA2HT,A2WT−R,A1WT−R,A3WT−N,1T,3T,5T,7T,9T,B1WT−N,B3WT−N,B1HTの各識別情報で示される閉塞区間を、その記載の順に走行することを表している。
リソース管理装置4は予約管理テーブル71を作成して記憶部37に登録し、またその予約管理テーブル71の内容を更新する。予約管理テーブル71は図7に示すように、閉塞区間の識別情報、分岐状態、分岐要求状態、予約者識別情報、管理状態の各情報を少なくとも対応付けて保持するデータテーブルである。分岐状態は、分岐を有する閉塞区間について転てつ器が定位側(−N)に設定されているか、反位側(−R)に設定されているかを記憶する情報である。閉塞区間が分岐を有さない場合には分岐状態には「−」の情報が設定される。分岐要求状態は、車両が予約を希望している閉塞区間のうち分岐を有する閉塞区間の転てつ器の設定方向である。この設定方向は車両側が予約要求において指定するものであってよい。予約者識別情報は閉塞区間の予約を行った予約元(車両、指令所、駅など)の識別情報を記憶する情報である。管理状態は閉塞区間の現在の閉塞区間の管理状態(不定、予約中、予約完了、在線、故障)を示す情報である。なお管理状態において「不定」は車両によって予約されていない状況を示す。リソース管理装置4はこの予約管理テーブル71の情報を更新する処理を主に行う。リソース管理装置4は図5で示した閉塞区間の各識別情報と、それら閉塞区間の接続関係とを示す軌道情報のデータを更に記憶部47に記憶している。
次に車両制御システムの処理フローについて説明する。
車両制御システム10においてまず運行管理装置2は車両1の走行する軌道に関する軌道情報を、無線通信を介して車両1に搭載された車上信号装置3へ送信する。この軌道情報は指令担当者が、車両1に走行させたい軌道の各閉塞区間を示すものであってよい。車上信号装置3は軌道情報を走行管理装置30へ出力する。走行管理装置30の通信部36は軌道情報を取得する。制御部35は通信部36の取得した軌道情報を記憶部37に登録する(ステップS101)。
車両1が図3と同様の軌道においてA2HT,A2WT−R,A1WT−R,A3WT−N,1T,3T,5T,7T,9T,B1WT−N,B3WT−N,B1HTを走行するとする。図9はこの走行経路が示す軌道を構成する閉塞区間のうち、A2HT,A2WT−R,A1WT−N,A3WT−N,1T,3T,5T,7Tの各閉塞区間を予約したことを示している。この場合車両1の速度演算部310は図9のPで示す制限速度パターンを演算する。図9の図において縦方向は速度を示す。速度閉塞区間9Tより先の予約ができていないため、図9の制限速度パターンは、閉塞区間7Tの途中において制限速度が0となる例を示している。
図10は第二の実施形態によるリソース管理装置の設置状態を示す図である。
図11は第二の実施形態による走行管理装置が記憶するリソース管理装置情報を示す図である。
第一の実施形態ではリソース管理装置4が車両制御ステム10において1つ有する場合の例を示した。しかしながらリソース管理装置4は、車両の軌道における所定の範囲毎に複数設置されるようにしてもよい。この場合、走行管理装置30の予約要求部32は、複数のリソース管理装置4のうち、自装置を搭載する車両が現在走行している予約対象の閉塞区間を含む範囲に設置されているリソース管理装置4へ、その予約対象の閉塞区間についての予約要求を送信する。
また予約要求部32は、走行管理装置30を搭載する車両が1T,2T,3T,4T,5T,6T,7T,8T,9T,10Tの10閉塞区間の何れかに位置する場合、第2のリソース管理装置4#2へ予約要求を送信する。
また予約要求部32は、走行管理装置30を搭載する車両がB1WT,B2WT,B3WT,B4WT,B1HT,B2HTの6つの閉塞区間の何れかに位置する場合、第3のリソース管理装置4#3へ予約要求を送信する。
予約要求部32は予約対象の閉塞区間を含む範囲に設置されているリソース管理装置4が複数ある場合には、それら複数のリソース管理装置4へそれぞれの範囲が受け持つ閉塞区間についての予約要求を送信するようにしてもよい。
図12は第三の実施形態による処理概要を示す図である。
リソース管理装置4は、分岐の無い閉塞区間が複数連続する非分岐連続区間に含まれる各閉塞区間を予約管理テーブル71に記憶し、その非分岐連続区間に含まれる各閉塞区間についての予約済み又は未予約の情報の記憶は行わずに、非分岐連続区間を走行する車両の走行順序のみを記憶するようにしてもよい。
走行管理装置30の走行経路特定部31は、リソース管理装置4から事前に取得した予約状況の情報を用いて予約対象の閉塞区間を決定するようにしてもよい。具体的には、走行管理装置30の走行経路特定部31は軌道情報から予約されていない(不定)の閉塞区間の識別情報を検出する。走行経路特定部31は、任意に選択できる複数の経路の軌道のうち、予約されていない閉塞区間によって構成される軌道を特定し、その軌道に含まれる各閉塞区間を予約対象と決定する。
走行管理装置30は更に分岐制御部を備え、リソース管理装置4の分岐制御部44の処理と同様の処理を行うようにしてもよい。つまり走行管理装置30の分岐制御部は、車両1の予約済みの閉塞区間の中に分岐を有する閉塞区間が存在する場合には、その車両1の走行方向に基づく分岐の転てつ器の転換指示を、その転てつ器に対して送信するようにしてもよい。
走行管理装置30は自装置が搭載されている車両1以外の他の車両による予約済み閉塞区間の予約時刻に基づいて自装置が搭載されている車両の走行開始タイミングを決定するようにしてもよい。この場合、リソース管理装置4が生成する予約管理テーブル71には、さらに予約時刻が各閉塞区間の識別情報に対応付けられて保持される。走行管理装置30は、現在時刻から所定時間前までの時刻の間に所定の数以上の新たな車両識別情報についての予約中の情報が予約管理テーブル71に登録されたかどうかを判定する。走行管理装置30は、現在時刻から所定時間前までの時刻の間に所定の数以上の新たな車両識別情報についての予約中の情報が予約管理テーブル71に登録された場合には、同時出発した車両が多いと判断する。この場合、走行管理装置30は停止している自車両の走行開始を所定時間遅らせると判断するようにしてもよい。このような走行開始タイミングの制御をおこなうことにより、車両制御システムは、電力の異常な負荷を抑制することができる。
図13は本発明による第七の実施形態による車両制御システムを示す図である。
車両制御システムは図13で示すように、車両1が運行管理装置2と、走行管理装置30を備えた車上信号装置3とをそれぞれ搭載するようにしてもよい。この場合の処理の各装置間の処理の流れは、第一〜第六の実施形態と同様である。
図14は本発明による第八の実施形態による車両制御システムを示す図である。
車両制御システムは図14で示すように、走行管理装置30を車両外に設置するようにしてもよい。この場合は車上信号装置3と走行管理装置30との間の無線通信が必要となるが、運行管理装置2、車上信号装置3、走行管理装置30、リソース管理装置4の間の情報の流れは同様である。第八の実施形態の車両制御システムを構成する各装置構成は、第三実施形態を除く各実施形態に適用するものとする。
2・・・運行管理装置
3・・・車上信号装置
4・・・リソース管理装置
30・・・走行管理装置
Claims (16)
- 車両が走行する軌道を構成する複数の閉塞区間とそれら閉塞区間の接続関係とを示す軌道情報に基づいて前記車両が走行する軌道に含まれる複数の閉塞区間のうち予約対象の閉塞区間の予約要求をリソース管理装置へ送信する予約要求部を備える走行管理装置と、
前記予約要求が示す前記予約対象の閉塞区間がその予約要求を受信した時点で前記予約要求を送信した車両以外の車両によって予約されていない場合、前記予約要求が示す前記予約対象の閉塞区間を前記予約要求を送信した車両の予約済みの閉塞区間と記録する予約管理部を備えるリソース管理装置と、
を備えることを特徴とする車両制御システム。 - 前記リソース管理装置の前記予約管理部は、前記予約要求を送信した車両の予約済みの閉塞区間を示す予約完了情報を前記予約要求の送信元の車両へ送信し、
前記走行管理装置は前記予約完了情報が示す閉塞区間までの各閉塞区間における制限速度パターンを演算する速度演算部を備える
ことを特徴とする請求項1に記載の車両制御システム。 - 前記車両が前記走行管理装置を搭載しており、
前記リソース管理装置は前記軌道における所定の範囲毎に設置されており、
前記走行管理装置の予約要求部は、前記予約対象の閉塞区間を含む範囲に対応するリソース管理装置へ、その予約対象の閉塞区間についての前記予約要求を送信する
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両制御システム。 - 前記走行管理装置は、前記車両の通過済みの閉塞区間を前記リソース管理装置へ送信する通過情報通知部を備え、
前記リソース管理装置の前記予約管理部は、前記通過済みの閉塞区間を受信すると、その通過済み閉塞区間の情報を予約済みの閉塞区間から未予約の閉塞区間へと更新する
を備えることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の車両制御システム。 - 前記走行管理装置は、前記予約済みの閉塞区間のキャンセル要求を上位装置より取得した場合には、前記車両の停止制御を行い、当該車両の停止後に前記予約済みの閉塞区間のうち進行方向前方の閉塞区間の予約放棄を前記リソース管理装置へ送信する予約放棄部を備える
ことを特徴とする請求項1から請求項4の何れか一項に記載の車両制御システム。 - 前記走行管理装置は車両に搭載されることを特徴とする請求項1から請求項5の何れか一項に記載の車両制御システム。
- 前記リソース管理装置は、分岐の無い閉塞区間が複数連続する非分岐連続区間に含まれる各閉塞区間を記憶し、当該非分岐連続区間に含まれる各閉塞区間についての予約済み又は未予約の情報の記憶は行わずに、前記非分岐連続区間を走行する車両の走行順序を記憶し、
前記走行管理装置は、自装置を搭載する車両が前記非分岐連続区間に進入後は当該車両の直前を走行する直前車両の識別情報を前記リソース管理装置から取得して、前記直前車両と通信することにより前記直前車両の位置を検出し、その直前車両の位置と、自装置を搭載する車両の位置とに基づく制動制御を要求する
ことを特徴とする請求項6に記載の車両制御システム。 - 前記走行管理装置は前記予約対象の閉塞区間を決定するために、前記リソース管理装置から事前に予約状況の情報を取得することを特徴とする請求項1から請求項7の何れか一項に記載の車両制御システム。
- 前記リソース管理装置は前記車両の予約済みの閉塞区間の中に分岐を有する閉塞区間が存在する場合には、その車両に走行方向に基づく当該分岐の転換制御を行う分岐制御部と、
を備えることを特徴とする請求項1から請求項8の何れか一項に記載の車両制御システム。 - 前記走行管理装置は前記車両の予約済みの閉塞区間の中に分岐を有する閉塞区間が存在する場合には、その車両に走行方向に基づく当該分岐の転換制御を行う分岐制御部と、
を備えることを特徴とする請求項1から請求項7の何れか一項に記載の車両制御システム。 - 前記走行管理装置は自装置が搭載されている車両以外の他の車両による予約済み閉塞区間の予約時刻に基づいて自装置が搭載されている車両の走行開始タイミングを決定する
ことを特徴とする請求項1から請求項10の何れか一項に記載の車両制御システム。 - 車両が走行する軌道を構成する複数の閉塞区間とそれら閉塞区間の接続関係とを示す軌道情報に基づいて前記車両が走行する軌道に含まれる複数の閉塞区間のうち予約対象の閉塞区間の予約要求をリソース管理装置へ送信する予約要求部
を備える走行管理装置。 - 車両が走行する軌道を構成する複数の閉塞区間とそれら閉塞区間の接続関係とを示す軌道情報に基づいて前記車両が走行する軌道に含まれる複数の閉塞区間のうち予約対象の閉塞区間の予約要求をリソース管理装置へ送信する予約要求部を備える走行管理装置と通信接続し、
前記予約要求が示す前記予約対象の閉塞区間がその予約要求を受信した時点で前記予約要求を送信した車両以外の車両によって予約されていない場合、前記予約要求が示す前記予約対象の閉塞区間を前記予約要求を送信した車両の予約済みの閉塞区間と記録する予約管理部
を備えるリソース管理装置。 - 走行管理装置とリソース管理装置とを備えた車両制御システムの走行制御方法であって、
前記走行管理装置は、車両が走行する軌道を構成する複数の閉塞区間とそれら閉塞区間の接続関係とを示す軌道情報に基づいて前記車両が走行する軌道に含まれる複数の閉塞区間のうち予約対象の閉塞区間の予約要求をリソース管理装置へ送信し、
前記リソース管理装置は、前記予約要求が示す前記予約対象の閉塞区間がその予約要求を受信した時点で前記予約要求を送信した車両以外の車両によって予約されていない場合、前記予約要求が示す前記予約対象の閉塞区間を前記予約要求を送信した車両の予約済みの閉塞区間と記憶する
ことを特徴とする車両制御方法。 - 走行管理装置とリソース管理装置とを備えた車両制御システムにおける前記走行管理装置のコンピュータに、
車両が走行する軌道を構成する複数の閉塞区間とそれら閉塞区間の接続関係とを示す軌道情報に基づいて前記車両が走行する軌道に含まれる複数の閉塞区間のうち予約対象の閉塞区間を決定し、その予約対象の閉塞区間の予約要求をリソース管理装置へ送信する予約要求手順、
とを実行させるプログラム。 - 車両が走行する軌道を構成する複数の閉塞区間とそれら閉塞区間の接続関係とを示す軌道情報に基づいて前記車両が走行する軌道に含まれる複数の閉塞区間のうち予約対象の閉塞区間の予約要求をリソース管理装置へ送信する予約要求部を備える走行管理装置と、リソース管理装置とを備えた車両制御システムにおける前記リソース管理装置のコンピュータに、
前記予約要求が示す前記予約対象の閉塞区間がその予約要求を受信した時点で前記予約要求を送信した車両以外の車両によって予約されていない場合、前記予約要求が示す前記予約対象の閉塞区間を前記予約要求を送信した車両の予約済みの閉塞区間と記録する予約管理手順、
を実行させるプログラム。
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