JP5940789B2 - 列車制御システム - Google Patents

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Description

本発明は列車制御システムに係り、特に、無線測距を利用して列車の位置検出を行って列車の制御を行うようにした列車制御システムに関する。
従来から、いわゆる無線測距方式を利用した列車制御システムは、列車に車上無線機を搭載し、その列車の走行する軌道の沿線に沿って所定の間隔をもって設置された複数の沿線無線機との間で無線ネットワークを形成し、車上無線機の車上アンテナと沿線無線機の沿線アンテナとの無線伝搬遅延（時間）を計測して列車位置を検知し、その検知された列車位置に基づいて列車制御を行うようになっている。
そして、このような無線測距方式を利用した列車制御システムとしては、従来から、例えば、所定の軌道を走行する列車に搭載された車上無線機および地上の所定位置に設けられた地上無線機間の無線の伝播時間に基づいてその所定の軌道における列車位置を検知する無線列車位置検知手段と、列車の車軸に接続された速度発電機の出力信号に基づいて所定の軌道における列車の走行距離を算出する走行距離算出手段と、無線列車位置検知手段で検知された列車位置を所定の仮基準位置に設定する仮基準位置設定手段と、その仮基準位置設定手段で設定された仮基準位置から走行距離算出手段で算出された走行距離に基づいて所定の軌道における列車位置を検知する列車位置検知算出手段とを備えた技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照。）。
特開２００７−３３１６２９号公報
しかしながら、前記従来の技術に示すようないわゆる移動閉そく制御においては、先行列車との距離を検知することにより、運転間隔を短縮した制御を行うことができるものであるが、例えば、駅構内においては、駅の進入番線に応じて、分岐器の切り替えを行う必要がある。そのため、先行列車と後続列車との進入番線が異なる場合でも、
先行列車の進路が連動装置により鎖錠されている場合には、後続列車は自己の進路をとることができない。後続列車は、先行列車が分岐器を完全に通過した後に分岐器の鎖錠が解除されて、分岐器を切り替えて鎖錠した後に後続列車の進行が許可されるため、後続列車は、分岐器の切り換えが完了するまで一旦停止して待機する必要がある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、先行列車と後続列車との進入路線が異なる場合であっても、後続列車を停車させることなく、走行させることのできる列車制御システムを提供することを目的とするものである。
本発明は前記目的を達成するために、請求項１の発明に係る列車制御システムは、軌道を走行する列車に搭載された車上装置と、
前記車上装置の情報を送受信する車上無線機と、
地上の所定位置に設けられ前記車上無線機と情報の送受信する沿線無線機と、
前記沿線無線機に接続された地上装置と、
前記列車の運行情報を前記地上装置に送る運行管理装置と、
軌道の路線を切り換える分岐器と、
を備え、
前記分岐器の手前の所定の位置に接近点を設置し、
前記地上装置は、前記車上無線機と前記沿線無線機との間における無線の伝播時間に基づき列車位置を検知して移動閉そく制御により先行列車と後続列車との間隔を制御するものであって、前記接近点よりも手前に設けられた前記沿線無線機と前記車上無線機を介して情報の送受信が可能であり、前記運行管理装置から前記列車の進入路線情報を受け、前記後続列車が前記先行列車と異なる進路に進入する場合に応じた前記後続列車の走行速度の調整を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、前記運行管理装置から送られる前記列車の進入路線情報に基づいて前記後続列車が前記先行列車と異なる進路に進入するか否かを判断し、進入路線が異なる場合には、前記先行列車が前記分岐器を通過した後、前記分岐器の切り換え動作が完了するまで、前記後続列車が停止しないで走行することができる走行速度を演算し、この演算により求めた走行速度を前記車上装置に送信することを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２において、前記地上装置は、前記運行管理装置から送られる前記列車の進入路線情報に基づいて、前記後続列車が前記先行列車と異なる進路に進入するか否かを判断し、進入路線が異なる場合には、
「先行列車がてっ査区間を抜けるまでの時間」＝「後続列車が接近点に到達するまでの時間」
となるように、前記後続列車の走行速度を演算し、この演算により求めた走行速度を前記車上装置に送信することを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項において、前記列車の進入路線情報は、駅の進入番線の情報であることを特徴とする。
請求項１に係る発明によれば、地上装置により、運行管理装置から列車の進入路線情報を受け、後続列車の走行速度の調整をするようにしているので、先行列車と後続列車との進入路線が異なる場合であっても、後続列車を適正な間隔で走行させることが可能となる。
請求項２に係る発明によれば、地上装置により、運行管理装置から送られる列車の進入路線情報に基づいて後続列車が先行列車と異なる進路に進入するか否かを判断し、進入路線が異なる場合には、先行列車が分岐器を通過した後、分岐器の切り換え動作が完了するまで、後続列車が停止しないで走行することができる走行速度を演算し、この演算により求めた走行速度により、列車を走行制御させるようにしているので、先行列車と後続列車との進入路線が異なる場合であっても、後続列車を停車させることなく、走行させることが可能となる。
請求項３に係る発明によれば、地上装置により、運行管理装置から送られる列車の進入路線情報に基づいて、後続列車が先行列車と異なる進路に進入するか否かを判断し、進入路線が異なる場合には、先行列車がてっ査区間を抜けるまでの時間と後続列車が接近点に到達するまでの時間とが同じになるように後続列車の走行速度を演算し、この走行速度に基づいて後続列車の速度を制御するようにしているので、先行列車と後続列車との進入路線が異なる場合であっても、後続列車を停車させることなく、走行させることが可能となる。
請求項４に係る発明によれば、列車の進入路線情報を、駅の進入番線の情報としているので、駅の構内において、先行列車と後続列車との進入路線が異なる場合であっても、後続列車を停車させることなく、走行させることが可能となる。
本発明に係る列車制御システムの実施形態における列車部分を示す概略構成図である。 本発明に係る列車制御システムの実施形態を示す概略構成図である。 本発明に係る列車制御システムの実施形態における動作を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る列車制御システムの実施形態を示す概略構成図であり、本実施形態においては、所定の軌道１上を走行する列車２には、車上装置３が搭載されている。この車上装置３は、ＣＰＵを中心に構成された演算処理部（図示せず）を有していて、列車２の速度制御や制動制御などの各種制御を行うように構成されている。
また、列車２には、車上装置３に接続された車上無線機４が搭載されており、列車２の軌道１上には、車上無線機４と情報の送受信を行うための複数の沿線無線機５が設置されている。また、これら沿線無線機５は、走行する列車２の車上無線機４との間で情報の送受信を行うように構成されている。
図２は、本発明の列車制御システムが適用される軌道１の例を示したものであり、列車２が走行する軌道１は、分岐器６により、異なる軌道１に分岐されるように構成されている。本実施形態においては、異なる軌道１の先に駅７が設置されており、各軌道１には、進入経路として駅７の１番線ホームと２番線ホームとが設けられている場合を示している。そして、分岐器６の前後の所定の範囲は、列車２が分岐器６を通過する際に、他の列車２の進入を阻止するてっ査区間とされており、てっ査区間の手前には、後続列車２の停止目標となる接近点が設置されるようになっている。ここで、接近点の位置は、列車２が接近点からてっ査区間の手前まで走行する間に、分岐器６の切り替え動作および鎖錠が完了する距離に設定されている。
また、各沿線無線機５には、地上装置８が接続されており、この地上装置８には、移動閉そく装置９および列車検知装置１０が設けられている。列車検知装置１０には、軌道１の切り替えを行う分岐器６の動作制御を行う連動装置１１が接続されており、移動閉そく装置９には、列車２の沿線の運行管理を行う運行管理装置１２が接続されている。
そして、運行管理装置１２は、列車２の番号情報やダイヤ情報を各地上装置８に送り、各地上装置８の列車検知装置１０は、沿線無線機５と車上無線機４との通信を行った際の通信時間を計測することにより、沿線無線機５と列車２との距離を演算し、列車２の位置を検知するように構成されている。そして、移動閉そく装置９は、この列車検知装置１０による列車２の位置情報に基づく制限速度や走行可能距離の情報を沿線無線機５および車上無線機４を介して各列車２に送信し、車上装置３は、自列車２のブレーキ性能に従って速度パターンを生成し、この速度パターンに基づいて速度制御を行うように構成されている。
また、移動閉そく装置９は、運行管理装置１２から進入番線情報を受け、後続列車２が先行列車２と異なる番線に進入するか否かを判断し、番線が異なる場合には、次の条件を満たすように後続列車２の走行速度を計算する。
「先行列車がてっ査区間を抜けるまでの時間」＝「後続列車が接近点に到達するまでの時間」
そして、計算により求めた走行速度を車上装置３に送信するように構成されている。
後続列車２は、車上装置３が受信した走行速度に基づいて、走行速度が制御された状態で、走行されるものであり、先行列車２がてっ査区間を越えて所定の番線に進入したら、連動装置１１により、分岐器６を後続列車２の進入番線に切り換えて鎖錠するとともに、先行列車２によるてっ査が解除されたら、後続列車２の停止目標を通常に戻すように構成されている。
次に、本実施形態の制御動作について説明する。
まず、沿線無線機５と車上無線機４との間で通信を行い、この通信時間を計測することにより、各地上装置８により、沿線無線機５と列車２との距離を演算し、列車２が現在どの位置に存在しているかを検知する（ＳＴ１）。
そして、地上装置８から沿線無線機５および車上無線機４を介して列車２位置情報に基づく制限速度や走行可能距離の情報を送信し、車上装置３は、自列車２のブレーキ性能に従って速度パターンを生成し、この速度パターンに従って列車２の走行制御を行う（ＳＴ２）。
そして、移動閉そく装置９が運行管理装置１２から進入番線情報を受け、先行列車２が接近点を通過すると、先行列車２の進入番線情報に応じて分岐器６を切り替えて鎖錠する。
その後、後続列車２が駅７に近づいてきた場合（ＳＴ３）、移動閉そく装置９が運行管理装置１２から進入番線情報を取得し（ＳＴ４）、後続列車２が先行列車２と異なる番線に進入するか否かを判断する（ＳＴ５）。そして、後続列車２の進入番線が先行列車２の進入番線と異なる場合には（ＳＴ５：ＹＥＳ）、先行列車２がてっ査区間を抜けるまでの時間と後続列車２が接近点に到達するまでの時間とが同じになるように、後続列車２の走行速度を演算する（ＳＴ６）。そして、演算により求めた走行速度を車上装置３に送信するように構成されている。
そして、後続列車２は、車上装置３が受信した走行速度に基づいて、走行速度が制御された状態で走行される（ＳＴ７）。先行列車２がてっ査区間を越えたら、連動装置１１により、分岐器６を後続列車２の進入番線に切り換えて鎖錠するとともに、先行列車２によるてっ査が解除されたら、後続列車２の停止目標を通常に戻す。これにより、後続列車２は、２番線に進入することができるものである。
以上述べたように、本実施形態においては、後続列車２が駅７に近づいてきた場合、移動閉そく装置９が運行管理装置１２から進入番線情報を受け、後続列車２が先行列車２と異なる番線に進入する場合に、先行列車２がてっ査区間を抜けるまでの時間と後続列車２が接近点に到達するまでの時間とが同じになるように後続列車２の走行速度を演算し、この走行速度に基づいて後続列車２の速度を制御するようにしているので、先行列車２と後続列車２との進入路線が異なる場合であっても、後続列車２を停車させることなく、走行させることが可能となる。
なお、本発明は前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。
１ 軌道
２ 列車
３ 車上装置
４ 車上無線機
５ 沿線無線機
６ 分岐器
７ 駅
８ 地上装置
９ 移動閉そく装置
１０ 列車検知装置
１１ 連動装置
１２ 運行管理装置

Claims (4)

  1. 軌道を走行する列車に搭載された車上装置と、
    前記車上装置の情報を送受信する車上無線機と、
    地上の所定位置に設けられ前記車上無線機と情報の送受信する沿線無線機と、
    前記沿線無線機に接続された地上装置と、
    前記列車の運行情報を前記地上装置に送る運行管理装置と、
    軌道の路線を切り換える分岐器と、
    を備え、
    前記分岐器の手前の所定の位置に接近点を設置し、
    前記地上装置は、前記車上無線機と前記沿線無線機との間における無線の伝播時間に基づき列車位置を検知して移動閉そく制御により先行列車と後続列車との間隔を制御するものであって、前記接近点よりも手前に設けられた前記沿線無線機と前記車上無線機を介して情報の送受信が可能であり、前記運行管理装置から前記列車の進入路線情報を受け、前記後続列車が前記先行列車と異なる進路に進入する場合に応じた前記後続列車の走行速度の調整をすることを特徴とする列車制御システム。
  2. 前記地上装置は、前記運行管理装置から送られる前記列車の進入路線情報に基づいて前記後続列車が前記先行列車と異なる進路に進入するか否かを判断し、進入路線が異なる場合には、前記先行列車が前記分岐器を通過した後、前記分岐器の切り換え動作が完了するまで、前記後続列車が停止しないで走行することができる走行速度を演算し、この演算により求めた走行速度を前記車上装置に送信することを特徴とする請求項１に記載の列車制御システム。
  3. 前記地上装置は、前記運行管理装置から送られる前記列車の進入路線情報に基づいて、前記後続列車が前記先行列車と異なる進路に進入するか否かを判断し、進入路線が異なる場合には、
    「先行列車がてっ査区間を抜けるまでの時間」＝「後続列車が接近点に到達するまでの時間」
    となるように、前記後続列車の走行速度を演算し、この演算により求めた走行速度を前記車上装置に送信することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の列車制御システム。
  4. 前記列車の進入路線情報は、駅の進入番線の情報であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の列車制御システム。
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