JP4030948B2 - 踏切事故防止装置および踏切事故防止方法 - Google Patents

Description

本発明は、踏切事故防止装置、踏切事故防止方法、及び、列車運行管理方法に関し、特に、踏切状況に対応する踏切事故防止装置、踏切事故防止方法、及び、列車運行管理方法に関する。

国内インフラはまだまだ不十分であり、道路と鉄道が平面内交叉する交通部位は立体交叉化されずに多く残っている。踏切内で立ち往生する車に高速走行の列車が衝突することは、絶対的に回避されることが望まれている。踏切事故を防止するための基本的技術は、遮断機である。踏切で遮断機が道路を遮断するタイミングは、最高速列車が踏切に到着する時刻より適正に先行して警報音を発する時刻から車輌又は人が線路を完全に横断する時間が遅延した時刻に設定されている。このように、遮断機は、人、車、列車の全てが正常であることが前提になって動作している。

人又は列車が異常である場合に、踏切事故を回避するための技術は、後掲特許文献１で知られているように、踏切内正常状態から区別される踏切内異常状態を検出して、列車にその異常状態を通知することにより事故の発生を防止している。同文献１は、その通知のタイミングの適正化を更に示唆している。緊急時には、列車を自動停止させる技術は、後掲特許文献２で知られている。

遮断機は、人、車の都合でなく列車側の都合だけで動作する。遮断機の動作に依存せず、人、車に関係する踏切状況に一義的に依存し列車に二義的に依存する安全システムの確立が望まれる。最悪事態が予想される場合には緊急処置を実行することが重要である。

特開平７−４７９５９号 特開平９−２２６５８３号

本発明の課題は、人、車に関係する踏切状況に一義的に依存し安全性をより確実にする技術を確立する踏切事故防止装置、踏切事故防止方法、及び、列車運行管理方法を提供することにある。
本発明の他の課題は、遮断機の動作に依存せずに安全性を更に確実にする技術を確立する踏切事故防止装置、踏切事故防止方法、及び、列車運行管理方法を提供することにある。
本発明の更に他の課題は、最悪事態が予想される場合には緊急回避を実行する踏切事故防止装置、踏切事故防止方法、及び、列車運行管理方法を提供することにある。

以下に、（発明を実施するための最良の形態）で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、（特許請求の範囲）の記載と（発明を実施するための最良の形態）との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、（特許請求の範囲）に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。

本発明の踏切事故防止装置は、避難穴（３８）と、緊急降下型線路ベッド（３６）と、踏切状況検出器（６）と、踏切内コンピュータ（６２）と、補助レール（４３、４５）と
を具備する。ここで、避難穴（３８）は、線路（２）と道路（４）とが交差する踏切（５）の地面から直下の地下にわたって形成されている。緊急降下型線路ベッド（３６）は、上面に通常の線路（３７）が配置されて、前記踏切（５）の地面から緊急時に避難穴（３８）の中に重力的に落下する。踏切状況検出器（６）は、踏切（５）の状況を検出して常態的に監視する。踏切内コンピュータ（６２）は、踏切（５）の近傍に配置されて、踏切状況検出器（６）が踏切（５）において異常状況の発生を検出し、かつ、所定の条件が満たされない場合に、緊急降下型線路ベッド（３６）を制御して軟着陸的に落下させる。補助レール（４３、４５）は、緊急降下型線路ベッド（３６）が避難穴（３８）に落下した場合に、踏切（５）端間を橋絡する。

本発明の踏切事故防止装置は、送信器（８）と、受信器（９）と、狭域受信アンテナ（１３）とをさらに具備する。ここで、送信器（８）は、踏切状況検出器（６）から異常状況信号（２７−１）を入力されて、異常状況信号（２７−１）を増幅して広域的に発信する。受信器（９）は、鉄道沿いに配置されて、広域的に発信された異常状況信号（７−１）を受信して、対列車異常状況値信号（２８−１）を狭域的に発信する。狭域受信アンテナ（１３）は、前記列車（１）に付随して、対列車異常状況値信号（２８−１）または異常状況信号（７−１）を受信する。

本発明の踏切事故防止装置は、車両コンピュータ（６４）と、鉄道会社コンピュータ（６３）とをさらに具備する。ここで、車両コンピュータ（６４）は、列車（１）に搭載されて、任意の通信網を介して前記踏切内コンピュータ（６２）と接続されている。鉄道会社コンピュータ（６３）は、鉄道会社に設置されて、任意の通信網を介して踏切内コンピュータ（６２）および車両コンピュータ（６４）と接続されている。また、踏切内コンピュータ（６２）は、踏切通過不能を前記鉄道会社コンピュータ（６３）に伝達する。鉄道会社コンピュータ（６３）は、踏切通過不能を全ての関係列車に通知する。

本発明の踏切事故防止方法は、（ａ）踏切（５）において異常状況が発生する場合に、踏切（５）に間近に接近する列車（１）が緊急停止ブレーキを動作させて、列車（１）が無事に前記踏切（５）手前で停止するための停止可能条件が満たされていない場合に、踏切内コンピュータ（６２）が線路（２）と道路（４）とが交差する踏切（５）の地面から直下の地下にわたって形成された避難穴（３８）へ、上面に通常の線路（２）が配置されて、前記踏切（５）の地面から緊急時に避難穴（３８）の中に重力的に落下する緊急時降下型線路ベッド（３６）を軟着陸的に落下させることによって、踏切事故を防止することと、（ｂ）踏切（５）において異常状況が発生する場合に、踏切状況検出器（６）が、異常状況信号（２７−１）を生成することと、（ｃ）異常状況信号（７−１、２８−１）が、列車（１）に伝達されることと、（ｄ）列車（１）が踏切（５）の手前で停止することが出来るための停止条件が満たされていない場合に、踏切内コンピュータ（６２）が、緊急時降下型線路ベッド（３６）を軟着陸的に落下させることとを具備する。

本発明の踏切事故防止方法において、ステップ（ｂ）は、（ｂ−１）踏切状況検出器（６）が、踏切（５）の状況を検出して常態的に監視することと、（ｂ−２）踏切状況検出器（６）が、踏切（５）の全貌を時系列的に撮影して、時系列画像データ（１６）を生成することと、（ｂ−３）踏切状況検出器（６）が、時系列画像データ（１６）に基づき、静的部分（２２−Ｓ）を分離することと、（ｂ−４）踏切状況検出器（６）が、前記静的部分（２２−Ｓ）に基づき、静的状況が所定の設定時間を超えて維持される場合に、異常状況信号（２７−１）を生成することとを具備する。

本発明の踏切事故防止方法において、ステップ（ｃ）は、（ｃ−１）送信器（８）が、踏切状況検出器（６）から異常状況信号（２７−１）を入力されることと、（ｃ−２）送信器（８）が、異常状況信号（２７−１）を増幅して、増幅された異常状況信号（７−１）を広域的に発信することと、（ｃ−３）受信機（９）が、広域的に発信された異常状況信号（７−１）を受信して、対列車異常状況値信号（２８−１）を狭域的に発信することと、（ｃ−４）列車（１）が、ステップ（ｃ−３）の対列車異常状況値信号（２８−１）またはステップ（ｃ−２）の異常状況信号（７−１）を受信することとを具備する。

本発明の踏切事故防止方法において、ステップ（ｄ）は、（ｄ−１）列車（１）が、異常状況の発生通知を受けて、緊急停止ブレーキを自動的に動作させることと、（ｄ−２）踏切内コンピュータ（６２）が、列車（１）の速度と踏切（５）までの距離を判断して、列車（１）が踏切の手前で停止することができるかどうかを判定することと、（ｄ−３）列車（１）が踏切（５）の手前で停止することが出来るための停止条件が満たされていない場合に、踏切内コンピュータ（６２）が、緊急時降下型線路ベッド（３６）を軟着陸的に落下させて、補助レール（４３）が踏切（５）の端間を橋絡することとを具備する。

本発明による踏切事故防止装置、踏切事故防止方法、及び、列車運行管理方法は、人、車に関係する踏切状況に一義的に依存し、遮断機の動作に依存せずに、安全性を更に確実にすることができる。最悪事態が予想される場合には緊急回避を実行し、ダイアを速やかに復旧させる。平地走行の高速列車鉄道の安全を強化することができる。

本発明による踏切事故防止装置の実現態は、図に対応して、具体的に詳細に記述される。列車１の走行を案内する軌道２を敷設している鉄道３は、図１に示されるように、自動車道路４に平面的に交叉している。軌道２と自動車道路４とが交叉する部位を含みその部位の近傍領域は、踏切５として構成されている。本実現態では、遮断機は存在しない。

踏切状況を検出しその踏切状況を常態的に監視する踏切状況検出器６は、踏切５に内部領域、又は、その内部領域を含む近傍領域に設置されている。踏切状況は、正常状況と異常状況の２値表現値で表される。例示的には、正常状況値は”１００１００１００１００１００１”で表され、異常状況値は”０１１０１１０１１０１１０１１０”で表される。このような１６桁２値表現は、コンピュータにより確実に区別される。

踏切状況検出器６には、状況値７を有線無線で送信する送信器８が付属している。状況値７を受信する受信器９は、鉄道沿いに配置されている。減速開始完全停止可能距離は、鉄道路線上で送信器８と受信器９との間の距離に相当する。送信器８の位置に対応する鉄道路上の地点は踏切地点Ｑといわれ、受信器９の位置に対応する鉄道路上の地点は減速開始完全停止可能地点Ｐといわれる。減速開始完全停止可能地点Ｐは、列車が減速開始完全停止可能地点Ｐで減速を開始し負の加速度で減速し続けて踏切地点Ｑで完全に停止することができる最悪事態回避点として設定されている。

受信器９には、状況値７を受信し状況値７を増幅し、又は、状況値７を変換して、状況２値信号１１を生成し列車１に対して状況２値信号１１を送信する狭域発信アンテナ１２が付随している。列車１には、それの屋根に状況２値信号１１を確実に受信する狭域受信アンテナ１３が付随している。踏切５に遮断機が存在しないことは重要である。減速開始完全停止可能距離より大きい距離で離隔減速開始完全停止可能地点Ｐより離隔し減速開始完全停止可能地点Ｐから更に遠い単数又は複数の地点に、受信器９と同じ受信機能を持つ補助的受信器９’と、狭域発信アンテナ１２と同じ機能を持つ補助的狭域発信アンテナ１２’とが鉄道沿いに配置されることは好ましい。

図２は、踏切状況検出器６の詳細を示している。踏切状況検出器６は、座標つき画像生成カメラ（例示：ＣＣＤカメラ）１４と動的画像解析器１５とから形成されている。画像生成カメラ１４は、踏切５の全貌を時系列的に撮影し、時系列画像データ１６を生成する。時系列画像データ１６は、動的画像解析器１５に入力される。動的画像解析器１５は、時系列画像データ１６を取込み画像圧縮機能により動的画像を抽出する動的画像抽出器１７を備えている。動的画像抽出器１７は、時系列画像データ１６の１フレーム（１画面データ）からその１フレームに対応する動的画像１８を抽出する。動的画像解析器１５は、動的画像動態検出器１９を備えている。動的画像抽出器１７で抽出される動的画像１８は、動的画像動態検出器１９に入力される。動的画像動態検出器１９は、複数フレームに対応する複数の時系列的な動的画像１８の動態として時系列動態データ２１を検出する。

動的画像解析器１５は、動態静的２値生成器２２を備えている。時系列動態データ２１は、動態静的２値生成器２２に入力される。動態静的２値生成器２２は、時系列動態データ２１を動的部分２２−Ｄと静的部分２２−Ｓとに分離する。動的画像解析器１５は、動的静的２値信号生成器２３を備えている。動的部分２２−Ｄと静的部分２２−Ｓとは、動的静的２値信号生成器２３に入力される。動的静的２値信号生成器２３は、静的部分２２−Ｓが設定時間を越えてその静的状況を維持する場合には、異常状況信号２４を生成する。動的静的２値信号生成器２３は、静的部分２２−Ｓが設定時間（例示：５秒）を越えてその静的状況を維持しない場合には、正常状況信号２５を生成する論理器を備えている。

動的画像解析器１５は、状況値７を生成する状況値作成器２６を備えている。動的静的２値信号生成器２３で生成される異常状況信号２４又は正常状況信号２５は、状況値作成器２６に入力される。状況値作成器２６は、異常状況信号２４と正常状況信号２５とにそれぞれに対応する状況２値信号２７を生成する。状況２値信号２７は、異常状況値信号２７−１又は正常状況値信号２７−２を作成する。状況値作成器２６は異常状況信号２４に対応して異常状況値信号２７−１を生成し、状況値作成器２６は正常状況信号２５に対応して正常状況値信号２７−２を生成する。

異常状況値信号２７−１又は正常状況値信号２７−２は、状況値作成器２６から出力され送信器８に入力される。送信器８は、異常状況値信号２７−１を増幅して異常状況値信号７−１を既述の状況値７として広域的に発信し、又は、正常状況値信号２７−２を増幅して増幅正常状況値信号７−２を既述の状況値７として広域的に発信する。

受信器９（補助的受信器９’を含む）は異常状況値信号７−１を受信し、狭域発信アンテナ１２は異常状況値信号７−１に対応して対列車異常状況値信号２８−１を狭域的に発信する。受信器９は増幅正常状況値信号７−２を受信し、狭域発信アンテナ１２は増幅正常状況値信号７−２に対応して対列車正常状況値信号２８−２を狭域的に発信する。列車１の狭域受信アンテナ１３は、対列車異常状況値信号２８−１又は対列車正常状況値信号２８−２を受信する。狭域受信アンテナ１３が対列車正常状況値信号２８−２を受信する場合には、列車１の列車コントロールパネル（図示されず）の正常ランプが点灯する。

狭域受信アンテナ１３が対列車異常状況値信号２８−１を受信する場合には、列車１の列車コントロールパネルの異常ランプが点灯し、且つ、列車１の列車コントロールパネルの警報器は異常警報を発する。更に、狭域受信アンテナ１３が対列車異常状況値信号２８−１を受信する場合には、対列車異常状況値信号２８−１に対応する列車制動信号が列車１の列車制動制御器に入力される。列車制動制御器は周知であり、且つ、規定地点（例示：赤信号点灯地点）で適正負加速度により列車を減速し踏切の手前で完全に停止させる計算プログラムにより動作する自動制動制御機構は周知である。

踏切地点Ｑと減速開始完全停止可能地点Ｐの間の既述の減速開始完全停止可能距離Ｒは、受信器９が配置されている地点領域を通過する列車の速度の最大値Ｖｍａｘに対応して次式で定められる。
Ｒ＝（１／２）ａ・（ｔ・ｔ）
Ｖｍａｘ＝ａ・ｔ
ここで、ａは乗客の安全が十分に考慮されその値は経験則的に知られている。

踏切の異常状況に対応するこのような自動制動制御は、原則的に、踏切の遮断機の動作に無関係である。遮断機の動作タイミングは、人、荷車、又は、自動車が踏切の横断幅を通過する最大時間より適正に長い時間に列車の最大速度をかけた遮断機動作対応距離に対応して定められる。その遮断機動作対応距離は、踏切と遮断機の動作を促す時の列車の存在地点との間の距離より十分に短い。本発明により規定される減速開始完全停止可能距離Ｒは、遮断機動作対応距離より十分に長い。本発明では、遮断機が動作する時刻と自動制動制御器が動作を開始する時刻との間の対応関係は原則的に存在しない。遮断機が動作した後に踏切異常が発生することと、遮断機が動作する前に踏切異常が発生することとは無関係に、対列車異常状況値信号２８−１の存在により自動制動制御の動作が開始する。

本発明の既述の技術的構成は、列車が受信器９を通過した後に発生する踏切異常に完全に対処することはできない。受信器９を通過した後の列車の狭域受信アンテナ１３は、受信器９の狭域発信アンテナ１２を介さないで送信器８から直接に広域的に発信されている異常状況値信号７−１を受信することができる。このような場合には、列車は異常状況値信号７−１を受信した地点と減速開始完全停止可能地点Ｐの間の距離と列車の現在の速度とから、乗客の安全性を考慮して、減速のための加速度を計算し、自動制動制御モードで列車を減速させる。このような制動制御は、高速度で異常発生の踏切に突入する確率を格段に低減する。但し、その衝突回避確率は零ではない。

図３は、本発明による踏切事故防止装置の他の実現態を示している。本実現態には、警報器２９と遮断機３１と警報発生指示器３２が追加的に組み込まれる。警報器２９と遮断機３１と警報発生指示器３２のセットは、公知の遮断機動作システムに同じである。警報発生指示器３２は、公知の電流発生コイルであり線路下に配置されている。警報発生指示器３２が生成する警報発生指示信号は、瞬間的に有線で警報器２９に送信され、警報発生指示信号に対応する遮断機動作信号は遅延的に遮断機３１に送信される。

図４は、本発明による踏切事故防止方法の実現態を示している。本実現態は、図３の警報器と遮断機とが用いられる列車制動制御方法を示している。図４で、縦軸は完全停止地点として設定される減速開始完全停止可能地点Ｐ（グラフの原点）と列車の現在位置との間の距離を示し、横軸は時間である。列車の２次元存在点である２次元座標は、（Ｒ，ｔ）で表される。座標（Ｒ１，ｔ１）のＲ１は、踏切で列車接近警報を警報器２９に発生させる警報音発生指示信号３３を生成する警報発生指示器３２が設置されている警報音発生指示器設置位置Ｓを示している。座標（Ｒ１，ｔ１）のｔ１は、警報発生指示器３２が警報音発生指示信号３３を生成し同時的に警報器２９が警報音３４を生成する警報発生時刻を示している。座標（Ｒ２，ｔ２）のｔ２は、警報音３４が発生される時刻ｔ１より後に踏切５に異常状況が発生する異常状況発生時刻を示している。座標（Ｒ３，ｔ３）のｔ３は、異常状況発生時刻ｔ２より更に後に、又は、異常状況発生時刻ｔ２に先行して遮断機３１が動作しその遮断が完了する遮断機動作時刻を示している。その遮断機動作時刻は、異常状況が発生しその異常状況が継続する時間として５秒が異常状況発生から経過した時刻である。異常状況発生時刻ｔ２と遮断機動作時刻ｔ３の先後は本質的には重要ではなく、警報音発生時刻ｔ１が異常状況発生時刻ｔ２より先行していることが重要である。警報音発生前の異常状況発生は、遮断機動作とは無関係に既述の遮断機不存在の制動制御方法により事故発生は完全に回避されている。

列車が距離Ｒ１の地点に到達した時刻ｔ１で、警報器２９は警報を発する。警報音を無視して踏切５に侵入する人・車輌が存在しないことが仮定されることは合理的である。時刻ｔ１の未来近傍の異常状況発生時刻ｔ２に対応する列車の存在位置の距離座標はＲ２である。列車１の狭域受信アンテナ１３は、時刻ｔ２で対列車異常状況値信号２８−１を受信し、列車１の運転モードとして制動制御モードが選択される。制動制御モードが加速度一定減速（加速度：ａ）であれば、時刻ｔ２より後で完全停止位置（Ｒ＝０：踏切直前）で停止する停止時刻ｔ４の間の列車座標は、
Ｒ＝Ｒ２−（１／２）ａ・（ｔ・ｔ）
ｔ＝ｔ４−ｔ２
の放物線３５で表される。列車は、現実には曲線軌道の曲率が考慮されて可変加速度で減速される。

本発明で重要なことは、既述の減速開始完全停止可能距離（Ｒ２−０：Ｒ２）が既述の警報音発生指示器設置位置Ｓと踏切との間の距離である警報音発生指示器設置距離Ｒ１より短い点にある。このように減速開始完全停止可能距離Ｒ２より長く設定される警報音発生指示器設置距離Ｒ１と現在の鉄道の公知の警報音発生指示器設置距離との間に一般的に合理的な長短関係は存在しない。Ｒ２＜Ｒ１の関係は、警報発生時刻が公知のそれより早くなり、結果的に遮断機の遮断時間が長くなる可能性があり、道路交通に対する拘束性が強くなり得るが、このような拘束性は安全性のために優先され受忍されるべきである（と発明者は考える。）。このような拘束性は、人と車が鉄道交通ルールを遵守すれば、踏切事故は１００％の確率で発生しない。

図５は、本発明による衝突回避確率１００％装置の実現態を示している。警報発生にも関わらず強引に踏切に突入して踏切を通り越えることができない最悪の異常状況が発生する場合には、既述の電子制御系は役に立たない。電子制御系に代替される機械的事故回避装置は、図５に示されるように、緊急時降下型線路ベッド３６が踏切５として形成されている。緊急時降下型線路ベッド３６には、それの上面に通常の線路３７が配置されている。緊急時降下型線路ベッド３６は、図６に示されるように、緊急時に瞬間的に避難穴３８の中に重力的に落下する。

踏切の前後の適正区間には、図６に示されるように、一方側二重軌条３９と他方側二重軌条４１とが配置されている。一方側二重軌条３９は、一方側通常軌条４２と一方側重合軌条４３とから形成されている。他方側二重軌条４１は、他方側通常軌条４４と他方側重合軌条４５とから形成されている。一方側重合軌条４３の一端部の軌条面は緩やかな一方側斜面４６に形成され一方側通常軌条４２の軌条面に僅かな段差で接続している。他方側重合軌条４５の一端部の軌条面は緩やかな他方側斜面４７に形成され他方側通常軌条４４の軌条面に僅かな段差で接続している。斜面の形成は、必須ではない。この場合には、重合軌条のうち上方部分が斜面のない通常軌条として用いられ、緊急時に重合軌条のうち下方部分が車輪と同体に前方に滑動する。

一方側重合軌条４３の端部は、図７に示されるように、車輪支持側重合部位４８と、側方側重合部位４９とから形成されている。車輪支持側重合部位４８は、引延ばし押出し成形により無接合に一体に側方側重合部位４９に結合して製造されている。車輪支持側重合部位４８の内側側面と一方側通常軌条４２の内側側面は概ね同一平面５１を形成している。車輪支持側重合部位４８の下面の一部分の凹面と一方側通常軌条４２の上面の一部分の凹面との間にボール５２が介設されている。側方側重合部位４９の一部分は、真っ直ぐに延びる一方側嵌合円柱体５３に形成されている。

他方側重合軌条４５の端部は、図８に示されるように、車輪支持側重合部位５４と、側方側重合部位５５とから形成されている。車輪支持側重合部位５４は、引延ばし押出し成形により無接合に一体に側方側重合部位５５に結合して製造されている。車輪支持側重合部位５４の内側側面と他方側通常軌条４４の内側側面は既述の同一平面５１を形成している。車輪支持側重合部位５４の下面の一部分の凹面と他方側通常軌条４４の上面の一部分の凹面との間にボール５６が介設されている。側方側重合部位５５の一部分は、真っ直ぐに延びる他方側嵌合円柱穴５７が形成されている。一方側嵌合円柱体５３は、他方側嵌合円柱穴５７に挿入され得る。

図９は、緊急時の一方側重合軌条４３の延び動作を示している。踏切近傍に接近する列車は、緊急停止命令を受けていて既に緊急制動が自動的にかけられているが、緊急制動がかけられているかどうかに係わらず、異常状況の存在を目で見て知る列車の運転士は自己の判断で緊急制動ブレーキをかけている。緊急制動ブレーキをかけられて回転速度と列車速度が一致しない状態にある列車の車輪５８と一方側重合軌条４３の踏面との間に強力な摩擦力が生じている。一方側重合軌条４３は、その摩擦力を受けて車輪５８と概ね同体に列車の進行方向に推進される。ボール５２を介して同一平面５１の上面に支持されている車輪支持側重合部位４８は、一方側通常軌条４２に対して比較的に小さい摩擦抵抗力を受けながら、車輪５８と概ね同体に列車の進行方向に推進される。側方側重合部位４９の一方側嵌合円柱体５３が側方側重合部位５５の他方側通常軌条４４に侵入した後に、車輪支持側重合部位４８の前端面５９は車輪支持側重合部位５４の後端面６１に衝突する。

車輪５８が、通常軌条４２の末端に到達する時よりも十分に早い時に一方側重合軌条４３と他方側重合軌条４５は連結し、一方側重合軌条４３は多少の撓み変形を重力方向に受けるが車輪５８は一方側重合軌条４３に案内されて他方側重合軌条４５に転置される。ボール５２の表面層に形成される錆は強力な回転力で剥がされるから、ボール５２の回転は可能である。一方側通常軌条４２の定期的交換時に、一方側重合軌条４３とボール５２は交換される。一方側嵌合円柱体５３と他方側嵌合円柱穴５７を形成している側方側重合部位５５の部分は比較的に短く形成されている。その突出部分に引っかかる物体は小さく（人は引っかからずに下方に落下している。）、その小さい物体は列車（のスカート）に跳ねとばされる。

図１０は、広域的安全ネットを示している。踏切近傍には踏切内コンピュータ６２が配置され、鉄道会社の安全管理センタには鉄道会社コンピュータ６３が設置されている。車輌１には車輌コンピュータ６４が搭載されている。踏切内コンピュータ６２と鉄道会社コンピュータ６３と車輌コンピュータ６４は、相互に双方向に通信網（例示：インタネット、通信回線）６５を介して接続している。既述の動的画像解析器１５は踏切内コンピュータ６２に属し、列車の自動制動制御機構は車輌コンピュータ６４に属している。

図１１は、事故緊急回避方法を示している。本発明では、特許文献１の技術と異なり、警報音が発生し遮断機が降りる前に踏み切りに侵入し、且つ、遮断機の動作とは無関係に、警報音が発生した後に異常状況が発生する場合には、既述の通りに事故は完全に回避される。警報音が鳴り遮断機が降りる前に侵入し、又は、遮断機がない踏切で警報音が発生した後にその踏切に侵入して異常状況が発生する場合には、特には、列車が警報音発生指示点を通過し踏切に間近に接近するときに（ステップＳ１）、異常状況が発生する場合には（ステップＳ２）、通常通過（ステップＳ３）を許容せず、ステップＳ４で踏切内コンピュータ６２が動作を開始する。異常状況の発生は、踏切状況検出器６の送信器８から列車１の狭域受信アンテナ１３に直接に通知される。

列車は、異常状況発生通知を受ければ、無条件に、緊急停止ブレーキを自動的に動作させる。踏切内コンピュータ６２は列車の速度と踏切までの距離を瞬時に判断する。踏切内コンピュータ６２は、列車の自動制動制御装置が作動していることを前提として、異常状況発生信号が列車に伝達された時刻とその時の速度とその時の距離とから、列車が踏み切りの手前で停止することができるかどうかを判定する（ステップＳ５）。停止可能条件を満たしていれば、列車は無事に踏切手前で停止する（ステップＳ６）。その停止可能条件が満たされていない場合には、踏切内コンピュータ６２は緊急時降下型線路ベッド３６を軟着陸的に落下（降下）させる（ステップＳ７）。その場合には、列車の先頭車と同体に延びる補助レール４３は踏切の前後端間を橋絡する。踏切内コンピュータ６２は、専用回線、インタネットを含む全ての通信ネットにそれ以後の踏切通過不能を鉄道会社コンピュータ６３に伝達する（ステップＳ８）。鉄道会社コンピュータ６３は、踏切通過不能を全ての関係列車に通知し、それ以降のダイヤ変更を実行する。

図１は、本発明による踏切事故防止装置の実現態を示す平面図である。 図２は、本発明による踏切事故防止装置の信号生成回路を示す回路ブロック図である。 図３は、本発明による踏切事故防止装置の他の実現態を示す平面図である。 図４は、列車停止の手順を示すタイムチャートである。 図５は、本発明による踏切事故防止方法の実現態を示す平面図である。 図６は、図５の正面断面図である。 図７は、一方の重合軌道を示す断面図である。 図８は、他方の重合軌道を示す断面図である。 図９は、図５の装置の動作を示す断面図である。 図１０は、本発明による踏切事故防止方法の実現態を示すシステム図である。 図１１は、図１０の動作を示すフロー図である。

符号の説明

１…列車
５…踏切
６…検出器
８…送信器
９…受信器
１３…アンテナ
１５…物体静止検出器
６２…踏切内コンピュータ
６３…中央司令室コンピュータ
６４…列車内コンピュータ
６５…通信ネット
Ｐ…減速開始地点

Claims (7)

1. 線路と道路とが交差する踏切の地面から直下の地下にわたって形成された避難穴と、
   上面に通常の線路が配置されて、前記踏切の地面から緊急時に避難穴の中に重力的に落下する緊急降下型線路ベッドと、
   前記踏切の状況を検出して常態的に監視する踏切状況検出器と、
   前記踏切の近傍に配置されて、前記踏切状況検出器が前記踏切において異常状況の発生を検出し、かつ、前記列車が前記踏切の手前で停止することができるための停止可能条件が満たされない場合に、前記緊急降下型線路ベッドを制御して軟着陸的に落下させる踏切内コンピュータと、
   前記緊急降下型線路ベッドが前記避難穴に落下した場合に、前記踏切前後端間を橋絡する補助レールと
   を具備する
   踏切事故防止装置。
2. 請求項１に記載の踏切事故防止装置において、
   前記踏切状況検出器から異常状況信号を入力されて、前記異常状況信号を増幅して広域的に発信するための送信器と、
   鉄道沿いに配置されて、前記広域的に発信された異常状況信号を受信して、対列車異常状況値信号を狭域的に発信するための受信器と、
   前記列車に付随して、前記対列車異常状況値信号または前記異常状況信号を受信するための狭域受信アンテナと
   をさらに具備する
   踏切事故防止装置。
3. 請求項１または２に記載の踏切事故防止装置において、
   列車に搭載されて、任意の通信網を介して前記踏切内コンピュータと接続されている車両コンピュータと、
   鉄道会社に設置されて、前記任意の通信網を介して前記踏切内コンピュータおよび前記車両コンピュータと接続されている鉄道会社コンピュータと
   をさらに具備し、
   前記踏切内コンピュータは、踏切通過不能を前記鉄道会社コンピュータに伝達し、
   前記鉄道会社コンピュータは、前記踏切通過不能を全ての関係列車に通知する
   踏切事故防止装置。
4. （ａ）踏切において異常状況が発生する場合に、前記踏切に間近に接近する列車が緊急停止ブレーキを動作させて、前記列車が無事に前記踏切手前で停止するための停止可能条件が満たされていない場合に、踏切内コンピュータが線路と道路とが交差する前記踏切の地面から直下の地下にわたって形成された避難穴へ、上面に通常の線路が配置されて、前記踏切の地面から緊急時に前記避難穴の中に重力的に落下する緊急時降下型線路ベッドを軟着陸的に落下させることによって、踏切事故を防止することと、
   （ｂ）前記踏切において異常状況が発生する場合に、踏切状況検出器が、異常状況信号を生成することと、
   （ｃ）前記異常状況信号が、前記列車に伝達されることと、
   （ｄ）前記列車が前記踏切の手前で停止することが出来るための停止条件が満たされていない場合に、前記踏切内コンピュータが、前記緊急時降下型線路ベッドを軟着陸的に落下させることと
   を具備する
   踏切事故防止方法。
5. 請求項４に記載の踏切事故防止方法において、
   前記ステップ（ｂ）は、
   （ｂ−１）前記踏切状況検出器が、前記踏切の状況を検出して常態的に監視することと、
   （ｂ−２）前記踏切状況検出器が、前記踏切の全貌を時系列的に撮影して、時系列画像データを生成することと、
   （ｂ−３）前記踏切状況検出器が、前記時系列画像データに基づき、静的部分を分離することと、
   （ｂ−４）前記踏切状況検出器が、前記静的部分に基づき、静的状況が所定の設定時間を超えて維持される場合に、前記異常状況信号を生成することと
   を具備する
   踏切事故防止方法。
6. 請求項４または５に記載の踏切事故防止方法において、
   前記ステップ（ｃ）は、
   （ｃ−１）送信器が、前記踏切状況検出器から前記異常状況信号を入力されることと、
   （ｃ−２）前記送信器が、前記異常状況信号を増幅して、前記増幅された異常状況信号を広域的に発信することと、
   （ｃ−３）受信機が、前記広域的に発信された異常状況信号を受信して、対列車異常状況値信号を狭域的に発信することと、
   （ｃ−４）前記列車が、前記ステップ（ｃ−３）の前記対列車異常状況値信号または前記ステップ（ｃ−２）の異常状況信号を受信することと
   を具備する
   踏切事故防止方法。
7. 請求項４〜６のいずれかに記載の踏切事故防止方法において、
   前記ステップ（ｄ）は、
   （ｄ−１）前記列車が、前記異常状況の発生通知を受けて、緊急停止ブレーキを自動的に動作させることと、
   （ｄ−２）前記踏切内コンピュータが、前記列車の速度と前記踏切までの距離を判断して、前記列車が踏切の手前で停止することができるかどうかを判定することと、
   （ｄ−３）前記列車が前記踏切の手前で停止することが出来るための停止条件が満たされていない場合に、前記踏切内コンピュータが、前記緊急時降下型線路ベッドを軟着陸的に落下させて、補助レールが、前記踏切の前後端間を橋絡することと
   を具備する
   踏切事故防止方法。

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