JP2023145062A

JP2023145062A - 列車制御装置及びその方法

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Publication number: JP2023145062A
Application number: JP2022052336A
Authority: JP
Inventors: 正博青山; Masahiro Aoyama; 啓央新原; Yoshio Shimbara; 泰志近江; Yasushi Omi; 究佐藤; Kiwamu Sato; 行男新美; Yukio Niimi
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2022-03-28
Filing date: 2022-03-28
Publication date: 2023-10-11

Abstract

【課題】第１制御方式専用領域において第１制御信号が受信不能でも、第１制御方式の第１演算部により制御できる列車制御装置を提供する。【解決手段】車間距離による速度制限パターンと、実速度との差を速度照査して列車制御する列車制御装置であって、車両の実速度を検出した速度信号を出力して速度照査に供する速度検出部と、位置情報を受信する情報伝送部と、地上からの第１制御信号を受信して車上子情報とする第１受信部と、速度信号と第１制御信号に基づく第１制御情報を演算して速度制限パターンに関連付ける第１演算部と、地上からの第２制御信号を受信する第２受信部と、速度信号と第２制御信号に基づく第２制御情報を演算して速度制限パターンに関連付けるとともに、第２制御情報を第１制御情報に適宜変換する第２演算部と、を備えた。ＡＴＣが受信不能なら、ＣＢＴＣをＡＴＣに変換し、ＡＴＣで列車制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、列車制御装置及びその方法に関する。

自動列車制御装置は、制限速度を運転士にリアルタイムに表示しながら、一定の速度を超えた場合に自動的にブレーキを作動させて速度を落とすシステムである。一例としてＡＴＣ（Automatic Train Control）や自動列車停止装置（ＡＴＳ：Automatic Train Stop）は、固定閉塞の概念に基づくアナログ方式である。これに対し、ＣＢＴＣ（Communications-Based Train Control）は、列車（車両）と地上設備の間で制御情報を通信しながら、列車を運行制御する信号保安技術である。

ＣＢＴＣは、デジタル方式であり、そうでない従来型の信号システムに比べ、より正確な列車の位置を利用して制御を行うことができる。さらに、ＣＢＴＣは、固定閉塞の概念が無いため、運転間隔を詰めることが出来る。したがって、既存のＡＴＳをＣＢＴＣに変換すれば、運行ダイヤをより高密度化できる。

特許文献１には、ＡＴＣ制御部と、ＣＢＴＣ制御部と、ＡＴＣ信号１０８及びＣＢＴＣ信号の少なくとも一方に基づいてＡＴＣ制御部又はＣＢＴＣ制御部を選択する選択部と、を含む２方式対応車上装置（以下、「互換装置」ともいう）を搭載した２方式対応車両（以下、「互換車両」ともいう）が例示されている。

特許文献１に記載の互換装置は、異なる方式の列車制御システムの地上側設備から列車制御情報を受信し、列車の速度等を適切に制御できる。そのような互換装置を搭載した互換車両は、既存システムから新システムへと変更する場合、その移行時において、既存システムによる営業運転の継続と、新システムの導入調整と、を両立できた。

特開２０１３－０７８２１２号公報

しかしながら、ＣＢＴＣ化推進領域において、ＣＢＴＣ地上設備を敷設する際、必ずしもＡＴＣ地上設備を残置して併存維持されるとは限らない。すなわち、列車の営業運転を継続しながら進捗する改修工事の都合により、新旧両機能が不規則な斑状に混在してしまうことがある。より詳しくは、ＣＢＴＣ変換完了領域と、ＡＴＣ／ＣＢＴＣ併存領域と、ＡＴＣのみ残存領域と、ＡＴＣ専用領域でありながらＡＴＣ信号が受信不能な暫定領域と、入り混じった状態が生ずることもあった。

特に、ＣＢＴＣ変換途中の列車運行管理システムにおいて、既存設備や運行ダイヤの大半がＡＴＣベースならば、互換車両であっても、暫定領域に進入すると、ＡＴＣ信号が受信不能であることを原因として自動停止する。

しかし、この場合でも、暫定対応との観点から、ＡＴＣベースの通常ダイヤどおりに、列車の営業運転を継続させることが求められる。そのため、ＣＢＴＣ変換完了までの間、ＡＴＣ（第１制御信号の一例）信号と、ＣＢＴＣ（第２制御信号の一例）信号と、少なくとも何れかの信号を受信できる領域では、互換車両を走行させたとしても、暫定領域に進入したとき自動停止するので、これを回避する対策が必要であった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、第１制御方式専用領域であるにも関わらず第１制御信号が受信不能な暫定領域であっても、第１制御方式の第１演算部によって列車制御できる列車制御装置を提供することにある。

上記課題を解決する本発明は、車両とその先行車両との車間距離と車両の実速度との関係を表す速度制限パターンから、車間距離に対応した速度を特定し、特定された速度と実速度との差を取得し、速度照査した結果に基づいて列車の速度を制御する列車制御装置であって、車両の実速度を検出しその検出された実速度を表す速度信号を速度照査に供する速度検出部と、車両の位置を表す位置情報を受信する位置情報受信部と、地上から第１制御信号を受信する第１受信部と、速度信号と第１制御信号とに基づき第１制御情報を演算し、第１制御情報を速度制限パターンに関連付ける第１演算部と、地上から第２制御信号を受信する第２受信部と、速度信号と第２制御信号とに基づき第２制御情報を演算し、第２制御情報を速度制限パターンに関連付けるとともに、第２制御情報を第１制御情報に適宜変換する第２演算部と、を備えた。

本発明によれば、第１制御方式専用領域であるにも関わらず第１制御信号が受信不能な暫定領域であっても、第１制御方式の第１演算部によって列車制御できる列車制御装置を提供できる。

本発明の実施例１に係る列車制御装置（以下、「本列車制御装置」ともいう）を適用した車上装置の要部を示す機能ブロック図である。図１の本列車制御装置において、ＣＢＴＣ制限速度からＡＴＣ制限速度への変換を説明するための制限速度グラフである。本発明の実施例２に係る列車制御装置（これも「本列車制御装置」という）を適用した車上装置の要部を示す機能ブロック図である。

運転安全規範において、「自動列車制御装置は、先行列車との間隔及び進路の条件に応じて、車内に列車の許容運転速度を示す信号を現示し、その信号の現示に従って、列車の速度を自動作用により低下する機能を持った装置」と規定されている。また、本発明でいう「第１制御情報」は、上記「車内に列車の許容運転速度を示す信号」を例えばアナログ（既存）方式で実現した情報であり、地上から車上への至近距離に通信可能な設備を伴って利用される。また、本発明でいう「第２制御情報」は、上記「第１制御情報」を例えばデジタル方式で高機能化した情報であり、より遠隔な通信を可能にする設備を伴って利用される。以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。

図１は、実施例１の本列車制御装置を適用した車上装置の要部を示す機能ブロック図である。ＡＴＣ信号１０８により制御可能な領域（以下、「ＡＴＣ領域」という）を走行中の列車１００は、２つの受電器１１７，１１８でＡＴＣ信号１０８を受信する。受信したＡＴＣ信号１０８は、受電器接続箱１１２を介して受信部（本発明でいう「第１受信部」）１１０に入力される。受信部１１０は、ＡＴＣ信号１０８を解析（復調：decode）し、解析結果をＡＴＣ制御装置１０７に伝達する。

車上子１１６は、レール間に設置された地上子から情報を受信し、それを情報伝送部１０９で解析し、その結果をＡＴＣ制御装置１０７及びＣＢＴＣ制御装置１０６に伝達する。速度検出部１１５は、検出した速度信号を速度分配部１１１経由で、ＡＴＣ制御装置１０７及びＣＢＴＣ制御装置１０６に、入力する。なお、情報伝送部１０９は、届いた車上子情報を関連各部へ伝送する基本的な機能を有する。車上子情報には、ＡＴＣ信号１０８が受信できない０２（ＡＴＣ無）信号も含まれており、情報伝送部１０９は、そのような無信号である情報も伝送できる。なお、速度分配部１１１と、ＣＢＴＣ制御装置１０６と、ＡＴＣ制御装置１０７と、の少なくとも何れかに、速度照査の機能を備える。

ＡＴＣ制御装置１０７は、ＡＴＣ信号１０８の解析結果から、列車１００の走行位置や先行車両との車間距離に対する制限速度を速度制限パターン（図２参照）として認識する。ＡＴＣ制御装置１０７は、速度制限パターンで規定された制限速度と実速度からブレーキの要否を判断する。ＡＴＣ制御装置１０７は、ブレーキが必要と判断した場合、ブレーキ装置１１４にブレーキ指令を出力する。このブレーキ指令は、リレーその他の装置を複数介して伝達される場合もある。

一方で、ＣＢＴＣ信号により制御可能な領域（以下、「ＣＢＴＣ領域」という）を走行中の列車１００は、搭載された本列車制御装置において、地上に設置された無線機からの無線情報をアンテナ１０１で受信する。本列車制御装置は、受信したＣＢＴＣ信号を無線装置（本発明でいう「第２受信部」）１０２で解析し、解析結果をＣＢＴＣ制御装置１０６に伝達する。

本列車制御装置は、ＣＢＴＣ信号をＣＢＴＣ領域以外でも受信する場合がある。その場合、ＣＢＴＣ制御装置１０６は、ＣＢＴＣモードスイッチ１０３の状態を認識し、ＣＢＴＣ制御を行うか否かを判断する。ＣＢＴＣモードスイッチ１０３は、列車１００がＣＢＴＣ領域に進入する前、もしくはＣＢＴＣ切換領域において操作される。ＣＢＴＣ制御装置１０６は、表示装置１０４にＣＢＴＣの制御状態を出力する。

ＣＢＴＣ制御装置１０６は、車上子１１６からの情報と、現在走行中の速度情報を用いて、自列車位置を演算する。ＣＢＴＣ制御装置１０６は、ＣＢＴＣ信号の解析結果と、自列車位置情報と、に基づいて制限速度を認識する。

ＣＢＴＣ制御装置１０６は、認識した制限速度をＡＴＣ信号１０８に変換し、コイル１１３に送り、受電器１１７，１１８へ向けて送信する。コイル１１３は、受電器１１７，１１８が信号を受信できるような相対位置に配設されている。このコイル１１３は、０２（ＡＴＣ無）信号を送受信する機能も有する。本列車制御装置において、コイル１１３は、無信号であることをＣＢＴＣ制御装置１０６からＡＴＣ制御装置１０７へと確実に伝達する機能も備える。

リレー接点１０５は、ＣＢＴＣ制御装置１０６からコイル１１３までの途中経路に介在する。ＣＢＴＣ制御装置１０６は、ブレーキが必要と判断した場合、リレー接点１０５を開放する。その結果、ＡＴＣ信号１０８は無信号となる。この種の保安装置は、安全確保のため、正規の動作信号の検知に限らず、何らかの故障を原因とする状態が検知された場合は、動作を停止させる方向の制御規則が適用される。

したがって、ＡＴＣ信号１０８は、故障である無に関わらず、無信号と検知されたならば、ＡＴＣ制御装置１０７はブレーキを出力する。本列車制御装置は、ＣＢＴＣ制御装置１０６がブレーキを必要と判断した場合、ＡＴＣ信号１０８を未出力とすることで、ＡＴＣ制御装置１０７に無信号を認識させて、ブレーキ作動の信号を出力する。さらに、上記制御規則により、本列車制御装置は、ＣＢＴＣ装置１０６が故障した場合も、リレー接点１０５を開かせると良い。

図２は、本列車制御装置において、ＣＢＴＣ制限速度からＡＴＣ制限速度への変換を説明するための制限速度グラフ（速度制限パターンの一例）２００であり、縦軸に自車両の速度（以下、単に「速度」ともいう）、横軸に自車両と先行車両との車間距離（以下、単に「距離」ともいう）を示している。

なお、実速度は、ある時点、ある位置における列車１００の走行速度である。列車１００は、実速度を速度制限パターン２００に規定された制限速度以下で走行するように、両者の差分を取得する速度照査に基づいて、ブレーキを作動させる。換言すると、自車両１００とその先行車両との車間距離と、自車両１００の速度と、の関係を表す速度制限パターン２００から、車間距離に対応した速度を特定し、特定された速度よりも実速度を超えないように制御する。

図２の制限速度グラフ２００において、ＣＢＴＣ制限速度（以下、「最適曲線」ともいう）２０１は、状況に応じて最適な制御を可能にする無段階のブレーキパターンである。これに対し、ＡＴＣ制限速度（以下、「階段線」ともいう）２０２は、多段階のブレーキパターンである。図２において、最適曲線２０１より下に描かれた階段線２０２は、車間距離別の制限速度を不必要に下げてしまう欠点があった。つまり、ＡＴＣは、車間距離に応じて許容される最高速度よりも、過剰に安全確保するような低い制限速度で走行指示する点で、運行密度を高める必要のある路線では、改善余地があった。

ＣＢＴＣ制御装置１０６は、自列車位置情報と、ＣＢＴＣ信号の解析結果で得られた車間距離と、によりＣＢＴＣ制限速度２０１を演算する。図２で距離に応じたＡＴＣ制限速度２０１に示すように、滑らかなパターンを作成する。本列車制御装置は、このようにして、ＡＴＣ専用領域であるにも関わらずＡＴＣ信号１０８が受信不能な暫定領域であっても、ＡＴＣ制御装置（ＡＴＣ制御部）１０７によって列車制御できる本列車制御装置を提供できる。

図３は、実施例２の本列車制御装置を適用した車上装置の要部を示す機能ブロック図である。列車１００がＡＴＣ領域を走行しているとき、２つの受電器１１７，１１８は、ＡＴＣ信号１０８を受信する。ここで、本列車制御装置は、ＡＴＣ専用領域であるにも関わらずＡＴＣ信号１０８が受信不能な暫定領域であっても、ＡＴＣ制御装置（ＡＴＣ制御部）１０７によって列車制御できる状態を説明する。ただし、新旧両機能が不規則な斑状に混在してＡＴＣ専用領域であっても、ＣＢＴＣの電波は受信できるものとする。

受信したＡＴＣ信号１０８は、受電器接続箱１１２を介してＣＢＴＣ制御装置１０６ｂに入力される。列車１００の走行領域がＡＴＣ領域であれば、受信した信号と同様の信号をＣＢＴＣ制御装置１０６ｂから受信部１１０に入力される。

図１において、受信部１１０は、ＡＴＣ信号１０８を解析し、解析結果をＡＴＣ制御装置１０７に伝達した。一方、図３に示すＣＢＴＣ制御装置１０６ａは、アンテナ１０１で受信され、無線装置１０２より伝送されたＣＢＴＣ信号をＡＴＣ信号１０８に変換してＡＴＣ制御装置１０７へ入力する。このとき、図３において、受電器１１７，１１８、及び受電器接続箱１１２を経たＡＴＣ信号１０８は、ＣＢＴＣ制御装置１０６ｂで処理され、受信部１１０で解析されて、車上装置に取得された後、各制御対象に配信される。

車上子１１６は、レール間に設置された地上子から情報を受信する。情報伝送部１０９で解析し、結果をＡＴＣ制御装置１０７とＣＢＴＣ制御装置１０６に伝達する。速度検出部１１５は、速度信号を生成し、速度分配部１１１を介してＡＴＣ制御装置１０７とＣＢＴＣ制御装置１０６ａに入力する。

ＡＴＣ制御装置１０７は、ＡＴＣ信号１０８の解析結果に基づいて、列車１００の走行位置における制限速度を認識し、制限速度と列車速度からブレーキの要否を判断する。ＡＴＣ制御装置１０７は、ブレーキが必要と判断した場合、ブレーキ装置１１４にブレーキ指令を出力する。ブレーキ指令は複数リレーや装置を介する場合もある。

一方で、列車１００がＣＢＴＣ領域を走行しているとき、地上に設置された無線機からの無線情報をアンテナ１０１で受信する。受信したＣＢＴＣ信号は、無線装置１０２で解析し、解析結果をＣＢＴＣ制御装置１０６ａに伝達される。

ＣＢＴＣ信号は、ＣＢＴＣ領域以外でも受信する場合があるため、ＣＢＴＣ制御装置１０６は、ＣＢＴＣモードスイッチ１０３の状態を認識し、ＣＢＴＣ制御を行うか否かを判断する。ＣＢＴＣモードスイッチ１０３は、ＣＢＴＣ領域に進入する前もしくはＣＢＴＣ切換領域において操作される。ＣＢＴＣ制御装置１０６ａは、表示装置１０４にＣＢＴＣの制御状態を出力する。

ＣＢＴＣ制御装置１０６ａは、まず、車上子１１６からの情報と速度情報を用いて、自列車位置を演算する。ＣＢＴＣ制御装置１０６ａは、その自列車位置情報と、ＣＢＴＣ信号の解析結果で得られた車間距離と、図２の最適曲線２０１と、に基づいて、制限速度を算出する。ＣＢＴＣ制御装置１０６ａは、算出された制限速度をＡＴＣ信号１０８に変換し、受信部１１０へ伝送する。

ＣＢＴＣ制御装置１０６がブレーキを必要と判断した場合やＣＢＴＣ装置１０６が故障した場合、ＡＴＣ信号１０８を未出力としＡＴＣ制御装置１０７に無信号を認識させ、ブレーキ作動の指令信号を出力する。

実施例１の本列車制御装置は、非ＡＴＳ領域において、ＣＢＴＣ制御装置１０６が、ＣＢＴＣ制限速度２０１をＡＴＣ制限速度２０２に変換してコイル１１３に送信し、そのコイル１１３から放射されるＡＴＣ制限速度の信号を受電器１１７，１１８に受信させた。その結果、本列車制御装置を備えた車両は、非ＡＴＳ領域でもＡＴＳを機能させて安全運行することが可能になった。

これに対し、実施例２の本列車制御装置は、コイル１１３を付設せず、受電器接続箱１１２と受信部１１０の間にＣＢＴＣ制御装置１０６ｂを介在させた。このようにした実施例２の本列車制御装置も、ＡＴＣ領域においては、受電器１１７，１１８から受信したＡＴＣ信号１０８を受信部１１０に伝達し、ＡＴＣ専用車両と同等にＡＴＣ動作する。

実施例２の本列車制御装置は、ＣＢＴＣ領域において、取得したＣＢＴＣ信号から変換されたＡＴＣ信号１０８を、ＣＢＴＣ制御装置１０６ａからＣＢＴＣ制御装置１０６ｂを経由して受信部１１０に送信する。

なお、図３を簡素にする便宜上、ＣＢＴＣ制御装置１０６ａと、ＣＢＴＣ制御装置１０６ｂと、を別体に描画している。これらは、後述するように、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することにより、ソフトウェアでＣＢＴＣ制御装置１０６として一体的に実現されるので、同一情報を入出力できる。

図１の実施例１と、図３の実施例２と、の大きな違いは、つぎの点である。図１の本列車制御装置は、０２（ＡＴＣ無）信号をコイル１１３で検出して、より確実にブレーキ作動させる。図３の本列車制御装置は、コイル１１３を付設せずに済ませられ、０２（ＡＴＣ無）信号が無くても、無信号であることを検出できる。

図３の本列車制御装置は、ＡＴＣ受電器１１７，１１８により、無信号であることが検出されたならば、受信部１１０、ＡＴＣ制御装置１０７及び情報伝達部１０９へ伝達される。情報伝達部１０９は、そのような状態であることを認識し、それを意味する無信号のビットを立てて関連部へ伝達しても良い。

なお、本発明は、上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明をわかりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、上記の各構成、機能、処理部等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。

また、上記した各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク及びＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶装置、あるいは、ＩＣカード、ＳＤカード及びＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。このようなハードウェアやソフトウェアを用いれば、ＡＴＣベースの既存車両に簡素なＣＢＴＣアダプタを付設することにより、容易に互換車両を形成できるので都合が良い。

本列車制御装置は、つぎのように総括できる。
［１］図１に示す本列車制御装置は、速度検出部１１５と、情報伝送部１０９と、第１受信部（図では単に「受信部」）１１０と、第１演算部（図では「ＡＴＣ制御装置」）１０７と、第２受信部（図では「無線装置」）１０２と、第２演算部（図では「ＣＢＴＣ制御装置」）１０６と、を備えた本列車制御装置である。なお、本発明の第１～は実施例のＡＴＣであり、本発明の第２～は実施例のＣＢＴＣである。

速度検出部１１５は、列車１００の速度を検出して速度信号を出力する。情報伝送部１０９は、位置情報を受信する。第１受信部１１０は、地上から第１制御信号を受信して車上子情報とする。第１演算部１０７は、速度信号と第１制御信号に基づいて列車１００の第１制御情報を演算して速度制限パターン（図２参照）に関連付ける。第２受信部１０２は、地上から第２制御信号を受信する。第２演算部１０６は、速度信号と第２制御信号に基づいて、列車の第２制御情報を演算して速度制限パターンに関連付けるとともに、第２制御情報を第１制御情報に適宜変換する。

なお、地上から受信した第１制御情報、又は第２制御情報それぞれを速度制限パターンに関連付けるとは、上記「車内に列車の許容運転速度を示す信号」を運転士等が活用できる形態に生成することを意味する。すなわち、図２において、第１制御情報はＡＴＣ制限速度２０２を生成し、第２制御情報はＣＢＴＣ制限速度２０１を生成する、ことである。

本列車制御装置は、速度制限パターン（図２では「速度制限グラフ」）２００と、車両１００の実速度との差を取得して速度照査する。速度制限パターンは、図２に制限速度グラフ２００で例示するとおりである。ＡＴＳではＡＴＣ制限速度２０２の範囲内で走行することが許可される。ＣＢＴＣでもＣＢＴＣ制限速度２０１の範囲内で走行することが許可される。これら制限速度２０１，２０２よりも、車両の実速度が大きな差で遅ければ、その差を縮めるように実速度を上げられる。

ＡＴＣ方式（略してＡＴＣ）を第１制御方式（略して第１方式）の一例とすれば、本列車制御装置は、第１制御信号はＡＴＣ信号１０８であり、第１演算部がＡＴＣ制御装置１０７である。本列車制御装置を搭載した列車１００は、ＡＴＣ専用領域であるにも関わらず、ＡＴＣ信号１０８が受信不能な暫定領域であっても、ＡＴＣ制御装置１０７によって列車制御できる。このとき、ＣＢＴＣ制限速度パターン２０１は、ＣＢＴＣ制御装置１０６により、ＡＴＣ制限速度パターン２０２に変換されて、ＡＴＣ制御装置１０７の列車制御に供される。

その結果、ＣＢＴＣ変換途中の路線を走行中の互換車両が、暫定領域に進入しても、ＡＴＣ信号１０８が受信不能であることを原因として自動停止する不具合を回避できる。すなわち、既存設備や運行ダイヤの大半がＡＴＣベースでありながら、ＡＴＣ信号１０８が受信不能な暫定領域であっても、暫定対応として、ＡＴＣベースの通常ダイヤどおりに、列車の営業運転を継続させることが可能である。本列車制御装置を搭載した列車１００は、ＣＢＴＣ変換途中の路線を走行中に、受けたＣＢＴＣ信号をＡＴＣ信号１０８に変換してＡＴＣ制御で走行できる。なお、互換車両が、暫定領域に進入した場合に信号変換されるが、ＡＴＣ路線かＣＢＴＤ路線の何れか明確で、それぞれ規定通りの信号を受信できる場合は、信号変換の必要は無い。

［２］上記［１］において、第２演算部１０６は変換後の第１制御情報を第１演算部１０７に与えると良い。このような本列車制御装置によれば、第１方式（例えばＡＴＣ方式）から第２方式（例えばＣＢＴＣ方式）に移行する際、第１方式専用領域でありながら、変換地点や移行期に第１制御信号が受信できない箇所があっても、本列車制御装置を搭載した列車１００であれば、安全走行できる。

［３］上記［１］において、不図示のデータベースから読み出した制限パターン２００と、実速度と、を速度照査して差分を出力し、本列車速度制御に供与すると良い。図２に例示する制限パターン２００は、本列車制御装置を適用する自車両の先端と、その前方を走行する先行車両の後尾部と、の車間距離を始め、地上設備から取得する情報、その他既知の情報に基づいて、リアルタイムに演算して生成することも可能である。

しかし、本列車制御装置は、ワンチップマイコン等を中核としてコンパクトに構成されており、そのように非力なコンピュータに計算負荷をかけない方が良い。したがって、本列車制御装置は、フラッシュメモリに記憶されたデータベースから適宜検索利用することが好ましい。その結果、本列車制御装置は、有益な機能を簡素に実現できる。

［４］上記［１］において、第１制御信号はＡＴＣ信号１０８であり、第１制御情報はＡＴＣ情報であり、第１演算部はＡＴＣ制御装置１０７である。また、第２制御信号はＣＢＴＣ信号であり、第２演算部はＣＢＴＣ制御装置１０６であり、第２制御情報はＣＢＴＣ情報である。また、第２受信部は無線装置１０２であり、地上設備から適宜に情報取得する。

このような本列車制御装置を搭載した列車１００は、ＡＴＣ専用領域であるにも関わらず、ＡＴＣ信号１０８が受信不能な暫定領域に進入したときも、無線装置１０２が、地上設備からＣＢＴＣ信号を取得する。そのＣＢＴＣ信号をＣＢＴＣ制御装置１０６がＡＴＣ情報に変換する。ＡＴＣ制御装置１０７は、そのＡＴＣ情報を用いることにより、ＡＴＣで列車制御できる。

［５］上記［４］において、受電器１１７，１１８と、コイル１１３と、をさらに備えると良い。ＣＢＴＣ制御装置１０６は、取得したＣＢＴＣ信号をＡＴＣ信号１０８に変換し、コイル１１３に送信する。コイル１１３は、受電器１１７，１１８が信号を受信できるような相対位置に取り付けられている。したがって、受電器１１７，１１８は、ＡＴＣ信号１０８を受信する。ＡＴＣ信号１０８は、ＡＴＣ制御装置１０７へ伝送されて、ＡＴＣ制御に供される。

［６］上記［５］において、コイル１１３は、無信号であることをＣＢＴＣ制御装置１０６からＡＴＣ制御装置１０７へと確実に通知する。コイル１１３は、後述する０２（ＡＴＣ無）信号を検出する機能も有する。このような本列車制御装置は、ＡＴＣ信号１０８を受信できない原因が、工事等の都合による暫定領域に列車１００が進入したためか、本列車制御装置の故障か、何れの原因であるかを容易に判別できる。

このような本列車制御装置を搭載した列車１００は、ＣＢＴＣ変換完了領域と、ＡＴＣ／ＣＢＴＣ併存領域と、ＡＴＣのみ残存領域と、ＡＴＣ専用領域でありながらＡＴＣ信号１０８が受信不能な暫定領域と、の何れの領域を走行中であるかについても、判別して表示装置１０４に表示させることが可能である。

以上、説明した本列車制御装置によれば、鉄道事業者は、全領域及び全車両をＣＢＴＣ専用に高品位化する計画を実現するに際し、置換完了までの暫定対応として、既存のシステムによる営業運転を継続する義務を果たし易くなる。本列車制御装置は、例えていうなら、非電化区間を電化する工事が完了した直後の路線において、電車の試運転や営業運転を開始する段階で、新規設備の不具合による電車の立ち往生を避けるため、当時としては信頼性の高いディーゼル機関車や蒸気機関車を暫定的に電車に増結した状態で完走させるような作用効果が期待できる。

１００列車（車両）、１０１アンテナ、１０２無線装置（第２受信部）、１０３ＣＢＴＣモードスイッチ、１０４表示装置、１０５リレー接点、１０６ＣＢＴＣ制御装置、１０６ａＣＢＴＣ制御装置（１／２）、１０６ｂＣＢＴＣ制御装置（２／２）、１０７ＡＴＣ制御装置、１０８ＡＴＣ信号、１０９情報伝送部、１１０受信部（第１受信部）、１１１速度分配部、１１２受電器接続箱、１１３コイル、１１４ブレーキ装置、１１５速度検出部、１１６車上子、１１７，１１８受電器、２００制限速度グラフ（制限速度パターン）、２０１ＣＢＴＣ制限速度、２０２ＡＴＣ制限速度

Claims

車両とその先行車両との車間距離と車両の実速度との関係を表す速度制限パターンから、車間距離に対応した速度を特定し、特定された速度と実速度との差を取得し、速度照査した結果に基づいて列車の速度を制御する列車制御装置であって、
前記車両の実速度を検出しその検出された実速度を表す速度信号を前記速度照査に供する速度検出部と、
前記車両の位置を表す位置情報を受信する位置情報受信部と、
地上から第１制御信号を受信する第１受信部と、
前記速度信号と前記第１制御信号とに基づき第１制御情報を演算し、前記第１制御情報を前記速度制限パターンに関連付ける第１演算部と、
地上から第２制御信号を受信する第２受信部と、
前記速度信号と前記第２制御信号とに基づき第２制御情報を演算し、前記第２制御情報を前記速度制限パターンに関連付けるとともに、前記第２制御情報を前記第１制御情報に適宜変換する第２演算部と、
を備えた列車制御装置。
前記第２演算部は変換後の前記第１制御情報を第１演算部に与える、
請求項１に記載の列車制御装置。
データベースから読み出した前記速度制限パターンと、前記実速度と、を比較して差分を前記速度照査する、
請求項１に記載の列車制御装置。
前記第１制御信号はＡＴＣ信号であり、
前記第１制御情報はＡＴＣ情報であり、
前記第１演算部はＡＴＣ制御装置であり、
前記第２制御信号はＣＢＴＣ信号であり、
前記第２演算部はＣＢＴＣ制御装置であり、
前記第２制御情報はＣＢＴＣ情報であり、
前記第２受信部は無線装置であり、
前記ＣＢＴＣ制御装置は前記ＣＢＴＣ信号を前記ＡＴＣ情報に変換する、
請求項１に記載の列車制御装置。
ＡＴＣ信号を受信する受電器と、
前記受電器が信号を受信できるような相対位置に取り付けられるコイルと、
をさらに備え、
前記ＣＢＴＣ制御装置は、認識した制限速度をＡＴＣ信号に変換し、前記コイルへ送信する、
請求項４に記載の列車制御装置。
前記コイルは、無信号であることをＣＢＴＣ制御装置からＡＴＣ制御装置へと通知する、
請求項５に記載の列車制御装置。
速度制限パターンと実速度とを速度照査した結果を列車制御に供与する列車制御方法であって、
速度検出部が車両の実速度を検出して速度信号を出力して前記速度照査に供し、
情報伝送部が位置情報を受信し、
第１受信部が地上からの第１制御信号を受信し、
第１演算部が前記速度信号と前記第１制御信号に基づく第１制御情報を演算して前記速度制限パターンに関連付ける、
第２受信部が地上からの第２制御信号を受信し、
第２演算部が前記速度信号と前記第２制御信号に基づく第２制御情報を演算して前記速度制限パターンに関連付ける、
前記第２演算部は、前記第２制御情報を前記第１制御情報に適宜変換する、
列車制御方法。
前記第２演算部は変換後の前記第１制御情報を第１演算部に与える、
請求項７に記載の列車制御方法。