JP2019216512A - 鉄道車両の定位置停止制御システムおよび車上装置 - Google Patents

Abstract

【課題】地上子の設置コストを大幅に高めることなく列車の定位置停止制御を実現することができる定位置停止制御システムを提供する。【解決手段】予め設定された目標停止位置よりも上流側に残距離を認知させるための道標１２ａ、１２ｂ、１２ｃを設置する。車上装置は、道標から情報を取得可能な情報取得手段と、自列車１１の位置を把握する位置把握手段と、停止位置ＴＰ０よりも安全余裕距離以上上流側に暫定停止点ＴＰ２を設定し、第１走行パターンＰ１を生成する第１走行パターン生成手段と、停止位置ＴＰ１を終点とする第２走行パターンＰ２を生成する第２走行パターン生成手段とを備える。自列車位置が所定の位置になったと判断すると、第１走行パターン生成手段により第１走行パターンを生成し、残距離認知用の道標から情報を取得すると第２走行パターン生成手段により第２走行パターンを生成して、走行パターンを更新する。【選択図】図２

Description

本発明は、鉄道車両の定位置停止制御システムおよび車上装置に関し、例えばＡＴＣ制御（自動列車制御）用の地上子および定位置停止制御用に設置された地上子からの情報を利用した自動運転制御による定位置停止に利用して有用な技術に関する。

鉄道車両の停車駅における現行の定位置停止制御方式には、予め設定された目標停止位置より進行方向に対してそれぞれ所定距離だけ手前に設置された複数の地上子（例えばＴＡＳＣ地上子）の情報に基づいて停止パターンを生成し、該停止パターンに従ってブレーキ制御を実行するものがある。かかる停止制御方式に関する発明として、例えば特許文献１に記載されている発明がある。
また、特許文献２には、ＡＴＣ制御をモニタしながら自動運転を実行するようにした自動運転システムにおける定位置停止制御装置に関する発明が記載されている。

特開昭５６−７８３０４号公報 特開２００５−１０４４３２号公報

近年、駅のプラットホームにおいては利用者の安全を確保するためにホームドアの設置が進められており、ホームドアが設置されている駅ホームにおいては、ホームドアが設置されていない駅ホームに比べて列車の停止位置に高い精度が求められている。
従来のＴＡＳＣ地上子を利用した定位置停止制御は、在来線において実施されており、列車速度がそれほど大きくないため、１００〜２００ｍ手前から順次ＴＡＳＣ地上子を設置しておけばよかったが、高速鉄道においてＴＡＳＣ地上子を利用した定位置停止制御を適用しようとすると、駅の数１００ｍないしは数ｋｍ手前から順次ＴＡＳＣ地上子を設置しなければならず設置数が多くなるとともに、地上子の設置作業において数ｃｍの位置精度が要求されるため、地上子の設置コストが大幅に高くなってしまう。また、地上子の設置数が多いと線路改良工事が発生した場合に、地上子の移転や増設等の工事が発生するリスクが大きくなるという課題がある。

また、自動運転制御装置を搭載した列車においては、駅における定位置停止の際に、停止位置をオーバーランしないことが厳正に求められる。
しかしながら、現行の定位置停止制御システムや特許文献１、２に記載されている定位置停止制御方式は、いずれも停止位置の精度が充分でないという課題がある。また、列車の走行中には、滑走と呼ばれる車輪が回転しないまま移動する現象や車輪の空転が頻繁に発生し、車軸の回転数から走行距離（在線位置）を把握しながら走行する列車においては、速度発電機等からの累積誤差により自列車の在線位置に誤差が生じ易いため、精度の高い定位置停止が困難であるという課題がある。

本発明は上記のような課題に着目してなされたもので、地上子の設置コストを大幅に高めることなく高速鉄道において精度の高い定位置停止制御を実行することができるとともに、線路改良工事が発生した場合に地上子の移転や増設等の工事が発生するリスクが小さい鉄道車両の定位置停止制御システムおよび車上装置を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、自動運転制御で列車を走行させたい場合に、既にＴＡＳＣ地上子が設置されている駅においては、ＴＡＳＣ地上子を追加することなく自動運転制御による高精度の定位置停止を実行することができる鉄道車両の定位置停止制御システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本出願に係る発明は、
軌道の上を走行しブレーキ装置を制御することで走行パターンに従って車両速度を減速して設定された停止位置に停止させる機能を有する車上装置を備えた鉄道車両の定位置停止制御システムにおいて、
前記軌道の前記停止位置よりも上流側に、前記停止位置までの残距離を前記車上装置に認知させるための情報を保持する道標が設置され、
前記車上装置は、
前記道標から情報を取得可能な情報取得手段と、
自列車の位置を把握する位置把握手段と、
前記停止位置よりも安全余裕距離以上上流側に暫定停止点を設定し当該暫定停止点を終点とする第１走行パターンを生成する第１走行パターン生成手段と、
前記情報取得手段により取得された情報と前記位置把握手段により把握した位置情報とから、前記停止位置を終点とする第２走行パターンを生成する第２走行パターン生成手段と、
を備え、前記位置把握手段により把握した位置情報に基づいて自列車の位置が所定位置になったと判断すると前記第１走行パターン生成手段により第１走行パターンを生成し、前記情報取得手段により前記道標から情報を取得すると、前記第２走行パターン生成手段により第２走行パターンを生成して走行パターンを更新するように構成したものである。

上記のように構成された鉄道車両の定位置停止制御システムによれば、予め設定された停止位置よりも安全余裕距離以上上流側に暫定停止点を設定して第１走行パターンを生成し当該第１走行パターンに従って減速し、残距離認知用の道標から情報を取得すると、目標の停止位置を終点とする第２走行パターンを生成し当該第２走行パターンに従って減速するため、精度の高い定位置停止制御を実行することができる。また、高速鉄道において駅などの目標停止位置から数ｋｍもの上流側に道標（ＡＴＯ地上子等）を設置する必要がないため、線路改良工事が発生した場合に地上子の移転や増設等の工事が発生するリスクを小さくすることができる。
さらに、自動運転制御で列車を走行させたい場合に、既にＴＡＳＣ地上子が設置されている駅においては、ＴＡＳＣ地上子を道標として利用することで、ＴＡＳＣ地上子を追加することなく自動運転制御による高精度の定位置停止を実行可能な定位置停止制御システムを構築することができる。

ここで、望ましくは、前記軌道に沿って複数の信号保安設備の地上子が設置され、前記車上装置は、前記信号保安設備の地上子から情報を取得可能な情報取得手段と、前記信号保安設備の地上子から受信した情報を基づいて生成された速度照査パターンに従って走行速度を制御する制御手段とを有し、
前記位置把握手段は、前記情報取得手段により前記信号保安設備の地上子から取得された情報に基づいて前記自列車の位置を補正する位置補正手段を備えるようにする。
かかる構成によれば、従来の信号保安設備制御機能（ＡＴＣ制御機能）を有したまま自動運転制御による定位置停止を実行することができるとともに、自列車の位置を補正する位置補正手段を備えるため、位置把握手段が把握している自列車の位置に誤差が生じてもそれを補正することができ、より精度の高い定位置停止制御を実行することができる。

さらに、望ましくは、予め設定された停止位置の上流側には、前記道標が少なくとも２以上設置され、
前記第１走行パターン生成手段は、軌道回路の境界に設定されている定位置停止制御区間の入口または２以上の前記道標のうち最も上流側の道標の設置位置にて前記第１走行パターンを生成し、
前記第２走行パターン生成手段は、最も上流側の道標の次の道標の設置位置にて前記第２走行パターンを生成するように構成する。
かかる構成によれば、車上装置が定位置停止制御区間に進入したことを認知して第１走行パターンを生成し、定位置停止制御区間の入口で第１走行パターンに従った減速を開始するような停止制御が可能となる。

あるいは、前記車上装置は、
前記停止位置から第１安全余裕距離以上上流側に暫定停止点を設定し当該暫定停止点を終点とする第１走行パターンを生成する第１走行パターン生成手段と、
前記情報取得手段により取得された停止制御情報と前記位置把握手段により把握した在線位置情報とから、前記停止位置を終点とする第２走行パターンを生成する第２走行パターン生成手段と、
前記停止位置から第１安全余裕距離よりも短い第２安全余裕距離以上上流側に暫定停止点を設定し当該暫定停止点を終点とする第３走行パターンを生成する第３走行パターン生成手段と、
予め設定された停止位置よりも上流側に、前記道標が少なくとも２以上設置され、
前記第１走行パターン生成手段は、軌道回路の境界に設定されている定位置停止制御区間の入口にて前記第１走行パターンを生成し、
前記第３走行パターン生成手段は、２以上の前記道標のうち最も上流側の道標の設置位置にて前記第３走行パターンを生成し、
前記第２走行パターン生成手段は、最も上流側の道標の次の道標の設置位置にて前記第２走行パターンを生成するように構成する。

上記のような構成によれば、駅中間における安全余裕距離（第１安全余裕距離）と駅構内における安全余裕距離（第２安全余裕距離）とが異なる場合に、２箇所に暫定停止点を設定した３段階の走行パターンを生成することできるため、高速鉄道において安全かつ高精度の定位置停止制御を実行することができる。

また、本出願に係る他の発明は、
予め設定された停止位置よりも上流側に、前記停止位置までの残距離を認知させるための情報を保持する複数の道標が設置されている軌道の上を走行する鉄道車両に搭載され、ブレーキ装置を制御することで走行パターンに従って走行速度を減速して停止位置に停止させる機能を有する鉄道車両の車上装置であって、
前記道標から情報を取得可能な情報取得手段と、
自列車の位置を把握する位置把握手段と、
前記軌道に沿って設置されている信号保安設備の地上子から情報を取得可能なＡＴＣ情報取得手段と、
前記信号保安設備の地上子から受信した情報を基づいて生成された速度照査パターンに従って走行速度を制御する信号保安設備制御装置と、
前記情報取得手段が前記信号保安設備の地上子から取得した情報に基づいて、前記位置把握手段が把握している自列車の位置を補正する位置補正手段と、
前記停止位置よりも所定の安全余裕距離以上上流側に暫定停止点を設定し当該暫定停止点を終点とする第１走行パターンを生成する第１走行パターン生成手段と、
前記情報取得手段により取得された情報と前記位置把握手段により把握した位置情報とから、前記停止位置を終点とする第２走行パターンを生成する第２走行パターン生成手段と、
を備え、前記位置把握手段により把握した位置情報に基づいて自列車の位置が所定位置になったと判断すると前記第１走行パターン生成手段により第１走行パターンを生成し、前記情報取得手段により前記道標から情報を取得すると、前記第２走行パターン生成手段により第２走行パターンを生成して走行パターンを更新するように構成したものである。
上記のように構成された車上装置によれば、精度の高い定位置停止制御を実行することができる。

本発明によれば、地上子の設置コストを大幅に高めることなく高速鉄道において精度の高い定位置停止制御を実行することができるとともに、線路改良工事が発生した場合に地上子の移転や増設等の工事が発生するリスクが小さい鉄道車両の定位置停止制御システムおよび車上装置を実現することができる。
また、本発明によれば、既にＴＡＳＣ地上子が設置されている駅においては、ＴＡＳＣ地上子を追加することなく自動運転制御による高精度の定位置停止を実行することができる鉄道車両の定位置停止制御システムを構築することができるという効果がある。

本発明に係る鉄道車両の定位置停止制御システムを構成する定位置停止制御機能を備えた車上装置の具体例を示すブロック図である。 本発明に係る列定位置停止制御システムの一実施形態を示すシステム構成図である。 定位置停止制御システムを構成する車上装置において実行される定位置停止処理の手順の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら本発明に係る定位置停止制御システムおよび車上装置の一実施形態について説明する。図１は本発明に係る定位置停止制御システムにおける鉄道車両（列車）に搭載される車上装置２０の構成例を示すブロック図、図２は本発明の定位置停止制御システムを適用した場合における鉄道軌道設備（地上側設備）の一実施形態を示すシステム構成図である。なお、図２のシステムにおいては、列車が図面の左側から右側へ向かって走行することを想定している。

図１に示すように、本実施形態における車上装置２０は、走行速度および走行距離を算出するために車輪の回転数を検出する速度発電機２１、ブレーキディスクやブレーキパッドおよび駆動手段などを有するブレーキ装置２２、ＡＴＣ（ＡＴＳ）トランスポンダ１３（図２参照）からの情報（ＡＴＣ／ＡＴＳ情報）を受信するＡＴＣ（ＡＴＳ）受信装置２３、ＡＴＣトランスポンダ車上子２８、受信したＡＴＣ（ＡＴＳ）情報に基づいてＡＴＣパターンを生成しＡＴＣパターンに従ってブレーキ装置２２を制御するＡＴＣ（ＡＴＳ）制御装置２４、ＡＴＯトランスポンダ１２（図２参照）からの情報（ＡＴＯ情報）を受信するＡＴＯトランスポンダ車上子２５、車輪を回転駆動するモータなどからなる走行駆動装置２６、走行速度を見ながら走行駆動装置２６およびブレーキ装置２２を制御するノッチ指令を出力して自動運転を行う自動運転制御装置２７を備える。なお、ＡＴＣトランスポンダ車上子２８がＡＴＯトランスポンダ車上子２５を兼用する構成でもよい。

自動運転制御装置２７は、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）とＭＰＵが実行するプログラムや速度照査パターンを記憶するＲＯＭのような不揮発性記憶装置と、ＲＡＭのような読み出し書き込み可能な記憶装置とから構成される。自動運転制御装置２７は、停止制御時には記憶装置から走行パターンを読み出して、走行パターンとそのときの列車の位置に基づいて目標速度を算出し走行速度と比較しながら最適なブレーキ力を算出してブレーキ装置２２へ制御信号を出力するように構成されている。定位置停止制御の具体的な内容については、後に詳しく説明する。なお、自動運転制御装置２７の記憶装置に定位置停止制御区間に関する情報を記憶させておくことで、定位置停止制御区間に進入した際にそのことを認知させることができる。

図示しないが、ＡＴＣトランスポンダ１３から車上装置２０へ送信する情報を生成する地上装置は、軌道回路の在線情報を収集したり分岐器や信号機の現示を制御したりする駅装置に接続され軌道回路や連動装置からの信号に基づいて先行列車の位置等の情報を生成する。この場合、先行列車の在線位置情報は先行列車が在線する軌道回路の終端位置（軌道回路の境界）となる。
なお、車上装置２０および地上装置に無線通信機能を持たせ、各列車の車上装置２０は無線により地上装置へ自列車の位置情報を送信し、地上装置は後続列車の車上装置２０へ先行列車の位置情報を送信するように構成しても良い。ここで、各列車から送信される位置情報は、例えば当該列車の車上装置２０が速度発電機等からの信号に基づいて把握している位置情報（トランスポンダからの受信情報により補正される）である。

次に、本実施形態の定位置停止制御システムにおける定位置停止制御の特徴について、図２を用いて説明する。図２は、図１に示すような構成を有する車上装置２０が走行する軌道側に設けられる鉄道軌道の設備（地上側設備）の構成例を示す。
図２において、符号１０が付されているのは列車などの鉄道車両が走行する軌道であり、軌道１０に沿って所定の間隔をおいて設けられている鉤形（逆Ｌ字）の記号は、軌道回路の境界部を表わしている。また、黒塗りの逆三角形「▼」の記号は、軌道１０に沿って設けられているトランスポンダと呼ばれるＡＴＣ制御のためのデータ送信機能を有する地上子（以下、ＡＴＣトランスポンダと称する）であり、本実施形態においては、列車が自己の位置を補正するための情報を受信して位置補正に使用する位置補正用地上子として機能する。

図２において、白塗りの逆三角形「▽」の記号は軌道１０に沿って設けられているＡＴＯ（自動列車運転）制御のためのデータ送信機能を有する地上子（以下、ＡＴＯトランスポンダと称する）であり、本実施形態においては、列車１１が駅等の停止位置に向かって速度を落としながら定位置で停止するのを支援するための情報を送信する定位置停止用地上子として機能する。
また、図２において、符号ＴＰ０が付されているのは駅等において列車が停止すべき位置（目標停止位置）、符号ＳＰが付されているのはＡＴＣ制御で列車を停止させる位置（保安上の停止位置）である。この停止位置ＳＰは、当該停止位置の進行方向前方の軌道回路境界部に設定されている停止限界ＳＬよりも、保安装置の余裕距離Ｄだけ手前に設定される。この余裕距離Ｄは、列車の駅進入速度および列車の滑走（車輪の回転が停止したまま走行する状態）、速度発電機等からの累積誤差を考慮して決定される。本明細書では、保安装置の余裕距離を安全余裕距離と称する。

ＡＴＣ制御では、列車の車上装置は所定の地上子を通過すると上記停止位置ＳＰを終点とするＡＴＣパターンと呼ばれる速度照査パターンＰ０を生成して、自列車の速度と該パターンＰ０とを比較しながらブレーキ装置を作動させて車両速度を落とし、最終的に停止位置ＳＰで停止する制御が実行される。なお、列車が停止位置ＳＰで停止できずに停止限界ＳＬを越えてしまうと、列車が当駅を通過したものと地上側システムが判断し後続の列車の信号現示が青（進行）になるため、当該列車は後退せずに次の停車駅まで進む制御が実行される。

本実施形態においては、ＡＴＣ制御の停止位置ＳＰよりも手前に、自動運転による目標停止位置ＴＰ０が設定されている。具体的には、この目標停止位置ＴＰ０は、例えば先頭車両の進行方向側の車両ドアの中心線がホームドアの中心線に一致する位置として設定される。
さらに、本実施形態においては、目標停止位置ＴＰ０よりもそれぞれ所定距離Ｌ１，Ｌ２だけ手前（以下、上流側と称する）に目標停止位置ＴＰ１，ＴＰ２が設けられている。Ｌ１，Ｌ２は、任意の速度で定位置停止制御区間（駅構内）へ進入して来る場合、速度に応じて個別に設定することが考えられる。

そして、上記目標停止位置ＴＰ０，ＴＰ１，ＴＰ２に対応してそれぞれ上流側の所定位置に、前記ＡＴＯトランスポンダ１２ａ，１２ｂ，１２ｃが設けられており、ＡＴＯトランスポンダ１２ａ，１２ｂ，１２ｃは目標停止位置ＴＰ０までの残距離を通過する列車に認知させるための情報を送信する機能を有するように構成されている。目標停止位置ＴＰ０までの残距離を、通過する列車に認知させるための情報は、距離情報そのものでも良いし、車上装置の記憶装置に残距離情報を記載したテーブルを格納しておいて、駅コードおよびトランスポンダの識別コードを送信し、車上装置が受信したコードを用いてテーブルを参照して残距離情報を読み出す構成であっても良い。

本実施形態においては、車両側の列車自動運転制御装置２０は、前の停車駅を出発する際に進行方向最初の目標停止位置ＴＰ２を終点とする走行パターンＰ１を生成して走行を開始して、軌道の途中にあるＡＴＣトランスポンダ１３を通過する際に受信した情報に基づいて自己の在線位置情報の修正を行う。これにより、例えば図２に示されているＡＴＣトランスポンダ１３ａ，１３ｂからの情報で自己の在線位置情報を修正すると、位置認識誤差で目標停止位置ＴＰ２に対してずれを起こしていた走行パターンＰ１の終点をＴＰ２に合致する位置に収束させることができる。

そして、列車が最も外側のＡＴＯトランスポンダ１２ｃよりも上流側の軌道回路の境界部１４ｃを通過する際（ｔ１）に、走行パターンＰ１から目標停止位置ＴＰ１を終点とする走行パターンＰ２へ切り替え、ＡＴＯトランスポンダ１２ｃを通過する際（ｔ２）に走行パターンＰ２から目標停止位置ＴＰ０を終点とする走行パターンＰ３へ切り替える。さらに、ＡＴＯトランスポンダ１２ｂ，１２ａを通過する際（ｔ３，ｔ４）に、トランスポンダからの情報に基づいて走行速度を走行パターンＰ３に合わせるための速度調整を実行する。

上記のような走行パターンＰ１−Ｐ２−Ｐ３に従った速度制御を実行することによって、例えば最終目標停止点ＴＰ０に対して±数１０ｃｍのような高精度の定位置停止が可能となる。なお、走行パターンＰ１からＰ２への切り替えタイミングを与える上記軌道回路の境界部１４ｃは、一般的な駅では、駅進入部に設けられ所望の番線に列車を誘導するためのポイント（分岐器）の設置箇所とされる。

また、上記実施形態では、新たにＡＴＯトランスポンダ１２ａ，１２ｂ，１２ｃを設置する場合を想定して説明したが、本発明は、既に定位置停止のためのトランスポンダ（例えばＴＡＳＣトランスポンダ）が設置されている場合には、既設のトランスポンダをそのまま利用して定位置停止制御を実施することができる。
なお、上記実施形態におけるＡＴＯトランスポンダ１２やＡＴＣ（ＡＴＳ）トランスポンダ１３は、電源を有するものでも良いし、電源を持たずに車上子から電力の供給を受けて情報を送信する地上子（電子タグを含む）あるいは光学的に情報を読み取ることが可能に構成されたタグ（バーコード等）であってもよい。

次に、本実施形態の定位置停止制御システムにおける定位置停止制御の具体的な手順について、図３に示すフローチャートを用いて説明する。なお、図３に示すフローチャートに従った制御は、例えば停止駅よりも所定距離手前に設置されているＡＴＣトランスポンダ（図２では１３ａ）からの情報を受信したことを条件（トリガ）として、車上装置２０の自動運転制御装置２７によって実行される。
また、図３には示されていないが、自動運転制御装置２７は、速度発電機２１からの回転数信号を読み込んで回転数と車輪径とから自列車の速度および走行距離を演算し、出発点の在線位置情報に走行距離を加算することで常時自列車の位置（キロ程）を把握しつつ、ＡＴＣトランスポンダ１３から受信した情報に基づいて位置を補正するとともに、ＡＴＣ（ＡＴＳ）制御装置２４により生成された速度照査パターン（ＡＴＣパターン）等を監視する処理を実行しており、走行速度がＡＴＣパターンで規制される速度に達するとブレーキ装置２２を作動させて減速を行う。

図３の制御処理が開始されると、自動運転制御装置２７は、先ず自列車の在線位置情報を取得する（ステップＳ１）。なお、ＡＴＣトランスポンダからの情報を受信したことをトリガにして図３の処理を開始する場合、情報を受信した際に自列車の位置（もしくは停止位置までの残距離）の補正処理を行う。また、ＡＴＣ（ＡＴＳ）制御装置２４もＡＴＣ制御のために自列車の位置を計算しているので、ＡＴＣ（ＡＴＳ）制御装置２４から自列車の補正後の在線位置情報を取得してもよい。このように、トランスポンダの情報に基づいて位置補正を行うことにより、誤差を低減して精度の高い定位置停止が可能となる。

続いて、自動運転制御装置２７は、ステップＳ１で取得した自列車の在線位置情報に基づいて、自ら保有する次停車駅の目標停止位置（図２のＴＰ０）を記憶装置から読み出して、その目標停止位置（ＴＰ０）から、滑走等を考慮して予め設定されている駅中間の安全余裕距離を考慮して決定されている所定距離（図２のＬ２）を差し引いた地点（図２のＴＰ２）を暫定停車目標点として算出し、当該目標点を終点とするＡＴＯ走行パターン（図２のＰ１）を作成する（ステップＳ２）。

次に、作成した上記ＡＴＯ走行パターン（Ｐ１）に従って走行している途中でＡＴＣトランスポンダ（１３）らの情報を受信すると、自動運転制御装置２７は、ＡＴＣトランスポンダの情報に応じて自列車の位置（もしくは停止位置までの残距離）を補正する（ステップＳ３）。
その後、例えば駅進入部に設けられているポイント（分岐器）の設置箇所（図２の１４ｃ）のような定位置停止制御区間の入口で、駅構内の安全余裕距離を考慮して決定された所定距離（図２のＬ１）を差し引いた地点（図２のＴＰ１）を第２の暫定目標停止点に変更して、当該目標停止点を終点とするＡＴＯ走行パターン（図２のＰ２）を作成（更新）する（ステップＳ４）。

次に、定位置停止制御区間に最初に設置されているＡＴＯトランスポンダ（図２の１２ｃ）からの情報を受信すると、自動運転制御装置２７は、自列車の位置（もしくは停止位置までの残距離）を補正して、最終停止位置（図２のＴＰ０）を目標停止点に変更して、当該目標停止点を終点とするＡＴＯ走行パターン（図２のＰ３）を作成（更新）する（ステップＳ５）。
その後、ＡＴＯトランスポンダ（図２の１２ｂ，１２ａ）からの情報を受信すると、受信の度に実列車の位置を補正し、補正した在線位置情報に基づいてステップＳ５で更新したＡＴＯ走行パターンに従って速度が変化するようにブレーキ装置２２を制御し減速する（ステップＳ６）。上記のような制御を実行することで、例えば±３５ｃｍのような精度で目標停止位置に停止させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形や変更が可能である。例えば、図３に示す定位置停止制御処理においては、駅中間と駅構内の安全余裕距離が異なる場合（高速鉄道）について説明したが、駅中間と駅構内の安全余裕距離が同一である場合には、ステップＳ４で、最終停止位置を目標停止点とするＡＴＯ走行パターンに更新して、ステップＳ５を省略しても良い。
また、上記実施形態では、最初のＡＴＯトランスポンダ１２ｃが駅進入口の分岐器のある軌道回路の境界部１４ｃよりも駅ホームに近い箇所に設置されているが、最初のＡＴＯトランスポンダ１２ｃは分岐器のある軌道回路の境界部１４ｃよりも駅ホームから遠い位置に設置されていても良い。

また、上記実施形態では、車上装置２０は、列車の車軸に設けられている速度発電機２１からの信号に基づいて演算した走行距離情報から自身の在線位置を算出しているが、車上装置２０にＧＰＳ（全地球測位システム）信号の受信装置を持たせ、ＧＰＳ情報に基づいて自列車の位置を把握するようにしても良い。
また、車上装置２０が把握した在線位置情報を地上装置へ送信し、地上装置は車上装置２０へ他の列車の在線位置情報を送信し、後続列車は先行列車の在線位置情報に基づいてＡＴＣパターンを生成するように構成しても良い。
また、滑走や速度発電機等の累積誤差を考慮した安全余裕距離を持たせた地上子の配置を行うことで、ＡＴＣに限らず、ＡＴＳ等のその他信号保安設備による構成にしても良い。
さらに、本発明は、自動運転制御装置を備えた列車における定位置停止制御に限定されず、自動運転でない列車における定位置停止制御にも利用することができる。

１０ 軌道
１１ 列車（車両）
１２ ＡＴＯトランスポンダ（ＡＴＯ地上子：道標）
１３ ＡＴＣトランスポンダ（ＡＴＣ地上子）
２０ 車上装置
２１ 速度発電機
２２ ブレーキ装置
２３ ＡＴＣ（ＡＴＳ）受信装置（ＡＴＣ情報取得手段）
２４ ＡＴＣ（ＡＴＳ）制御装置
２５ ＡＴＯ車上子（情報取得手段）
２６ 走行駆動装置
２７ 自動運転制御装置（位置把握手段、走行パターン生成手段）

Claims (5)

1. 軌道の上を走行しブレーキ装置を制御することで走行パターンに従って車両速度を減速して設定された停止位置に停止させる機能を有する車上装置を備えた鉄道車両の定位置停止制御システムであって、
   前記軌道の前記停止位置よりも上流側に、前記停止位置までの残距離を前記車上装置に認知させるための情報を保持する道標が設置され、
   前記車上装置は、
   前記道標から情報を取得可能な情報取得手段と、
   自列車の位置を把握する位置把握手段と、
   前記停止位置よりも安全余裕距離以上上流側に暫定停止点を設定し当該暫定停止点を終点とする第１走行パターンを生成する第１走行パターン生成手段と、
   前記情報取得手段により取得された情報と前記位置把握手段により把握した位置情報とから、前記停止位置を終点とする第２走行パターンを生成する第２走行パターン生成手段と、
   を備え、前記位置把握手段により把握した位置情報に基づいて自列車の位置が所定位置になったと判断すると前記第１走行パターン生成手段により第１走行パターンを生成し、前記情報取得手段により前記道標から情報を取得すると、前記第２走行パターン生成手段により第２走行パターンを生成して走行パターンを更新するように構成されていることを特徴とする鉄道車両の定位置停止制御システム。
2. 前記軌道に沿って複数の信号保安設備の地上子が設置され、前記車上装置は、前記信号保安設備の地上子から情報を取得可能な情報取得手段と、前記信号保安設備の地上子から受信した情報を基づいて生成された速度照査パターンに従って走行速度を制御する制御手段とを有し、
   前記位置把握手段は、前記情報取得手段により前記信号保安設備の地上子から取得された情報に基づいて前記自列車の位置を補正する位置補正手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両の定位置停止制御システム。
3. 予め設定された停止位置の上流側には、前記道標が少なくとも２以上設置され、
   前記第１走行パターン生成手段は、軌道回路の境界に設定されている定位置停止制御区間の入口または２以上の前記道標のうち最も上流側の道標の設置位置にて前記第１走行パターンを生成し、
   前記第２走行パターン生成手段は、最も上流側の道標の次の道標の設置位置にて前記第２走行パターンを生成するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の鉄道車両の定位置停止制御システム。
4. 前記車上装置は、
   前記停止位置から第１安全余裕距離以上上流側に暫定停止点を設定し当該暫定停止点を終点とする第１走行パターンを生成する第１走行パターン生成手段と、
   前記情報取得手段により取得された停止制御情報と前記位置把握手段により把握した在線位置情報とから、前記停止位置を終点とする第２走行パターンを生成する第２走行パターン生成手段と、
   前記停止位置から第１安全余裕距離よりも短い第２安全余裕距離以上上流側に暫定停止点を設定し当該暫定停止点を終点とする第３走行パターンを生成する第３走行パターン生成手段と、
   予め設定された停止位置よりも上流側に、前記道標が少なくとも２以上設置され、
   前記第１走行パターン生成手段は、軌道回路の境界に設定されている定位置停止制御区間の入口にて前記第１走行パターンを生成し、
   前記第３走行パターン生成手段は、２以上の前記道標のうち最も上流側の道標の設置位置にて前記第３走行パターンを生成し、
   前記第２走行パターン生成手段は、最も上流側の道標の次の道標の設置位置にて前記第２走行パターンを生成するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の鉄道車両の定位置停止制御システム。
5. 予め設定された停止位置よりも上流側に、前記停止位置までの残距離を認知させるための情報を保持する複数の道標が設置されている軌道の上を走行する鉄道車両に搭載され、ブレーキ装置を制御することで走行パターンに従って走行速度を減速して停止位置に停止させる機能を有する鉄道車両の車上装置であって、
   前記道標から情報を取得可能な情報取得手段と、
   自列車の位置を把握する位置把握手段と、
   前記軌道に沿って設置されている信号保安設備の地上子から情報を取得可能な情報取得手段と、
   前記信号保安設備の地上子から受信した情報を基づいて生成された速度照査パターンに従って走行速度を制御する信号保安設備制御装置と、
   前記情報取得手段が前記信号保安設備の地上子から取得した情報に基づいて、前記位置把握手段が把握している自列車の位置を補正する位置補正手段と、
   前記停止位置よりも所定の安全余裕距離以上上流側に暫定停止点を設定し当該暫定停止点を終点とする第１走行パターンを生成する第１走行パターン生成手段と、
   前記情報取得手段により取得された情報と前記位置把握手段により把握した位置情報とから、前記停止位置を終点とする第２走行パターンを生成する第２走行パターン生成手段と、
   を備え、前記位置把握手段により把握した位置情報に基づいて自列車の位置が所定位置になったと判断すると前記第１走行パターン生成手段により第１走行パターンを生成し、前記情報取得手段により前記道標から情報を取得すると、前記第２走行パターン生成手段により第２走行パターンを生成して走行パターンを更新するように構成されていることを特徴とする鉄道車両の車上装置。

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