JP4048181B2 - 列車制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、走行中の軌道回路から常時受信する所定の情報に基づいて列車制御情報を生成し、その生成した列車制御情報を用いて列車制御を行うとともに、その軌道回路から受信無し検知のための検知時間内に前記所定の情報を受信しないときは非常ブレーキを作動させる列車制御装置に関する。

近年、列車の運転間隔の縮小及び乗り心地改善のために、常時、地上から受信する所定のデジタル情報（ＡＴＣ情報）に基づいて、車上（列車）において主体的に速度照査パターンを生成し、その生成した速度照査パターンを用いて列車の速度制御を行う、一段制御デジタルＡＴＣ方式の列車制御装置が知られている（非特許文献１参照）。この一段制御デジタルＡＴＣ方式に係る列車制御装置は、常時、地上側から受信する所定の情報（データ）及び予め車上装置に記憶されている軌道回路順列データ等の所定の情報（データ）を用いて、現在位置から停止目標点までの１本の放物線状の速度照査パターンを生成するように構成されている。

上記一段制御デジタルＡＴＣ方式の列車制御装置の車上装置は、列車の走行するレールに所定の間隔を保って設置されている地上子からのデータに基づいて地上側が主体となって地上子設置間隔に対応した階段状の速度照査パターンを生成するＡＴＳ−Ｐ型の多段制御方式に類似した技術であるので、周知のＡＴＳ−Ｐ型の車上装置と同様の地上側からの信号（情報）を受信する受信部や自列車の速度や位置を検出する速度・位置検出部等の各種処理部によって構成されている。

ところで、車上側が主体となって速度照査パターンを生成する上記一段制御デジタルＡＴＣ方式の列車制御装置は、常時地上側から受信する所定のデータと予め車上装置に記憶されている所定のデータとに基づいて所定の速度照査パターンの生成が行われるが、ノイズ等により地上側からの所定の情報を受信しない状態が所定時間以上継続したときは、異常が発生したとして非常ブレーキを作動するように構成されている。
平成９年５月１５日（社）日本鉄道技術協会発行「鉄道技術者のための電気概論，信号シリーズ，ＡＴＳ・ＡＴＣ，第４版，Ｐ．７６〜１５５」

上記車上主体型一段制御デジタルＡＴＣ方式の列車制御装置は、列車運転間隔の縮小及び乗り心地改善等の優れた特長を有しているが、列車の走行する軌道回路中に、例えば分岐部を含むなどして走行距離の短い短小軌道回路を含む場合は、その短小軌道回路からの完全な情報を受信する間もなく、次の軌道回路から情報を受信することがある。この場合は、短小軌道回路からの情報が欠落しているので、列車が予め記憶している軌道回路順列データと一致しないから、受信した情報はノイズであると見なし、結局、列車は、受信無し検知のための所定の検知時間内に地上側から所定の情報を受信しなかったとして非常ブレーキを作動してしまう。ここで、短小軌道回路とは、列車が最高速度で通過したとき、所定の電文を受信するための時間が不足することとなる軌道回路をいう。

そこで、本発明は、軌道回路中に短小軌道回路を含んでいても、継続して列車運転を行うことのできる列車制御装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、走行中の軌道回路から常時受信する所定の情報に基づいて列車制御情報を生成し、その生成した列車制御情報を用いて列車制御を行うとともに、その軌道回路から受信無し検知のための検知時間内に前記所定の情報を受信しないときは非常ブレーキを作動させる列車制御装置において、（ａ）現在走行中の軌道回路から受信した所定の情報の中から次の軌道回路に係る情報を抽出する抽出手段と、（ｂ）抽出された情報中に次の軌道回路が短小軌道回路である旨の情報が含まれているときは、前記受信無し検知のための検知時間を所定時間延長させる延長手段と、（ｃ）受信無し検知のための検知時間が延長された短小軌道回路の次の軌道回路から所定の情報を受信したときは、その短小軌道回路を通過したと判定する判定手段と、を有することを特徴としている。

上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、走行中の軌道回路から常時受信する所定の情報に基づいて列車制御情報を生成し、その生成した列車制御情報を用いて列車制御を行うとともに、その軌道回路から受信無し検知のための検知時間内に前記所定の情報を受信しないときに非常ブレーキを作動させる列車制御装置において、（ａ’） 列 車に予め記憶されている所定の情報の中から列車が次に進入する軌道回路に係る情報を抽出する抽出手段と、（ｂ）抽出された情報中に次の軌道回路が短小軌道回路である旨の情報が含まれているときは、前記受信無し検知のための検知時間を所定時間延長させる延長手段と、（ｃ）受信無し検知のための検知時間が延長された短小軌道回路の次の軌道回路から所定の情報を受信したときは、その短小軌道回路を通過したと判定する判定手段と、を有することを特徴としている。
請求項３に記載の列車制御装置は、生成される列車制御情報が速度照査パターンであることを特徴としている。

請求項１及び２の発明によれば、現在走行中の軌道回路から受信した所定の情報の中から次の軌道回路が短小軌道回路である旨の情報が含まれているときは、受信無し検知のための検知時間が所定時間延長されるので、その短小軌道回路を走行中の受信無し検知のための検知時間内に所定の情報を受信しなくとも、その検知時間内に次の軌道回路に進入して所定の情報を受信したときは、その短小軌道回路を通過したと判定されるため、非常ブレーキが作動されることがない。

請求項３の発明によれば、生成される列車制御情報は、速度照査パターンであるので、車上において効果的に速度照査パターンを生成することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、一実施の形態に係る列車制御装置の概略構成図である。

レールＲを走行する列車（車両）イには、本発明を実施するための車上装置ロが搭載されている。この車上装置ロは、列車イの先頭下部に設けられた車上子（アンテナ）ａを介してレールＲ、すなわち軌道回路から得られる所定のＡＴＣ情報、又は図示しない地上子から所定の位置情報を受信するための増幅回路やフィルタ回路等を含んで構成される受信部４と、ＣＰＵを中心に構成され、地上側から得た所定の情報（データ）及び予めメモリＭに記憶されている所定の情報（データ）に基づいて所定の速度照査パターンを生成する演算部２と、リレー論理部により構成され、ブレーキ等の列車イの図示しない機器類を駆動制御することができる出力部３とを有している。

図１中、Ｇは、列車イの車軸に設けられた速度発電機であって、この速度発電機Ｇから得られたパルス信号は、演算部２に入力されるように構成されている。また、上記メモリＭには、車上装置ロ（演算部２）で所定の速度照査パターンを生成するための所定の情報、例えば、軌道回路順列データ、軌道回路属性データ（軌道回路ＩＤデータ）、分岐データ、勾配データ等の路線情報が予め記憶されている。

軌道回路を構成するレールＲの始端側（図１ではレールＲの右端側）には、図示しない地上送信器が接続されていて、所定の情報、例えば軌道回路属性データ等が印加されている。また、軌道回路に沿って所定の間隔を保って設置される図示しない地上子からは、所定の位置情報が送出されている。したがって、列車イがその地上子を通過したときは、自列車の絶体位置を検出して生成されている速度照査パターンを補正することができる。

以下、図２（ａ）の説明図及び同図（ｂ）のフローチャートを用いて制御動作について説明する。今、列車イは、軌道回路１Ｔから軌道回路４Ｔ方向に向けて走行しているものとする（ステップ１００運転。以下、ステップを「Ｓ」とする。）。また、これら軌道回路１Ｔ〜４Ｔのうち、軌道回路３Ｔは、一般軌道回路である軌道回路１Ｔ，２Ｔ，４Ｔのよりも走行距離の短い短小軌道回路である。

列車イは、軌道回路１Ｔを走行中、その軌道回路１Ｔから得られる所定の情報及びメモリＭに予め記憶されている所定の情報に基づいて所定の速度照査パターンを生成し、その生成された所定の速度照査パターンを用いて列車イの運転が行われる（Ｓ１０２有り、Ｓ１０４）。すなわち、列車イは、軌道回路１Ｔを走行中、速度発電機Ｇにより軌道回路１Ｔ中における自列車位置及び自列車速度を把握しているので、生成された速度照査パターンと自列車位置及び自列車速度により、その速度照査パターンに沿った運転が行われる。また、この運転中、演算部２に含まれる図示しないタイマにより受信無し検知のための検知時間が繰り返し計測される。すなわち、このタイマは、所定の検知時間を計測後、リセットされ、再び検知時間の計測を開始する動作を行う。この所定の検知時間は、通常、軌道回路から車上に８電文を送出する時間に相当する時間が設定される。もし、この所定の検知時間内に正常な列車制御用の電文を受信しないときは、非常ブレーキを作動させる。従って、安全が確保さる（Ｓ１０２無し）。

列車イの進行が軌道回路２Ｔに入ると、その軌道回路２Ｔから車上に送出される所定の情報中には、次の軌道回路（３Ｔ）が短小軌道回路である旨の所定の情報が含まれているので、車上装置ロは、次の軌道回路（３Ｔ）は短小軌道回路であることを認識することができる。

車上において次の軌道回路が短小軌道回路であることが認識されると（Ｓ１０６短小軌道回路）、上述のタイマの設定時間が、通常の検知時間よりも、例えば、１０電文送信長に相当する時間に延長される（Ｓ１０８）。したがって、列車イは、その延長された検知時間内に軌道回路からの所定の情報を受信しなくとも、非常ブレーキを作動しないので、走行を続行することができる。そして、その検知時間内に列車イが軌道回路４Ｔに進入し、その軌道回路４Ｔから所定の情報を受信したときは、その所定の情報中には、軌道回路４Ｔを示す情報（軌道回路属性データ）が含まれているので、制御部２は、自列車（列車イ）は、軌道回路４Ｔに進入したことを認識するとともに、その前の軌道回路３Ｔを無事通過したと判定し、列車イの運転を継続する。そして、タイマの設定時間は、通常の検知時間に復帰される。もちろん、タイマの計測時間が延長されたときにおいても、短小軌道回路２Ｔから所定の情報が得られれば、通常どおりに制御処理されて、列車イの走行は継続される。

列車イが軌道回路１Ｔから軌道回路２Ｔに進出するような、一般軌道回路間を通過するときは、タイマの計測時間の延長は行われない（Ｓ１０６一般軌道回路、Ｓ１１０）。したがって、例えば、軌道回路１Ｔからの所定の情報が途絶えてから所定の検知時間内に軌道回路２Ｔから所定の情報を受信できないときは、異常が発生したとして非常ブレーキが作動することとなる。

図３（ａ）は、本発明の他の実施の形態に係る列車制御装置の説明図であり、同図（ｂ）はその制御動作を示すフローチャートである。ここに示される軌道回路１Ｔ〜４Ｔの構成は、上記図２（ａ）と同様である。ここでは、列車イのメモリＭに予め記憶されている路線情報から軌道回路３Ｔが短小軌道回路と判定し、タイマの延長処理を行うようにしている（Ｓ２０６短小軌道回路、Ｓ２０８）。したがって、ここでは、軌道回路２Ｔから送出される車上に向けての情報中には、次の軌道回路３Ｔが短小軌道回路である旨の情報は含まれない。

この図３（ａ），（ｂ）に示されるタイマの延長処理又は非常ブレーキ出力処理等の列車制御動作は、上記図２（ａ），（ｂ）と同一であるので、これ以上の説明は省略する。なお、図３（ｂ）のステップ番号と図２（ｂ）のステップ番号は、１００番台と２００番台の相違があるだけでそれぞれのステップは対応している。

本発明の一実施の形態に係る列車制御装置の概略構成図である。 （ａ）は、本発明の一実施の形態に係る列車制御装置の制御動作を示す説明図、（ｂ）は、その制御動作を示すフローチャートである。 本発明の他の実施の形態に係る列車制御装置の概略構成図であって、（ａ）は、制御動作を示す説明図、（ｂ）は、その制御動作を示すフローチャートである。

符号の説明

イ 列車
ロ 車上装置
ａ 車上子（アンテナ）
１ 受信部
２ 制御部
３ 出力部
Ｍ メモリ
１Ｔ〜４Ｔ 軌道回路
Ｒ レール
Ｇ 速度発電機

Claims (3)

1. 走行中の軌道回路から常時受信する所定の情報に基づいて列車制御情報を生成し、その生成した列車制御情報を用いて列車制御を行うとともに、その軌道回路から受信無し検知のための検知時間内に前記所定の情報を受信しないときは非常ブレーキを作動させる列車制御装置において、
   現在走行中の軌道回路から受信した所定の情報の中から次の軌道回路に係る情報を抽出する抽出手段と、
   抽出された情報中に次の軌道回路が短小軌道回路である旨の情報が含まれているときは、前記受信無し検知のための検知時間を所定時間延長させる延長手段と、
   受信無し検知のための検知時間が延長された短小軌道回路の次の軌道回路から所定の情報を受信したときは、その短小軌道回路を通過したと判定する判定手段と、
   を有することを特徴とする列車制御装置。
2. 走行中の軌道回路から常時受信する所定の情報に基づいて列車制御情報を生成し、その生成した列車制御情報を用いて列車制御を行うとともに、その軌道回路から受信無し検知のための検知時間内に前記所定の情報を受信しないときに非常ブレーキを作動させる列車制御装置において、
   列車に予め記憶されている所定の情報の中から列車が次に進入する軌道回路に係る情報を抽出する抽出手段と、
   抽出された情報中に次の軌道回路が短小軌道回路である旨の情報が含まれているときは、前記受信無し検知のための検知時間を所定時間延長させる延長手段と、
   受信無し検知のための検知時間が延長された短小軌道回路の次の軌道回路から所定の情報を受信したときは、その短小軌道回路を通過したと判定する判定手段と、
   を有することを特徴とする列車制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の列車制御装置において、生成される列車制御情報は、速度照査パターンであることを特徴とする列車制御装置。

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