JP5142744B2 - 電子閉塞システム - Google Patents

Description

本発明は電子閉塞システムに係り、特に、軌道を走行する列車の位置を確実に検出してこの列車位置に基づいて軌道の閉塞を行うことを可能とした電子閉塞システムに関する。

従来から、主に地方ローカル線における単線区間において、駅間の軌道に列車が存在している場合はその区間を閉塞し、他の列車が進入しないようにする閉塞システムが知られている。

このような閉塞システムとして、自動的に駅間の閉塞を実現する特殊自動閉塞電子符号照査式（以下、電子閉塞方式）が知られており、この電子閉塞方式による閉塞システムにおいては、簡易な装置構成が簡単であり、中央の列車集中制御装置によって集中管理できるため、各駅に人員を配置する必要がなく、効率よく安全を確保することができる方式となっている。

このような電子閉塞システムとしては、例えば、軌道上に、軌道回路による列車検知系とは別個に列車検知装置を備え、この列車検知装置により列車を検知することにより、運転方向リレーを鎖錠して一方向のみの運転が可能となるように制御する技術が知られている（特許文献１参照）。
特開２００２−１７８９２２号公報

しかしながら、前記特許文献１に示す発明によれば、列車検知装置による列車の位置検知は点位置で検知するものであるため、列車の位置を確実に検知することができず、列車の位置に応じた適正な信号制御を行うことができなかった。例えば、列車が駅場内から進出したときにおける信号制御としては、列車の進出を検知したら、列車の進出から一定時間の時素をもって場内信号を停止現示から進行現示に切り換えるようにしており、列車の位置に関わらず信号を制御していた。

これは、一定時間後には列車は走り去っているので場内に列車はいないという前提で組まれた制御であるが、列車が出発直後に何らかの理由により停車してしまった場合などには、実際に列車は走り去っていないにもかかわらず、信号機が進行現示となっており、次の列車が走行してしまうと極めて危険となってしまうという問題を有している。

本発明は前記した点に鑑みてなされたものであり、駅間における列車の位置を確実に検出し、この列車位置に基づいて確実に軌道の閉塞を行うことのできる電子閉塞システムを提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するため請求項１に係る発明は、駅間を結ぶ軌道を走行する列車に搭載され信号を送受信する列車側無線機と、
前記駅の近傍に設置され、前記列車側無線機に信号を送信するとともに、前記列車側無線機から送信される信号を受信して前記列車との距離を測距する少なくとも１つの軌道側無線機と、
前記軌道用無線機から送られる測距情報を入力して前記列車の位置を検出する位置検出装置と、前記位置検出装置により検出される列車位置に基づいて前記駅からの進出および前記駅への進入を規制する信号機を制御する信号制御装置とを備えた地上装置と、
を備え、
前記列車無線機は、前記軌道側無線機から送信される送信信号を受信して受信信号とともに当該列車の識別子情報を前記軌道側無線機に発信することを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１において、前記地上装置は、複数の前記駅に設置されるとともに、前記各地上装置は、前記駅における前記列車を追跡する列車追跡装置を備え、前記各地上装置は、情報を互いに送受信可能に構成されていることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、駅間を結ぶ軌道を走行する列車に搭載され信号を送受信する列車側無線機と、
前記駅の近傍に設置され、前記列車側無線機に信号を送信するとともに、前記列車側無線機から送信される信号を受信して前記列車との距離を測距する少なくとも１つの軌道側無線機と、
前記軌道用無線機から送られる測距情報を入力して前記列車の位置を検出する位置検出装置と、前記位置検出装置により検出される列車位置に基づいて前記駅からの進出および前記駅への進入を規制する信号機を制御する信号制御装置とを備えた地上装置と、
を備え、
前記信号制御装置は、前記列車が前記駅に進入してくる位置にあることを前記位置検出装置により検出したときに、前記駅の手前に設置された前記信号機を進行現示に切り換えるとともに、前記駅の場内に前記列車が進入したことを検出したときに、前記駅の手前側の駅の出発用信号機を進行現示に切り換えることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、軌道側無線機から列車側無線機に信号を送信するとともに、列車側無線機から送信される信号および当該列車の識別子情報を受信することにより、軌道側無線機により、軌道側無線機と列車との距離の測距を行い、測距結果に基づいて位置検出装置により検出される列車の位置に基づいて、信号制御装置により信号機の制御を行うようにしているので、確実に軌道の閉塞を行うことができる。その結果、閉塞システムの安全性を著しく高めることが可能となる。

請求項２に係る発明によれば、駅に設置された各地上装置が駅における列車を追跡する列車追跡装置を備えるとともに、各地上装置が情報を互いに送受信可能に構成するようにしているので、ある地上装置により検出した列車位置に基づいて他の地上装置による制御を行うことができ、さらに、列車追跡装置により、駅の場内から列車が進出したことを検知した場合、地上装置により場内の閉塞を解除し、列車の後方の隣接地上装置から進路要求があった場合、開通を返すように制御することができる。

請求項３に係る発明によれば、信号制御装置により、列車が駅に進入してくる位置にあることを位置検出装置により検出したときに、駅の手前に設置された信号機を進行現示に切り換えるとともに、駅の場内に列車が進入したことを検出したときに、駅の手前側の駅の出発用信号機を進行現示に切り換えるようにしているので、確実に軌道の閉塞を行うことができ、閉塞システムの安全性を著しく高めることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１は本実施形態に係る電子閉塞システムの概略構成図であり、任意のＡ駅１とＢ駅２との間には、列車３が走行する軌道４が敷設されている。本実施形態においては、Ａ駅１は、軌道４の起点となる駅であり、Ｂ駅２からはさらに次の駅に向けて軌道４が敷設されている。

Ａ駅１の近傍には、Ａ駅１からＢ駅２に向けて走行する列車３を規制する出発信号機５が設置されており、Ｂ駅２の近傍には、Ｂ駅２に進入する列車３を規制する場内信号機６が設置されている。Ａ駅１およびＢ駅２には、それぞれ地上装置７ａ，７ｂが設置されており、各地上装置７ａ，７ｂは、各地上装置７ａ，７ｂ同士で信号が送受信できるように通信ケーブル８により接続されている。なお、各地上装置７ａ，７ｂは、通信ケーブル８の代わりに無線などにより信号が送受信できるようにしてもよい。

地上装置７ａ，７ｂには、出発信号機５や場内信号機６などの各種信号機を制御するための信号制御装置９が設けられている。また、地上装置７ａ，７ｂには、軌道４上を走行する列車３の現在の位置を検出する位置検出装置１０が設けられている。さらに、地上装置７ａ，７ｂには、Ａ駅１あるいはＢ駅２を進出したか否かを追跡する列車追跡装置１１が設けられている。

Ｂ駅２の近辺には、軌道４に沿って複数の軌道側無線機１２，１２…が所定間隔をもって設置されており、軌道側無線機１２は、列車３の位置制御範囲をどの程度に設定するか、あるいは障害物の有無により異なるが、例えば、数１００ｍ程度の間隔で配置されるようになっている。なお、軌道側無線機１２は、本実施形態においては、Ｂ駅２の両側に複数設置するようにしているが、軌道４の距離に応じて、Ｂ駅２の両側に１つずつ設置するようにしてもよいし、３つ以上設置するようにしてもよい。そして、各軌道側無線機１２には、送受信用のアンテナ１３が接続されており、各軌道側無線機１２のうちＢ駅２に最も近い２つの軌道側無線機１２は、地上装置７ｂに接続されている。その他の軌道側無線機１２は、地上装置７ｂに接続された軌道側無線機１２に対して無線により信号を送受信できるように構成されている。

軌道側無線機１２は、軌道４を走行する列車３に向けて送信信号を発信するように構成されている。また、軌道４を走行する列車３には、軌道側無線機１２から送信される送信信号を受信して受信信号とともに列車３の識別子情報を軌道側無線機１２に発信する列車側無線機１４が搭載されており、列車側無線機１４には、送受信用のアンテナ１５が接続されている。また、軌道側無線機１２は、列車側無線機１４からの受信信号を受信したら、発信信号を発信した時間と受信信号を受信した時間との時間差を演算し、軌道側無線機１２と列車３との距離の測距を行うように構成されている。そして、軌道側無線機１２の測距結果は、地上装置７ｂの位置検出装置１０に出力されるように構成されている。

次に、本実施形態の動作について、図２に示すフローチャートおよび図３から図５を参照して説明する。

列車３がＡ駅１からＢ駅２に向けて出発すると（ＳＴ１：Ｙｅｓ）、図３に示すように、Ａ駅１の近傍に設置された出発信号機５は、地上装置７ａの信号制御装置９により停止現示される（ＳＴ２）。このとき、Ｂ駅２の近傍に設置された場内信号機６は、地上装置７ｂの信号制御装置９によりＢ駅２に列車３が存在しているか否かにかかわらず、列車３を検出するまで停止現示されている。

軌道側無線機１２は、列車３が走行しているか否かにかかわらず、常に発信信号を発信するものであり（ＳＴ３）、列車３が軌道を走行して、列車側無線機１４がＢ駅２の近傍に設置された軌道側無線機１２からの発信信号を受信すると、列車側無線機１４から軌道側無線機１２に向けて受信信号を発信する。このとき、列車側無線機１４からは、列車３を識別するための識別信号も合わせて送信される。

軌道側無線機１２が列車側無線機１４からの受信信号を受信したら（ＳＴ４）、軌道側無線機１２により、発信信号を発信した時間と受信信号を受信した時間との時間差を演算し、軌道側無線機１２と列車３との距離の測距を行う（ＳＴ５）。この距離の測距結果は、地上装置７ｂの位置検出装置１０に出力される。

地上装置７ｂの位置検出装置１０は、軌道側無線機１２から送られる測距結果に基づいて軌道４上における列車３の位置を検出する（ＳＴ６）。図４に示すように、信号制御装置９は、位置検出装置１０からの位置検出結果に基づいて、Ｂ駅２の場内に列車３がいない場合は（ＳＴ７：Ｎｏ）、場内信号機６を進行現示に切り換える（ＳＴ８）。これにより、列車３は、Ｂ駅２の場内に進入することが可能となる。このとき、場内信号機６は、地上装置７ｂの位置検出装置１０により列車３の位置を検出していない場合には、停止現示のままとされている。

そして、図５に示すように、列車３がＢ駅２の場内に進入したら（ＳＴ９：Ｙｅｓ）、信号制御装置９により、場内信号機６を停止現示に切換えるとともに（ＳＴ１０）、Ａ駅１の地上装置７ａに列車３がＢ駅２に侵入した旨を通知する。この状態で、Ａ駅１とＢ駅２との間の軌道４上に列車３が存在しないことになるので、Ａ駅１の地上装置７ａの信号制御装置９により、Ａ駅１の出発信号機５を進行現示に切り換える（ＳＴ１１）。

なお、地上装置７ｂの列車追跡装置１１により、Ｂ駅２の場内から列車３が進出したことを検知した場合、地上装置７ｂは、場内の閉塞を解除し、列車３の後方の隣接地上装置７ａから進路要求があった場合、開通を返すように制御される。

したがって、本実施形態においては、軌道側無線機１２から列車側無線機１４に送信信号を送信するとともに、列車側無線機１４から送信される受信信号を受信することにより、軌道側無線機１２により、発信信号を発信した時間と受信信号を受信した時間との時間差を演算し、軌道側無線機１２と列車３との距離の測距を行い、測距結果に基づいて位置検出装置１０により検出される列車３の位置に基づいて信号機の制御を行うようにしているので、確実に軌道４の閉塞を行うことができる。その結果、閉塞システムの安全性を著しく高めることが可能となる。

なお、前記実施形態においては、地上装置７ａ，７ｂ同士を接続するようにしているが、各地上装置７ａ，７ｂを、例えば、運行管理装置などの中央制御装置に接続するようにしてもよい。この場合は、中央制御装置により、軌道４上の列車３の動きを集中管理することが可能となる。

また、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能である。

本発明に係る電子閉塞システムの実施の形態を示す概略構成図である。 本実施形態の制御動作を示すフローチャートである。 本実施形態における列車が出発した状態の動作を示す概略構成図である。 本実施形態における列車位置が検出された状態の動作を示す概略構成図である。 本実施形態における列車がＢ駅に進入した状態の動作を示す概略構成図である。

符号の説明

１ Ａ駅
２ Ｂ駅
３ 列車
４ 軌道
５ 出発信号機
６ 場内信号機
７ 地上装置
９ 信号制御装置
１０ 位置検出装置
１１ 列車追跡装置
１２ 軌道側無線機
１４ 列車側無線機

Claims (3)

1. 駅間を結ぶ軌道を走行する列車に搭載され信号を送受信する列車側無線機と、
   前記駅の近傍に設置され、前記列車側無線機に信号を送信するとともに、前記列車側無線機から送信される信号を受信して前記列車との距離を測距する少なくとも１つの軌道側無線機と、
   前記軌道用無線機から送られる測距情報を入力して前記列車の位置を検出する位置検出装置と、前記位置検出装置により検出される列車位置に基づいて前記駅からの進出および前記駅への進入を規制する信号機を制御する信号制御装置とを備えた地上装置と、
   を備え、
   前記列車無線機は、前記軌道側無線機から送信される送信信号を受信して受信信号とともに当該列車の識別子情報を前記軌道側無線機に発信することを特徴とする電子閉塞システム。
2. 前記地上装置は、複数の前記駅に設置されるとともに、前記各地上装置は、前記駅における前記列車を追跡する列車追跡装置を備え、前記各地上装置は、情報を互いに送受信可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子閉塞システム。
3. 駅間を結ぶ軌道を走行する列車に搭載され信号を送受信する列車側無線機と、
   前記駅の近傍に設置され、前記列車側無線機に信号を送信するとともに、前記列車側無線機から送信される信号を受信して前記列車との距離を測距する少なくとも１つの軌道側無線機と、
   前記軌道用無線機から送られる測距情報を入力して前記列車の位置を検出する位置検出装置と、前記位置検出装置により検出される列車位置に基づいて前記駅からの進出および前記駅への進入を規制する信号機を制御する信号制御装置とを備えた地上装置と、
   を備え、
   前記信号制御装置は、前記列車が前記駅に進入してくる位置にあることを前記位置検出装置により検出したときに、前記駅の手前に設置された前記信号機を進行現示に切り換えるとともに、前記駅の場内に前記列車が進入したことを検出したときに、前記駅の手前側の駅の出発用信号機を進行現示に切り換えることを特徴とする電子閉塞システム。

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