JP4232995B2 - 列車監視装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、路線を構成する複数の閉塞区間から、それぞれの走行列車の在線情報を収集し、各列車の走行位置を集中的にモニタさせるための列車監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、鉄道路線における各列車の走行状況を中央局で集中的に管理する中央運行管理（以下、ＣＴＣという）システムが知られている。このＣＴＣシステムでは、１つの路線上に複数の閉塞区間を順に設定すると共に、遠隔の運行管理センター等にその中央局を設置し、それぞれの閉塞区間から収集した走行列車の在線情報に基づいて、列車ダイヤに基づいた運行管理を行なっている。
また、ＣＴＣシステムの中央局には、その路線の各列車の走行状況をモニタするための列車監視装置を設けてある。
【０００３】
この列車監視装置によれば、その運行表示盤に各閉塞区間における列車の走行位置を表示できるため、列車の運行管理者である指令員が、それぞれの走行位置を監視しながら、その操作卓から必要に応じて各列車への指示や連絡等を行なうことができ、その路線におけるリアルタイムの運行監視を可能にしている。
【０００４】
また、走行列車の安全速度を保証することについて、軌道内に設けた２つのマーカーによって列車の各通過時点を検知するものがあり、その間の時間差から走行速度を測定して自動列車制御装置（以下、ＡＴＣという）に送っている。これによれば、その測定値に基づいて、直ぐ軌道脇の機械室に設置したＡＴＣが列車の速度指令や制動制御を行なっている。更に、出発駅と停車駅との間で、その経過時間を時刻表と照合する出発管理を行なう場合もあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例による列車監視装置には次に述べるような問題点があった。指令員が路線の運行監視を行ないながら、併せて運行ダイヤの乱れを早期に把握しようとしても、前述した運行表示盤からは、走行列車が在線している閉塞区間を読み取ることができるだけであった。
【０００６】
このため、それぞれの閉塞区間における列車の在線時間や走行速度までを定量的に知ることができず、各閉塞区間を列車が標準時間で通過できたか確かめられなかった。つまり、標準とすべき運行ダイヤの乱れを直ちに読み取れないので、不可抗力等によって運行ダイヤに何らかの乱れが生じても、これをリアルタイムで直感的に把握できず、直ちにマニュアルによる速やかな回復を行なうことができなかった。
【０００７】
また、前述した軌道内のマーカーによっても、それぞれのマーカーは必ずしも各閉塞区間に設けるものではないため、その測定値も各閉塞区間に対応させて求めることができなかった。加えて、ＣＴＣシステムの中央局をＡＴＣから離れた遠隔地に設けるのが一般的であるため、この計測値を専用の伝送系を介して遠くの中央局まで伝送する必要があって、全体の伝送効率をある程度は抑えなければならなかった。
【０００８】
更に、２駅間における出発管理の場合であっても、各閉塞区間毎に在線時間を照合するものではないため、その時間遅れをきめ細かく早期に把握することには適していないという困難な問題点があって、これらの問題点の合理的な除去が重要な課題であった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、路線上の走行列車の時間遅れをリアルタイムで視覚的に把握し、運行ダイヤに従った安全運転を保証できる列車監視装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明による列車監視装置は、それぞれの閉塞区間における走行列車の在線情報に基づいて、その閉塞区間における列車の在線時間を計測する複数の計測手段と、これらの計測手段により計測された複数の計測値を所定の基準値と照合する複数の照合手段と、複数の閉塞区間に関して、走行列車の在線状態の表示、走行列車の運行状態の表示、および閉塞区間の境界における走行列車の通過状態の表示を行う表示手段であって、走行状態の表示で、複数の照合手段の各々の照合動作に基づき基準値を逸脱した計測値があるときには、逸脱した計測値に対応する閉塞区間について、運行管理内容を表示する運行表示盤で色の違いまたは明るさを利用して警報の内容を表示して警報を発すると共に、通過状態の表示で、閉塞区間における走行列車の平均速度を色の違いを利用して表示しかつ平均速度が許容範囲よりも速過ぎたときには警報を伴って運行表示盤で色の違い、明るさ、または発色状態を利用して表示する表示手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
この列車監視装置によれば、複数の計測手段によって、各閉塞区間毎に列車の在線時間を別々に計測させる。そして、それぞれの照合手段によって、各閉塞区間で在線時間と列車ダイヤの標準時間とを照合し、表示手段によって、いずれかの閉塞区間で在線時間と標準時間とが異なると警報を発するため、例えば、この警報を運行表示盤上で指令員に認識させることができる。特に、運行管理内容を表示するための運行表示盤において、複数の閉塞区間に関して、走行列車の在線状態の表示、走行列車の運行状態の表示、および閉塞区間の境界における走行列車の通過状態の表示を行うように表示内容が制御され、さらに運行状態の表示で、複数の照合手段の各々の照合動作に基づき基準値を逸脱した計測値があるときには、逸脱した計測値に対応する閉塞区間について、上記運行表示盤で色の違いまたは明るさを利用して警報の内容を表示して警報を発すると共に、通過状態の表示で、閉塞区間における走行列車の平均速度を色の違いを利用して表示しかつ平均速度が許容範囲よりも速過ぎたときには警報を伴って運行表示盤で色の違い、明るさ、または発色状態を利用して表示するように表示内容が制御されるため、指令員が警報の内容を把握し、指令員が確実に運行管理を行うことができる。
【００１２】
本発明の請求項２記載の列車監視装置は、その計測手段が、予め設定したそれぞれの閉塞区間の区間長を、計測した在線時間によって割り算する除算部を付設したものであることを特徴とする。
これによると、計測したそれぞれの在線時間に対し、該当する閉塞区間の区間長による割り算を行なって列車の平均速度を求めるため、この平均速度を指令員に併せて認識させることができる。
【００１３】
本発明の請求項３記載の列車監視装置は、その照合手段が、基準値を標準値及びその許容値からなる許容範囲として設定したものであることを特徴とする。
これによると、許容範囲の上限を基準値として運行ダイヤに対する時間遅れを、また、その下限を基準値として速過ぎる通過をそれぞれ警報できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図１は本発明の一実施形態による列車監視装置の構成例を説明する図である。この列車監視装置１は、複数の閉塞区間Ｔからなる路線（本図ではその１つを示す）において、ＣＴＣ（中央運行管理）システムの中央局１００内に設置され、それぞれの閉塞区間Ｔにおける在線時間を求める複数の計測手段１０，１０，…と、それぞれの在線時間と所定の基準値との照合手段２０，２０，…とを有したものである。
【００１５】
この他にもＣＴＣシステムの中央局１００には、それぞれの照合手段２０の後段に、路線上における各列車の走行位置を示す運行表示盤３０を配設し、その操作卓４０の後段と各計測手段１０の前段とに、通信ケーブルを介してＡＴＣ（自動列車制御装置）１１０との伝送制御を行なうための伝送インタフェース５０を接続し配置してある。それぞれの閉塞区間Ｔからは、列車の在線情報Ｓ１をＡＴＣ１１０にまとめ、更にＣＴＣシステムの中央局１００に収集し、路線上における複数の走行列車を集中的に運行管理している。
【００１６】
伝送インタフェース５０は、それぞれの在線情報Ｓ１をＡＴＣ１１０から導入して各計測手段１０に配分すると共に、操作卓４０から各閉塞区間Ｔおよび各切換ポイント等に対する運行管理の指示を導入してＡＴＣ１１０に送信するものである。在線情報Ｓ１は、一定形式の通信フレームを構成して伝送され、その閉塞区間Ｔで列車を検知できれば在線状態を示し、また、検知できなければ非在線状態を示すものである。
【００１７】
そして、検知した結果、その閉塞区間Ｔが在線状態であれば、その旨を運行表示盤４０のスクリーン上の所定位置に表示し、また、非在線状態であれば、この表示を取り消すことで指令員に分り易く視覚的に知らせている。また、運行管理の指示としては、いわゆる現示情報があり、例えば、走行列車の現在位置に基づいて所望の進行速度を、また、各駅に停止する際には所要の制動量等を指示すると共に、これらの指示を所定形式で通信フレームに形成したものがある。なお，ＡＴＣ装置１１０の代わりに、列車検知装置（いわゆるＴＤ装置）を用いた構成であってもよい。
【００１８】
図２は図１に示す計測手段の構成例のブロック図である。
この計測手段１０は、在線状態を示すフラグ１１と、これに併設した在線時間のカウンタ１２と、そのカウント値に基づく平均速度の演算部１３と、これに付設した区間距離のレジスタ１４とからなり、公知のマイクロプロセッサシステムにより専用のファームウェアで構成できるものである。なお、符合φは所定の計数クロックを示すものである。
【００１９】
この他にも、複数のフラグ１１，１１，…群を、それぞれの閉塞区間Ｔに対応させてステータスレジスタにまとめても、また、同様に複数のレジスタ１４，１４，…群をパラメータテーブルにまとめてもよい。更に、列車進入の検知信号として２つの在線情報Ｓ１，Ｓ１を用いてよければ、その一方を該当する閉塞区間Ｔから直に導入してカウンタ１２の計数開始を指示し、他方を隣接する次の閉塞区間Ｔから導入して計数終了を指示させてもよい。これによりフラグ１１が不要になるため、簡単な構成の計測手段１０が実現できる。
【００２０】
この計測手段１０によれば、導入した在線情報Ｓ１に基づいて、その閉塞区間Ｔが在線状態になるとフラグ１１をセットし、これをトリガとしてカウンタ１２による在線時間の計数を開始すると共に、そのカウント値を逐次に照合手段２０に送出する。また、非在線状態に復帰するとフラグ１１をリセットし、これに伴ってカウンタ１２による在線時間の計数を終了すると共に、そのカウント値を演算部に送出させる。
【００２１】
そして、そのカウント値である在線時間Ｓ２と、レジスタ１４からの区間距離とを演算部１３に導入し、この区間距離を在線時間Ｓ２で割り算して、その閉塞区間における走行列車の平均速度Ｓ３を求める。また、これら求めた平均速度Ｓ３と在線時間Ｓ２とを、前述した照合手段２０に送出する。
【００２２】
図３は図１に示す照合手段の構成例のブロック図である。
この照合手段２０は、計測手段１０のマイクロプロセッサシステムを兼用して構成でき、前述したカウント値と標準値との比較部２１と、この比較部２１に付設した標準値および許容値のレジスタ群２２とからなるものである。このとき許容値については、一般に法規制等から一定の値が複数の閉塞区間Ｔ，Ｔ，…に共用でき、例えばその標準値に対する割合として与えることができる。
【００２３】
また、この他にも、複数の閉塞区間Ｔ，Ｔ，…に対応させて各標準値をパラメータテーブルにまとめてもよい。この場合に、運行ダイヤにおける各列車種別に対応させて、それぞれ異なる標準値と許容値とを配列したテーブルを用いれば、実際の各列車ダイヤに適合した実用的な運行管理を行なうことができる。更に、これらのテーブルを、例えばＣＴＣ中央装置６０等の上位装置からダウンロードさせてダイヤ更新に適したものにしてもよい。
【００２４】
この照合手段２０によれば、レジスタ群２２によって、予め所定の標準値および許容範囲を設定しておき、比較部２１によって、これらの値を導入して標準値を挟む所定の許容範囲を決定する。そして、前述した在線時間Ｓ２が計測手段１０のカウンタ１２から導入されると、これを許容範囲と比べてその範囲内にあるか、または、範囲外にあって許容範囲より長過ぎるか若しくは短過ぎるかを、比較情報Ｓ４として運行表示盤３０に送出する。
【００２５】
図４は図１に示す列車監視装置による運行管理を説明する図である。
この列車監視装置１は、複数の運行表示盤３０，３０，…および操作卓４０，４０，…等と共に、例えば、図示しないローカルエリアネットワークを介して運行管理センターのＣＴＣ中央装置６０に接続してある。このＣＴＣ中央装置６０は、一般に複数の駅に設置したそれぞれのＣＴＣ駅装置１２０を介して前述したＡＴＣ１１０に接続してあり、また、このＡＴＣ１１０に、駅構内を含む路線上の複数の閉塞区間Ｔ１，Ｔ２，…を接続してある。
【００２６】
今、この路線上を、図面左方から走行列車ＴＲが次の停車駅ＳＴに向って進行しており、この走行列車ＴＲが閉塞区間Ｔ１から次の閉塞区間Ｔ２内に進入し、運行ダイヤに従って閉塞区間Ｔ３を経由し、停車駅ＳＴの閉塞区間Ｔ４内で停止する予定である。このとき、走行列車ＴＲが閉塞区間Ｔ２に入ると、その検知信号ＳＯ２をＡＴＣ１１０が受信し、閉塞区間Ｔ２の在線情報Ｓ１としてＣＴＣ駅装置１２０を介してＣＴＣ中央装置６０に伝送する。
【００２７】
そして、この在線情報Ｓ１を列車監視装置１がＣＴＣ中央装置６０から導入すると、この閉塞区間Ｔ２における在線時間Ｓ２を運行ダイヤ上の各標準値の許容範囲と照合する。この照合は、走行列車ＴＲが閉塞区間Ｔ２を抜けて隣接する閉塞区間Ｔ３に入るまで継続して行なわれ、その結果、この許容範囲内の在線時間Ｓ２の経過後に走行列車ＴＲが閉塞区間Ｔ２を抜ければ、その在線時間中の始めから終わりまで正常運行であったことになる。
【００２８】
また、この在線時間が許容範囲より長くなると、その閉塞区間Ｔ２（または走行列車ＴＲ）に何らかの原因で運行ダイヤの遅れが生じたことになり、万一、その許容範囲より短ければ、走行列車ＴＲの通過が速過ぎることになる。いずれにしても、これらに伴って発する警報を運行表示盤３０に導入して表示し、その走行列車ＴＲへの指示や停車駅ＳＴへの到着案内も含めて、操作卓４０から必要な応急対策を直ちに採ることができる。
【００２９】
このとき、この在線時間Ｓ２から、その閉塞区間Ｔ２における走行列車ＴＲの平均速度を求め、これを運行表示盤３０に送り在線状態の表示等と併せて指令員に示す構成であるため、そのイメージから指令員が直感的に、加えて定量的に走行列車ＴＲの遅れ等を把握することができる。
【００３０】
図５は図４に示す運行表示盤への表示を説明する図である。
この運行表示盤３０のスクリーン３１上には、各閉塞区間Ｔと対応させた複数の区間表示Ｐ１，Ｐ１，…を一連の帯状模様として形成し、その軌道表示領域３２内に鉄道の路線を分り易く示してある。それぞれの区間表示Ｐ１内には、走行列車ＴＲの在線マークＰ２を設け、該当する閉塞区間Ｔにおける在線状態を示し、また、これらに沿って各閉塞区間Ｔを特定するための区間符合Ｐ３を付し、該当する閉塞区間Ｔの識別記号、例えば「Ｔ１」〜「Ｔ４」を表示してある。
【００３１】
更に、一連の区間表示Ｐ１，Ｐ１，…に沿って、その図面上方に小領域からなる複数の状態表示Ｐ４，Ｐ４，…を配設し、これらの内部に各閉塞区間Ｔ内における走行列車ＴＲの運行状態を表示させ、更に、その図面上方に停車駅ＳＴを示す駅マークＰ５を付設してある。このようなスクリーン３１の他にも、前述した警報に伴う警告音のためのスピーカを併設させてもよい。
【００３２】
図６は図５に示すスクリーンによる区間表示業務のフローチャートである。
この区間表示業務は、前述した図１に示す在線情報Ｓ１を用いて、これに該当する閉塞区間Ｔに対応させた在線状態の表示ステップＳＴ１と、その閉塞区間内Ｔにおける運行状態の表示ステップＳＴ２と、隣接する閉塞区間どうしの境界における通過状態の表示ステップＳＴ３とから構成したものである。
【００３３】
そして、列車監視装置１が在線情報Ｓ１を導入すると、図示しない表示制御手段によって区間表示業務を開始させ、また、それぞれの表示ステップＳＴ１〜ＳＴ３を実行してから、他の業務への移行処理を行なう構成である。これによって、その路線の各閉塞区間Ｔにおける在線状態、運行状態、通過状態を、その走行列車ＴＲの現在位置と共に指令員に分り易く、リアルタイムで運行表示盤３０のスクリーン３１上に表示させることができる。
【００３４】
例えば、図４に示す４つの閉塞区間Ｔ１〜Ｔ４を進行する走行列車ＴＲの動きに伴って、前記在線状態の表示ステップＳＴ１において、これらの閉塞区間Ｔ１〜Ｔ４を示す各在線表示Ｐ２を所定色で順に移り行くように明るく表示させる。このため、この走行列車ＴＲが停車駅ＳＴまで進んで停止することを、指令員によって視覚的に認識させることができる。
【００３５】
このとき、この走行列車ＴＲが閉塞区間Ｔ２内に進入すると、前述した在線時間が照合手段２０で許容範囲と比べられている。その結果、これが許容範囲内にある間は適正な運行状態であるから、続く運行状態の表示ステップＳＴ２において、例えば、これを緑色の背景色で該当する状態表示Ｐ４内に明るく表示しておく。また、その範囲より長過ぎた時には、その警報に伴って直ちに黄色の背景色に切り換えて明るく表示し直す。このため、運行ダイヤと比べて、その閉塞区間Ｔ２内で走行列車ＴＲが時間遅れを生じたこと、または、何んらかの事情で停止したかもしれないことが直ちに指令員によって認識できる。
【００３６】
続いて、走行列車ＴＲが閉塞区間Ｔ２内から次の閉塞区間Ｔ３との境界を超えて出ていくと、前記通過状態の表示ＳＴ３において、前述した平均速度を状態表示Ｐ４内に前記緑色および黄色とは異なる文字色で表示させる。また、その許容範囲より速過ぎた場合には、その緊急を要する警報に伴って、直ちに赤色の背景色に切り換えて明るく表示し直すか、若しくは、その緊急性を点滅表示によって強調させて示す。このため、前述したそれぞれの運行状態の表示と共に、その背景色に重ねて適正または警報の意味を指令員が定量的に把握できる。
【００３７】
また、この他にも、これらの色以外の背景色を表示させても、これら背景色若しくは平均速度を点滅表示させたり、前述したスピーカによって通常と異なる音響を発したりして各警報を強調させて示してもよい。更に、運行状態の表示ステップＳＴ２では、計測手段１０のカウンタ１２のカウント値を導入し、その在線時間を状態表示Ｐ４内に表示させておき、通過状態の表示ステップＳＴ３で、これを平均速度の表示に切り換えさせてもよい。
【００３８】
なお、このスクリーン３１には、その図面上方に、該当する路線の名称、現在の年月日、時分秒等のためのタイトル領域３３を、また、その図面下方に指令員へのメッセージ、運行管理および運行表示における各種処理の操作コマンドの記述等のためのエントリー領域３４を設けてある。
【００３９】
また、この他にも、本発明による列車監視装置１をＣＴＣ駅装置１２０に併設させて駅員によるモニタに用いても、また、ＡＴＣ装置１１０に併設させて、例えば軌道周辺の各種装置の保守点検のために用いてもよい。更に、自動列車運転装置（いわゆるＡＴＯ装置）に付設し、前記警報に伴って該当する閉塞区間Ｔの走行列車ＴＲを、その運行ダイヤに合わせて加速、減速、緊急停止、その他の指示をさせて多様な安全策を施す構成としてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、各閉塞区間の在線情報に基づいて、走行列車が標準時間を外れて在線したことを指令員に知らせる。このため、その路線の運行ダイヤの遅れを閉塞区間別に把握し、各列車の走行位置と共にリアルタイムでモニターでき、運行ダイヤに従った安全運転が保証された列車監視装置を提供できる。特に、従来の２駅間における出発管理の手法と比べると、両駅の間隔が長い急行運転や高速列車の運行管理に最適である。
また、請求項２記載の装置によれば、その閉塞区間の区間長に基づいて、併せて列車の平均速度を指令員に認識させるため、定量的な時間遅れを直感的に把握できる。更に請求項３記載の装置によれば、時間遅れと共に速過ぎる通過をも警告できるため、実用的な運行管理に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による列車監視装置の構成例を説明する図
【図２】図１に示す計測手段の構成例のブロック図
【図３】図１に示す照合手段の構成例のブロック図
【図４】図１に示す列車監視装置による運行管理を説明する図
【図５】図４に示す運行表示盤への表示を説明する図
【図６】図５に示すスクリーンによる区間表示業務のフローチャート
【符号の説明】
１…列車監視装置、１０…計測手段、１１…フラグ、１２…カウンタ、１３…演算部、１４…レジスタ、２０…照合手段、２１…比較部、２２…レジスタ群、３０…運行表示盤、４０…操作卓、５０…伝送インタフェース、１００…ＣＴＣ（中央運行管理）システムの中央局、１１０…ＡＴＣ（自動列車制御装置）、Ｓ１…在線情報、Ｓ２…在線時間、Ｓ３…平均速度、Ｓ４…比較情報、Ｔ…閉塞区間。

Claims (3)

1. それぞれの閉塞区間における走行列車の在線情報に基づいて、その閉塞区間における列車の在線時間を計測する複数の計測手段と、
   これらの計測手段により計測された複数の計測値を所定の基準値と照合する複数の照合手段と、
   複数の前記閉塞区間に関して、前記走行列車の在線状態の表示、前記走行列車の運行状態の表示、および前記閉塞区間の境界における前記走行列車の通過状態の表示を行う表示手段であって、前記運行状態の表示で、前記複数の照合手段の各々の照合動作に基づき前記基準値を逸脱した前記計測値があるときには、逸脱した前記計測値に対応する閉塞区間について、運行管理内容を表示する運行表示盤で色の違いまたは明るさを利用して警報の内容を表示して前記警報を発すると共に、前記通過状態の表示で、前記閉塞区間における前記走行列車の平均速度を色の違いを利用して表示しかつ前記平均速度が許容範囲よりも速過ぎたときには警報を伴って前記運行表示盤で色の違い、明るさ、または発色状態を利用して表示する前記表示手段と、
   を備えることを特徴とする列車監視装置。
2. 前記計測手段は、予め設定したそれぞれの閉塞区間の区間長を、計測した在線時間によって割り算する除算部を付設したものであることを特徴とする請求項１記載の列車監視装置。
3. 前記照合手段は、前記基準値を標準値及びその許容値からなる許容範囲として設定したものであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の列車監視装置。

Images