JP4822881B2 - 列車運転支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、列車運転支援装置に関する。

近年、運転士のうっかりミスで、本来列車が停車すべき駅を誤って通過または停車位置をオーバーしてしまうこと、つまり列車の誤通過が問題となっている。

これは、同一走行区間において、例えば通勤時間帯は、特急として運行していた列車が、前記通勤時間以外は、各駅停車の列車として運行するので、運転士は、運行計画表と列車の現在位置から次の駅が列車の停車駅であるか通過駅であるかを、そのつど判断する必要があり、これは短時間に判断しなければならないので、運転士のミスが起きやすかった。

なお、列車の運行種別は、前述の時間帯以外に特定日、曜日によって変更されることもあり、しかも特急、普通（各駅停車）以外に準急、急行、快速等の運行種別（列車種別）が多岐にわたる場合もある。よって、運転士による駅毎の停車、通過の区別が複雑となっている。例えば運行種別が特急である列車を運転した運転士が、次に運行種別が各駅停車である列車を運転する場合を想定する。この場合、運転士は各駅停車の列車を運転しているにも拘らず、特急の列車を運転していると誤認して運転してしまうことが考えられる。このように、次の駅が停車駅であるにも拘らず、誤って当該駅を通過してしまうおそれがある。

このような列車の誤通過が発生すると、乗客に迷惑をかけるばかりでなく、列車ダイヤの乱れが発生する。ひいては列車運行の安全性に支障をきたす場合さえある。したがって、列車の誤通過を防止できる列車運転支援装置の開発が望まれている。

なお、従来の列車の誤通過防止技術の一例として、列車速度を自動的に制御する自動列車制御装置（ＡＴＣ：Automatic Train Control）がある。このＡＴＣは、先行列車位置及び走行区間条件に応じて連続的に指示される速度制限情報に基づいて、速度制御を行うものである。具体的には、連続して列車速度を照査して規定速度以上ではブレーキに対して制動指令を与え、また、列車速度が規定速度未満では、ブレーキに対して制動解除指令を与えることにより列車の速度制御を行うもので、これは機械優先型のシステムである。

現在、このＡＴＣは、高速で走行する鉄道車両や、列車密度の高い電車区間例えば地下鉄等で採用されている。しかしながら、ＡＴＣを機能させる場合、複雑な設備が必要となる。このため、多くの列車は、ＡＴＣを備えていない。

そこで、例えば特許文献１には、列車が接近する駅が停車駅であるか通過駅であるかを運転士に報知する列車運転支援装置が開示されている。この列車運転支援装置によれば、ＧＰＳ（全地球測位システム）によって列車の現在位置を検知する。この列車運転支援装置は報知手段を備えており、報知手段は、列車が駅に接近する毎に自動的に停車駅、通過駅の区別を運転士に報知する。これにより、停車駅を誤って通過することを未然に予防することが可能であると考えられる。
特開２００４−２３１０２３号公報

上記したように、特許文献１に記載の列車運転支援装置は、列車が駅に接近する毎に停車駅と通過駅の区別のみを運転士に報知するものであるので、運転士は、本来列車のブレーキをかけるべき地点であるにも拘らずブレーキをかけず、その後ブレーキをかけても止まりきれないことが考えられる。

したがって、上記の特許文献１に記載の列車運転支援装置では、列車の誤通過を未然に予防するために十分であるとは言えない。

本発明は、上記事情を考慮してなされたものでありその目的は、比較的簡単な構成で、列車の誤通過を減少させることができる列車運転支援装置を提供することにある。

上記課題は、同一走行区間内を走行する列車の現在位置情報を検知可能な位置検知手段と、前記列車を運転士が手動操作により運転する際に、前記位置検知手段により検知された列車の現在位置が列車運行種別に対応した停車駅に近づいたことを前記運転士に対して報知する報知手段と、前記現在位置情報に基づいて、列車がブレーキ動作を開始すべき位置である検知位置を特定する特定手段と、前記特定手段によって特定された検知位置での前記列車の速度を検知する速度検知手段と、予め設定された基準速度より前記速度検知手段によって検知された前記列車の速度が大きいことを判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果に基づいて、前記列車の誤通過のおそれを警告する警告手段とを具備することを特徴とする列車運転支援装置によって達成することができる。

上記課題は、同一走行区間内を走行する列車の現在位置情報を検知可能な位置検知手段と、前記列車を運転士が手動操作により運転する際に、前記位置検知手段により検知された列車の現在位置が列車運行種別に対応した停車駅に近づいたことを前記運転士に対して報知する報知手段と、前記現在位置情報に基づいて、列車がブレーキ動作を開始すべき位置である検知位置を特定する特定手段と、前記特定手段によって特定された検知位置での前記列車の速度を検知する速度検知手段と、前記速度検知手段によって検知された前記列車の速度に基づいて、前記特定手段によって特定された前記検知位置での前記列車の加速度を検知する加速度検知手段と、予め設定された基準速度より前記速度検知手段によって検知された前記列車の速度が大きいことを判定する基準速度判定手段と、予め設定された基準加速度より前記加速度検知手段によって検知された前記列車の加速度が大きいことを判定する基準加速度判定手段とを含む判定手段と、前記基準速度判定手段及び前記基準加速度判定手段の判定結果に基づいて、前記列車の誤通過のおそれを警告する警告手段とを具備することを特徴とする列車運転支援装置によって達成することができる。

本発明によれば、比較的簡単な構成で、列車の誤通過を減少させることが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の各実施形態について説明する。

［第１の実施形態］
図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る列車運転支援装置の概略について説明する。図１の列車運転支援装置は、位置検知手段１、特定手段２、速度検知手段３、判定手段４、警告手段５、ブレーキ制御手段６及び報知手段７から構成される。

位置検知手段１は、同一走行区間内を走行する列車の現在位置情報をＧＰＳ（全地球測位システム）によって検知する。尚、位置検知手段１としては、ＩＣタグを用いて列車位置を検知する方法や、電動機の回転数を基に列車位置を演算する方法でも良いので、ＧＰＳによる位置検知のみに限定はしない。

特定手段２は、位置検知手段１によって検知された列車の現在位置情報に基づいて、列車がブレーキ動作を開始すべき位置である検知位置（以下、検知地点と称する）を特定する。

速度検知手段３は、特定手段２によって特定された検知地点での列車の速度を検知する。

判定手段４は、予め設定された基準速度（境界速度）より速度検知手段３によって検知された列車の速度が大きいことを判定する。

警告手段５は、判定手段４の判定結果に基づいて、列車の誤通過のおそれを警告する。

ブレーキ制御手段６は、判定手段４からの判定結果に基づき、列車のブレーキを制御するための制御指令を出力する。

なお、警告手段５は、列車の誤通過のおそれを警告するのみの構成でもよいし、ブレーキ制御手段６をも実行する構成であっても構わない。

報知手段７は、列車を運転士が手動操作により運転する際に、位置検知手段１により検知された列車の現在位置が列車運行種別に対応した停車駅に近づいたとき、これを当該運転士に対して報知する。

列車がブレーキ動作を開始すべき位置に到達したときの列車の速度が基準速度より大きい場合に、列車が誤通過のおそれがあることを警告するようにしたので、比較的簡単な構成で、列車の誤通過を減少させることが可能となる。

次に、本実施形態に係る列車運転支援装置について図２〜図７を参照して説明する。図２に示す列車運転支援装置は、図１に示す列車運転支援装置の概略を具体化したものである。なお、図１に示す列車運転支援装置のブレーキ制御手段６及び報知部７については省略する。

図２は、列車運転支援装置の構成を示す図である。この列車運転支援装置は、位置検知部１１、位置判定部１３、速度検知部１４、運行種別入力部１５、運行種別・停車駅データベース１６、駅別検知地点・基準速度データベース１２、誤通過判定処理部１７及び出力装置を構成する警告部１８から構成される。

位置検知部１１は、ＧＰＳアンテナによって受信されたＧＰＳ衛星電波から現在位置情報を検知して、これを位置判定部１３に出力する。

駅別検知地点・基準速度データベース１２について、図５を参照して説明する。図５は、駅別検知地点・基準速度データベース１２内の例を示す図である。駅別検知地点・基準速度データベース１２には、列車が走行する走行区間内に存在する全ての駅に対して、当該駅毎に検知地点を示す駅別検知地点データ（駅別検知位置データ）及びその検知地点に対応する基準速度データ（境界速度データ）が、予め格納されている。

図５に示すように、駅別検知地点・基準速度データベース１２には、例えばＡ駅における駅別検知地点データ６０及び基準速度データ６１が格納されている。駅別検知地点データ６０は、基準地点からの距離を示しており、この地点を列車のブレーキ動作を開始すべき位置として示す。また、駅別検知地点データ６０によって示される駅別検知地点は複数設けられている。基準速度データ６１は、駅別検知地点データ６０によって示される検知地点に対応しており、その検知地点において列車３０がＡ駅に余裕をもって停車できる速度を示している。例えば検知地点が基準地点から５８．１５１ｋｍの地点（第１の検知地点６０ａ）では、基準速度は７０ｋｍ／ｈを示している。同様に、例えば検知地点が基準地点から５９．０００ｋｍの地点（第２の検知地点６０ｂ）では、基準速度は５０ｋｍ／ｈを示している。

位置判定部１３には、位置検知部１１によって出力された現在位置情報が入力される。位置判定部１３は、入力された現在位置情報に示される列車の現在位置と駅別検知地点データに示される次の駅の検知地点（後述する６０ａ）とが一致することを判定する。すなわち、位置判定部１３は、列車のブレーキ動作を開始すべき位置である検知地点に列車が到達したことを判定する。位置判定部１３は、その一致を判定したとき、駅別検知地点・基準速度データベース１２に格納されている検知地点に対応する基準速度を読み出す。

速度検知部１４は、位置検知部１１によって出力された現在位置情報に基づいて、列車の速度を検知する。速度検知部１４は、具体的には単位時間あたりの列車の現在位置の変化量から列車の速度を求め、これを現在の列車の現在速度情報として出力する。

運行種別入力部１５は、特急・快速・普通等の列車の運行種別を入力または変更が可能で、かつ当該入力される列車運行種別を図１の報知手段７に保存する。また、運行種別入力部１５は、保存された列車運行種別を列車の運転士に対して報知可能にする。運行種別は、運行種別毎に停車駅、通過駅が決まっている。列車運行種別の入力（変更）方法は、運転士によって入力される方法、運行種別によって予め入力されておく方法または通信機能及びＩＣカード等の媒体で外部から入力される方法等がある。運行種別入力部１５は、入力された運行種別を示す運行種別データを誤通過判定部１７に出力する。

運行種別・停車駅データベース１６について、図４を参照して説明する。図４は、運行種別・停車駅データベース１６内の例を示す図である。運行種別・停車駅データベース１６には、複数の列車の運行種別及びその運行種別の各々に対応する停車パターン情報が予め格納されている。停車パターン情報は、運行種別毎の停車駅を示す情報である。

図４に示すように、停車パターン情報は、運行種別毎に、各駅の停車及び通過を示す。列車の運行種別が、例えば「特急」の場合、当該列車は、Ａ駅及びＢ駅を通過し、Ｃ駅には停車することが示されている。同様に、列車の運行種別が、例えば「快速」の場合、当該列車はＢ駅を通過し、Ａ駅及びＣ駅には停車することが示されている。また、列車の運行種別が、例えば「普通」の場合、当該列車はＡ駅、Ｂ駅及びＣ駅に停車することが示されている。

誤通過判定処理部１７について、図３を参照して説明する。図３は、誤通過判定処理部１７の構成を示す図である。誤通過判定処理部１７は、駅判定部７２、基準速度判定部７３及び誤通過警報出力部７４を含む。

駅判定部７２には、位置検知部１１によって出力された現在位置情報及び運行種別入力部１５によって出力された運行種別データが入力される。駅判定部７２は、入力された現在位置情報及び入力された運行種別データに示される列車の運行種別に対応する停車パターン情報に基づいて、次の駅が停車駅であることを判定する。停車パターン情報は、運行種別毎の停車駅を示し、運行種別・停車駅データベース１６に予め格納されている情報である。

基準速度判定部７３には、速度検知部１４によって出力された現在速度情報が入力される。基準速度判定部７３は、入力された現在速度情報によって示される列車の現在速度と、位置判定部１３によって駅別検知地点・基準速度データベース１２から読み出された基準速度とを比較する。また、基準速度判定部７３は、列車の現在速度と基準速度との大小を判定する。

誤通過警報出力部７４は、基準速度判定部７３によって判定された結果に基づいて、列車の誤通過のおそれを警告するための誤通過警報データを警告部１８に出力する。

図２に示される警告部１８は、誤通過判定処理部１７によって出力された誤通過警報データを、文字、図形、音声等として出力することによって、運転士に対して列車の誤通過のおそれを警告として報知する。

なお、警告部１８は、誤通過警報データを例えば文字、図形及び音声のいずれか１つとして出力してもよいし、文字、図形及び音声を同時に出力しても構わない。誤通過のおそれの警告は、例えば音声警報、ランプ表示、ディスプレイに「通過危険」などの文字を表示する等が考えられる。

次に、図６及び図７を参照して、図２に示される列車運転支援装置の処理手順について説明する。図６は、図２の列車運転支援装置の処理手順を示すフローチャートである。図７は、列車運転支援装置の機能を説明するための図である。なお、駅別検知地点・基準速度データベース１２には、図５に示す駅別検知地点データ６０及び基準速度データ６１が格納されており、運行種別・停車駅データベース１６には、図６に示す停車パターン情報が格納されているものとする。

図７において、一点鎖線５１は、ブレーキ動作を開始すべき地点において、運転士がブレーキをかけなかった場合の速度曲線である。細線５２は、ブレーキ動作を開始すべき地点において、運転士が通常どおりブレーキをかけた場合の速度曲線である。破線５３は、Ａ駅の検知地点の各地点に対応する基準速度を示す基準速度曲線である。二点鎖線５５は、運転士に対して警告された後に運転士がブレーキ操作を行った場合の速度曲線である。速度曲線５１と検知地点６０ａを示す線との交点３１は、列車３０が速度曲線５１のように走行している場合における、検知地点６０ａでの列車３０の速度を示している。速度曲線５２と検知地点６０ａを示す線との交点３１は、列車３０が速度曲線５２のように走行している場合における、検知地点６０ａでの列車３０の速度を示している。基準速度曲線５３と検知地点６０ａを示す線との交点６１ａは、検知地点６０ａにおける基準速度を示している。

なお、図７に示される列車３０は、運行種別が「快速」であり、運転士の手動操作によって速度曲線５１のように運行しているものとして説明する。

次に、図６のフローチャートについて説明する。まず、位置検知部１１は、現在位置情報（現在位置データ）を検知する。速度検知部１４は、現在位置情報に基づいて列車の速度を示す現在速度情報（現在速度データ）を検知する（ステップＳ１）。なお、列車３０の運行種別が変更された場合には、運行種別入力部１５は、列車の運行種別を示す運行種別データを取得する。

次に、位置判定部１３は、位置検知部１１によって検知された現在位置情報及び駅別検知地点・基準速度データベース１２に格納されている駅別検知地点データ６０に基づいて、列車３０が検知地点６０ａに到達したことを判定する（ステップＳ２）。

なお、位置判定部１３は、列車３０が検知地点６０ａに到達したことを判定すると、駅別検知地点・基準速度データベース１２から検知地点６０ａに対応する基準速度６１ａを読み出す。

位置判定部１３によって列車３０が検知地点６０ａに到達したことが判定された場合、駅判定部７２は、現在位置情報、運行種別データ及び運行種別・停車駅データベース１６に格納されている停車パターン情報に基づいて、次の駅であるＡ駅は停車駅であることを判定する（ステップＳ３）。

駅判定部７２によってＡ駅が停車駅であることが判定された場合、基準速度判定部７３は、検知地点６０ａでの基準速度６１ａより列車の速度３１が大きいことを判定する（ステップＳ４）。

基準速度判定部７３によって検知地点６０ａでの基準速度６１ａより列車の速度３１が大きいことが判定された場合、誤通過警報出力部７４は、列車３０が誤通過のおそれがあるとして誤通過警報データを警告部１８に出力する（ステップＳ５）。

警告部１８は、誤通過警報出力部７４によって出力された誤通過警報データに基づいて、列車３０の運転士に、例えばブザー等で警告する。よって、列車３０を運転している運転士が、図７の速度曲線５１に示すように、停車すべき駅であるＡ駅を通過してしまうような運転を行った場合には、列車３０が誤通過のおそれがあるとして、当該運転士に対して警告することが可能となる。

このように、検知地点６０ａにおいて、列車３０の誤通過のおそれが警告されると、列車３０の運転士は、速度曲線５１のような速度制御を速度曲線５５のような速度制御に手動操作によりブレーキをかけて運行することによって、うっかりＡ駅を通り過ぎることなく、Ａ駅に停車することが可能となる。

ステップＳ５の処理が実行されると、上記したステップＳ１に戻って処理が実行される。

一方、図７に示される列車３０が、運転士の手動操作によって速度曲線５２のように運行している場合について説明する。

この場合、上記したステップＳ１からＳ３の処理が実行される。次に、駅判定部７２によってＡ駅が停車駅であることが判定された場合、基準速度判定部７３は、検知地点６０ａでの列車３０の速度３２より基準速度６１ａが大きいことを判定する（ステップＳ４のＮＯ）。

基準速度判定部７３によって検知地点６０ａでの列車３０の速度３２より基準速度６１ａが大きいことが判定された場合、ステップＳ１に戻って処理が繰り返される。

この場合、誤通過警報出力部７４は、列車３０の運転士に列車３０の誤通過のおそれを警告するための誤通過警報データを出力しない。このように、列車３０の運転士が、停車すべき駅に停車可能な運転を行った場合、列車３０の運転士に対して列車３０の誤通過のおそれは警告されない。

次に、図７に示される列車３０は、運行種別が「快速」でなく「特急」である場合について説明する。

この場合、停車パターン情報に示されるように、Ａ駅は停車駅である。したがって、駅判定部７２は、Ａ駅は通過駅であることを判定する（ステップＳ３のＮＯ）。駅判定部７２によってＡ駅が通過駅であることが判定された場合、上記のステップＳ４のＮＯの場合と同様に、ステップＳ１に戻って処理が繰り返される。

一方、ステップＳ２において、列車３０が検知地点６０ａまたは６０ｂに到達していない場合には、位置判定部１３は、列車３０がＡ駅における検知地点に到達していないと判定する（ステップＳ２のＮＯ）。位置判定部１３によって、列車３０がＡ駅における検知地点に到達していないことが判定された場合は、上記のステップＳ３のＮＯと同様に、ステップＳ１に戻って処理が繰り返される。

上述したように本実施形態においては、ＡＴＣのように複雑な設備を必要とせず、比較的簡単な構成で、列車３０が停車駅であるＡ駅に接近したときに、列車３０が予め設定された基準速度を超えて走行している場合には、警告することによって運転士に対して列車３０の誤通過を防ぐための注意を促すことが可能である。

また、検知地点６０ａ、６０ｂを複数設けることによって、一度警告したにも拘らず、列車３０の運転士が速度を落とさない場合等には、再度警告を行うことで、運転士によるうっかりミスで列車３０が誤通過してしまうことをより少なくすることが可能となる。

［第２の実施形態］
次に、図８を参照して、本発明の第２の実施形態に係る列車運転支援装置の概略について説明する。なお、図１と同様の部分には同一参照符号を付してその詳しい説明を省略する。ここでは、図１と異なる部分について主に述べる。

図８の列車運転支援装置は、図１の列車運転支援装置に加えて、加速度検知手段８を備えている。また、図１の判定手段４に代えて判定手段９、警告手段５に代えて警告手段１０を備えている。

加速度検知手段８は、速度検知手段３によって検知された列車の速度に基づいて、特定手段２によって特定された検知地点での列車の加速度を検知する。

判定手段９は、基準速度判定手段（境界速度判定手段）と基準加速度判定手段（境界加速度判定手段）とを含む。基準速度判定手段は、予め設定された基準速度より速度検知手段によって検知された列車の速度が大きいことを判定する。基準加速度判定手段は、予め設定された基準加速度（境界加速度）より加速度検知手段８によって検知された列車の加速度が大きいことを判定する。

警告手段１０は、基準速度判定手段によって列車の速度が基準速度より大きいと判定され、かつ基準加速度判定手段によって列車の加速度が基準加速度より大きいと判定された場合に、列車の誤通過のおそれを警告する。

次に、本実施形態に係る列車運転支援装置について主として図９〜図１１を参照して説明する。図９に示す列車運転支援装置は、図８に示す列車運転支援装置の概略を具体化したものである。なお、図８に示す列車運転支援装置のブレーキ制御手段６及び報知手段７については省略する。

図９は、本実施形態における列車運転支援装置の構成を示す図である。なお、図２と同様の部分には同一参照符号を付してその詳しい説明を省略する。ここでは、図２と異なる部分について主に述べる。

本実施形態は、第１の実施形態に加えて、加速度検知部２１を備え、列車の加速度を検知可能なように構成されている。また、本実施形態は、図２に示される駅別検知地点・基準速度データベース１２に代えて駅別検知地点・基準速度・基準加速度データベース１９、位置判定部１３に代えて位置判定部２０、誤通過判定処理部１７に代えて誤通過判定処理部２２を備えている。

駅別検知地点・基準速度・基準加速度データベース１９には、図２の駅別検知地点・基準速度データベース１２内に格納されている駅別検知地点データ６０及び基準速度データ６１に加え、駅別検知地点データ６０によって示される検知地点６０ａまたは６０ｂに対応する基準加速度データ（境界加速度データ）が予め格納されている。基準加速度データは、駅毎における複数の検知地点の各々に対応して格納されている。基準加速度は、通常、列車が停車駅に停車する際、急に速度を上げる（加速する）ことはほとんどないことから、そのことを考慮して予め設定されている。また、基準加速度は、当該基準加速度に対応する検知地点の地形例えば上り坂、下り坂等も考慮して設定されている。

位置判定部２０は、入力された現在位置情報に示される列車の現在位置と駅別検知地点データに示される次の駅の検知地点との一致を判定したとき、駅別検知地点・基準速度データベース１９に格納されている検知地点に対応する基準速度と基準加速度とを読み出す。

加速度検知部２１は、速度検知部１４によって検知された列車の速度に基づいて、列車の加速度を検知して、この加速度を示す現在加速度情報を出力する。

誤通過判定処理部２２について、図１０を参照して説明する。図１０は、誤通過判定処理部２２の構成を示す図である。

誤通過判定処理部２２は、図３に示される誤通過判定処理部１７に加えて、基準加速度判定部７５を備える。また、誤通過判定処理部２２は、誤通過警報出力部７４に代えて誤通過警報出力部７６を備える。

基準加速度判定部７５には、加速度検知部２１によって出力された現在加速度情報が入力される。基準加速度判定部７５は、入力された現在加速度情報によって示される列車の現在加速度と、位置判定部２０によって駅別検知地点・基準速度データベース１９から読み出された基準速度とを比較する。また、基準加速度判定部７５は、列車の現在加速度と基準加速度との大小を判定する。

誤通過警報出力部７６は、基準速度判定部７３及び基準加速度判定部７５によって判定された結果に基づいて、列車の誤通過のおそれを警告するための誤通過警報データを警告部１８に出力する。

次に、図７及び図１１を参照して、図９に示される列車運転支援装置の処理手順について説明する。図１１は、図９の列車運転支援装置の処理手順を示すフローチャートである。なお、図１０と同一部分には同一参照符号を付してその詳しい説明を省略し、ここでは異なる部分について主に述べる。

駅別検知地点・基準速度データベース１９には、図５に示す駅別検知地点データ６０、基準速度データ６１及び基準加速度データ（図示せず）が格納されており、運行種別・停車駅データベース１６には、図６に示す停車パターン情報が格納されているものとする。

図７において、実線５４は、列車３０が例えば暴走した場合の速度曲線である。速度曲線５４と検知地点６０ａを示す線との交点３３は、列車３０が速度曲線５４のように走行している場合における、検知地点６０ａでの列車３０の速度を示している。

なお、図７に示される列車３０は、運行種別が「快速」であり、運転士の手動操作によって速度曲線５４のように運行しているものとして説明する。

次に、図１１のフローチャートについて説明する。まず、図６のフローチャートと同様に、ステップＳ１からＳ３までの処理が実行される。

なお、位置判定部２０は、ステップ２において列車３０が検知地点６０ａに到達したことを判定すると、駅別検知地点・基準速度データベース１９から検知地点６０ａに対応する基準速度６１ａと基準加速度とを読み出す。

駅判定部７２によってＡ駅が停車駅であることが判定された場合、基準速度判定部７３は、検知地点６０ａでの基準速度６１ａより列車の速度３３が大きいことを判定する（ステップＳ４）。

ここで、図７に示すように、検知地点６０ａで、列車３０の速度は上昇している。つまり、列車３０は加速している。通常、Ａ駅に停車すべき列車３０は、この地点（検知地点６０ａ）で、図７に示すような加速をする必要はない。

よって、基準速度判定部７３によって検知地点６０ａでの基準速度６１ａより列車の速度３３が大きいことが判定された場合、基準加速度判定部７５は、位置判定部２０によって駅別検知地点・基準速度データベース１９から読み出された基準加速度より列車の加速度が大きいことを判定する（ステップＳ６）。

基準加速度判定部７５によって検知地点６０ａでの基準加速度より列車３０の加速度が大きいことが判定された場合、誤通過警報出力部７６は、列車３０が誤通過のおそれがあるとして誤通過警報データを警告部１８に出力する（ステップＳ５）。

列車３０を運転している運転士が、図７の速度曲線５４に示すような運転を行った場合には、列車３０の誤通過または暴走のおそれがあるとして、当該運転士に対して警告することが可能となる。このように、通常加速するような地点でないにも拘らず、加速していることが検知可能であるため、列車３０の誤通過のおそれだけでなく、列車３０の暴走のおそれをも警告することが可能である。

ステップＳ５の処理が実行されると、上記したステップＳ１に戻って処理が実行される。

一方、上記したステップＳ６において、基準加速度判定部７５によって検知地点６０ａでの列車３０の加速度より基準加速度が大きいことが判定された場合（ステップＳ６のＮＯ）、ステップＳ２からＳ４のＮＯの場合と同様に、ステップＳ１に戻って処理が繰り返される。

上述したように本実施形態においては、列車３０の速度だけでなく、加速度をも検知可能な構成となっている。これにより、列車３０の速度が基準速度６１ａを越え、かつ列車３０の加速度が基準加速度を越えた場合には、列車３０の誤通過及び暴走のおそれがあるとして、それらを未然に予防するために列車３０の運転士に対して列車３０の誤通過及び暴走を防ぐための注意を促すことが可能となる。

［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態に係る列車運転支援装置について主として図１２を参照して説明する。本実施形態における列車運転支援装置の構成は、上述した第２の実施形態の構成と同様であり、図９及び図１０を用いて説明する。図１２は、本実施形態における列車運転支援装置の処理手順を示すフローチャートである。ここでは、図１１と異なる部分について主に述べる。

本実施形態は、第２の実施形態と異なり、列車３０の速度または加速度のいずれか一方が基準速度または基準加速度より大きい場合に、列車３０の運転士に対して列車３０の誤通過を防ぐための注意を促すことが可能なように構成されている。

図７及び図１２のフローチャートを参照して、本実施形態における列車運転支援装置の処理手順について説明する。なお、駅別検知地点・基準速度データベース１９には、図５に示す駅別検知地点データ６０、基準速度データ６１及び基準加速度データ（図示せず）が格納されており、運行種別・停車駅データベース１６には、図６に示す停車パターン情報が格納されているものとする。

図７において、実線５６は、列車３０が、例えば駅に接近し、一旦ある程度速度を落としたにも拘らず、そこで減速を止めてしまい、一定速度で走行して、停車駅であるＡ駅を誤通過してしまう場合における速度曲線である。速度曲線５６と検知地点６０ａを示す線との交点３４は、列車３０が速度曲線５６のように走行している場合における、検知地点６０ａでの列車３０の速度を示している。

なお、図７に示される列車３０は、運行種別が「快速」であり、運転士の手動操作によって速度曲線５６のように運行しているものとして説明する。

次に、図１２のフローチャートについて説明する。まず、図１１のフローチャートと同様に、ステップＳ１からＳ３までの処理が実行される。

駅判定部７２によってＡ駅が停車駅であることが判定された場合、基準速度判定部７３は、検知地点６０ａでの列車の速度３４より基準速度６１ａが大きいことを判定する（ステップＳ４）。

ここで、図７に示すように、列車３０は、例えば一旦ある程度（基準速度以下）まで速度を落としたにも拘らず、そこで減速を止めてしまい、一定速度で走行している。通常、Ａ駅に停車すべき列車３０は、この地点（検知地点６０ａ）では、減速すべきである。ここで、例えば列車３０の進行方向を正としたときに、基準加速度が、予め負の値（減速）に設定されているとする。この場合、基準加速度判定部７５は、列車３０の加速度が位置判定部２０によって駅別検知地点・基準速度データベース１９から読み出された基準加速度より大きいことを判定する（ステップＳ６）。

基準加速度判定部７５によって検知地点６０ａでの基準加速度より列車３０の加速度が大きいことが判定された場合、誤通過警報出力部７６は、列車３０が誤通過のおそれがあるとして誤通過警報データを警告部１８に出力する（ステップＳ５）。

列車３０を運転している運転士が、図７の速度曲線５６に示すように、列車３０の速度は落としたにも拘らず、停車すべき駅であるＡ駅を通過してしまうような運転を行った場合には、検知地点６０ａで列車３０の誤通過のおそれがあるとして、当該運転士に対して警告することが可能となる。

一方、上記したステップＳ４において、基準速度判定部７３によって検知地点６０ａでの基準速度６１ａより列車３０の速度が大きいことが判定された場合（ステップＳ４のＮＯ）にも、ステップＳ５の処理が実行される。

上述したように本実施形態においては、列車３０が停車駅に接近したときに、例えば列車３０の速度は落としたにも拘らず、減速が十分にされていない場合等であっても、列車３０の誤通過のおそれがあるとして、それを未然に予防するために列車３０の運転士に対して列車３０の誤通過を防ぐための注意を促すことが可能となる。

上記の列車３０の速度は落としたにも拘らず、減速が十分にされていない場合以外であっても、列車３０の速度と基準速度及び加速度と基準加速度の両方を比較することによって、二重で列車３０の誤通過のおそれを判定するため、速度のみを検知可能な構成よりも、列車３０の運転士に対して確実に列車３０の誤通過を未然に予防するための注意を促すことが可能である。

[変形例]
前述した第１の実施形態において、ある一つの停車駅に複数の検知地点がある場合は、例えば最初の警告は表示装置に表示することによって運転士に対して警告し、次は音声出力、最後はブレーキ制御を実行させる等の段階的に警告するように構成されても構わない。

また、上記実施形態の対象は駅だけでなく、例えばカーブ等の列車の速度をある一定以下に減速しなければならない地点についての速度超過防止にも適用できる。

また、検知地点は、基準地点例えば始発駅等からの距離を測定する装置等によって、特定される構成としてもよい。

なお、上述した警告手段５と報知手段７とは、一体構成とされてもよいし、別々に構成されていてもよい。

その他、本発明は、上記実施形態またはその変形例そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態またはその変形例に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態またはその変形例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。

本発明の第１の実施形態に係る列車運転支援装置の概略を表す図。 図１の列車運転支援装置の構成を示す図。 図２の誤通過判定処理部１７の構成を示す図。 運行種別・停車駅データベース１６に格納されている停車パターン情報を示す図。 駅別検知地点・基準速度データベース１２に格納されているＡ駅における駅別検知地点データ６０及び基準速度データ６１を示す図。 図２の列車運転支援装置の処理手順を示すフローチャート。 列車運転支援装置の機能を説明するための図。 本発明の第２の実施形態に係る列車運転支援装置の概略を表す図。 図８の列車運転支援装置の構成を示す図。 図９の誤通過判定処理部２２の構成を示す図。 図９の列車運転支援装置の処理手順を示すフローチャート。 本発明の第３の実施形態に係る列車運転支援装置の処理手順を示すフローチャート。

符号の説明

１…位置検知手段、２…特定手段、３…速度検知手段、４…判定手段、５…警告手段、６…ブレーキ制御手段、７…報知手段、８…加速度検知手段、９…判定手段、１０…警告手段、１１…位置検知部、１２…駅別検知地点・基準速度データベース、１３…位置判定部、１４…速度検知部、１５…運行種別入力部、１６…運行種別・停車駅データベース、１７…誤通過判定処理部、１８…警告部、１９…駅別検知地点・基準速度・基準加速度データベース、２０…位置判定部、２１…加速度検知部、２２…誤通過判定処理部、６０…駅別検知地点データ、６０ａ，ｂ…検知地点、６１…基準速度データ、７２…駅判定部、７３…基準速度判定部、７４…誤通過警報出力部、７５…基準加速度判定部、７６…誤通過警報出力部。

Claims (5)

1. 同一走行区間内を走行する列車の現在位置情報を検知可能な位置検知手段と、
   前記列車を運転士が手動操作により運転する際に、前記位置検知手段により検知された列車の現在位置が列車運行種別に対応した停車駅に近づいたことを前記運転士に対して報知する報知手段と、
   前記現在位置情報に基づいて、列車がブレーキ動作を開始すべき位置である検知位置を特定する特定手段と、
   前記特定手段によって特定された検知位置での前記列車の速度を検知する速度検知手段と、
   前記速度検知手段によって検知された前記列車の速度に基づいて、前記特定手段によって特定された前記検知位置での前記列車の加速度を検知する加速度検知手段と、
   予め設定された基準速度より前記速度検知手段によって検知された前記列車の速度が大きいことを判定する基準速度判定手段と、予め設定された基準加速度より前記加速度検知手段によって検知された前記列車の加速度が大きいことを判定する基準加速度判定手段とを含む判定手段と、
   前記基準速度判定手段によって前記列車の速度が前記基準速度より大きいと判定され、かつ前記基準加速度判定手段によって前記列車の加速度が前記基準加速度より大きいと判定された場合、または前記列車の速度が前記基準速度より小さいと判定され、かつ前記基準加速度判定手段によって前記列車の加速度が前記基準加速度より大きいと判定された場合に、前記列車の誤通過のおそれを警告する警告手段と
   を具備することを特徴とする列車運転支援装置。
2. 前記特定手段は、
   前記同一走行区間内に存在する全ての駅に対して、各駅毎に前記検知位置を示す駅別検知位置データと、前記検知位置に対応する基準速度を示す基準速度データと、前記検知位置に対応する基準加速度を示す基準加速度データとを格納する記憶手段と、
   前記記憶手段に格納されている駅別検知位置データにおける検知位置と、前記位置検知手段によって検知された前記列車の現在位置とが一致することを判定し、その一致が判定されたとき、前記記憶手段に格納されている検知位置に対応する基準速度と基準加速度とを読み出す位置判定手段と
   を含むことを特徴とする請求項１記載の列車運転支援装置。
3. 前記列車の運行種別に対応する前記列車の停車駅を示す停車パターン情報を格納する記憶手段と、
   前記位置検知手段によって検知された現在位置情報と前記停車パターン情報とに基づいて、次駅が当該列車の停車駅であることを判定する駅判定手段と
   を更に具備することを特徴とする請求項１記載の列車運転支援装置。
4. 前記列車運行種別を入力変更可能で、かつ当該入力される列車運行種別を前記報知手段に保存可能であって、前記保存された列車運行種別を前記運転士に対して報知可能にする運行種別入力手段を更に具備することを特徴とする請求項１〜３記載の列車運転支援装置。
5. 前記判定手段からの判定結果に基づき、前記列車のブレーキを制御するための制御指令を出力するブレーキ制御手段を更に具備することを特徴とする請求項１〜４記載の列車運転支援装置。

Images