JP5940795B2 - 列車制御システム - Google Patents

Description

本発明は列車制御システムに係り、特に、列車の併合または列車の分割を行う場合でも、適正に列車の制御を行うことを可能とした列車制御システムに関する。

従来、軌道を走行する列車の列車位置を検知する列車位置検知システムとしては、いわゆる無線測距方式を利用した列車制御システムが知られている。このような無線測距方式を利用した列車制御システムにおいては、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、前記従来の技術においては、２つの列車を連結して１の列車に併合する場合、または、１つの列車の連結を外して２つの列車に分割する場合に、各列車により無線測距による列車の位置検出を行って列車の走行制御を行おうとすると、列車の併合を行うために２つの列車が接近した場合または、列車の分割を行って２つの列車が接近した状態となった場合に、車上装置が、併合相手の列車または分割後の相手列車を接近列車として認識してしまうという問題を有している。そのため、列車接近により、非常ブレーキが動作してしまい、列車が走行不能に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、列車の併合または列車の分割を行う場合でも、適正に列車の制御を行う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の発明に係る列車位置検知システムは、所定の軌道を走行する列車に搭載された車上装置と、
前記列車の最前車両および最後尾車両にそれぞれ搭載された一対の車上無線機と、
前記軌道の所定の位置に設置され前記各車上無線機との間で送受信を行う沿線無線機と、を備え、
前記車上無線機と前記沿線無線機との間の無線の伝播時間に基づいて列車位置が検出され、
前記車上装置は、路線の所定の位置にあらかじめ設定した併合分割許可領域内に自己が搭載された列車が存在しているか否かを判断し、
前記併合分割許可領域内において２つの前記列車の併合を行う場合は、２つの前記列車の前記車上装置において、前記一対の車上無線機のうち一方の前記車上無線機による動作をそれぞれ停止し、前記車上無線機のうち動作しているもの同士で新しい一対の車上無線機の組み合わせを設定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、前記車上装置は、前記列車の併合に際して、自己が搭載された列車と併合されるべき他の列車を、列車として認識しないように制御することを特徴とする。

請求項３に係る発明は、所定の軌道を走行する列車に搭載された車上装置と、
前記列車の最前車両および最後尾車両にそれぞれ搭載された一対の車上無線機と、
前記軌道の所定の位置に設置され前記各車上無線機との間で送受信を行う沿線無線機と、を備え、
前記車上無線機と前記沿線無線機との間の無線の伝播時間に基づいて列車位置が検出され、
前記車上装置は、路線の所定の位置にあらかじめ設定した併合分割許可領域内に自己が搭載された列車が存在しているか否かを判断し、
前記併合分割許可領域内において前記列車の分割を行う場合は、分割された２つの前記列車の前記車上装置において、動作が停止されていた車上無線機の動作を開始させて新しい一対の車上無線機の組み合わせをそれぞれ設定することを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項３において、前記車上装置は、前記列車の分割に際して、自己が搭載された列車から分割された他の列車を、列車として認識しないように制御することを特徴とする。
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項において、前記沿線無線機に接続され、前記車上無線機と前記沿線無線機との間の無線の伝播時間に基づいて前記列車位置を検出する地上装置をさらに備え、
前記地上装置は、前記列車の現在位置情報を前記車上装置に送り、
前記車上装置は、前記地上装置からの前記列車の現在位置情報に基づいて、前記併合分割許可領域内に自己が搭載された列車が存在しているか否かを判断することを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、車上装置により、あらかじめ設定した併合分割許可領域内において２つの列車の併合を行う場合は、各列車にそれぞれ搭載された一対の車上無線機のうち一方の車上無線機による動作を停止し、車上無線機のうち動作しているもの同士で新しい一対の車上無線機の組み合わせを設定するようにしているので、列車を併合する場合に、車上無線機の切り換えを確実かつ容易に行うことができる。

請求項３に係る発明によれば、車上装置により、あらかじめ設定した併合分割許可領域内において列車の分割を行う場合は、動作が停止されていた車上無線機の動作を開始させて新しい一対の車上無線機の組み合わせをそれぞれ設定するようにしているので、列車を分割する場合に、車上無線機の切り換えを確実かつ容易に行うことができる。

請求項２または請求項４に係る発明によれば、車上装置により、併合分割許可領域内に、併合されるべきまたは分割された他の列車が存在している場合に、当該列車を認識しないように制御するようにしているので、列車の併合または分割する際に、列車接近による非常ブレーキの動作により列車が走行不能になってしまうといった制御を確実に防止することができ、列車を併合または分割する際に、適正に列車の制御を行うことができる。

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併合分割許可領域部分の概略構成図である。 本発明に係る列車制御システムの実施形態における列車の併合動作を示す説明図である。 本発明に係る列車制御システムの実施形態における列車の分割動作を示す説明図である。 本発明に係る列車制御システムの実施形態における列車の併合動作を示すフローチャートである。 本発明に係る列車制御システムの実施形態における列車の分割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、本発明に係る列車位置検知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を有しており、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。

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、この車上無線機４は、列車２の最前車両および最後尾車両にそれぞれ設置されて、一対の車上無線機４により通信を行うように構成されている。

また、列車２の軌道１に沿って所定間隔毎に、車上無線機４との間で送受信を行うための複数の沿線無線機５が設置されており、これら沿線無線機５には、地上装置６が接続されている。地上装置６は、沿線無線機５と車上無線機４との無線の伝搬時間に基づいて列車２の現在の位置を演算して求めるように構成されており、これら車上無線機４、沿線無線機５および地上装置６により、いわゆる無線測距方式を利用した列車制御システムが構成されている。そして、地上装置６により求められた列車２の現在位置情報を沿線無線機５および車上無線機４を介して車上装置３に送り、車上装置３は、列車２の現在位置情報に基づいて列車２の速度制御およびブレーキ制御を行うように構成されている。

ここで、本実施形態においては、列車２が走行する路線の所定の位置に、２つの列車２を連結して１つの列車２に併合させたり、連結された１つの列車２を２つの列車２に分割させるための併合分割許可領域をあらかじめ設定するように構成されており、この併合分割許可領域としては、例えば、駅構内や列車２の車庫などが考えられる。

また、本実施形態においては、図３に示すように、車上装置３は、列車２の現在位置情報に基づいて、列車２が併合分割許可領域に存在していると判断した場合に、一方の車上無線機４による動作を停止するように構成されている（図中破線参照）。この動作を停止する車上無線機４は、列車２を併合する場合は、併合分割許可領域に２つの列車２が存在しており、各列車２は、車上装置３により、連結する方向をあらかじめ認識していることから、各列車２が連結する側の車上無線機４をそれぞれ停止させるように構成されている。

そして、列車２が併合する場合に、車上装置３は、列車２が併合分割許可領域内に存在している間は、他の列車２を認識しないように制御するように構成されている。すなわち、列車２が併合分割許可領域内において、併合しようとした場合、併合すべき他の列車２が存在するため、車上装置３により、併合すべき他の列車２を認識してしまうと、非常ブレーキが動作してしまい、列車２の併合を行うことができなくなってしまうため、この併合すべき他の列車２を認識しないように制御するものである。

また、列車２を分割する場合は、図４に示すように、各列車２は、車上装置３により、列車２が分割する方向をあらかじめ認識していることから、各列車２が分割する側の車上無線機４をそれぞれ停止させるように構成されている。また、列車２が分割する場合に、車上装置３は、列車２が併合分割許可領域内に存在している間は、他の列車２を認識しないように制御するように構成されている。すなわち、列車２が併合分割許可領域内において、分割しようとした場合、車上装置３により、分割した他の列車２を認識してしまうと、非常ブレーキが動作してしまい、列車２の分割を行うことができなくなってしまうため、この分割した他の列車２を認識しないように制御するものである。

そして、併合させるため各列車２を連結させた後、列車２の車上装置３は、各列車２に搭載されている車上無線機４のうち、動作を停止していない車上無線機４を検索し、動作している車上無線機４を新たな一対の車上無線機４として設定するように構成されている。このとき、併合された各列車２には、それぞれ車上装置３が搭載されているが、併合した後は、いずれか一方の車上装置３による制御を行い、他方の車上装置３は、停止させておく。また、分割させるため列車２の連結を解除させた場合は、列車２が連結された状態で動作が停止されていた車上無線機４を動作させ、分割された各列車２で一対の車上無線機４を設定するように構成されている。

なお、前記実施形態においては、併合分割許可領域に列車２が存在する場合に、車上装置３により、併合すべき他の列車２または分割した他の列車２を認識しないように制御するようにしているが、例えば、併合すべき列車２以外の列車２を認識しないと、事故につながるおそれがあることから、その他、所定の速度以下の走行である場合、あるいは、運行管理装置などからの情報に基づいて認識した列車２が併合すべき列車２であると認識できた場合、など他の条件を満たした場合にのみ、列車２の認識をしないように制御することが好ましい。

次に、本実施形態の制御動作について説明する。

まず、地上装置６により、沿線無線機５および車上無線機４を介して無線通信を行い、この無線の伝搬時間に基づいて、列車２の現在位置を演算により求める。そして、地上装置６により、無線測距により求めた列車２の現在位置情報を沿線無線機５および車上無線機４を介して車上装置３に送信する。車上装置３は、地上装置６から送られた列車２の現在位置情報に基づいて列車２の速度制御およびブレーキ制御を行う。

次に、２つの列車２を併合させる場合について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。

まず、車上装置３により、列車２の現在位置情報に基づいて、列車２が併合分割許可領域に存在していると判断した場合に（ＳＴ１：ＹＥＳ）、一方の車上無線機４による動作を停止させる（ＳＴ２）。そして、車上装置３により、列車２が併合分割許可領域内に存在している間は、他の列車２を認識しないように制御する（ＳＴ３）。

そして、各列車２の連結が完了した場合は（ＳＴ４：ＹＥＳ）、列車２の車上装置３は、各列車２に搭載されている車上無線機４のうち、動作を停止していない車上無線機４を検索し（ＳＴ５）、動作している車上無線機４を新たな一対の車上無線機４として設定する（ＳＴ６）。そして、新たな一対の車上無線機４の設定が完了したら、列車2の併合が完了する（ＳＴ７）。

次に、連結されている１つの列車２を２つの列車２に分割させる場合について、図６に示すフローチャートを参照して説明する。

列車２の現在位置情報に基づいて、列車２が併合分割許可領域に存在していると判断した場合に（ＳＴ１０：ＹＥＳ）、車上装置３により、列車２が併合分割許可領域内に存在している間は、他の列車２を認識しないように制御する（ＳＴ１１）。

そして、列車２の連結解除が完了したら（ＳＴ１２：ＹＥＳ）、動作が停止されていた車上無線機４を動作させ（ＳＴ１３）、分割された各列車２で一対の車上無線機４を設定する（ＳＴ１４）。そして、各列車２で一対の車上無線機４の設定が完了したら、列車2の分割が完了する（ＳＴ１５）。

以上述べたように、本実施形態においては、併合分割許可領域内に列車２が存在している状態で、列車２を併合する場合または列車２を分割する場合に、車上無線機４の動作を停止するとともに、列車２を併合または分割させる際に列車２の連結または連結解除が完了した後に、各列車２に搭載されている車上無線機４から新たな一対の車上無線機４を設定するようにしているので、車上無線機４の切り換えを確実かつ容易に行うことができる。また、併合分割許可領域内に列車２が存在している場合には、車上装置３により、他の列車２を認識しないように制御するようにしているので、列車２の併合または分割する際に、列車２接近による非常ブレーキの動作により列車２が走行不能になってしまうといった制御を確実に防止することができ、列車２を併合または分割する際に、適正に列車２の制御を行うことができる。

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 地上装置

Claims (5)

1. 所定の軌道を走行する列車に搭載された車上装置と、
   前記列車の最前車両および最後尾車両にそれぞれ搭載された一対の車上無線機と、
   前記軌道の所定の位置に設置され前記各車上無線機との間で送受信を行う沿線無線機と、を備え、
   前記車上無線機と前記沿線無線機との間の無線の伝播時間に基づいて列車位置が検出され、
   前記車上装置は、路線の所定の位置にあらかじめ設定した併合分割許可領域内に自己が搭載された列車が存在しているか否かを判断し、
   前記併合分割許可領域内において２つの前記列車の併合を行う場合は、２つの前記列車の前記車上装置において、前記一対の車上無線機のうち一方の前記車上無線機による動作をそれぞれ停止し、前記車上無線機のうち動作しているもの同士で新しい一対の車上無線機の組み合わせを設定することを特徴とする列車制御システム。
2. 前記車上装置は、前記列車の併合に際して、自己が搭載された列車と併合されるべき他の列車を、列車として認識しないように制御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. 所定の軌道を走行する列車に搭載された車上装置と、
   前記列車の最前車両および最後尾車両にそれぞれ搭載された一対の車上無線機と、
   前記軌道の所定の位置に設置され前記各車上無線機との間で送受信を行う沿線無線機と、を備え、
   前記車上無線機と前記沿線無線機との間の無線の伝播時間に基づいて列車位置が検出され、
   前記車上装置は、路線の所定の位置にあらかじめ設定した併合分割許可領域内に自己が搭載された列車が存在しているか否かを判断し、
   前記併合分割許可領域内において前記列車の分割を行う場合は、分割された２つの前記列車の前記車上装置において、動作が停止されていた車上無線機の動作を開始させて新しい一対の車上無線機の組み合わせをそれぞれ設定することを特徴とする列車制御システム。
4. 前記車上装置は、前記列車の分割に際して、自己が搭載された列車から分割された他の列車を、列車として認識しないように制御することを特徴とする請求項３に記載の列車制御システム。
5. 前記沿線無線機に接続され、前記車上無線機と前記沿線無線機との間の無線の伝播時間に基づいて前記列車位置を検出する地上装置をさらに備え、
   前記地上装置は、前記列車の現在位置情報を前記車上装置に送り、
   前記車上装置は、前記地上装置からの前記列車の現在位置情報に基づいて、前記併合分割許可領域内に自己が搭載された列車が存在しているか否かを判断することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の列車制御システム。

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