JP3494415B2 - 鉄道車両用乗務員支援システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は鉄道車両の運用システム
に関し、特に乗務員による各種操作の負担を軽減させ、
誤操作や誤操作による事故発生の防止を図るための乗務
員支援システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】列車を運行する場合、列車ダイヤや運用
系統に従って、始発駅や終着駅あるいは停車駅や通過駅
および各停車駅における旅客乗降ホーム等が予め定めら
れている。列車の運用中、乗務員はその車両の運用系統
に従って各駅ごとに駅の手前から停車駅か通過駅かを確
認し停車駅の場合には制動操作や左右扉位置の確認その
他必要な停車準備をしなければならない。しかしなが
ら、このような乗務員の判断による運行方法では判断ミ
スや誤操作のおそれがある。

【０００３】このような乗務員による判断ミス等の人為
的原因による事故を防止するため、列車自動制御装置
（ＡＴＣ）が開発されている。このＡＴＣは、列車の全
運用系統を記憶したコンピュータを用い、列車が運行す
る全軌道上に地上回路を敷設し、この地上回路に接続す
る軌道上の複数地点に設けた地上子と各列車の車両床下
に設けた車上子との間での信号交換により各車両の現在
位置を検出し、この現在位置情報に基づいて各車両に対
し、前後の列車との間隔や次の駅が停車駅か通過駅か等
の情報を与え、これに基づいて各車両の制動装置の駆動
やポイント切換え等の車両運行制御を自動的に行うもの
である。

【０００４】また従来、鉄道車両の旅客乗降口の扉を開
閉操作する場合、乗務員室や車掌室に設けられた手動ス
イッチを、車両が駅のホームに到着し停車したことを確
認後、乗務員や車掌が乗降ホーム側のスイッチを操作し
て扉の開閉を行っていた。この場合、スイッチは車両の
左右それぞれの側に設けられ、車両の左側の扉を開く場
合には左側のスイッチを操作し右側の扉を開く場合には
右側のスイッチを操作する構成であった。従って、この
ような構成においては、乗務員が誤ってホームと反対側
の扉のスイッチを操作することは通常では起こり得なか
った。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＡＴＣ
装置は大規模で膨大なコストを要し、敷設工事も大掛か
りなものとなって、一部の限られた区域や主要幹線区間
に対しては有効に適用できても、ローカル区間等の全て
の区域に対し適用することは実際上不適当であり現実に
は行われていない。このためＡＴＣ装置をもたない鉄道
区間においては、乗務員が停車駅を通過駅と誤って判断
し停車すべき駅を通過したりあるいは停車駅手前での制
動操作の遅れ等によりホームでの停車位置を行過ぎると
いった運転ミスが起こる場合があった。

【０００６】また、乗降口の扉の開閉操作に関しては、
前述のように通常では誤操作は有り得ないため従来のＡ
ＴＣ装置には扉の開閉機構は適用されていない。しかし
ながら、ローカル区間等において、ホームが車両の両側
にある場合や区間途中駅での折返し運転等の場合に乗務
員の判断ミスによりホームとは反対側の扉が開かれて旅
客に対し重大な事故を起こす可能性がある。また、ワン
マン運転車両の場合には、左右の扉開閉操作用のスイッ
チが隣接して運転席の操作盤面上に配設されている。こ
のため、乗務員の操作ミスにより反対側の扉が開かれる
おそれが大きくなる。

【０００７】本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされ
たものであって、ＡＴＣ等の大規模で高額の設備を用い
ることなく、車両運用系統に従って、確実に通過駅や停
車駅あるいは開放すべきホーム側の扉を判断しまた乗務
員によるその他の各種処理操作を自動的に実行可能とし
て乗務員の負担の軽減を図った鉄道車両用乗務員支援シ
ステムの提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、車両の運用系統を記憶したメモリ手段
と、車両の走行距離を演算する演算手段と、車両運用に
必要な各種機能を実行させるための機能実行手段と、車
両の走行距離に応じて上記運用系統に従って上記機能実
行手段を動作させる車両運用制御手段とを具備し、前記
メモリ手段は、２個のメモリカセットからなり、一方の
メモリカセットには変更が少ない情報を記憶させ、他方
のメモリカセットには変更が多い情報を記憶させ、メモ
リカセットの記憶情報として停車駅が有人駅か無人駅か
の情報を含むことを特徴とする無人駅があるローカル区
間の鉄道車両用乗務員支援システムを提供する。

【０００９】好ましい実施例においては、前記メモリ手
段は、各運用系統ごとに各停車駅について基準駅からの
軌道に沿った距離を予め記憶していることを特徴とす
る。

【００１０】さらに好ましい実施例においては、前記メ
モリ手段は、車両ごとにその車両が使用される複数の運
用系統を順番に記憶していることを特徴とする。

【００１１】別の好ましい実施例においては、前記機能
実行手段は、乗客乗降用扉の開閉手段を含むことを特徴
とする。

【００１２】さらに好ましい実施例においては、前記メ
モリ手段は、各停車駅ごとに車両の左右いづれの扉が開
くかを予め記憶していることを特徴とする。

【００１３】さらに別の好ましい実施例においては、前
記乗客乗降用扉の開閉手段は、左右の扉を開閉操作する
ための手動スイッチを左右それぞれについて備えるとと
もに各スイッチに対し表示灯を設け、各停車駅について
所定の距離だけ前方より前記メモリ手段に記憶したデー
タに基づいて開放すべき扉側の表示灯を点灯させること
を特徴とする。

【００１４】さらに別の好ましい実施例においては、前
記各扉開閉用のスイッチ回路に対し直列に、開放すべき
扉と反対側の扉を閉じた状態に保持するための誤操作防
止用保護回路を接続したことを特徴とする。

【００１５】さらに別の好ましい実施例においては、各
停車駅において、扉開の信号を検出しその時点での走行
距離が予め記憶したその駅の基準駅からの距離と一致す
るように前記演算手段による走行距離を補正することを
特徴とする。

【００１６】

【作用】車両の運用系統は、例えば区間再端部の基準と
なる駅（始発駅とは限らない）からの軌道に沿った距離
に基づいて、停車駅か通過駅かの区別や各種案内放送の
開始位置、到着ホームおよび左右いづれの乗降用扉を開
くか等の各種車両運用情報が予め記憶されている。車両
の運行中基準駅からの走行距離が計測される。計測した
走行距離に基づいて、乗務員の判断に基づくことなく予
め記憶してあるその車両の運用系統に従って各種処理が
実行される。

【００１７】

【実施例】図１は本発明システムのブロック図である。
車両にはそれ自体は公知の速度発電機１が備り、車輪の
回転に基づくパルス信号を発生しこれに基づいて処理回
路Ａにおいてその車両の走行距離が演算される。メモリ
カセットＡには、列車の運用系統、駅間距離、停車駅、
基準となる始点駅から各停車駅までの走行距離について
の情報が格納される。列車の運用系統は、列車ダイヤを
規定するものであり、その系統の始発駅、停車駅、終着
駅および時間等が規定されている。メモリカセットＡに
は複数の運用系統が記憶される。この場合、車両ごと
に、その車両が１日の運用開始時点から終了時点までに
使用される運用系統を順番に記憶させてもよい。このよ
うに車両ごとにその車両の日程に従って運用系統を順番
に記憶させておくことにより、各車両に対しその車両の
運行開始時点で運用系統を一旦設定すれば日程が終了す
るまで運用系統を設定する必要がなくなる。

【００１８】運用系統の設定は、車両の運行を開始する
前に、乗務員が運用系統設定器５により当日の運用スケ
ジュールに従って、メモリカセットＡ内より選択して設
定する。

【００１９】メモリカセットＢには、各運用系統におけ
る停車駅の到着ホームおよび乗降用扉が左右いづれの側
かの情報、またその駅が有人駅か無人駅かの情報および
車内放送の音声情報や表示器の表示情報、またどの地点
で車内放送や表示器の表示を開始するか等の情報が記憶
される。このように２個のメモリカセットを用いて、一
方のメモリカセットＡには運用系統情報等の変更の少な
い情報を記憶し、他の一方のメモリカセットＢには扉開
閉装置、放送装置、表示装置等の列車運用に必要な各種
機能を実行するための手段に関する比較的変更すること
が多い情報を記憶することにより、放送内容等の変更時
にメモリカセットＢのみを書換えればよいため、変更時
の情報書換えが効率的に行われる。なお、１個のメモリ
カセット内に全ての情報を記憶させてもよい。

【００２０】このようなメモリカセットに予め記憶する
情報の例を示すために、システム内容は非公開で実際に
行ったワンマン運転支援システム試験走行におけるチェ
ックリストを以下の表１〜表３に示す。運用系統路線は
左沢線の山形行および左沢行の往復２系統であり試験区
間は北山形駅から寒河江駅の間の区間である。各表共、
停車駅名および基準駅（山形）からの距離および各駅間
の距離が表示されている。即ち、列車運行すべき系統の
始発駅、終着駅および停車駅のデータが基準となる駅か
らの距離によって表され、このデータがメモリ手段に記
憶される。

【００２１】

【表１】

【００２２】上記表１は扉開閉の確認試験のリストであ
る。扉のＡ、Ｂは例えば山形に向って車両の右側が開く
場合をＡ、左側が開く場合をＢで示している。表示灯の
「情」、「モ」はそれぞれ表示器における扉開の情報表
示およびモニタ装置の表示灯の点灯を示す。このよう
に、開扉の情報および表示器による開示に必要な情報が
メモリに記憶される。保安回路は開く扉と反対側の扉を
リレーにより閉じておくための回路である。各駅におい
て、扉開の情報とともに反対側の扉を閉じた状態に保持
するための保安回路を動作させることが望ましく、この
ような保安回路の駆動に必要な情報をデータとして記憶
させておく。なお、表中の○印は試験運転でのチェック
において、作動が確認されたことを示す。

【００２３】表１はさらに各駅が有人駅か無人駅かの情
報も開示する。このテスト走行では北山形と羽前山辺お
よび寒河江が有人駅であることを示す。このような有人
駅か無人駅かの情報を各駅の手前でワンマン車両の運転
席の表示器に表示して乗務員に知らせ、これにより乗務
員は整理券発行機の駆動あるいは停止の操作あるいは乗
客からの整理券の回収準備等を行う。

【００２４】

【表２】

【００２５】上記表２は放送に関する情報を開示する。
「ア」は例えば列車の運用系統の案内放送、「イ」は扉
閉直後の次駅の駅名放送、「ウ」は扉開直前の到着駅名
放送であり、各駅ごとに使用する音声テープのテープ番
号や放送する地点の距離等の情報を記憶させておく。

【００２６】

【表３】

【００２７】上記表３は各駅のデータとともに系統ごと
に各駅についてその系統の始発駅からの累積距離のデー
タを記憶させておくことを示す。このようなデータに基
づき、各駅において扉を開けた位置における計測距離を
予め記憶したその駅の距離と一致するように補正し、誤
差があった場合にはそれをキャンセルして次からの各処
理を測定距離情報および記憶された距離情報および処理
プログラムに従って実行する。このように、予め停車駅
や各種処理開始点を距離に基づくプログラムに従って記
憶したシステムにおいて、扉開地点をその駅に到達した
地点としてそこまでの計測距離をその駅のプログラム上
での距離と一致させるように補正し、累積距離をリセッ
トすることにより、例えば制動装置の駆動開始や案内放
送の開始あるいは扉開情報の運転席への表示等を各駅の
手前の所定の距離の位置で行うようなシーケンスにおけ
る処理実行の精度が高められ、信頼性の高い列車運用が
図られ安全性が高められる。

【００２８】なお、累積距離を測定する場合、途中駅で
臨時停車した場合にはこれを次の停車駅と判断してプロ
グラム上の停車駅の距離として積算終了せずに、次の本
来の停車駅まで距離積算を継続するように制御プログラ
ムを構成することが望ましい。また、発車後に速度が例
えば５Ｋｍ／ｈ程度の低速以下で再停車した場合にはこ
れを次駅停車と判断せずに距離累積の測定を継続させ
る。

【００２９】その他の列車運用のための記憶情報として
は、各区間での走行速度、制動装置の使用開始位置等が
ある。

【００３０】以上のような各種情報がメモリカセットＢ
（図１）に格納されＣＰＵ等からなる処理回路により各
種機能に関する動作が実行される。例えば扉の開閉操作
についてみると、運用系統設定器５により設定されたそ
の車両の当日の運用系統と、処理回路Ａからの走行距離
の演算データが処理回路Ｂに入力されるとともに、メモ
リカセットＢからの前述の扉開に関する各種情報が処理
回路Ｃを介して入力される。これらの情報に基づき処理
回路Ｂで、扉開信号３を出力する。この扉開信号により
操作すべき扉開用の手動スイッチ（図示しない）の表示
灯を点灯させたり、表示器６により扉開の表示や放送装
置４により扉開の案内放送等を行う。なお、表示灯や放
送等の作動信号は扉開信号を介することなく処理回路Ｂ
から直接各装置や機器に出力してもよい。なお、図中２
はシステムのプログラム制御回路部分のブロック回路の
構成を示す。

【００３１】さらに、扉が開かれるとこれを扉開スイッ
チ等の検出器（図示しない）により検出しこの扉開信号
により、前述のように、車両が駅に到達したことを確認
し、速度発電機１からの信号に基づいて処理回路Ａによ
り計測した走行距離の補正を行う。

【００３２】このようにして扉開に関する各種機能手段
が実測した走行距離に基づき予め定めたプログラムのシ
ーケンスに従って列車運用に必要な各種装置や機器の駆
動が自動的に実行され、乗務員に対する負担の軽減が図
られる。

【００３３】図２は前述の乗降客用の扉開閉機構の回路
説明図である。車両の前後２箇所の車輪に対し公知の速
度発電機回路７、８が設けられる。Ｓは車輪の回転に対
応してパルスを発生する速度発電機である。この速度発
電機回路７または８の端子１０が表示器９の入力端子に
接続され速度が表示されるとともに、前述のように別の
処理回路により累積走行距離が積算される。

【００３４】表示器９にはさらに右扉禁止信号および左
扉禁止信号のための端子がそれぞれ２つずつ備る。左右
各扉禁止信号用端子の１つは例えば２４Ｖの電源ライン
１ａに接続され、他の１つは左右の扉開放禁止用の保護
回路１４、１５のリレー１２、１３の端子に接続され
る。各リレー１２、１３はアース（ライン１００）に接
続されている。１６、１７はそれぞれ左右の扉開閉切換
え用の手動スイッチを示す。これらの手動スイッチ１
６、１７に対し直列に左右各扉禁止用のリレースイッチ
が接続される。これにより、前述のように予め記憶され
たデータに基づいて、開く扉と反対側の扉に対する禁止
信号が発信され、リレー１２または１３を介して扉開用
の回路をオフにする。これにより、誤って手動スイッチ
をオンにしても扉は開かないように保護される。

【００３５】左右の扉の保護回路１４、１５は前述の距
離補正用の処理回路Ｂ（図１）が含まれる操作盤１１に
接続され、それぞれの扉が開かれたことを検出して前述
のように走行演算距離の補正を行う。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、列車の運用系統や運用に必要な各種機能処理に関す
る情報を予め記憶させ、記憶した情報の中から運用系統
を設定することにより、ＡＴＣ等の大規模で高価な設備
を敷設することなく、列車の運用を自動化することが可
能になり、特にワンマン運転車両等の場合、停車駅か通
過駅かの区別、有人駅か無人駅かの区別、停車駅が近づ
いたこと、停車駅名、車内放送や表示の準備等が乗務員
に知らせられるため、乗務員の業務減少とともに注意力
の負担の軽減が図られ乗務員は安全管理等に専念するこ
とができ事故防止や列車の安全運転に寄与することがで
きる。

【００３７】また、特に扉開き操作に対し本発明を適用
することにより、乗務員が実際のホームと異なった側の
スイッチを操作しても扉が開くことが防止でき乗客に対
する安全性が高められ事故防止が図られる。また、ホー
ム側の扉のスイッチが音声や表示器あるいは表示灯によ
り乗務員に知らされるため、誤操作が防止され乗務員の
注意力負担の軽減が図られ安全運転に専心することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のシステム構成を示すブロック図であ
る。

【図２】 本発明のシステムを構成する回路の一例を示
す回路説明図である。

【符号の説明】

１：速度発電機 ３：戸開き信号 ４：放送装置 ５：運用系統設定器 ６：表示器

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−105081（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−32608（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−295977（ＪＰ，Ａ) 特公 昭61−27222（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B61L 1/00 - 29/32 B60L 3/00 - 15/40 B61D 19/02

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の運用系統を記憶したメモリ手段と、
   車両の走行距離を演算する演算手段と、車両運用に必要
   な各種機能を実行させるための機能実行手段と、車両の
   走行距離に応じて上記運用系統に従って上記機能実行手
   段を動作させる車両運用制御手段とを具備し、前記メモ
   リ手段は、２個のメモリカセットからなり、一方のメモ
   リカセットには変更が少ない情報を記憶させ、他方のメ
   モリカセットには変更が多い情報を記憶させ、メモリカ
   セットの記憶情報として停車駅が有人駅か無人駅かの情
   報を含むことを特徴とする無人駅があるローカル区間の
   鉄道車両用乗務員支援システム。
2. 【請求項２】 前記メモリ手段は、各運用系統ごとに各
   停車駅について基準駅からの軌道に沿った距離を予め記
   憶していることを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両
   用乗務員支援システム。
3. 【請求項３】 前記メモリ手段は、車両ごとにその車両
   が使用される複数の運用系統を順番に記憶していること
   を特徴とする請求項１に記載の鉄道車両用乗務員支援シ
   ステム。
4. 【請求項４】 前記機能実行手段は、乗客乗降用扉の開
   閉手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の鉄道車
   両用乗務員支援システム。
5. 【請求項５】 前記メモリ手段は、各停車駅ごとに車両
   の左右いづれの扉が開くかを予め記憶していることを特
   徴とする請求項４に記載の鉄道車両用乗務員支援システ
   ム。
6. 【請求項６】 前記乗客乗降用扉の開閉手段は、左右の
   扉を開閉操作するための手動スイッチを左右それぞれに
   ついて備えるとともに各スイッチに対し表示灯を設け、
   各停車駅について所定の距離だけ前方より前記メモリ手
   段に記憶したデータに基づいて開放すべき扉側の表示灯
   を点灯させることを特徴とする請求項５に記載の鉄道車
   両用乗務員支援システム。
7. 【請求項７】 前記各扉開閉用のスイッチ回路に対し直
   列に、開放すべき扉と反対側の扉を閉じた状態に保持す
   るための誤操作防止用保護回路を接続したことを特徴と
   する請求項５に記載の鉄道車両用乗務員支援システム。
8. 【請求項８】 各停車駅において、扉開の信号を検出し
   その時点での走行距離が予め記憶したその駅の基準駅か
   らの距離と一致するように前記演算手段による走行距離
   を補正することを特徴とする請求項１から７までのいづ
   れかに記載の鉄道車両用乗務員支援システム。