JP2019151235A - プログラム及び列車制御装置 - Google Patents
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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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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P1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P2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P2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P1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。
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。
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。
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
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)
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018038310A JP2019151235A (ja) | 2018-03-05 | 2018-03-05 | プログラム及び列車制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021100836A (ja) * | 2019-12-24 | 2021-07-08 | 株式会社京三製作所 | 運行管理支援装置および運行管理支援方法 |
WO2021241105A1 (ja) * | 2020-05-25 | 2021-12-02 | 株式会社日立製作所 | 踏切制御装置、及びその方法 |
-
2018
- 2018-03-05 JP JP2018038310A patent/JP2019151235A/ja active Pending
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