JP4664009B2 - 線区集中電子連動装置 - Google Patents

Description

この発明は、単線運転又は単線並列運転をする駅間に進入して進出する列車を検知して自動的に閉そくを確保する線区集中電子連動装置に関するものである。

運行列車本数が比較的少ない単線運転の区間では、後続列車の追突防止とともに対向列車との正面衝突を防ぐため、タブレットやスタフを使用した非自動の閉そく方式を採用している場合がある。この非自動閉そく装置（軌道回路検知方式）の区間の輸送能率と保安度の向上を図るため、非特許文献１に示すように、特殊自動閉そく装置が開発されて、一部の線区で使用されている。この特殊自動閉そく装置は、図５に示すように、Ａ駅１０とＢ駅２０の駅構内にある場内信号機１０２Ｒ，２０２Ｒと出発信号機１０５Ｒ，２０５Ｒの４つの信号機の間をそれぞれ１閉そく区間とし、Ａ駅１０の出発信号機１０５ＲとＢ駅２０の場内信号機２０２Ｒの間を中間閉そく区間とし、Ａ駅１０とＢ駅２０の各駅構内には列車３０を検知する軌道回路を連続的に設けて自動的に駅構内の閉そくを確保する。このＡ駅１０の駅構内の両端にある場内信号機（１０２Ｒ，１０５Ｌ）とＢ駅２０の駅構内の両端にある場内信号機（２０２Ｒ，２０５Ｌ）の両側に２種類の検知軌道回路すなわち閉電路式軌道回路（ＣＴ）と開電路式軌道回路（ＯＴ）を設け、閉電路式軌道回路（ＣＴ）と開電路式軌道回路（ＯＴ）により駅間の中間閉そく区間への列車の進入と進出を検知して自動的に駅間の閉そくを確保するようにしている。
「民鉄信号保安装置概説」社団法人日本鉄道電気技術協会発行 平成７年

前記特殊自動閉そく装置では、駅間の中間閉そく区間には軌道回路が設けられていないため、その駅間に列車が在線していることを、どのように検出して管理するかが肝要となる。しかし、従来の特殊自動閉そく装置では、駅間両側に独立して設置された連動装置が、わずか２本の閉そく回線でのみ結ばれ、この閉そく回線が運転方向リレー回路を構成し、この回路により駅間の列車在線検知と閉そく制御を行うため、限られた情報に基づいた論理構成となっており、その回路が複雑で理解しづらいという短所がある。

また、駅構内に設備する軌道回路以外に、駅間の端部に開電路式軌道回路（ＯＴ）を設けるため、それに対応する列車検知機器や装置を設置する必要があり、故障モードが増えることによる信頼性と検証性への影響が出てくるという短所もある。

この発明は、このような短所を改善し、簡単な構成で故障モードを減らして駅間の列車を確実に検知し、列車の輸送能率と保安度の向上を図ることができる線区集中電子連動装置を提供することを目的とするものである。

この発明の線区集中電子連動装置は、伝送回線を介して接続された電子端末部と電子連動論理部を有し、電子端末部は、駅間が単線運転となる区間の駅構内に設けられた軌道回路や信号機及び転てつ器等の現場機器の動作状態を取り込み、前記伝送回線を介して前記電子連動論理部に送るとともに、前記電子連動論理部からの制御情報により前記駅構内に設けられた信号機や転てつ器を制御し、電子連動論理部は、駅間進入判定部と駅間進出判定部及び駅間在線処理部を有し、駅間進入判定部は、列車を出発させる側の駅から出発した列車が当該駅構内にある出発信号機の第１内方軌道回路と第２内方軌道回路にまたがって列車が駅構内に在線している時点に、列車が駅間の単線運転区間に進入したと判断し、駅間進出判定部は、駅間の単線運転区間に進出した列車が、列車を進入させる側の駅構内にある場内信号機の第１内方軌道回路に進入した後に第２内方軌道回路に進入して第１内方軌道回路を抜けて列車が駅構内に在線している時点に、列車が駅間の単線運転区間から進出したと判断し、駅間在線処理部は、駅間進入判定部で列車が駅間の単線運転区間に進入したと判断したときから前記駅間進出判定部で列車が駅間の単線運転区間から進出したと判断するまでの間、駅間の単線運転区間の列車在線状態を生成し、生成した列車在線状態を使用して列車が出発した駅の出発信号機と列車が進入する駅の場内信号機との間を１閉そく区間とする出発信号機の閉そくの確保と閉そくの解除を行うことを特徴とする。
また、駅間進出判定部は、駅間の単線運転区間に進出した列車が駅間途中折返しのため、列車を出発させる側の駅に戻る場合、列車が列車を出発させる側の駅構内にある場内信号機の第１内方軌道回路に進入した後に第２内方軌道回路に進入して第１内方軌道回路を抜けて列車が駅構内に在線している時点に、列車が駅間の単線運転区間から進出したと判断し、駅間在線処理部は、駅間進出判定部で列車が駅間の単線運転区間から進出したと判断したとき、列車を出発させる側の駅の出発信号機の閉そくを解除することを特徴とする。

この発明の線区集中電子連動装置は、線区全体を1つの駅構内とみなして連動処理できるという特徴を利用し、列車が各駅の出発信号機の第１内方軌道回路と第２内方軌道回路にまたがった時に、列車が駅間に進入したと判断し、駅間に進出した列車が各駅の場内信号機の第１内方軌道回路に進入した後に第２内方軌道回路に進入して第１内方軌道回路を抜けた時に、列車が駅間から進出したと判断し、列車が駅間に進入したと判断したとき、単線運転区間の閉そくを継続し、列車が駅間から進出したと判断したとき、単線区間の閉そくを解除するから、閉そく回線や運転方向リレー回路及び方向てこを不要にして、簡単な論理構成で駅間の列車在線検知と閉そく制御を行うことができる。

また、列車が各駅の出発信号機の第１内方軌道回路と第２内方軌道回路にまたがった時に、列車が駅間に進入したと判断し、駅間に進出した列車が各駅の場内信号機の第１内方軌道回路に進入した後に第２内方軌道回路に進入して第１内方軌道回路を抜けた時に、列車が駅間から進出したと判断するから、駅間の端部に開電路式軌道回路（ＯＴ）を設ける必要がなく、構成を単純化して故障モードを減らし、駅間の列車を確実に検知することができる。

図１はこの発明の線区集中電子連動装置の構成を示すブロック図である。線区集中電子連動装置１は、駅構内に列車を検知する軌道回路を連続的に設けて自動的に閉そくを確保するＡ駅１０とＢ駅２０の間の軌道回路設備がない駅間の閉そくを確保し、Ａ駅１０とＢ駅２０を含む線区全体で列車を安全に運行させるものであり、伝送回線２を介して接続された電子連動論理部３と電子端末部４ａ，４ｂを有する。電子端末部４ａはＡ駅１０の構内に設けられた軌道回路や信号機及び転てつ器等の現場機器の動作状態を取り込み、伝送回線２を介して電子連動論理部３に送るとともに、電子連動論理部３からの制御情報によりＡ駅１０内の信号機や転てつ器を制御する。電子端末部４ｂはＢ駅２０の構内に設けられた軌道回路や信号機及び転てつ器等の現場機器の動作状態を取り込み、伝送回線２を介して電子連動論理部３に送るとともに、電子連動論理部３からの制御情報によりＢ駅２０内の信号機や転てつ器を制御する。電子連動論理部３は、電子端末部４ａから送られるＡ駅１０の現場機器の動作状態と、電子端末部４ｂから送られるＢ駅２０の現場機器の動作状態を表示制御部５に表示するとともに、Ａ駅１０とＢ駅２０の現場機器の動作状態により、Ａ駅１０とＢ駅２０を含む線区全体の閉そくを確保し、Ａ駅１０とＢ駅２０の信号機や転てつ器などの相互間を関連付けて、Ａ駅１０とＢ駅２０の信号機や転てつ器の制御情報を生成してＡ駅１０とＢ駅２０の信号機や転てつ器の動作を制御する。

この電子連動論理部３には、Ａ駅１０とＢ駅２０の駅間における列車の進入と進出を検出する論理部として駅間進入判定部６と駅間進出判定部７及び駅間在線処理部８を有する。駅間進入判定部６は、Ａ駅１０とＢ駅２０を出発した列車がＡ駅１０とＢ駅２０の駅間に進入したことを検知する。駅間進出判定部７は、Ａ駅１０とＢ駅２０の駅間に進入した列車が駅間を進出したことを検知する。駅間在線処理部８は、列車が駅間に進入したとき、信号機等を駅間列車在線状態に遷移し、列車が駅間から進出したときに、信号機等を駅間列車なし状態に遷移する。

この電子連動論理部３で、列車が例えばＡ駅１０からＢ駅１０に進行するときの処理を図２のフローチャートと図３の列車の運転状況遷移図を参照して説明する。

図３（ａ）に示すように、列車３０の運転方向がＡ駅１０からＢ駅２０の方向であるとき、電子連動論理部３は、Ａ駅１０に停車している列車３０を出発させる場合、Ａ駅１０の出発信号機１０５Ｒを進行（Ｇ）現示にする（ステップＳ１）。この出発信号機１０５ＲのＧ現示により列車３０はＢ駅２０に向けて進行する（ステップＳ２）。この列車３０が出発信号機１０５Ｒの第１内方軌道回路１３２Ｔに進入して、第１内方軌道回路１３２Ｔで列車３０を検知すると、電子端末部４ａから電子連動処理部３に、Ａ駅１０の出発信号機１０５Ｒの第１内方軌道回路１３２Ｔに列車３０が進入したことを示す列車検知信号を送る（ステップＳ３）。電子連動処理部３の駅間進入判定部６は、送られた列車検知信号を駅間在線処理部８に送る。駅間在線処理部８は、Ａ駅１０の出発信号機１０５Ｒの第１内方軌道回路１３２Ｔに列車３０が進入したこと示す列車検知信号が送られると、Ａ駅１０の出発信号機１０５Ｒを停止（Ｒ）現示にして出発信号機１０５Ｒの閉そく区間の閉そくを開始する（ステップＳ４）。この状態で列車４０が進行し、図３（ｂ）に示すように、列車３０が出発信号機１０５Ｒの第１内方軌道回路１３２Ｔと第２内方軌道回路１０５ＣＴにまたがり、第２内方軌道回路１０５ＣＴで列車３０を検知すると、電子端末部４ａから電子連動処理部３にＡ駅１０の出発信号機１０５Ｒの第２内方軌道回路１０５ＣＴに列車３０が進入したことを示す列車検知信号を送る（ステップＳ５）。電子連動論理部３の駅間進入判定部６は、Ａ駅１０の出発信号機１０５Ｒの第１内方軌道回路１３２Ｔから列車検知信号が送られているときに第２内方軌道回路１０５ＣＴから列車検知信号が送られると、その時点で、列車３０がＡ駅１０とＢ駅２０の駅間に進入したと判定して、駅間進入信号を駅間在線処理部８に送る（ステップＳ６）。駅間在線処理部８は駅間進入信号が送られると、Ａ駅１０の出発信号機１０５Ｒを停止（Ｒ）現示を保持し、図４に示すように、Ａ駅１０の出発信号機１０５ＲとＢ駅２０の場内信号機２０２Ｒの間を１閉そく区間とする出発信号機１０５Ｒの閉そく区間の閉そくを確保する（ステップＳ７）。

この状態で図３（ｃ）に示すように、列車３０がＡ駅１０とＢ駅２０の駅間を進行してＢ駅２０の場内信号機２０２Ｒの第１内方軌道回路２０２ＣＴに進入して、第１内方軌道回路２０２ＣＴで列車３０を検知すると、電子端末部４ｂから電子連動処理部３に、Ｂ駅２０の場内信号機２０２Ｒの第１内方軌道回路２０２ＣＴに列車３０が進入したことを示す列車検知信号を送る（ステップＳ８）。電子連動処理部３の駅間進出判定部７は、駅間在線処理部８で駅間の閉そくを確保しているとき、電子端末部４ｂから送られた場内信号機２０２Ｒの第１内方軌道回路２０２ＣＴの列車検知信号を駅間在線処理部８に送る。駅間在線処理部８は、Ｂ駅２０の場内信号機２０２Ｒの第１内方軌道回路２０２ＣＴに列車３０が進入したことを示す列車検知信号が送られると、図４に示すように、Ａ駅１０の出発信号機１０５ＲとＢ駅２０の場内信号機２０２Ｒの間を１閉そく区間とするＡ駅１０の出発信号機１０５Ｒの閉そく区間の閉そくを確保した状態で、Ｂ駅２０の場内信号機２０２Ｒと出発信号機２０５Ｒとの間を１閉そく区間とする場内信号機２０２Ｒを停止（Ｒ）現示にして場内信号機２０２Ｒの閉そく区間の閉そくを確保して、場内信号機２０２Ｒによる防護を開始する（ステップＳ９）。この状態で列車３０がさらに進行し、図３（ｄ）に示すように、場内信号機２０２Ｒの第２内方軌道回路２２１Ｔに進入して、電子連動論理部３に電子端末部４ｂから第２内方軌道回路２２１Ｔの列車検知信号が送られ（ステップＳ１０）、その後、第１内方軌道回路２０２ＣＴから列車進出の検知信号が送られると（ステップＳ１１）、駅間進出判定部７は、その時点で列車３０が駅間から進出したと判断し、駅間在線処理部８に駅間進出信号を送る（ステップＳ１２）。駅間在線処理部８は、駅間進出信号が送られると、Ａ駅１０の出発信号機１０５Ｒの閉そく区間である駅間の閉そくを解除して駅間列車なし状態に遷移し、Ａ駅１０の出発信号機１０５Ｒによる防護を解除する（ステップＳ１３）。

この処理を列車３０がＡ駅１０からＢ駅２０方向に出発したり、Ｂ駅２０からＡ駅１０方向に出発するたびに繰り返す（ステップＳ１４，Ｓ１〜Ｓ１３）。

このように線区集中電子連動装置は、Ａ駅１０とＢ駅２０及びその駅間を含む線区全体を１つの駅構内とみなして連動処理するから、図４に示すように、Ａ駅１０の出発信号機１０５Ｒの防護区間であるＡ駅１０の出発信号機１０５ＲからＢ駅２０の場内信号機２０２Ｒの第２内方軌道回路２２１Ｔまでの区間と、Ｂ駅２０の場内信号機２０２Ｒの防護区間であるＢ駅２０の場内信号機２０２Ｒから出発信号機２０５Ｒまでの区間に対して、閉そく回線や運転方向リレー回路及び方向てこを不要にして、簡単な論理構成で駅間の列車在線検知と閉そく制御を行うことができる。

前記説明ではＡ駅１０から出発した列車３０がＢ駅２０に到着する場合について説明したが、例えば列車３０の駅間途中折返しのため、Ａ駅１０から出発して駅間に進入した列車３０がＡ駅１０に戻る場合も、列車３０がＡ駅の場内信号機１０５Ｌの第１内方軌道回路１０５ＣＴから第２内方軌道回路１３２Ｔに進入して第１内方軌道回路１０５ＣＴを抜けた時点で、列車３０が駅間から進出したと判断して出発信号機１０５Ｒによる閉そくを解除し、場内信号機１０５Ｌによる閉そくを確保することもできる。

前記説明ではＡ駅１０とＢ駅２０を有する単線区間について説明したが、３駅以上あって複数の駅間を有する場合も、1台の電子連動論理部３により同様に駅間の閉そくを確保することができる。

この発明の線区集中電子連動装置の構成を示すブロック図である。 電子連動論理部の処理を示すフローチャートである。 列車の運転状況を示す運転状況遷移図である。 Ａ駅とＢ駅及び駅間を含む線区の閉そく区間と防護区間を示す模式図である。 従来のＡ駅とＢ駅及び駅間を含む線区の閉そく区間を示す模式図である。

符号の説明

１；線区集中電子連動装置、２；伝送回線、３；電子連動論理部、４；電子端末部、
５；表示制御部、６；駅間進入判定部、７；駅間進出判定部、８；駅間在線処理部、
１０；Ａ駅、２０；Ｂ駅、３０；列車。

Claims (2)

1. 伝送回線を介して接続された電子端末部と電子連動論理部を有し、
   前記電子端末部は、駅間が単線運転となる区間の駅構内に設けられた軌道回路や信号機及び転てつ器等の現場機器の動作状態を取り込み、前記伝送回線を介して前記電子連動論理部に送るとともに、前記電子連動論理部からの制御情報により前記駅構内に設けられた信号機や転てつ器を制御し、
   前記電子連動論理部は、駅間進入判定部と駅間進出判定部及び駅間在線処理部を有し、
   前記駅間進入判定部は、列車を出発させる側の駅から出発した列車が当該駅構内にある出発信号機の第１内方軌道回路と第２内方軌道回路にまたがって列車が駅構内に在線している時点に、列車が駅間の単線運転区間に進入したと判断し、
   前記駅間進出判定部は、駅間の単線運転区間に進出した列車が、列車を進入させる側の駅構内にある場内信号機の第１内方軌道回路に進入した後に第２内方軌道回路に進入して第１内方軌道回路を抜けて列車が駅構内に在線している時点に、列車が駅間の単線運転区間から進出したと判断し、
   前記駅間在線処理部は、前記駅間進入判定部で列車が駅間の単線運転区間に進入したと判断したときから前記駅間進出判定部で列車が駅間の単線運転区間から進出したと判断するまでの間、駅間の単線運転区間の列車在線状態を生成し、生成した列車在線状態を使用して列車が出発した駅の出発信号機と列車が進入する駅の場内信号機との間を１閉そく区間とする出発信号機の閉そくの確保と閉そくの解除を行うことを特徴とする線区集中電子連動装置。
2. 前記駅間進出判定部は、駅間の単線運転区間に進出した列車が駅間途中折返しのため、列車を出発させる側の駅に戻る場合、列車が列車を出発させる側の駅構内にある場内信号機の第１内方軌道回路に進入した後に第２内方軌道回路に進入して第１内方軌道回路を抜けて列車が駅構内に在線している時点に、列車が駅間の単線運転区間から進出したと判断し、
   前記駅間在線処理部は、前記駅間進出判定部で列車が駅間の単線運転区間から進出したと判断したとき、列車を出発させる側の駅の出発信号機の閉そくを解除することを特徴とする請求項１記載の線区集中電子連動装置。

Images