JP5415175B2

JP5415175B2 - 地上及び車上観測データを用いた高度列車安全制御システム

Info

Publication number: JP5415175B2
Application number: JP2009179168A
Authority: JP
Inventors: 将宏是永
Original assignee: Railway Technical Research Institute
Current assignee: Railway Technical Research Institute
Priority date: 2009-07-31
Filing date: 2009-07-31
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2029-07-31
Also published as: JP2011031710A

Description

本発明は、雨, 風, 雪, 地震などによる自然災害から列車の安全を守るための地上及び車上観測データを用いた高度列車安全制御システムに関するものである。

従来、自然災害時に列車走行の安全性を確保するために、沿線に設置した各種センサからのデータや、駅員・運転士及び外部機関からの情報を収集し、運転規制の発令や規制解除・運転再開の判断に利用している（下記特許文献１〜３参照）。この時、情報の信頼性の観点から、判断に用いる重要な情報は事業者独自で収集したものを用いることが多い。例えば、地上に設置されたセンサにより観測されたデータの値があらかじめ定められた基準値を超えた場合、指令員の判断で列車運転の中止や徐行、運転再開などの判断が一定の区間にわたって行われている。

特許第２５９５４１２号公報特開２００６−２８４２００号公報特開２００６−３４３１２６号公報

しかしながら、従来の列車安全制御システムにおいては、列車運転の中止や徐行、運転再開などの判断は、主に地上に設置されたセンサにより観測されたデータにのみ依存している。

本発明は、上記状況に鑑みて、地上及び車上観測データを組み合わせることにより災害の発生を予測し、広域的かつ段階的な危険回避が必要な災害に対して自動で安全確保を行うことができる高度列車安全制御システムを提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕地上及び車上観測データを用いた高度列車安全制御システムにおいて、線区内の地上観測装置と、列車に搭載される車上観測装置及びリアルタイム列車位置・速度計測装置と、地理空間情報を記憶する指令所と、気象情報の提供に関与する外部機関とを備え、前記地上観測装置からの地上観測データと、前記車上観測装置からの車上観測データと、前記リアルタイム列車位置・速度計測装置からの車両の位置・速度情報と、前記外部機関からの気象情報とを前記指令所に集約し、集約された各情報の異常度を、前記地理空間情報とに基づいて、前記指令所において災害発生の危険度があると判断するようにしたことを特徴とする。

〔２〕上記〔１〕記載の地上及び車上観測データを用いた高度列車安全制御システムにおいて、前記車上観測情報が降雨量又は風速値であることを特徴とする。

〔３〕上記〔１〕記載の地上及び車上観測データを用いた高度列車安全制御システムにおいて、前記地理空間情報が地盤、地質、地形、構造物、周辺設備に関する情報であることを特徴とする。

〔４〕上記〔１〕記載の地上及び車上観測データを用いた高度列車安全制御システムにおいて、前記地上観測データが線路の周辺地形や構造物の変状データであることを特徴とする。

〔５〕上記〔１〕記載の地上及び車上観測データを用いた高度列車安全制御システムにおいて、前記指令所は、前記災害予測の結果に基づいて、前記指令所から運転規制指令を前記列車に通報することを特徴とする。

〔６〕上記〔５〕記載の地上及び車上観測データを用いた高度列車安全制御システムにおいて、前記指令所は、前記災害予測の結果に基づいて、前記列車に前記運転規制の解除指令を行うことを特徴とする。

〔７〕上記〔１〕記載の地上及び車上観測データを用いた高度列車安全制御システムにおいて、前記指令所は、必要に応じて保守管理所に巡回範囲の情報を自動で配信することを特徴とする。

本発明によれば、地上及び車上で得られた観測データと各所からの情報を集約して精度の高い災害予測を行うことにより、列車の安全走行に寄与することができる。

本発明の実施例を示す地上及び車上観測データを用いた高度列車安全制御システムの模式図である。本発明の実施例を示す地上及び車上観測データを用いた高度列車安全制御システムの制御処理装置のブロック図である。本発明の実施例を示す地上及び車上観測データを用いた高度列車安全制御フローチャートである。

地上及び車上観測データを用いた高度列車安全制御システムは、前記地上観測装置からの地上観測データと、前記車上観測装置からの車上観測データと、前記リアルタイム列車位置・速度計測装置からの車両の位置・速度情報と、前記外部機関からの気象情報とを前記指令所に集約し、集約された各情報の異常度を、前記地理空間情報とに基づいて、前記指令所において災害発生の危険度があると判断するようにした。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は本発明の実施例を示す地上及び車上観測データを用いた高度列車安全制御システムの模式図、図２はその地上及び車上観測データを用いた高度列車安全制御システムの制御処理装置のブロック図である。

図１において、１は列車、２は列車１に搭載される車上観測装置（例えば、雨量計、風速計など）、３はリアルタイム列車位置・速度計測装置、４は列車１が走行する線路、５は指令所、６は指令所５の制御処理装置、７は線区内の地上観測装置、８は保守線区毎に設けられる保守管理所、９は気象庁等の気象情報の提供に関与する外部機関、１０は線路４の周辺の地形、１１は線路４の周辺の構造物である。

地上観測装置７は線区の地理条件や気象条件に応じて種々のセンサ類を用いるようにする。例えば、傾斜面などの土構造物の変状を検知する地中埋設型のセンサ（特許第４２０８０６２号公報、特許第３８７１８７４号公報、特開２００３−０１４４５１号公報参照）や、軌道狂いを計測するセンサ（特許第３８７１８７４号公報、特許第３９４２８６４号公報参照）などが挙げられる。

また、指令所５には、あらかじめ線区の地理空間情報（地盤・地質・地形・構造物・周辺設備）をデータベースとして制御処理装置６に備えておく。

この制御処理装置６は、図２に示すように、中央処理装置６Ａ、線区の地理空間情報記憶装置６Ｂ、災害予測部６Ｃ、列車運転規制・運転再開判定部６Ｄ、無線送受信装置６Ｅ、送受信装置６Ｆを備えている。なお、その送受信装置６Ｆとしては、有線、無線、その他の送受信手段を用いることができる。指令所５では、列車１上の車上観測装置２で計測された雨量・風速などの各種車上観測データ２１及びリアルタイム列車位置・速度計測装置３で計測された列車位置・速度情報２２を無線送受信装置６Ｅを介して制御処理装置６に取り込み、地上観測装置７で観測された周辺地形１０や構造物１１に関する地上観測データ２３と、気象庁等の外部機関９からの気象情報２４を送受信装置６Ｆで制御処理装置６に取り込み、データを集約する。指令所５は、集約された各データ及び情報と、あらかじめ記憶されている地理空間情報２５とを利用して、災害予測部６Ｃで自動で災害発生の予測を行い、必要に応じて列車運転規制・運転再開判定部６Ｄで列車の停止・徐行など運転規制の判断を行う。運転規制を要する場合は、列車の停止や徐行の範囲、出発抑止などの指示情報２６を列車１に自動で配信する。また、指令所５は災害予測を継続して行い、列車１の運転再開が可能であると判断した場合には列車運転規制・運転再開判定部６Ｄで運転再開情報２７を列車１に指令する。なお、運転再開にあたり必要に応じて保守管理所８等に巡回範囲情報２８を自動で配信する。

図３は本発明の実施例を示す地上及び車上観測データを用いた高度列車安全制御フローチャートである。

（１）指令所５の制御処理装置６に地理空間情報（地盤・地質・地形・構造物・周辺設備）２５をデータベースとしてあらかじめ設定しておく（ステップＳ１）。

（２）次に、列車１に搭載される車上観測装置２からの雨量や風速などの車上観測データ２３及びリアルタイム列車位置・速度計測装置３からの列車１の位置・速度情報２２を、無線送受信装置６Ｅを介して指令所５に収集する。また、地上観測装置７からの線区内の周辺地形１０や構造物１１の変状に関する地上観測データ２３、そして気象庁等の外部機関９からの気象情報２４を、送受信装置６Ｆを介して指令所５に収集する（ステップＳ２）。

（３）上記ステップＳ１で記憶されている情報と上記ステップＳ２で収集した各データ及び情報を組み合わせて、災害予測部６Ｃで自動で災害発生の予測を行う（ステップＳ３）。

（４）上記ステップＳ３における災害発生の予測に基づいて、列車運転規制・運転再開判定部６Ｄで列車１の運転規制（停止又は徐行）は必要であるか否かの判断を行う（ステップＳ４）。

（５）上記ステップＳ４において運転規制が必要である場合、指令所５から列車１へ運転規制の指令を行う（ステップＳ５）。

（６）指令所５において、災害予測を継続して行い、列車運転規制・運転再開判定部６Ｄで列車の運転再開ができるか否かの判断を行う（ステップＳ６）。

（７）上記ステップＳ６において運転再開が可能である場合は、指令所５から列車１へ運転再開の指令を行う（ステップＳ７）。

また、地理空間情報は国土基盤情報とともに用いるようにしてもよい。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の地上及び車上観測データを用いた高度列車安全制御システムは、指令所において精度の高い災害予測を行い、列車の安全運行に寄与するツールとして利用可能である。

１列車
２車上観測装置
３リアルタイム列車位置・速度計測装置
４線路
５指令所
６制御処理装置
６Ａ中央処理装置
６Ｂ線区の地理空間情報記憶装置
６Ｃ災害予測部
６Ｄ列車運転規制・運転再開判定部
６Ｅ無線送受信装置
６Ｆ送受信装置
７線区内の地上観測装置
８保守管理所
９外部機関
１０線路の周辺の地形
１１線路の周辺の構造物
２１各種車上観測データ
２２列車位置・速度情報
２３地上観測データ
２４気象情報
２５地理空間情報
２６列車の停止や徐行の範囲、出発抑止などの指示情報
２７運転再開情報
２８巡回範囲情報

Claims

（ａ）線区内の地上観測装置と、
（ｂ）列車に搭載される車上観測装置及びリアルタイム列車位置・速度計測装置と、
（ｃ）地理空間情報を記憶する指令所と、
（ｄ）気象情報の提供に関与する外部機関とを備え、
（ｅ）前記地上観測装置からの地上観測データと、前記車上観測装置からの車上観測データと、前記リアルタイム列車位置・速度計測装置からの車両の位置・速度情報と、前記外部機関からの気象情報とを前記指令所に集約し、集約された各情報の異常度を、前記地理空間情報とに基づいて、前記指令所において災害発生の危険度があると判断するようにしたことを特徴とするを特徴とする地上及び車上観測データを用いた高度列車安全制御システム。
請求項１記載の地上及び車上観測データを用いた高度列車安全制御システムにおいて、前記車上観測データが降雨量又は風速値であることを特徴とする地上及び車上観測データを用いた高度列車安全制御システム。
請求項１記載の地上及び車上観測データを用いた高度列車安全制御システムにおいて、前記地理空間情報が地盤、地質、地形、構造物、周辺設備に関する情報であることを特徴とする地上及び車上観測データを用いた高度列車安全制御システム。
請求項１記載の地上及び車上観測データを用いた高度列車安全制御システムにおいて、前記地上観測データが線路の周辺地形や構造物の変状データであることを特徴とする地上及び車上観測データを用いた高度列車安全制御システム。
請求項１記載の地上及び車上観測データを用いた高度列車安全制御システムにおいて、前記指令所は、前記災害予測の結果に基づいて、前記指令所から運転規制指令を前記列車に通報することを特徴とする地上及び車上観測データを用いた高度列車安全制御システム。
請求項５記載の地上及び車上観測データを用いた高度列車安全制御システムにおいて、前記指令所は、前記災害予測の結果に基づいて、前記列車に前記運転規制の解除指令を行うことを特徴とする地上及び車上観測データを用いた高度列車安全制御システム。
請求項１記載の地上及び車上観測データを用いた高度列車安全制御システムにおいて、前記指令所は、必要に応じて保守管理所に巡回範囲の情報を自動で配信することを特徴とする地上及び車上観測情報を用いた高度列車安全制御システム。