JP4666572B2 - 出発信号機の信号現示予告システム - Google Patents

Description

この発明は、停車場から出発する列車に対して出発の可否を指示する出発信号機の信号現示の変化を予告する出発信号機の信号現示予告システムに関する。

従来の道路交通の予告信号機は、信号機が赤信号又は黄信号に変化する前に、この信号機が赤信号又は黄信号に変化するのを予告する信号灯を備えている（例えば、特許文献１参照）。このような従来の道路交通の予告信号機では、交差点の赤信号機や黄信号機に信号灯を取り付けたり、踏み切りの信号機に信号灯を取り付けたりして、信号機が赤信号や黄信号に変化する前に信号機の変化をこの信号灯を点滅させて、横断歩道を横断する歩行者や踏切を渡る歩行者などに予告している。このような従来の道路交通の予告信号機は、赤信号への変化を歩行者などに予告することによって、横断歩道を横断中に信号機が突然赤信号に変わり、歩行者が慌てて事故を起こすのを防止している。

特開2001-273592号公報

一般に、停車場から列車が出発するときには、この列車が出発時刻から逆算した発車ベルを鳴らすべき時刻に達しているか否かを車掌が確認した後に、この列車に対する出発反応標識が進行を指示する信号を現示しているか否かを車掌が確認している。次に、発車ベルを車掌が操作して鳴動させ乗客の安全を確認した後に、車掌スイッチを車掌が操作して列車のドアを閉めている。しかし、乗客が列車に駆け込み乗車する場合などには、車掌が乗客の安全を再確認して車掌スイッチを操作し列車のドアを再開閉する必要がある。その結果、このような駆け込み乗車が無駄な時間となり列車の停止時間が長くなるため、この列車に対する出発信号機が出発を指示していても列車を直ちに発車させることができず、列車の出発時刻が遅延し安定輸送上の障害になるという問題があった。特に、緩行列車が待避線に待避し特急列車が優先的に本線を通過するような場合であって、特急列車が遅延しているようなときには、特急列車が通過した後に緩行列車が発車するまでの時間が正常時と同様にかかり、ダイヤがなかなか回復しないという問題があった。

この発明の課題は、出発信号機の信号現示が停止信号以外の信号に変化してから列車が発車するまでの時間を短縮することができる出発信号機の信号現示予告システムを提供することである。

この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項１の発明は、停車場（２）から出発する列車（３ｂ）に対して出発の可否を指示する出発信号機（６ｂ）の信号現示の変化を予告する出発信号機の信号現示予告システムであって、先行列車（３ａ）が進出した閉そく区間（ＥＴ）への後続列車（３ｂ）の進入を指示する前記出発信号機の信号現示が停止信号から停止信号以外の信号に変化する前に、この出発信号機の信号現示の変化を予告する予告装置（８ａ）と、前記出発信号機の信号現示の変化を予告する予告時間（Ｔ ₁₁ ；Ｔ ₂₁ ）を記憶する予告時間記憶装置（８ｃ）と、前記先行列車の速度を演算する速度演算装置（８ｅ）と、前記先行列車の速度に基づいて、この先行列車が所定の地点を通過した時（ｔ ₁₂ ；ｔ ₂₁ ）から前記閉そく区間を進出するまでの予測時間（ｔ ₁₂ 〜ｔ ₁₄ ；ｔ ₂₁ 〜ｔ ₂₃ ）を演算する通過時刻予測演算装置（８ｆ）とを備え、前記予告装置は、前記先行列車が前記所定の地点を通過した時（ｔ ₁₂ ；ｔ ₂₁ ）から所定時間（Ｔ ₁₃ ；Ｔ ₂₃ ）経過後に、前記出発信号機の信号現示が変化するのを予告し、前記所定時間は、前記先行列車が前記閉そく区間を進出してから前記出発信号機の信号現示が変化するまでに要する時間（ｔ ₁₄ 〜ｔ ₁₇ ；ｔ ₂₃ 〜ｔ ₂₆ ）と前記予測時間とを合計した待ち時間（Ｔ ₁₂ ；Ｔ ₂₂ ）から前記予告時間を減算した時間であることを特徴とする出発信号機の信号現示予告システム（８）である。

請求項２の発明は、請求項１に記載の出発信号機の信号現示予告システムにおいて、前記後続列車は、前記停車場の待避線（１ｂ）で待避する待避列車（３ｂ）であり、前記先行列車は、前記停車場の本線（１ａ）を走行する優等列車（３ａ）であることを特徴とする出発信号機の信号現示予告システムである。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の出発信号機の信号現示予告システムにおいて、前記予告時間は、少なくとも、前記後続列車の乗務員が安全を確認して、この後続列車の戸閉め操作をするために必要な時間であることを特徴とする出発信号機の信号現示予告システムである。

請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の出発信号機の信号現示予告システムにおいて、前記予告装置は、前記出発信号機の信号現示が停止信号から停止信号以外の信号に変化するのを乗務員に知らせる出発反応標識であり、前記出発反応標識は、前記出発信号機の信号現示の変化を予告することを特徴とする出発信号機の信号現示予告システムである。

この発明によると、出発信号機の信号現示が停止信号以外の信号に変化してから列車が発車するまでの時間を短縮することができる。

（第１実施形態）
以下、図面を参照して、この発明の第１実施形態について詳しく説明する。
図１は、この発明の第１実施形態に係る出発信号機の信号現示予告システムを備える駅装置の構成図である。以下では、緩行列車が本線から待避線に待避した後に優等列車が本線を通過し、その後に緩行列車が待避線から本線に発車する場合を例に挙げて説明する。

図１に示す軌道１は、列車３ａ，３ｂが走行する通路（線路）であり、列車３ａ，３ｂを運転する際に常用する本線１ａと、列車３ａ，３ｂを運転する際に常用しない側線１ｂとから構成されている。駅２は、旅客の乗降のために使用される停車場である。駅２は、例えば、待避列車が側線（待避線）１ｂに待避している間に優等列車が本線１ａを通過可能であり、線路網の始端と終端以外の中間にある中間駅である。列車３ａ，３ｂは、電車や気動車などの鉄道車両であり、例えば、列車３ａは本線１ａを走行する特急列車などの優等列車（先行列車）であり、列車３ｂは側線１ｂで待避する緩行列車などの待避列車（後続列車）である。転てつ機４ａ，４ｂは、一つの線路を二つ以上の線路に分ける分岐器を転換及び鎖錠する装置であり、列車３ａ，３ｂの進行方向を上り方としたときに、転てつ機４ａは駅２の下り方に敷設されており、転てつ機４ｂは駅２の上り方に敷設されている。

区間ＡＴ〜ＦＴは、１列車のみが占有を許可される区間である。ここで、閉そくとは、列車３ａ，３ｂの衝突を防止するために、一定の区間ＡＴ〜ＦＴに１列車のみを占有させ、他の列車がその区間に進入することを禁止することをいう。区間ＡＴ〜ＦＴは、軌道１を構成する左右のレールを電気回路の一部として利用しており、列車３ａ，３ｂが進入して車軸が左右のレールを短絡し電流の流れが変化することによって列車３ａ，３ｂの有無を検知する軌道回路をそれぞれ構成している。区間ＡＴは、場内信号機５が防護する区間の外方（列車３ａ，３ｂから見て場内信号機５が見える方向）の軌道回路であり、区間ＢＴは場内信号機５が防護する区間の内方の軌道回路である。区間ＣＴは、出発信号機６ｂが防護する区間の外方（列車３ａから見て出発信号機６ｂが見える方向）の軌道回路であり、区間ＤＴは出発信号機６ａが防護する区間の外方（列車３ｂから見て出発信号機６ａが見える方向）の軌道回路である。区間ＥＴは、出発信号機６ａ，６ｂが防護する区間の内方であって、閉そく信号機７が防護する区間の外方（列車３ａ，３ｂから見て閉そく信号機７が見える方向）の軌道回路である。区間ＦＴは、閉そく信号機７が防護する区間の内方の軌道回路である。区間ＡＴ，ＦＴは、閉そく区間であり、区間ＢＴ，ＣＴは列車３ｂの進路を構成し、区間ＢＴ，ＤＴは列車３ａの進路を構成する。

場内信号機５は、駅２に進入する列車３ａ，３ｂに対して信号現示する主信号機である。ここで、信号現示とは、信号が示す符号の意味であり、３現示の場合には停止信号（赤）、注意信号（黄）及び進行信号（青）の３種類が存在する。場内信号機５は、例えば、本線１ａ（区間ＤＴ）に進入する列車３ａに進入の可否を指示するとともに、側線１ｂ（区間ＣＴ）に進入する列車３ｂに進入の可否を指示する。場内信号機５は、駅２の内外（区間ＡＴと区間ＢＴ）の境界を表しており、図１に示すように駅２への到着線が複数存在するときには、本線１ａ側が上位置に側線１ｂ側が下位置にそれぞれ設置されている。

出発信号機６ａ，６ｂは、駅２から出発する列車３ａ，３ｂに対して信号現示する主信号機である。例えば、出発信号機６ａは列車３ａに対して出発の可否を指示し、出発信号機６ｂは列車３ｂに対して出発の可否を指示する。出発信号機６ａ，６ｂは、列車３ａ，３ｂの停止する限界（区間ＣＴ，ＤＴと区間ＥＴとの境界）を示しており、列車３ａ，３ｂの停止位置の前方（上り方）に設置されている。出発信号機６ａ，６ｂは、図１に示すように駅２の出発線が複数存在するときには、本線１ａ側が上位に設置されており側線１ｂ側が下位に設置されている。

閉そく信号機７は、区間ＦＴに進入する列車３ａ，３ｂに対して信号現示する信号機であり、例えば、区間ＦＴへの進入の可否及び制限速度を指示する。閉そく信号機７は、区間ＦＴの入口に設置されており、列車３ａ，３ｂの先頭が区間ＦＴに進入したときに自動的に停止を指示し、列車３ａ，３ｂの後尾が区間ＦＴを進出すると進行を指示する。

信号現示予告システム８は、出発信号機６ｂの信号現示の変化を予告するシステムである。信号現示予告システム８は、予告装置８ａと、予告時間設定装置８ｂと、予告時間記憶装置８ｃと、経過時間計測装置８ｄと、列車速度演算装置８ｅと、通過時刻予測演算装置８ｆなどを備えている。信号現示予告システム８は、例えば、側線１ｂに列車３ｂが待避して本線１ａ上を列車３ａが通過するときに、出発信号機６ｂの信号現示が停止信号以外に変化する数十秒前にこの出発信号機６ｂの信号現示の変化を予告する。

予告装置８ａは、出発信号機６ｂの信号現示が停止信号から停止信号以外の信号（例えば、３現示の場合には停止信号から注意信号又は進行信号）に変化する前に、この出発信号機６ｂの信号現示の変化を予告する。予告装置８ａは、列車３ａが所定の地点を通過した時から所定時間経過後に、列車３ｂに対する出発信号機６ｂの信号現示が停止信号から停止以外の信号に変化するのを予告する。ここで、所定の地点を通過した時とは、例えば、列車３ａの後尾が区間ＤＴに進入した時などである。

予告装置８ａは、出発信号機６ｂの信号現示の変化を予告する装置である。予告装置８ａは、出発信号機６ｂの信号現示が停止信号から停止信号以外の信号に変化するのを乗務員に知らせる出発反応標識などが利用される。ここで、出発反応標識は、車掌から出発信号機６ｂの見通しが困難であるときに、駅ホームの上方などに設置される標識である。出発反応標識は、出発信号機６ｂが停止信号を現示しているときには消灯し、出発信号機６ｂが停止信号以外の信号を現示しているときには点灯する。出発反応標識は、例えば、出発準備時間中に点滅を繰り返し出発信号機６ｂの信号現示の変化を予告する。

予告時間設定装置８ｂは、予告時間の長さを任意の長さに設定するための装置である。ここで、予告時間とは、例えば、列車３ｂの乗務員が安全を確認してこの列車３ｂの戸閉め操作をするために必要な時間であり、予告装置８ａが出発反応標識である場合にはこの出発反応標識の点滅を繰り返す時間である。予告時間設定装置８ｂは、予告時間を手動で設定する入力装置などを備えている。予告時間記憶装置８ｃは、予告時間設定装置８ｂが設定した予告時間を記憶する装置である。

経過時間計測装置８ｄは、列車３ａが所定の地点を通過してからの経過時間を計測する装置である。経過時間計測装置８ｄは、例えば、列車３ａの後尾が区間ＢＴを進出してから次の区間ＤＴを進出するまでの実際の通過時間を計測したり、列車３ａの後尾が区間ＤＴを進出してからの経過時間を計測したりする。

列車速度演算装置８ｅは、列車３ａの速度を演算する装置である。列車速度演算装置８ｅは、例えば、区間ＤＴの長さが既知であるため、経過時間計測装置８ｄが計測した実際の通過時間によって、固定長であるこの区間ＤＴの長さを除算して列車３ａの速度を演算する。

通過時刻予測演算装置８ｆは、列車３ａが所定の地点を通過する予定時刻を予測演算する装置である。通過時間予測演算装置８ｆは、例えば、列車３ａの走行条件などから列車３ａの後尾が区間ＥＴから進出する予定時刻を予測演算する。

連動装置９は、駅２の種々の装置が一定条件下で動作するようにこれらの装置を連動させる装置である。連動装置９は、例えば、列車３ａ，３ｂの進行方向を振り分けるために転てつ機４ａ，４ｂを転換して進路を設定したり、場内信号機５の信号現示を進行信号に変化させたり、列車３ａの通過が完了するまで転てつ機４ａ，４ｂが転換動作をしないようにしたりする。連動装置９には、場内信号機５と、出発信号機６ａ，６ｂと、転てつ機４ａ，４ｂなどが電気的に接続されている。連動装置９は、通常の線区ではATC(自動列車制御装置(Automatic Train Control))などの一部の方式を除き、場内信号機５、出発信号機６ａ，６ｂ及び転てつ機４ａ，４ｂなどを駅２の信号扱所などで集中制御している。連動装置９は、駅２構内の区間ＢＴ〜ＥＴに列車３ａ，３ｂが存在するか否かの存線情報を集中的に管理しており、駅２構内の場内信号機５及び出発信号機６ａ，６ｂの信号現示や転てつ機４ａ，４ｂの転換動作などを連動させて進路制御する。

制御装置１０は、連動装置９を制御する装置である。制御装置１０は、例えば、列車３ａ，３ｂ毎に駅２の進入、進出、進路、着発時刻及び待避の有無などの条件をプログラム化して記憶しており、列車３ａ，３ｂの進路を所定のパターンに従って自動的に設定するPRC制御装置（プログラム進路制御装置(Programmed Route Control))や、駅２の多数の信号設備を遠隔制御するCTC制御装置（列車集中制御装置(Centralized Traffic Control))などである。制御装置１０には、信号現示予告システム８と連動装置９などが電気的に接続されており、制御装置１０はこれらを駅２構内の列車集中制御所などで列車３ａ，３ｂの進路が構成されるように集中制御（進路制御要求）する。

次に、この発明の第１実施形態に係る出発信号機の信号現示予告システムの動作を説明する。
図２は、この発明の第１実施形態に係る出発信号機の信号現示予告システムの動作を説明するためのフローチャートである。図３は、この発明の第１実施形態に係る出発信号機の信号現示予告システムの動作を説明するためのタイミングチャートである。以下では、連動装置９の動作を中心として説明する。

ステップ（以下、Ｓという）１００において、区間ＣＴに列車３ｂが存在するか否かを連動装置９が判断する。図１に示す制御装置１０が連動装置９に進路要求して連動装置９が転てつ機４ｂを動作制御すると、転てつ機４ｂが分岐器を定位側（本線１ａ側に開通した状態）から反位側（側線１ｂ側に開通した状態）に転換して、場内信号機５の信号現示が側線１ｂへの進行を指示する。このため、列車３ｂがＡ₁方向に進行して本線１ａから側線１ｂに進入し、出発信号機６ｂの手前の停止位置で停止する。その結果、区間ＣＴの在線情報が連動装置９に入力して、区間ＣＴに列車３ｂが存在すると連動装置９が判断する。

Ｓ１０１において、区間ＢＴから列車３ａが進出したか否かを連動装置９が判断する。区間ＣＴに列車３ｂが存在すると、制御装置１０が連動装置９に進路要求して連動装置９が転てつ機４ｂを動作制御する。その結果、転てつ機４ｂが分岐器を反位側から定位側に転換して、場内信号機５の信号現示が本線１ａへの進行を指示し、列車３ｂが側線１ｂに待避し列車３ａがＢ方向に進行して本線１ａを通過する。図３に示す時刻ｔ₁₁において、列車３ａの後尾が区間ＢＴから進出すると区間ＢＴの存線情報が連動装置９に入力して、区間ＢＴから列車３ａが完全に進出したと連動装置９が判断する。区間ＢＴから列車３ａの後尾が進出したときにはＳ１０２に進み、区間ＢＴから列車３ａの後尾が進出していないときにはＳ１０１の判断を繰り返す。

Ｓ１０２において、経過時間計測装置８ｄが経過時間の計測を開始する。時刻ｔ₁₁において、区間ＢＴから列車３ａの後尾が進出したと連動装置９が判断すると、経過時間計測装置８ｄが計測を開始して列車３ａの後尾が区間ＢＴから進出した時からの経過時間を経過時間計測装置８ｄが計測する。

Ｓ１０３において、区間ＤＴから列車３ａの後尾が進出したか否かを連動装置９が判断する。図３に示す時刻ｔ₁₂において、図１に示す列車３ａがＢ方向に進行してこの列車３ｂの後尾が区間ＤＴから進出して区間ＥＴに進入する。その結果、区間ＤＴの列車３ａの在線情報が連動装置９に入力し、図１に示す区間ＤＴから列車３ａが完全に抜け出し区間ＥＴに列車３ａが完全に進入したと連動装置９が判断する。区間ＤＴから列車３ａの後尾が進出したときにはＳ１０４に進み、区間ＤＴから列車３ａの後尾が進出していないときにはＳ１０２に戻り経過時間の計測を継続する。

Ｓ１０４において、列車速度演算装置８ｅが列車３ａの速度を演算する。図１に示す区間ＤＴの長さが既知である。このため、列車３ａの後尾が区間ＢＴから進出して区間ＤＴから進出するまでの通過時間（時刻ｔ₁₁〜時刻ｔ₁₂)を経過時間計測装置８ｄが計測し、固定長であるこの区間ＤＴの長さをこの通過時間によって列車速度演算装置８ｅが除算して列車３ａの速度を演算する。

Ｓ１０５において、区間ＥＴから列車３ａの後尾が進出する予定時刻ｔ₁₄を通過時刻予測演算装置８ｆが予測演算する。区間ＥＴの長さが既知であるため、列車速度演算装置８ｅが演算した列車３ａの速度によって、固定長であるこの区間ＥＴの長さを通過時刻予測演算装置８ｆが除算する。その結果、列車３ａの後尾が区間ＥＴから進出する図３に示す予定時刻ｔ₁₄を通過時刻予測演算装置８ｆが予測演算する。

Ｓ１０６において、予告時刻ｔ₁₃に到達したか否かを制御装置１０が判断する。図３に示す予告時間Ｔ₁₁を予告時間記憶装置８ｃから制御装置１０が読み出し、待ち時間Ｔ₁₂から予告時間Ｔ₁₁を減算して予告開始時間Ｔ₁₃を制御装置１０が演算する。次に、経過時間計測装置８ｄによって計測された列車３ａの後尾が区間ＤＴから進出した時刻ｔ₁₂に、この予告開始時間Ｔ₁₃を制御装置１０が加算して予告時刻ｔ₁₃を演算し、経過時間計測装置８ｄが計測した経過時間がこの予告時刻ｔ₁₃に到達したか否かを制御装置１０が判断する。経過時間が予告時刻ｔ₁₃に到達した場合にはＳ１０７に進み、経過時間が予告時刻ｔ₁₃に到達していない場合にはＳ１０６の判断を繰り返す。

ここで、図３に示す予告時間Ｔ₁₁は、出発信号機６ｂの信号現示が実際に停止信号以外の信号に変化するまでこの出発信号機６ｂの信号現示の変化を列車３ｂに予告する出発準備時間である。予告時間Ｔ₁₁は、予告時間設定装置８ｂによって駅毎に任意の時間に設定されており、出発信号機６ｂの信号現示が停止信号から停止信号以外の信号に変化するのを予告装置８ａが予告する時間である。予告時間Ｔ₁₁は、例えば、車掌が発車ベルを操作して発車ベルを鳴動させ、車掌が乗客の安全を確認して、列車３ｂの戸閉め操作をするまでに必要な時間（通常30秒程度）である。

図３に示す待ち時間Ｔ₁₂は、列車３ａの後尾が区間ＤＴから進出した時刻ｔ₁₂から、出発信号機６ｂの信号現示が停止以外の信号に変化する時刻ｔ₁₇までの時間である。この待ち時間Ｔ₁₂は、列車３ａの後尾が区間ＤＴから進出して区間ＥＴを抜けるまでの予測時間(時刻ｔ₁₂〜ｔ₁₄）と、制御装置１０から連動装置９に進路要求するまでの時間(時刻ｔ₁₄〜ｔ₁₅で通常2〜5秒程度)と、転てつ機４ａの転換動作に要する時間及び出発信号機６ｂの信号現示に要する時間(時刻ｔ₁₅〜ｔ₁₇で通常10秒程度)との合計時間から、区間ＥＴの在線確定及び予告装置８ａの予告動作の処理時間(20秒程度)などを減算した時間である。実際に列車３ａの後尾が区間ＤＴ，ＥＴから進出したり、予告装置８ａが制御装置１０から予告動作を指令されたりしても、区間ＤＴ，ＥＴの在線情報を連動装置９及び制御装置１０などが受け取ったり、予告装置８ａが予告動作したりするまでには若干の遅れ時間がある。このため、合計時間からこれらの処理時間を減算して補正することが必要になる。予告開始時間Ｔ₁₃は、待ち時間Ｔ₁₂から予告時間Ｔ₁₁を減算した時間であり予告タイミングを表す。

Ｓ１０７において、出発信号機６ｂの信号現示の変化を予告装置８ａが予告する。例えば、出発反応標識を予告装置８ａとして利用する場合には、図３に示す予告時間Ｔ₁₁内で出発反応標識が点滅を繰り返して、出発信号機６ｂの信号現示が停止信号以外の信号に変化するのを出発反応標識が予告する。このため、車掌が発車ベルを操作して発車ベルを鳴動させ、乗客の安全を確認してから車掌スイッチを車掌が操作して列車３ｂのドアを閉める。

Ｓ１０８において、制御装置１０が連動装置９に進路要求する。図１に示す区間ＦＴに列車３ａが完全に進入したと連動装置９が判断したときには、図３に示す時刻ｔ₁₅において制御装置１０が連動装置９に進路要求をする。

Ｓ１０９において、転てつ機４ｂが転換動作する。制御装置１０が連動装置９に進路要求すると、図３に示す時刻ｔ₁₆において、図１に示す転てつ機４ｂを連動装置９が転換動作させて、転てつ機４ｂが定位側から反位側に転換動作を開始する。

Ｓ１１０において、出発信号機６ｂの信号現示が変化する。転てつ機４ｂが転換動作を完了すると、図３に示す時刻ｔ₁₇において、図１に示す出発信号機６ｂを連動装置９が信号現示させて、出発信号機６ｂの信号現示が停止信号から停止信号以外の出発信号又は注意信号に変化し、予告装置８ａが予告動作を終了する。その結果、列車３ｂが駅２から発車して列車３ｂがＡ₂方向に進行し、側線１ｂから本線１ａに進入する。

この発明の第１実施形態に係る出発信号機の信号現示予告システムには、以下に記載するような効果がある。
(1) この第１実施形態では、出発信号機６ｂの信号現示が停止信号から停止信号以外の信号に変化する前に、この出発信号機６ｂの信号現示の変化を予告装置８ａが予告する。このため、出発信号機６ｂの信号現示が変化してから列車３ｂが発車するまでの時間を短縮することができる。

(2) この第１実施形態では、駅２の側線１ｂで待避する列車３ｂが緩行列車などの後続列車であり、駅２の本線１ａを走行する列車３ａが特急列車などの先行列車である。その結果、出発信号機６ｂの信号現示の変化を予測することを前提として列車ダイヤを組むことによって、特急列車が通過した後に緩行列車が発車するまでの間隔を短く設定することができ、到達時間を短縮化することができる。

(3) この第１実施形態では、先行列車が所定の地点を通過した時から予告開始時間Ｔ₁₁経過後に、後続列車に対する出発信号機６ｂの信号現示が停止信号から停止信号以外の信号に変化するのを予告装置８ａが予告する。このため、例えば、図１に示す列車３ｂの後尾が区間ＥＴから進出した時から数秒間経過後に、出発信号機６ｂの信号現示の変化を予告装置８ａが予告することによって、列車３ｂが発車するまでの時間を短縮することができる。

(4) この第１実施形態では、列車３ａの後尾が区間ＤＴから進出して出発信号機６ｂの信号現示が停止信号以外の信号に変化するまでの待ち時間Ｔ₁₂から、出発信号機６ｂの信号現示の変化を予告してこの出発信号機６ｂの信号現示が実際に停止信号以外の信号に変化するまでの予告時間Ｔ₁₁を減算した時間が予告開始時間Ｔ₁₃である。このため、出発信号機６ｂの信号現示が停止信号以外の信号に変化することを最適なタイミングで予告することができる。

(5) この第１実施形態では、少なくとも列車３ｂの車掌が安全を確認して、この列車３ｂの戸閉め操作をするために必要な時間が予告時間Ｔ₁₁である。その結果、予告時間Ｔ₁₁内で車掌がドア扱いを行なうことができるため、出発信号機６ｂの信号現示が停止信号以外の信号に変化してから列車３ｂを発車させるまでの時間を短縮することができる。

(6) この第１実施形態では、出発信号機６ｂの信号現示の変化を出発反応標識が予告する。このため、出発反応標識のような既存の駅設備を利用することによってこの出発反応標識に予告機能を付与し、列車３ｂが発車するまでの時間を簡単な設備によって低コストで短縮することができる。

（第２実施形態）
図４は、この発明の第２実施形態に係る出発信号機の信号現示予告システムを備える駅装置及び中央装置の構成図である。以下では、図１に示す部分と同一の部分については、同一の番号を付して詳細な説明を省略する。
図４に示す信号現示予告システム８は、予告装置８ａと、予告時間設定装置８ｂと、予告時間記憶装置８ｃと、経過時間計測装置８ｄなどを備えている。中央制御装置１１は、駅２の制御装置１０を制御するこの制御装置１０の上位の制御装置である。中央制御装置１１は、例えば、路線の各駅の制御装置を中央制御所で集中して遠隔制御するCTC制御装置（列車集中制御装置）などである。中央制御装置１１には、閉そく信号機７などが電気的に接続されており、隣接する駅間の区間ＡＴ，ＦＴなどの在線情報が入力する。

次に、この発明の第２実施形態に係る信号現示予告システムの動作を説明する。図５は、この発明の第２実施形態に係る出発信号機の信号現示予告システムの動作を説明するためのフローチャートである。図６は、この発明の第２実施形態に係る出発信号機の信号現示予告システムの動作を説明するためのタイミングチャートである。

図５に示すＳ２００において、区間ＦＴに列車３ａの先頭が進入したか否かを連動装置９が判断する。列車３ｂが側線１ｂに待避すると、列車３ａがＢ方向に進行して本線１ａを通過する。図６に示す時刻ｔ₂₁において、列車３ａの先頭が区間ＦＴに進入すると、区間ＦＴの存線情報が中央制御装置１１に入力して、区間ＦＴに列車３ａの先頭が進入したと連動装置９が判断する。区間ＦＴに列車３ａの先頭が進入したときにはＳ２０１に進み、区間ＦＴに列車３ａの先頭が進入していないときにはＳ２００の判断を繰り返す。

Ｓ２０１において、経過時間計測装置８ｄが経過時間の計測を開始する。時刻ｔ₂₁において、区間ＦＴに列車３ａの先頭が進入したと連動装置９が判断すると、経過時間計測装置８ｄが計測を開始して列車３ａの先頭が区間ＦＴに進入した時刻ｔ₂₁からの経過時間を経過時間計測装置８ｄが計測する。

Ｓ２０２において、予告時刻ｔ₂₄に到達したか否かを制御装置１０が判断する。図３に示す予告時間Ｔ₂₁を予告時間記憶装置８ｃから制御装置１０が読み出し、待ち時間Ｔ₂₂から予告時間Ｔ₂₁を減算して予告開始時間Ｔ₂₃を制御装置１０が演算する。次に、経過時間計測装置８ｄが経過時間の計測を開始した時刻ｔ₂₁にこの予告開始時間Ｔ₂₃を制御装置１０が加算して予告時刻ｔ₂₄を演算し、経過時間計測装置８ｄが計測した経過時間がこの予告時刻ｔ₂₄に到達したか否かを制御装置１０が判断する。経過時間が予告時刻ｔ₂₄に到達した場合にはＳ２０３に進み、経過時間が予告時刻ｔ₂₄に到達していない場合にはＳ２０２の判断を繰り返す。

ここで、図６に示す待ち時間Ｔ₂₂は、列車３ａの先頭が区間ＦＴに進入した時刻ｔ₂₁から、出発信号機６ｂの信号現示が停止以外の信号に変化する時刻ｔ₂₆までの時間である。この待ち時間Ｔ₂₂は、列車３ａの先頭が区間ＦＴに進入してから列車３ｂの後尾が区間ＥＴを抜けるまでの時間(時刻ｔ₂₁〜ｔ₂₂）と、制御装置１０から連動装置９に進路要求するまでの時間(時刻ｔ₂₂〜ｔ₂₃で通常2〜5秒程度)と、転てつ機４ａの転換動作に要する時間及び出発信号機６ｂの信号現示に要する時間(時刻ｔ₂₃〜ｔ₂₆で通常10秒程度)との合計時間から、区間ＦＴの在線確定及び予告装置８ａの予告動作の処理時間(20秒程度)を減算した時間である。

図５に示すＳ２０３において、出発信号機６ｂの信号現示の変化を予告装置８ａが予告する。時刻ｔ₂₂において、例えば、出発反応標識を予告装置８ａとして利用する場合には、出発反応標識が点滅を繰り返して出発信号機６ｂの信号現示が停止信号以外の信号に変化するのを出発反応標識が予告する。

Ｓ２０４において、区間ＥＴから列車３ａの後尾が進出したか否かを連動装置９が判断する。時刻ｔ₂₃において、列車３ｂの後尾が区間ＥＴから進出して区間ＦＴに進入する。その結果、区間ＥＴの列車３ａの在線情報が中央制御装置１１に入力し、区間ＥＴから列車３ａが完全に抜け出し区間ＦＴに列車３ａが完全に進入したと連動装置９が判断する。区間ＥＴから列車３ａの後尾が進出したときにはＳ２０５に進み、区間ＥＴから列車３ａの後尾が進出していないときにはＳ２０４の判断を繰り返す。

Ｓ２０５において、制御装置１０が連動装置９に進路要求する。区間ＦＴに列車３ａが完全に進入したと連動装置９が判断したときには、時刻ｔ₂₄において制御装置１０が連動装置９に進路要求をする。

Ｓ２０６において、転てつ機４ｂが転換動作する。制御装置１０が連動装置９に進路要求すると、図６に示す時刻ｔ₂₅において、図４に示す転てつ機４ｂを連動装置９が転換動作させて、転てつ機４ｂが定位側から反位側に転換動作を開始する。

Ｓ２０７において、出発信号機６ｂが信号現示する。転てつ機４ｂが転換動作を完了すると、図６に示す時刻ｔ₂₆において、図４に示す出発信号機６ｂを連動装置９が信号現示させて、出発信号機６ｂの信号現示が停止信号から停止信号以外の出発信号又は注意信号に変化し、予告装置８ａが予告動作を終了する。

この発明の第２実施形態に係る出発信号機の信号現示予告システムでは、第１実施形態の効果に加えて、隣接する駅間の区間ＦＴの在線情報を利用して、出発信号機６ｂの信号現示が変化してから列車３ｂが発車するまでの時間を短縮することができる。

（第３実施形態）
図７は、この発明の第３実施形態に係る出発信号機の信号現示予告システムを備える駅装置の構成図である。図８は、この発明の第３実施形態に係る出発信号機の信号現示予告システムの動作を説明するためのフローチャートである。図６は、この発明の第３実施形態に係る出発信号機の信号現示予告システムの動作を説明するためのタイミングチャートである。以下では、図５に示す処理と同一の処理については詳細な説明を省略する。

Ｓ３００において、区間ＦＴに列車３ａの先頭が進入したか否かを連動装置９が判断(時刻ｔ₃₁）する。Ｓ３０１において、出発信号機６ｂの信号現示の変化を予告装置８ａが予告(時刻ｔ₃₂）する。例えば、列車３ａの先頭が区間ＦＴに進入した直後に、出発反応標識が予告時間Ｔ₃₁内に点滅を繰り返して出発信号機６ｂの信号現示が停止信号以外の信号に変化するのを出発反応標識が予告する。Ｓ３０２において区間ＥＴを列車３ａの後尾が進出したか否かを連動装置９が判断(時刻ｔ₃₃）し、Ｓ３０３において制御装置１０が連動装置９に進路要求(時刻ｔ₃₄）し、Ｓ３０４において転てつ機４ｂが転換動作(時刻ｔ₃₅）し、Ｓ３０５において出発信号機６ｂが信号現示(時刻ｔ₃₆）する。

この第３実施形態に係る出発信号機に信号現示予告システムには、第１実施形態及び第２実施形態の効果に加えて以下に記載するような効果がある。この第３実施形態では、先行列車が所定の地点を通過した直後に、後続列車に対する出発信号機６ｂの信号現示が停止信号から停止信号以外の信号に変化するのを予告装置８ａが予告する。このため、図１に示すように、信号現示予告システム８の構成が簡単になり、出発反応標識のような既存の設備を利用するだけで、出発信号機６ｂの信号現示の変化を簡単に予告することができる。

（他の実施形態）
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、停車場として駅２を例に挙げて説明したが、信号所などについてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、単線区間を例に挙げて説明したが、複線区間や複々線区間についてもこの発明を適用することができる。さらに、この実施形態では、緩行列車が側線１ｂに待避して優等列車が本線１ａを通過する追い越しの場合を例に挙げて説明したがこれに限定するものではない。例えば、優等列車が本線１ａで停車してから緩行列車よりも先に発車する場合や、中間駅、始発駅、終着駅で後続列車が待避することなく、先行列車の後にこの後続列車が発車する場合などについてもこの発明を適用することができる。

(2) この実施形態では、出発反応標識を予告装置８ａとして利用する場合を例に挙げて説明したがこれに限定するものではなく、文字や図形などを表示する表示装置や、音声を発生する音声発生装置などを予告装置８ａとして利用することもできる。例えば、列車３ｂを発車させる前に列車３ｂの発車を乗客に知らせる発車ベルなどを利用することもできる。この場合には、列車３ａが区間ＦＴに進入した時に鳴動させて出発信号機６ｂの信号現示の変化を予告することもできる。ここで、発車ベルは、一般に、列車３ｂの車掌の乗車位置から至近距離の駅ホームに設置されており、車掌によってON/OFF操作されるスイッチである。また、この実施形態では、駅ホームに設置した予告装置８ａによって列車３ｂの車掌に予告しているが、予告装置８ａを列車内に設置して制御装置１０から無線などの通信手段によって予告したり、車掌常務省略列車（ワンマン運転）の場合には運転士に予告したりすることもできる。

(3) この第１実施形態では、列車３ａの速度を列車速度演算装置８ｅによって演算しているが列車３ａの加速度も演算することができる。この場合には、列車３ａの後尾が区間ＥＴから進出する予定時刻ｔ₁₃を高精度に予測演算することができる。また、この第１実施形態では、列車３ａの後尾が区間ＢＴから進出して、列車３ａの後尾が区間ＤＴから進出するまでの時間を経過時間計測装置８ｄによって測定しているがこれに限定するものではない。例えば、固定値である列車３ａの長さ（編成長）から列車３ａの速度を演算することもできる。

(4) この第１実施形態では、列車３ａの後尾が区間ＢＴから進出する時刻ｔ₁₁から予告開始時間Ｔ₁₁経過後に予告しているがこれに限定するものではない。例えば、列車３ａの後尾が区間ＤＴから進出した直後に予告を開始することもできる。同様に、列車３ａの後尾が区間ＤＴ又は区間ＥＴから進出した時や、列車３ａの先頭が区間ＤＴ又は区間ＥＴに進入した時などから所定時間経過後に予告を開始したりすることもできる。また、この第１実施形態〜第３実施形態では、区間ＡＴ〜ＦＴの在線情報から列車３ａの通過を検出しているがこれに限定するものではない。例えば、列車の通過を検出するセンサなどを本線１ａに沿って所定の地点に設置して列車３ａの通過を検出したり、ATS(自動列車停止装置(Automatic Train Stop))の車上子が所定の地点に設置された地上子を通過したことを検出したりすることもできる。さらに、この第１実施形態〜第３実施形態では、出発信号機６ｂの信号現示が変化してから列車３ｂを出発させているが、出発信号機６ｂの信号現示が変化する前の予告時間Ｔ₁₁，Ｔ₂₁，Ｔ₃₁内に誤って列車３ｂを発車させた場合には、列車３ｂの運転操作（ノッチ扱い）を強制的にオフにすることもできる。

この発明の第１実施形態に係る出発信号機の信号現示予告システムを備える駅装置の構成図である。 この発明の第１実施形態に係る出発信号機の信号現示予告システムの動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の第１実施形態に係る出発信号機の信号現示予告システムの動作を説明するためのタイミングチャートである。 この発明の第２実施形態に係る出発信号機の信号現示予告システムを備える駅装置及び中央装置の構成図である。 この発明の第２実施形態に係る出発信号機の信号現示予告システムの動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の第２実施形態に係る出発信号機の信号現示予告システムの動作を説明するためのタイミングチャートである。 この発明の第３実施形態に係る出発信号機の信号現示予告システムを備える駅装置の構成図である。 この発明の第３実施形態に係る出発信号機の信号現示予告システムの動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の第３実施形態に係る出発信号機の信号現示予告システムの動作を説明するためのタイミングチャートである。

符号の説明

１ 軌道
１ａ 本線
１ｂ 側線（待避線）
２ 駅
３ａ 列車（優等列車(先行列車))
３ｂ 列車（緩行列車(後続列車))
４ａ，４ｂ 転てつ機
５ 場内信号機
６ａ，６ｂ 出発信号機
７ 閉そく信号機
８ 信号現示予告システム
８ａ 予告装置
８ｂ 予告時間設定装置
８ｃ 予告時間記憶装置
８ｄ 経過時間計測装置
８ｅ 列車速度演算装置
８ｆ 通過時刻予測演算装置
９ 連動装置
１０ 制御装置
１１ 中央制御装置
ＡＴ〜ＦＴ 区間（軌道回路）
Ｔ₁₁，Ｔ₂₁，Ｔ₃₁ 予告時間
Ｔ₁₂，Ｔ₂₂ 待ち時間
Ｔ₁₃，Ｔ₂₃ 予告開始時間

Claims (4)

1. 停車場から出発する列車に対して出発の可否を指示する出発信号機の信号現示の変化を予告する出発信号機の信号現示予告システムであって、
   先行列車が進出した閉そく区間への後続列車の進入を指示する前記出発信号機の信号現示が停止信号から停止信号以外の信号に変化する前に、この出発信号機の信号現示の変化を予告する予告装置と、
   前記出発信号機の信号現示の変化を予告する予告時間を記憶する予告時間記憶装置と、
   前記先行列車の速度を演算する速度演算装置と、
   前記先行列車の速度に基づいて、この先行列車が所定の地点を通過した時から前記閉そく区間を進出するまでの予測時間を演算する通過時刻予測演算装置とを備え、
   前記予告装置は、前記先行列車が前記所定の地点を通過した時から所定時間経過後に、前記出発信号機の信号現示が変化するのを予告し、
   前記所定時間は、前記先行列車が前記閉そく区間を進出してから前記出発信号機の信号現示が変化するまでに要する時間と前記予測時間とを合計した待ち時間から前記予告時間を減算した時間であること、
   を特徴とする出発信号機の信号現示予告システム。
2. 請求項１に記載の出発信号機の信号現示予告システムにおいて、
   前記後続列車は、前記停車場の待避線で待避する待避列車であり、
   前記先行列車は、前記停車場の本線を走行する優等列車であること、
   を特徴とする出発信号機の信号現示予告システム。
3. 請求項１又は請求項２に記載の出発信号機の信号現示予告システムにおいて、
   前記予告時間は、少なくとも、前記後続列車の乗務員が安全を確認して、この後続列車の戸閉め操作をするために必要な時間であること、
   を特徴とする出発信号機の信号現示予告システム。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の出発信号機の信号現示予告システムにおいて、
   前記予告装置は、前記出発信号機の信号現示が停止信号から停止信号以外の信号に変化するのを乗務員に知らせる出発反応標識であり、
   前記出発反応標識は、前記出発信号機の信号現示の変化を予告すること、
   を特徴とする出発信号機の信号現示予告システム。

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