JP2019151235A - プログラム及び列車制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】踏切に交差する道路交通の滞留の削減を図った列車の走行制御を実現する技術を提供すること。【解決手段】先行列車１４の通過から第１対象列車である後続列車１２の到着までの間に踏切１０の開扉が存在しない場合には、後続列車１２を加速させて可能な限り先行列車１４に接近させるような第２の走行制御を行う。また、先行列車１４の通過から後続列車１２の到達までの間に踏切１０の開扉が存在し、この開扉時間が所定時間未満である場合には、後続列車１２に対して、警報開始時刻を警報開始予測時刻より遅らせるような第１の走行制御を行う。【選択図】図４

Description

本発明は、踏切を通過する対象列車を移動閉そく方式により走行制御する列車制御装置等に関する。

鉄道における踏切制御は、列車の接近によって踏切警報機の鳴動や踏切遮断機の降下といった警報を開始し、列車の通過によって警報を終了することを行っている。列車の接近及び通過は、踏切の手前に定められた始動点及び踏切の先に定められた終動点において列車を検知したことで判断される。また近年では、無線列車制御システムを前提とした踏切制御として、随時取得される各列車の走行速度や走行位置に基づき、所定の警報時間が確保できるように、踏切の警報の開始タイミングを可変に決定する技術も提案されている（例えば、特許文献１）。

特開２００４−２２４１５５号公報

ところで、踏切に関する問題として、運行本数の多い路線において踏切遮断が頻繁に起こることによって踏切に交差する道路交通の滞留が増大する、いわゆる開かずの踏切と呼ばれる問題がある。この問題への対処として、踏切の警報の開始から終了までの警報時間を短縮する手法が検討されている。

しかし、警報時間の短縮を検討する場合、一列車の単独制御ではなく、先行列車や後続列車、対向列車といった他の列車の走行も考慮する必要がある。つまり、頻繁に列車が通過するような踏切では、複数列車の警報が連続することがあり、このような場合、列車の走行制御を工夫することで、警報時間を短縮できる可能性がある。例えば、先行列車の警報が終了する前に、後続列車が接近して警報が開始されるような場合である。また、ある列車の通過から次の列車の通過までの踏切の警報がなされない期間、つまり、踏切の開扉時間も考慮すべきである。踏切の開扉時間が短いと、踏切に交差する道路交通の滞留の削減には繋がり難いからである。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、踏切に交差する道路交通の滞留の削減を図った列車の走行制御を実現する技術を提供すること、である。

上記課題を解決するための第１の発明は、
コンピュータに、踏切を通過する列車を移動閉そく方式により走行制御させるためのプログラム（例えば、図１０の列車制御プログラム３０２）であって、
第１対象列車の先行列車のみが前記踏切を通過する際の先行列車警報予測時刻と、前記第１対象列車のみが前記踏切を通過する際の警報予測時刻とを算出する予測時刻算出手段（例えば、図１０の予測時刻算出部２０２）、
前記先行列車警報予測時刻と前記警報予測時刻とに基づいて、前記第１対象列車を走行制御する走行制御手段（例えば、図１０の走行制御部２０４）、
として前記コンピュータを機能させるためのプログラムである。

また、他の発明として、
踏切を通過する列車を移動閉そく方式により走行制御する列車制御装置であって、
第１対象列車の先行列車のみが前記踏切を通過する際の先行列車警報予測時刻と、前記第１対象列車のみが前記踏切を通過する際の警報予測時刻とを算出する予測時刻算出手段と、
前記先行列車警報予測時刻と前記警報予測時刻とに基づいて、前記第１対象列車を走行制御する走行制御手段と、
を備えた列車制御装置を構成しても良い。

第１の発明等によれば、第１対象列車のみ、及び、第１対象列車の先行列車のみが、踏切を通過する際のそれぞれの警報予測時刻に基づき、踏切を通過する第１対象列車を走行制御することができる。これにより、例えば、第１対象列車及び先行列車が踏切を通過する際の警報時間を短縮する、或いは、踏切の開扉時間を延長するように、第１対象列車を走行制御することができ、その結果、踏切に交差する道路交通の滞留の削減が可能となる。

第２の発明は、第１の発明のプログラムであって、
前記予測時刻算出手段は、前記先行列車警報予測時刻として前記先行列車に係る前記踏切の警報終了予測時刻を算出し、前記警報予測時刻として前記第１対象列車に係る前記踏切の警報開始予測時刻を算出し、
前記走行制御手段は、前記第１対象列車の警報開始予測時刻が前記先行列車の警報終了予測時刻以前である場合に、前記第１対象列車を加速させる制御を行う、
プログラムである。

第２の発明によれば、踏切の先行列車に対する警報と後続列車である第１対象列車に対する警報とが連続する場合に、第１対象列車を加速させることで、第１対象列車の警報終了時刻を早めることができ、その結果、踏切の警報時間を短縮することができる。

第３の発明は、第２の発明のプログラムであって、
前記走行制御手段は、前記第１対象列車の警報開始予測時刻が前記先行列車の警報終了予測時刻より後である場合に、前記先行列車の警報終了予測時刻から前記第１対象列車の警報開始予測時刻までの時間に基づいて、前記第１対象列車を走行制御する警報断続時制御手段（例えば、図１０の警報断続時制御部２０６）を有する、
プログラムである。

第３の発明によれば、先行列車と第１対象列車との間に警報がなされない期間、つまり、踏切の開扉がある場合に、この開扉時間に応じて、第１対象列車を走行制御することができる。これにより、例えば、開扉時間が“短い”場合には、開扉時間を延長させるように第１対象列車を走行制御するといったことが可能となる。

第４の発明は、第３の発明のプログラムであって、
前記警報断続時制御手段は、前記時間が、前記踏切で交差する道路の通行時間に基づき定められた所定の時間条件を満たさない場合には、前記第１対象列車に係る警報開始時刻を前記警報開始予測時刻より遅らせるように前記第１対象列車を走行制御する、
プログラムである。

第４の発明によれば、踏切の開扉時間が所定の時間条件を満たさない場合に、第１対象列車の警報開始時刻を警報開始予測時刻より遅らせるように第１対象列車を制御することができる。これにより、例えば、時間条件を所定時間以上であることとすることで、踏切の開扉時間が短い場合にこれを延長させるように第１対象列車を走行制御することとなり、その結果、踏切と交差する道路交通の滞留を削減することが可能となる。警報開始時刻を遅らせるような走行制御としては、例えば、警報開始予測時刻に到達する前に減速させるといった制御によって実現できる。

第５の発明は、第３又は第４の発明のプログラムであって、
前記警報断続時制御手段は、前記時間が、前記所定の時間条件を満たす場合には、前記第１対象列車の警報開始予測時刻の経過後に前記第１対象列車を加速させる制御を行う、
プログラムである。

第５の発明によれば、踏切の開扉時間が所定時間条件を満たす場合には、開扉時間はそのままに、第１対象列車の警報終了時刻を早めることができ、その結果、第１対象列車に対する踏切の警報時間を短縮することができる。

第６の発明は、第１〜第５の何れかの発明のプログラムであって、
前記予測時刻算出手段は、前記第１対象列車に係る前記踏切の警報開始予測時刻および警報終了予測時刻と、前記第１対象列車の対向列車である第２対象列車に係る前記踏切の警報開始予測時刻および警報終了予測時刻とを算出する手段を有し、
前記走行制御手段は、前記第２対象列車の警報開始予測時刻から警報終了予測時刻までの期間の一部分が、前記第１対象列車の警報開始予測時刻から警報終了予測時刻までの期間に重なる場合に、重ならない部分を短くさせるように前記第２対象列車を走行制御する対向列車制御手段（例えば、図１０の対向列車制御部２０８）を有する、
プログラムである。

第６の発明によれば、踏切に対する第１対象列車の警報と対向列車である第２対象列車との警報とが連続する場合に、第２対象列車の警報が第１対象列車の警報と重ならない期間を短くさせることができ、これにより、踏切の警報時間を短縮することができる。

第７の発明は、第６の発明のプログラムであって、
前記対向列車制御手段は、
前記第２対象列車の警報開始予測時刻が前記第１対象列車の警報開始予測時刻より前の場合に、前記第２対象列車に係る警報開始時刻を遅らせて前記第１対象列車の警報開始予測時刻に近づけるように前記第２対象列車を走行制御する手段と、
前記第２対象列車の警報終了予測時刻が前記第１対象列車の警報終了予測時刻より後の場合に、前記第２対象列車の警報終了時刻を早めて前記第１対象列車の警報終了予測時刻に近づけるように前記第２対象列車を走行制御する手段と、
を有する、
プログラムである。

第７の発明によれば、第２対象列車の警報開始時刻を遅らせて第１対象列車の警報開始予測時刻に近づけるように、或いは、警報終了時刻を早めて第１対象列車の警報終了予測時刻に近づけるように、第２対象列車を制御することで、重ならない期間を短くすることができる。

第１対象列車及び先行列車の一例。 警報開始パターンの一例。 第１の走行制御の説明図。 第２の走行制御の説明図。 第１対象列車及び第２対象列車の一例。 第３の走行制御の説明図。 第３の走行制御の説明図。 第３の走行制御の説明図。 第３の走行制御の説明図。 列車制御装置の機能構成図。 列車制御処理のフローチャート。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態によって本発明が限定されるものではなく、本発明を適用可能な形態が以下の実施形態に限定されるものでもない。また、図面の記載において、同一要素には同一符号を付す。

［概要］
本実施形態は、運転曲線（ランカーブ）をベースとした列車制御において、踏切を通過する列車を移動閉そく方式により走行制御するものである。具体的には、踏切で交差する道路交通の滞留の削減を目的として、列車が踏切に接近する際に、先行列車の位置及び走行速度に基づいて第１対象列車である後続列車を制御し、次いで、制御後の後続列車の位置及び走行速度に基づいて第２対象列車である対向列車を制御する。また、無線列車制御システムを前提とした移動閉そく方式を適用しており、随時取得される各列車の位置及び走行速度に基づいて各列車の運転曲線（ランカーブ）が生成・更新され、この運転曲線に従って各列車が走行制御される。本実施形態の走行制御は、この運転曲線の修正・変更に相当する。また、列車の走行制御は、いわゆる集中制御方式として本実施形態を説明する。

（Ａ）第１対象列車
先ず、第１対象列車である後続列車の走行制御を説明する。図１に示すように、第１対象列車である後続列車１２、及び、後続列車１２と同方向に進行する先行列車１４が踏切１０に接近しているような状況を想定する。このような状況において、後続列車１２のみが踏切１０を通過する際の警報予測時刻として警報開始予測時刻を求める。また、先行列車１４のみが踏切１０を通過する際の警報予測時刻として警報終了予測時刻を求める。そして、後続列車１２の警報開始予測時刻と先行列車１４の警報終了予測時刻との時間的な前後関係に応じて、後続列車１２を走行制御する。

列車の警報開始時刻や警報終了時刻は、当該列車に定められた運転曲線をベースに、列車の位置及び走行速度を連続的に把握することで求めることができる。具体的には、運転曲線上で列車の先頭位置が踏切に到達するまでに所与の設定警報時間を確保できるように警報開始位置を決める。そして、当該警報開始位置の到達時刻が警報開始予測時刻となり、運転曲線上で列車が踏切を通過完了した時刻が警報終了予測時刻となる。

後続列車１２の警報開始予測時刻が先行列車１４の警報終了予測時刻より後である場合には、先行列車１４の警報終了予測時刻から後続列車１２の警報開始予測時刻までの時間に応じて後続列車１２を走行制御する。この場合、踏切１０を先行列車１４が通過してから後続列車１２が到達するまでの間に、警報がなされない踏切１０の開扉が存在する。先行列車１４の警報終了予測時刻から後続列車１２の警報開始予測時刻までの時間は、踏切１０の開扉時間に相当し、この開扉時間が所定の時間条件を満たさない場合には、後続列車１２に対して、警報開始時刻を警報開始予測時刻より遅らせるような第１の走行制御を行う。時間条件とは、所定時間以上であることである。所定時間は、踏切１０で交差する道路の通行時間をもとに定められる時間であり、例えば、所定台数の自動車が踏切１０を通行するのに充分な時間として定められる。

第１の走行制御は、警報開始パターンを利用した制御である。図２は、警報開始パターンの一例である。警報開始パターンは、踏切に到達するまでの時間として、任意の走行速度から最大加速度で加速した場合に所与の設定警報時間を確保できる位置を結んだ軌跡であり、横軸を位置、縦軸を速度としたグラフとして表される。任意の列車の走行パターンがこの警報開始パターンに当たる（超過する）位置が、当該列車に対する警報の開始位置となる。そして、当該列車が当該走行パターンに従って走行制御された場合、当該警報開始位置の到達時刻が警報開始予測時刻と一致し、踏切を通過完了した時刻が警報終了予測時刻となる。

図３は、第１の走行制御の一例である。図３では、踏切１０についての警報開始パターンとともに、後続列車１２の走行パターンとして、第１の走行制御を行わない場合の走行パターン（制御前走行パターン）、及び、第１の走行制御を行った場合の走行パターン（制御後走行パターン）を示している。

制御後走行パターンに示すように、後続列車１２に対する第１の走行制御は、警報開始パターンと当たる位置Ｐ_１が、制御前走行パターンが警報開始パターンと当たる位置Ｐ_２より踏切１０に近い位置となるように行う。具体的には、後続列車１２の走行速度を減速させた後に、最大加速度で加速させる制御となる。但し、後続列車１２の走行速度が踏切１０の通過に係る上限速度である最高速度を超えないように制御する。制御前走行パターンに従って走行したときに位置Ｐ_２に到達する時刻が、後続列車１２の警報開始予測時刻であり、制御後走行パターンに従って走行したときに位置Ｐ_１に到達する時刻が、第１の走行制御を行った場合の後続列車１２の警報開始時刻となる。これにより、後続列車１２の警報開始時刻を警報開始予測時刻より遅くすることができ、その結果、先行列車１４が踏切１０を通過した後に後続列車１２が踏切１０に差し掛かるまでの間の踏切１０の開扉時間を延長することができる。

また、最大加速度で加速させることで、後続列車１２に対する踏切１０の警報終了時刻を早めることが可能であり、その結果、踏切１０の警報時間の短縮が可能となる。また、減速から加速への切替位置としては、例えば、第１の走行制御を行った場合の踏切１０の開扉時間（先行列車１４の警報終了予測時刻から、第１の走行制御を行った場合の後続列車１２の警報開始時刻までの時間）が、上述の所定の時間条件を満たすような位置とすることができる。

また、開扉時間が所定の時間条件を満たす場合には、後続列車１２の走行パターンが警報開始パターンに当たった後、つまり、後続列車１２の警報開始予測時刻の経過後に、後続列車１２を最大加速度で加速させる制御を行う。但し、走行速度が最高速度を超えないように後続列車１２を制御することは勿論である。これにより、後続列車１２に対する踏切１０の警報終了時刻を早めることが可能であり、その結果、踏切１０の警報時間の短縮が可能となる。

また、後続列車１２の警報開始予測時刻が先行列車１４の警報終了予測時刻以前である場合には、後続列車１２を先行列車１４に接近させるような、第２の走行制御を行う。この場合は、踏切１０の先行列車１４に対する警報と後続列車１２に対する警報とが連続する場合であり、先行列車１４の通過から後続列車１２の到着までの間に踏切１０の開扉が存在しない場合である。

図４は、第２の走行制御の一例である。図４（ａ）は、第２の走行制御の概要を示し、図４（ｂ）は、第２の走行制御による踏切１０の警報時間の変化を示している。

図４（ａ）に示すように、後続列車１２に対する第２の走行制御として、警報開始位置の通過後、つまり、警報開始予測時刻の経過後に、移動閉そく方式における先行列車１４との列車間隔条件を満たすように、後続列車１２を加速させて可能な限り先行列車１４に接近させる。列車間隔条件とは、先行列車１４との間の距離が、後続列車１２が常用最大ブレーキで停止するまでの走行距離である常用最大停止距離に所定の安全余裕距離を加算した距離以上である、ことである。詳細には、後続列車１２を最大加速度で加速させて、列車間隔条件を満たすように先行列車１４に最接近させ、それ以降は、この最接近させた状態を保つように対象列車１２を制御する。

図４（ｂ）は、横軸を経過時刻として、踏切１０に対する先行列車１４及び後続列車１２の警報開始時刻及び警報終了時刻を示している。上側は、第２の走行制御を行わない場合であり、下側は、第２の走行制御を行った場合である。第２の走行制御を行わない場合、後続列車１２及び先行列車１４それぞれの警報予測時刻が、そのまま警報時刻となる。第２の走行制御を行う場合、対象列車１２の警報終了時刻を警報終了予測時刻より早めることができる。

踏切１０における先行列車１４及び後続列車１２の警報が連続するため、先行列車１４の警報開始時刻から後続列車１２の警報終了時刻までが、踏切１０の警報時間となる。このように、第２の走行制御を行うことで、後続列車１２の警報終了時刻を警報終了予測時刻より早めることができ、その結果、踏切１０の警報時間を短縮することができる。

（Ｂ）第２対象列車
次いで、第２対象列車である対向列車に対する走行制御を説明する。但し、上述の第１対象列車である後続列車１２に対する走行制御が行われたものとする。図５に示すように、複線区間において、第１対象列車である後続列車１２及び第２対象列車である対向列車１６が、踏切１０に接近しているような状況を想定する。このような状況において、後続列車１２のみが踏切１０を通過する際の警報予測時刻として、警報開始予測時刻及び警報終了予測時刻を求める。また、対向列車１６のみが踏切１０を通過する際の警報予測時刻として、警報開始予測時刻及び警報終了予測時刻を求める。そして、後続列車１２及び対向列車１６それぞれの警報予測時刻の時間的な前後関係に応じて、後続列車１２と対向列車１６とが、できるだけ踏切１０に接近してすれ違うような走行制御である、第３の走行制御を行う。

具体的には、対向列車１６の警報開始予測時刻が後続列車１２の警報開始予測時刻より前の場合に、対向列車１６の警報開始時刻を遅らせて後続列車１２の警報開始時刻に近づけ、対向列車１６の警報終了予測時刻が後続列車１２の警報終了予測時刻より後の場合に、対向列車１６の警報終了時刻を早めて後続列車１２の警報終了時刻に近づけるような走行制御を行う。

図６〜図９は、後続列車１２及び対向列車１６それぞれの警報予測時刻の時間的な前後関係の組み合わせとして想定されるケースを示している。何れも、横軸を経過時刻として、踏切１０に対する後続列車１２及び対向列車１６の警報開始時刻及び警報終了時刻を示している。また、図７〜図９においては、上側に第３の走行制御を行わない場合を示し、下側に第３の走行制御を行った場合を示している。第３の走行制御を行わない場合、後続列車１２及び対向列車１６それぞれの警報開始予測時刻及び警報終了予測時刻が、そのまま、警報開始時刻及び警報終了時刻となる。第３の走行制御を行う場合、後続列車１２については、警報開始予測時刻及び警報終了予測時刻が、そのまま、警報開始時刻及び警報終了時刻となり、対向列車１６については、警報開始時刻及び警報終了時刻の少なくとも一方が、警報開始予測時刻及び警報終了予測時刻から変化することになる。

図６に示すように、対向列車１６の警報開始予測時刻及び警報終了予測時刻が、ともに、後続列車１２の警報開始予測時刻から警報終了予測時刻までの間に含まれる場合には、対向列車１６に対する第３の走行制御としては特に何も行わない。この場合、後続列車１２の警報開始時刻から警報終了時刻までが、踏切１０の警報時間となる。

また、図７に示すように、図６とは逆に、後続列車１２の警報開始予測及び警報終了予測時刻が、ともに、対向列車１６の警報開始時刻から警報終了時刻までの間に含まれる場合には、対向列車１６に対する第３の走行制御として、警報開始時刻を後続列車１２の警報開始予測時刻に近づけるように減速させた後、警報終了時刻を後続列車１２の警報終了予測時刻に近づけるように加速させる。具体的には、上述の第１の走行制御と同様に、対向列車１６の走行パターンが踏切１０の警報開始パターンに当たらないように減速させた後、最大加速度で加速させて踏切１０を通過させるように制御する。このときの減速から加速への切替位置は、後続列車１２及び対向列車１６それぞれの警報開始時刻が一致するような位置とすることができれば望ましい。このように、対向列車１６を減速させることで、警報開始時刻を警報開始予測時刻より遅らせることができ、また、最大加速度で加速させることで、警報終了時刻を警報終了予測時刻より早めることができる。

図７の上側に示すように、第３の走行制御を行わない場合、対向列車１６の警報開始時刻から警報終了時刻までの時間が、踏切１０の警報時間となる。これに対して、図７の下側に示すように、第３の走行制御を行うことで、踏切１０の警報時間を短縮することができる。

また、図８に示すように、対向列車１６が先に踏切１０に差し掛かる場合であって、対向列車１６の警報終了予測時刻と、対象列車１２の警報開始予測時刻との時間差が、所定時間（Ｙ秒）以内である場合には、対向列車１６に対する第３の走行制御として、減速させる。具体的には、警報開始時刻或いは警報終了時刻を、後続列車１２の警報開始時刻或いは警報終了時刻にできるだけ近づけ、可能ならば一致させるように、対向列車１６を減速させる。これにより、後続列車１２と対向列車１６とがすれ違う位置が踏切１０に近づくことになる。この場合、対向列車１６の警報開始時刻から後続列車１２の警報終了時刻までの時間が、踏切１０の警報時間となるが、第３の走行制御を行うことで、対向列車１６の警報開始時刻を遅らせ、踏切１０の警報時間を短縮することができる。

また、図９に示すように、後続列車１２が先に踏切１０に差し掛かる場合であって、後続列車１２の警報終了予測時刻と、対向列車１６の警報開始予測時刻との時間差が、所定時間（Ｙ秒）以内である場合には、対向列車１６に対する第３の走行制御として、加速させる。具体的には、警報開始時刻或いは警報終了時刻を、後続列車１２の警報開始時刻或いは警報終了時刻にできるだけ近づけ、可能ならば一致させるように、対向列車１６を最大加速度で加速させる。これにより、後続列車１２と対向列車１６とがすれ違う位置が踏切１０に近づくことになる。この場合、後続列車１２の警報開始時刻から、対向列車１６の警報終了時刻までの時間が、踏切１０の警報時間となるが、第３の走行制御を行うことで、対向列車１６の警報終了時刻を早め、踏切１０の警報時間を短縮することができる。

［機能構成］
図１０は、列車制御装置１の機能構成の一例である。列車制御装置１は、各列車を移動閉そく方式により走行制御する装置であり、無線列車制御システムにおける地上装置の一部機能として構成される。列車制御装置１は、踏切１０を含む走行線区を走行する各列車と通信を行い、各列車を集中制御方式により制御する装置である。図１０によれば、列車制御装置１は、操作部１０２と、表示部１０４と、音出力部１０６と、通信部１０８と、処理部２００と、記憶部３００とを備えて構成され、一種のコンピュータとして実現される。

操作部１０２は、例えばキーボードやマウス、タッチパネル、各種スイッチ等の入力装置で実現され、なされた操作入力に応じた操作信号を処理部２００に出力する。表示部１０４は、例えば液晶ディスプレイやタッチパネル等の表示装置で実現され、処理部２００からの表示信号に基づく各種表示を行う。音出力部１０６は、例えばスピーカ等の音声出力装置で実現され、処理部２００からの音信号に基づく各種音声出力を行う。通信部１０８は、例えば無線通信モジュールやルータ、モデム、有線用の通信ケーブルのジャックや制御回路等で実現される通信装置であり、各列車の車上装置３とのデータ通信を行う。

処理部２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の演算装置や演算回路で実現されるプロセッサーであり、記憶部３００に記憶されたプログラムやデータ、操作部１０２や通信部１０８による入力データ等に基づいて、列車制御装置１の全体制御を行う。また、処理部２００は、機能的な処理ブロックとして、予測時刻算出部２０２と、走行制御部２０４と、を有する。処理部２００が有するこれらの各機能部は、処理部２００がプログラムを実行することでソフトウェア的に実現することも、専用の演算回路で実現することも可能である。本実施形態では、前者のソフトウェア的に実現することとして説明する。

予測時刻算出部２０２は、第１対象列車である後続列車１２、先行列車１４、及び、第２対象列車である対向列車１６それぞれのみが踏切１０を通過する際の警報予測時刻を、当該列車のランカーブ及び踏切１０の位置に基づいて算出する。具体的には、警報予測時刻として、警報開始予測時刻及び警報終了予測時刻を算出する。

走行制御部２０４は、後続列車１２、先行列車１４、及び、対向列車１６それぞれの警報予測時刻の時間的な前後関係に応じて、第１対象列車である後続列車１２、及び、第２対象列車である対向列車１６を走行制御する。具体的には、第１対象列車である後続列車１２の警報開始予測時刻が、先行列車１４の警報終了予測時刻以前である場合には、後続列車１２を先行列車１４に接近させるような、第２の走行制御を行う（図４参照）。すなわち、後続列車１２の警報開始予測時刻の経過後に、移動閉そく方式における先行列車１４との列車間隔条件を満たすように、後続列車１２を加速させて可能な限り先行列車１４に接近させる。詳細には、後続列車１２を最大加速度で加速させて、列車間隔条件を満たすように先行列車１４に最接近させる状態に走行制御し、それ以降は、この最接近させた状態を保つように後続列車１２を制御する。

また、後続列車１２の警報開始予測時刻が、先行列車１４の警報終了予測時刻より後である場合には、警報断続時制御部２０６が、後続列車１２の警報開始予測時刻から、先行列車１４の警報終了予測時刻までの時間（開扉時間）に基づいて、後続列車１２を走行制御する。すなわち、警報断続時制御部２０６は、開扉時間が所定の時間条件（所定時間以上であること）を満たさない場合には、後続列車１２に対して、警報開始時刻を警報開始予測時刻より遅らせるような、第１の走行制御を行う。具体的には、警報開始パターンに当たらないように減速させた後、最大加速度で加速させるように後続列車１２を制御する。

また、開扉時間が所定の時間条件を満たす場合には、警報開始予測時刻の経過後に、最大加速度で加速させるように後続列車１２を制御する。

また、対向列車制御部２０８が、第１対象列車である後続列車１２及び第２対象列車である対向列車１６それぞれの警報予測時刻の時間的な前後関係に応じて、対向列車１６の警報開始時刻から警報終了時刻までの期間が、後続列車１２の警報開始時刻から警報終了時刻までの期間と重ならない部分を短くするような、第３の走行制御を行う（図６〜図９参照）。具体的には、対向列車１６の警報開始予測時刻が後続列車１２の警報開始予測時刻より前の場合に、対向列車１６の警報開始時刻を遅らせて後続列車１２の警報開始時刻に近づけ、対向列車１６の警報終了予測時刻が後続列車１２の警報終了予測時刻より後の場合に、対向列車１６の警報終了時刻を早めて、対向列車１６の警報終了時刻を後続列車１２の警報終了時刻に近づけるように対向列車１６を走行制御する。

記憶部３００は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等のＩＣ（Integrated Circuit）メモリやハードディスク等の記憶装置で実現され、処理部２００が列車制御装置１を統合的に制御するためのプログラムやデータ等を記憶しているとともに、処理部２００の作業領域として用いられ、処理部２００が実行した演算結果や、操作部１０２や通信部１０８からの入力データ等が一時的に格納される。本実施形態では、記憶部３００には、列車制御プログラム３０２と、対象線区の列車ダイヤ３０４と、線区情報３０６と、列車データ３０８と、が記憶される。

線区情報３０６は、対象線区における各踏切１０の設置位置を格納している。

列車データ３０８は、対象線区を走行する各列車についてのデータであり、列車ＩＤに対応付けて、走行位置と、走行速度と、ランカーブと、警報開始予測時刻と、警報終了予測時刻と、を格納している。走行位置、及び、走行速度は、該当する列車の車上装置３から通信部１０８を介して随時取得される最新の値である。ランカーブは、該当する列車が列車ダイヤ３０４に従って走行するためのランカーブ（運転曲線）であり、各列車の走行位置や走行速度に基づき、例えば、駅の発車前といった所定のタイミングで作成・更新される。警報開始予測時刻、及び、警報終了予測時刻は、ランカーブに基づいて予測時刻算出部２０２によって算出された値である。

［処理の流れ］
図１１は、列車制御処理の流れを説明するフローチャートである。この処理は、処理部２００が列車制御プログラム３０２を実行することで実現される処理であり、対象線区を走行する各列車を対象列車として並列的に実行される。

図１１に示すように、列車制御処理では、予測時刻算出部２０２が、第１対象列車である後続列車１２の警報開始予測時刻、及び、先行列車１４の警報終了予測時刻を算出する（ステップＳ３，Ｓ５）。

後続列車１２の警報開始予測時刻が先行列車１４の警報終了予測時刻より後ならば（ステップＳ７：ＹＥＳ）、警報断続時制御部２０６が、先行列車１４の警報終了予測時刻から、後続列車１２の警報開始予測時刻までの時間である開扉時間を算出する（ステップＳ９）。そして、算出した開扉時間が所定の時間条件を満たさないならば（ステップＳ１１：ＮＯ）、後続列車１２に対して、警報開始時刻を対象警報開始予測時刻より遅らせるような第１の走行制御を行う（ステップＳ１３）。一方、開扉時間が、所定の時間条件を満たすならば（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、後続列車１２に対して、警報開始予測時刻の経過後、最大加速で加速させる制御を行う（ステップＳ１５）。

また、後続列車１２の警報開始予測時刻が先行列車１４の警報終了予測時刻以前ならば（ステップＳ７：ＮＯ）、後続列車１２に対して、先行列車１４に接近させるような第２の走行制御を行う（ステップＳ１７）。

続いて、当該踏切に接近している、第２対象列車である対向列車１６の有無を判断し、対向列車１６が存在するならば（ステップＳ１９：ＹＥＳ）、予測時刻算出部２０２が、後続列車１２の警報終了予測時刻と、対向列車１６の警報開始予測時刻、及び、警報終了予測時刻と、を算出する（ステップＳ２１，Ｓ２３）。そして、対向列車制御部２０８が、後続列車１２及び対向列車１６それぞれの警報予測時刻の時間的な前後関係に応じて、対向列車１６に対して、対向列車１６の警報開始時刻から警報終了時刻までの期間が、後続列車１２の警報開始時刻から警報終了時刻までの期間と、重ならない部分を短くするような第３の走行制御を行う（ステップＳ２５）。列車制御処理は、以上のように行われる。

［作用効果］
本実施形態によれば、第１対象列車である後続列車１２、先行列車１４、及び、第２対象列車である対向列車１６のみが、踏切１０を通過する際のそれぞれの警報予測時刻に基づき、踏切１０を通過する後続列車１２及び対向列車１６を走行制御することができる。これにより、例えば、列車が踏切１０を通過する際の警報時間を短縮する、或いは、踏切１０の開扉時間を延長するように列車を走行制御することができ、その結果、踏切１０に交差する道路交通の滞留の削減を図ることができる。

なお、本発明の適用可能な実施形態は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。

例えば、列車制御装置１を車上装置３の一部機能として組み込んで、車上装置３が搭載されている列車（すなわち自列車とも言える）を第１対象列車或いは第２対象列車として走行制御することとしてもよい。その場合には、先行列車１４や、自列車にとって対向列車となる第１対象列車の走行位置や走行速度、ランカーブの情報等を含む列車データ３０８を、当該列車或いは地上装置から随時取得することとする。

１０…踏切
１２…後続列車、１４…先行列車、１６…対向列車
１…列車制御装置
２００…処理部
２０２…予測時刻算出部
２０４…走行制御部
２０６…警報断続時制御部、２０８…対向列車制御部
３００…記憶部
３０２…列車制御プログラム
３０４…列車ダイヤ、３０６…線区情報、３０８…列車データ
３…車上装置

Claims (8)

1. コンピュータに、踏切を通過する列車を移動閉そく方式により走行制御させるためのプログラムであって、
   第１対象列車の先行列車のみが前記踏切を通過する際の先行列車警報予測時刻と、前記第１対象列車のみが前記踏切を通過する際の警報予測時刻とを算出する予測時刻算出手段、
   前記先行列車警報予測時刻と前記警報予測時刻とに基づいて、前記第１対象列車を走行制御する走行制御手段、
   として前記コンピュータを機能させるためのプログラム。
2. 前記予測時刻算出手段は、前記先行列車警報予測時刻として前記先行列車に係る前記踏切の警報終了予測時刻を算出し、前記警報予測時刻として前記第１対象列車に係る前記踏切の警報開始予測時刻を算出し、
   前記走行制御手段は、前記第１対象列車の警報開始予測時刻が前記先行列車の警報終了予測時刻以前である場合に、前記第１対象列車を加速させる制御を行う、
   請求項１に記載のプログラム。
3. 前記走行制御手段は、前記第１対象列車の警報開始予測時刻が前記先行列車の警報終了予測時刻より後である場合に、前記先行列車の警報終了予測時刻から前記第１対象列車の警報開始予測時刻までの時間に基づいて、前記第１対象列車を走行制御する警報断続時制御手段を有する、
   請求項２に記載のプログラム。
4. 前記警報断続時制御手段は、前記時間が、前記踏切で交差する道路の通行時間に基づき定められた所定の時間条件を満たさない場合には、前記第１対象列車に係る警報開始時刻を前記警報開始予測時刻より遅らせるように前記第１対象列車を走行制御する、
   請求項３に記載のプログラム。
5. 前記警報断続時制御手段は、前記時間が、前記所定の時間条件を満たす場合には、前記第１対象列車の警報開始予測時刻の経過後に前記第１対象列車を加速させる制御を行う、
   請求項３又は４に記載のプログラム。
6. 前記予測時刻算出手段は、前記第１対象列車に係る前記踏切の警報開始予測時刻および警報終了予測時刻と、前記第１対象列車の対向列車である第２記対象列車に係る前記踏切の警報開始予測時刻および警報終了予測時刻とを算出する手段を有し、
   前記走行制御手段は、前記第２対象列車の警報開始予測時刻から警報終了予測時刻までの期間の一部分が、前記第１対象列車の警報開始予測時刻から警報終了予測時刻までの期間に重なる場合に、重ならない部分を短くさせるように前記第２対象列車を走行制御する対向列車制御手段を有する、
   請求項１〜５の何れか一項に記載のプログラム。
7. 前記対向列車制御手段は、
   前記第２対象列車の警報開始予測時刻が前記第１対象列車の警報開始予測時刻より前の場合に、前記第２対象列車に係る警報開始時刻を遅らせて前記第１対象列車の警報開始予測時刻に近づけるように前記第２対象列車を走行制御する手段と、
   前記第２対象列車の警報終了予測時刻が前記第１対象列車の警報終了予測時刻より後の場合に、前記第２対象列車の警報終了時刻を早めて前記第１対象列車の警報終了予測時刻に近づけるように前記第２対象列車を走行制御する手段と、
   を有する、
   請求項６に記載のプログラム。
8. 踏切を通過する列車を移動閉そく方式により走行制御する列車制御装置であって、
   第１対象列車の先行列車である参照列車のみが前記踏切を通過する際の参照列車警報予測時刻と、前記第１対象列車のみが前記踏切を通過する際の警報予測時刻とを算出する予測時刻算出手段と、
   前記参照列車警報予測時刻と前記警報予測時刻とに基づいて、前記第１対象列車を走行制御する走行制御手段と、
   を備えた列車制御装置。

Images