JP6296676B2

JP6296676B2 - 列車制御システム

Info

Publication number: JP6296676B2
Application number: JP2012239117A
Authority: JP
Inventors: 秀幸加藤; 雄二岩田; 晃栗田
Original assignee: Nippon Signal Co Ltd
Current assignee: Nippon Signal Co Ltd
Priority date: 2012-10-30
Filing date: 2012-10-30
Publication date: 2018-03-20
Anticipated expiration: 2032-10-30
Also published as: JP2014088098A

Description

本発明は、同一軌道内におけるＣＢＴＣ（Communication Based Train Control）列車と非ＣＢＴＣ列車との混在運転を可能とする列車システムに関する。

近年、無線通信などを用いたＣＢＴＣによる列車制御システムが普及してきている。ＣＢＴＣの特長の一つとして、軌道上における列車の絶対位置検知による移動閉塞の実現がある。列車間隔制御による移動閉塞の実現によって列車の高密度運行が可能となる。

特開２００８−１６２５４８号公報

しかし、軌道を走行中のＣＢＴＣ列車の車上装置や無線機が故障等した場合には、当該ＣＢＴＣ車両の位置を検知することができず、軌道を走行する列車同士の安全確保を十分に行えないおそれがある。また、例えば、軌道に適用する列車制御システムを、従来の固定閉塞方式の列車制御システムからＣＢＴＣによる移動閉塞方式の列車制御システムに変更する場合には、非ＣＢＴＣ列車とＣＢＴＣ列車の混在を許容する必要があり、このような場合にも軌道を走行する列車同士の安全確保を十分に行えないという課題がある。

そこで、本発明は、同一軌道内におけるＣＢＴＣ列車と非ＣＢＴＣ列車（車上装置や無線機が故障等したＣＢＴＣ列車を含む）との安全な混在運転を可能とする列車制御システムを提供することを目的とする。

本発明の一側面による列車制御システムは、軌道を走行する列車から無線送信される当該列車の列車位置情報及び前記軌道を複数に分割した各区間における列車在線情報を取得し、前記列車位置情報に基づいて無線による情報通信が可能な列車の在線区間を検知すると共に前記列車在線情報に基づいて全ての列車の在線区間を検知し、これらの検知結果から各区間に在線している列車が無線による情報通信が可能な列車であるか否か及び異常区間の有無を判定し、判定結果に基づいて前記軌道を走行する各列車を制御するように構成され、列車が無線による情報通信が可能な列車である場合、当該列車の在線する区間から当該列車の先行列車の在線する区間までの間の信号機を進行現示として当該列車による前記先行列車の在線する区間への進入を可能とすると共に、当該列車の車上装置が当該列車の走行制御に用いる当該列車の停止位置の目標であって、前記先行列車が無線による情報通信が可能な列車で前記先行列車の列車位置情報が取得できる場合には前記先行列車に列車位置情報に基づいて設定される一方、前記先行列車が無線による情報通信を行えない列車で前記先行列車の列車位置情報を取得できない場合には前記先行列車が在線している区間の一つ手前の区間の終端に設定される前記停止位置の目標を含む列車制御情報を当該列車に無線送信し、列車が無線による情報通信が行えない列車である場合、当該列車の先行列車の在線する区間の直前の信号機を停止現示として当該列車による前記先行列車の在線する区間への進入を禁止し、前記列車位置情報によって無線による情報通信が可能な列車の在線が検知されているが、前記列車在線情報によっては列車の在線が検知されていない区間がある場合には、当該区間を前記異常区間として特定して当該区間への列車の進入を禁止する。

前記列車制御システムでは、軌道上にＣＢＴＣ列車と非ＣＢＴＣ列車とが混在する場合であっても軌道における各列車の位置及び／又は在線区間を把握した上で、ＣＢＴＣ列車及び非ＣＢＴＣ列車のそれぞれを制御できるので、同一軌道内におけるＣＢＴＣ列車と非ＣＢＴＣ列車との安全な混在運転を実現できる。

本発明の第１実施形態による列車制御システムの全体構成を示す図である。前記列車制御システムによる列車の走行制御を説明するための図である。前記列車制御システムによる列車の走行制御を説明するための図である。前記列車制御システムによる列車の走行制御を説明するための図である。本発明の第２実施形態による列車制御システムの全体構成を示す図である。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の第１実施形態による列車制御システムの全体構成を示している。この列車制御システムは、所定の軌道Ｒに適用され、当該軌道Ｒにおいて、地上側設備との間で無線による情報通信が可能なＣＢＴＣ列車Ｔ１と、地上側設備との間で無線による情報通信が行えない非ＣＢＴＣ列車Ｔ２との同時かつ安全な走行を可能とする。

本実施形態において、ＣＢＴＣ列車Ｔ１は、車上無線機１１、車上子１２及びＣＢＴＣ車上装置１３を備えており、車上無線機１１によって地上側設備から無線送信された列車制御情報を受信し、ＣＢＴＣ車上装置１３によって速度制御や制動制御を含む各種制御が行われるようになっている。一方、非ＣＢＴＣ列車Ｔ２は、車上無線機やＣＢＴＣ車上装置を備えていない又はこれらの故障等によって、無線による情報通信が行えない状態の列車である。

本実施形態による列車制御システムは、図１に示すように、地上側設備として、軌道Ｒ上に所定の間隔をあけて配置された複数の地上子２１と、軌道Ｒに沿って所定の間隔をあけて配置された複数の沿線無線機２２と、前記列車制御情報を生成してＣＢＴＣ列車Ｔ１の走行制御を行うＣＢＴＣ地上装置２３と、主に非ＣＢＴＣ列車Ｔ２の走行制御を行う連動装置２４と、を備えている。

また、軌道Ｒには、当該軌道Ｒを複数に分割した各区間（閉塞区間）ＢＳにおける列車の在線を検知する在線検知手段が設けられており、各区間ＢＳの境界付近には信号機２５が設けられている。在線検知手段は、各区間ＢＳにおける列車の在線を検知できるものであればよく、特に制限されないが、例えば、軌道回路、ループコイル又は車軸検知器が該当する。本実施形態においては、各区間ＢＳへの列車の進入及び進出を検知できる車軸検知器２６を前記在線検知手段として採用している。

各地上子２１は、例えばトランスポンダで構成され、軌道Ｒを走行するＣＢＴＣ列車Ｔ１の車上子１２と電磁結合して信号の送受信を行う。本実施形態において、各地上子２１は、各区間ＢＳの所定位置に配置されており、軌道Ｒにおける自身の位置を示す位置情報を、電磁結合されたＣＢＴＣ列車Ｔ１の車上子１２に送信する。
ＣＢＴＣ列車Ｔ１では、車上子１２が地上子２１から前記位置情報を受信すると、車上子１２の受信した前記位置情報が車上装置１３へと出力され、車上装置１３によって当該ＣＢＴＣ列車Ｔ１の位置（自列車の位置）が算出される。より具体的には、車上装置１３は、地上子２１から受信した位置情報と、速度発電機（図示省略）による走行距離とに基づいて軌道Ｒにおける自列車の位置を算出する。算出された自列車の位置は、車上無線機１１を介して無線送信される。

各沿線無線機２２は、軌道Ｒを走行するＣＢＴＣ列車Ｔ１の車上無線機１１との間で各種情報の送受信を行う。本実施形態において、各沿線無線機２２は、その通信範囲内に位置するＣＢＴＣ列車Ｔ１から無線送信される自列車の位置（列車位置情報）を受信する。また、各沿線無線機２２は、ＣＢＴＣ地上装置２３の生成した前記列車制御情報をＣＢＴＣ列車Ｔ１に対して無線送信する。各沿線無線機２２によって受信された前記列車位置情報はＣＢＴＣ地上装置２３に出力される。

ＣＢＴＣ地上装置２３は、軌道Ｒを走行する各ＣＢＴＣ列車Ｔ１の前記列車制御情報を生成する。ＣＢＴＣ地上装置２３は、ＣＢＴＣ列車Ｔ１の位置を検知する列車位置検知部２３１と、ＣＢＴＣ列車Ｔ１の列車制御情報を生成するＣＢＴＣ制御部２３２とを含む。

列車位置検知部２３１は、各沿線無線機２２の受信したＣＢＴＣ列車Ｔ１の列車位置情報を入力し、軌道Ｒを走行する各ＣＢＴＣ列車Ｔ１の位置を検知する。また、列車位置検知部２３１は、各区間ＢＳに関する情報を有しており、検知した各ＣＢＴＣ列車Ｔ１の位置がどの区間ＢＳに属するか否かを判定する。したがって、列車位置検知部２３１は、各ＣＢＴＣ列車Ｔ１の軌道Ｒにおける位置（絶対位置）と共に、各ＣＢＴＣ列車Ｔ１の在線する区間（以下「ＣＢＴＣ在線区間」という）を検知することができる。列車位置検知部２３１によって検知された各ＣＢＴＣ列車Ｔ１の位置及び前記ＣＢＴＣ在線区間は、ＣＢＴＣ制御部２３２及び連動装置２４に出力される。

ＣＢＴＣ制御部２３２は、列車位置検知部２３１によって検知された各ＣＢＴＣ列車Ｔ１の位置及びＣＢＴＣ在線区間と、後述する連動装置２４によって検知された列車在線区間とを入力する。この列車在線区間は、ＣＢＴＣ列車Ｔ１又は非ＣＢＴＣ列車Ｔ２が在線している区間ＢＳを示すものである。そして、ＣＢＴＣ制御部２３２は、軌道Ｒを走行する各ＣＢＴＣ列車Ｔ１の前記列車制御情報を生成し、所定の沿線無線機１２を介して各ＣＢＴＣ列車Ｔ１（の車上無線機１１）に向けて送信することにより各ＣＢＴＣ列車Ｔ１の走行制御を行う。ＣＢＴＣ制御部２３２が行う処理の詳細については後述する。

ここで、軌道Ｒ全体を複数の制御領域に分割し、制御領域ごとにＣＢＴＣ地上装置２３を設けるようにしてもよい。この場合、各ＣＢＴＣ地上装置２３は、自身の担当する制御領域内に属する一つ又は複数の沿線無線機２２からＣＢＴＣ列車Ｔ１の列車位置情報を入力すると共に、少なくとも隣接するＣＢＴＣ地上装置２３との間で情報の送受信を行えるように構成する。

連動装置２４は、軌道Ｒの各区間ＢＳにおける列車の在線状況に基づいて各信号機２５の動作を制御する。連動装置２４は、列車が在線している区間を検知する在線区間検知部２４１と、各列車の進路制御を行う進路制御部２４２と、を含む。

在線区間検知部２４１は、前記在線検知手段（車軸検知器２６）から各区間ＢＳ内に列車（すなわち、ＣＢＴＣ列車Ｔ１又は非ＣＢＴＣ列車Ｔ２）が在線しているか否かを示す情報（列車在線情報）を入力し、軌道Ｒにおいて列車が在線する区間ＢＳを列車在線区間として検知する。在線区間検知部２４１によって検知された前記列車在線区間は、進路制御部２４２及びＣＢＴＣ地上装置２３に出力される。

進路制御部２４２は、在線区間検知部２４１から入力した列車在線区間と、ＣＢＴＣ地上装置２３の列車位置検知部２３１から入力したＣＢＴＣ在線区間とに基づいて、列車の進入を禁止する区間（進入禁止区間）を設定し、各信号機２５の動作を制御することにより各列車の進路制御を行う。進路制御部２４２が行う処理の詳細については後述する。

ここで、ＣＢＴＣ地上装置２３のＣＢＴＣ制御部２３２の行う処理について説明する。
［在線列車の種別判定］
上述したように、ＣＢＴＣ制御部２３２には、列車位置検知部２３１によって検知されたＣＢＴＣ在線区間、及び、連動装置２４の在線区間検知部２４１によって検知された列車在線区間が入力される。そこで、ＣＢＴＣ制御部２３２は、入力された前記ＣＢＴＣ在線区間と前記列車在線区間とを比較して、軌道Ｒの各区間ＢＳに在線している列車の種類を判定する。すなわち、各区間ＢＳに在線している列車がＣＢＴＣ列車Ｔ１であるか非ＣＢＴＣ列車Ｔ２であるかを判定する。

具体的には、ＣＢＴＣ制御部２３２は、下記（１）〜（４）に示すようにして各区間ＢＳに在線している列車の種類を判定する。換言すれば、ＣＢＴＣ制御部２３２は、軌道Ｒの各区間ＢＳにおける列車の在線状況を把握する。

（１）列車位置検知部２３１によってＣＢＴＣ列車Ｔ１の在線が検知されており、かつ、在線区間検知部２４１によってＣＢＴＣ列車Ｔ１又は非ＣＢＴＣ列車Ｔ２の在線が検知されている区間ＢＳについては、ＣＢＴＣ列車Ｔ１が在線していると判定する。

（２）列車位置検知部２３１によってはＣＢＴＣ列車Ｔ１の在線が検知されていないが、在線区間検知部２４１によってＣＢＴＣ列車Ｔ１又は非ＣＢＴＣ列車Ｔ２の在線が検知されている区間ＢＳについては、非ＣＢＴＣ列車Ｔ２が在線していると判定する。

（３）列車位置検知部２３１によってＣＢＴＣ列車Ｔ１の在線が検知されておらず、かつ、在線区間検知部２４１によってＣＢＴＣ列車Ｔ１又は非ＣＢＴＣ列車Ｔ２の在線が検知されていない区間ＢＳについては、いずれの列車も在線していないと判定する。

（４）なお、列車位置検知部２３１によってＣＢＴＣ列車Ｔ１の在線が検知されているが、在線区間検知部２４１によっては列車の在線が検知されていない区間ＢＳがあった場合には、当該区間ＢＳを異常区間として特定すると共にＣＢＴＣに異常があると判定する。

［ＣＢＴＣ列車Ｔ１の列車制御情報の生成］
ＣＢＴＣ制御部２３２は、上記のようにして把握した各区間ＢＳにおける列車の在線状況に基づき、各ＣＢＴＣ列車Ｔ１の列車制御情報を生成する。具体的には、次のようにして各ＣＢＴＣ列車Ｔ１の列車制御情報を生成する。なお、ここでは、前記列車制御情報を生成するＣＢＴＣ列車Ｔ１を「対象ＣＢＴＣ列車」という。

ＣＢＴＣ制御部２３２は、まず、対象ＣＢＴＣ列車に先行する列車がＣＢＴＣ列車Ｔ１であるか否かを判定する。先行する列車がＣＢＴＣ列車Ｔ１である場合には、先行列車及びその後続列車である対象ＣＢＴＣ列車の両方の列車位置情報を取得できる。そのため、ＣＢＴＣ制御部２３２は、先行するＣＢＴＣ列車Ｔ１（先行列車）の列車位置情報に基づいて、対象ＣＢＴＣ列車（後続列車）の停止目標を設定する。そして、ＣＢＴＣ制御部２３２は、設定した前記停止目標を含む情報を対象ＣＢＴＣ（後続列車）の列車制御情報として生成する。

前記停止目標は、前記先行するＣＢＴＣ列車Ｔ１に可能な限り近づけた対象ＣＢＴＣ列車の停止位置の限界点（停止限界）を含み、例えば、先行するＣＢＴＣ列車Ｔ１との間に安全な距離（間隔）が確保された、当該先行するＣＢＴＣ列車Ｔ１の後方位置とすることできる。生成された列車制御情報は、対応する沿線無線機２２、すなわち、対象ＣＢＴＣ列車をその通信範囲に含む沿線無線機２２を介して、対象ＣＢＴＣ列車へと送信される。

一方、先行する列車が非ＣＢＴＣ列車Ｔ２である場合には、対象ＣＢＴＣ列車に先行する列車の列車位置情報を取得できない。このため、ＣＢＴＣ制御部２３２は、先行する非ＣＢＴＣ列車Ｔ２が在線している区間ＢＳへの対象ＣＢＴＣ列車の進入を禁止することで安全を確保する。すなわち、ＣＢＴＣ制御部２３２は、列車の進行方向で見て、先行する非ＣＢＴＣ列車Ｔ２（先行列車）が在線している区間ＢＳの一つ手前の区間ＢＳにおける所定位置、好ましくは、前記一つ手前の区間ＢＳの終端を、対象ＣＢＴＣ列車（後続列車）の停止目標とし、この停止目標を含む情報を列車制御情報として生成する。生成された列車制御情報は、対応する沿線無線機２２を介して、対象ＣＢＴＣ列車へと送信される。

そして、前記列車制御情報を受信した対象ＣＢＴＣ列車においては、ＣＢＴＣ車上装置１３が、自列車の位置や速度、自列車の制動性能、及び、前記列車制御情報に含まれた前記停止目標に基づいて速度照査パターンを生成し、この生成した速度照査パターンに基づいて、適宜、制動制御を行って自列車の速度を制御する。これにより、先行列車及びその後続列車の列車位置情報を取得できる場合には、先行列車と後続列車の間隔が移動閉塞方式によって制御され、先行列車の列車位置情報を取得できない場合には、先行列車と後続列車との間隔が実質的に固定閉塞方式によって制御されることになる。

なお、ＣＢＴＣ制御部２３２は、前記異常区間として特定された区間ＢＳがある場合には、その旨を連動装置２４及び図示省略した中央管理装置や駅装置などに送信するようにするのが好ましい。

次に、連動装置２４の進路制御部２４２が行う処理について説明する。
上述したように、進路制御部２４２には、在線区間検知部２４１によって検知された在線区間情報と、ＣＢＴＣ地上装置２３の列車位置検知部２３１によって検知されたＣＢＴＣ在線区間とが入力されており、ＣＢＴＣ制御部２３２と同様に、進路制御部２４２も軌道Ｒの各区間ＢＳに在線している列車の種類を判定することできる（上記（１）〜（４）を参照）。そこで、進路制御部２４２は、次のようにして各列車の進路制御を行う。
なお、進路制御部２４２は、自らが各区間ＢＳに在線している列車の種類を判定することに代えて、ＣＢＴＣ制御部２３２から判定結果を入力するようにしてもよい。

進路制御部２４２は、まず進路制御の対象となる列車（対象列車）がＣＢＴＣ列車Ｔ１であるか非ＣＢＴＣ列車Ｔ２であるかを判定する。
そして、進路制御部２４２は、前記対象列車がＣＢＴＣ列車Ｔ１である場合には、前記対象列車に対して、前記対象列車の在線する区間ＢＳの一つ先の区間ＢＳから当該対象列車に先行する列車（先行列車）の在線する区間ＢＳまでの進路を設定する。この場合、進路制御部２４２は、前記対象列車の在線する区間ＢＳから前記先行列車の在線する区間ＢＳまでの間にある各信号機２５を進行現示（Ｂ現示）とする。これにより、ＣＢＴＣ列車Ｔ１）については、原則として信号機２５によってはその走行が停止されず、ＣＢＴＣ制御部２３２によって生成された列車制御情報による速度制御や制動制御が行われる。

一方、前記対象列車が非ＣＢＴＣ列車Ｔ２である場合には、進路制御部２４２は、前記対象列車に対して、前記対象列車の在線する区間ＢＳの一つ先の区間ＢＳから当該対象列車の列車（先行列車）の在線する区間ＢＳの一つ手前の区間ＢＳまでの進路を設定する。すなわち、前記先行列車の在線する区間ＢＳには進路が設定されない。この場合、進路制御部２４２は、前記先行列車の在線する区間ＢＳとその一つ手前の区間ＢＳとの境界付近にある信号機２５、換言すれば、前記先行列車の在線する区間ＢＳの直前の信号機２５を停止現示（Ｒ現示）とする。これにより、先行列車がＣＢＴＣ列車Ｔ１であるか非ＣＢＴＣ列車Ｔ２であるかにかかわらず、その後続列車である前記対象列車（非ＣＢＴＣ列車Ｔ２）については、前記先行列車の在線する区間ＢＳへの進入が禁止され、先行列車と後続列車との間隔が固定閉塞方式によって制御される。なお、前記先行列車の在線する区間ＢＳとその一つ手前の区間ＢＳとの境界付近にある信号機２５が前記先行列車の在線する区間ＢＳの「閉塞信号機」に相当する。

また、進路制御部２４２は、前記異常区間として特定された区間ＢＳがある場合には、例えば、当該異常区間の直前の信号機２５を注意現示（Ｙ現示）や警戒現示（ＹＹ現示）として列車の運転者に注意を促したり、又は、停止現示（Ｒ現示）として当該異常区間への列車の進入を禁止したりしてもよい。

次に、以上のように構成された列車制御システムによる列車の走行制御について具体的に説明する。
図２は、先行列車及びその後続列車がＣＢＴＣ列車Ｔ１である場合、すなわち、列車制御システムが先行列車及びその後続列車の列車位置情報を取得できる場合を示している。
この場合、上述したように、後続列車の在線する区間ＢＳから先行列車の在線する区間ＢＳまでの間にある各信号機２５は進行現示となっており、後続列車は信号機によって各区間への進入を禁止されない。したがって、後続列車は、ＣＢＴＣ制御部２３２によって生成された列車制御情報に基づいて制御される。すなわち、後続列車の停止目標は、区間ＢＳとは無関係に先行列車の位置に基づいて設定され、例えば、先行列車に可能な限り近づけた位置（停止限界）とすることができる。これにより、ＣＢＴＣ列車同士の間では、両列車の間隔が移動閉塞方式によって制御され、安全かつ高効率（高密度）な列車運行を実現できる。

図３は、先行列車が非ＣＢＴＣ列車Ｔ２であり、かつ、その後続列車がＣＢＴＣ列車Ｔ１である場合、すなわち、先行列車の列車位置情報が取得できない場合を示している。
この場合においても、図２の場合と同様、後続列車の在線する区間ＢＳから先行列車の在線する区間ＢＳまでの間にある各信号機２５は進行現示となっており、後続列車は、ＣＢＴＣ制御部２３２によって生成された列車制御情報に基づいて制御される。そして、後続列車の停止目標は、先行列車の在線する区間ＢＳの一つ手前の区間ＢＳ内における所定位置（好ましくは、終端）に設定される。これにより、後続列車であるＣＢＴＣ列車Ｔ１は、先行列車の在線する区間ＢＳの一つ手前の区間ＢＳで停止される、すなわち、両列車の間隔が実質的に固定閉塞方式によって制御されることとなり、先行列車である非ＣＢＴＣ列車Ｔ２に衝突することが回避される。

図４は、先行列車がＣＢＴＣ列車Ｔ１であり、かつ、その後続列車が非ＣＢＴＣ列車Ｔ２である場合、すなわち、後続列車の列車位置情報が取得できない場合を示している。
この場合、上述したように、先行列車の在線する区間ＢＳの直前の信号機２５が停止現示とされるため、先行列車の在線する区間ＢＳへの後続列車の進入が禁止され、後続列車は先行列車の在線する区間ＢＳの一つ手前の区間ＢＳで停止する。すなわち、先行列車とその後続列車の間隔が固定閉塞方式によって制御される。また、後続列車の停止目標が、実質的に、先行列車の在線する区間ＢＳの一つ手前の区間ＢＳの終端に設定されることになる。これにより、前記列車制御情報によって走行制御を行えない非ＣＢＴＣ列車Ｔ２が先行列車に衝突することが回避される。なお、先行列車及びその後続列車が非ＣＢＴＣ列車Ｔ２である場合、すなわち、先行列車及びその後続列車の列車位置情報を取得できない場合についても同様である。

以上説明したように、本実施形態による列車制御システムでは、軌道上１にＣＢＴＣ列車Ｔ１と非ＣＢＴＣ列車Ｔ２とが混在する場合であっても、軌道Ｒにおける各列車の位置及び／又は在線区間を把握した上で、ＣＢＴＣ列車Ｔ１及び非ＣＢＴＣ列車Ｔ２のそれぞれに対して適切な走行制御を行うことができ、ＣＢＴＣ列車Ｔ１であるか非ＣＢＴＣ列車Ｔ２であるかにかかわらず、当該列車の先行列車との衝突が回避される。具体的には、本実施形態による列車制御システムでは、先行列車とその後続列車の両方がＣＢＴＣ列車Ｔ１である場合には、両列車の間隔が移動閉塞方式によって制御され、先行列車及びその後続列車の少なくとも一方が非ＣＢＴＣ列車Ｔ２である場合には、両列車の間隔が固定閉塞方式によって制御される。これにより、同一軌道Ｒ内におけるＣＢＴＣ列車Ｔ１と非ＣＢＴＣ列車Ｔ２との安全な混在運転を実現できる。

次に、本発明の第２実施形態を説明する。
図５は、第２実施形態による列車制御システムの全体構成を示している。なお、第１実施形態による列車制御システム（図１）と共通する要素については同一の符号を用い、その機能も同じであるものとする。第２実施形態よる列車制御システムも、所定の軌道Ｒに適用され、当該軌道Ｒにおいて、地上側設備との間で無線による情報通信が可能なＣＢＴＣ列車Ｔ１と、前記地上側設備との間で無線による情報通信が行えない非ＣＢＴＣ列車Ｔ３との同時かつ安全な走行を可能とする。

第２実施形態による列車制御システムは、図５に示すように、地上側設備として、複数の地上子２１と、複数の沿線無線機２２と、ＣＢＴＣ地上装置２３と、非ＣＢＴＣ列車Ｔ３の走行制御を行うＡＴＣ地上装置４１と、を備えている。また、軌道Ｒには、当該軌道Ｒを複数に分割した各区間（閉塞区間）ＢＳにおける列車の在線を検知する在線検知手段として軌道回路又はループコイル（図示省略）が設けられている。

本実施形態においても、ＣＢＴＣ列車Ｔ１は、車上無線機１１、車上子１２及びＣＢＴＣ車上装置１３を備えており、地上側設備から無線送信された列車制御情報を車上無線機１１によって受信し、ＣＢＴＣ車上装置１３によって自列車の速度制御や制動制御を含む各種制御が行われるようになっている。一方、本実施形態における非ＣＢＴＣ列車Ｔ３は、受電器３１及びＡＴＣ車上装置３２を備えており、地上側設備から前記軌道回路又は前記ループコイルを介して送信された信号を受電器３１によって受信し、ＡＴＣ車上装置３２によって自列車の速度制御及び／又は制動制御が行われるようになっている。

ＡＴＣ地上装置４１は、在線区間検知部４１１と、ＡＴＣ制御部４１２と、を含む。
在線区間検知部４１１は、前記軌道回路又は前記ループコイルから列車在線情報を入力し、軌道Ｒにおいて列車が在線する区間を列車在線区間として検知する。在線区間検知部４４１によって検知された列車在線区間は、ＡＴＣ制御部４１２及びＣＢＴＣ地上装置２３に出力される。

ＡＴＣ制御部４１２は、在線区間検知部４１１から列車在線区間を入力すると共にＣＢＴＣ地上装置２３の列車位置検知部２３１からＣＢＴＣ在線区間を入力し、軌道Ｒの各区間ＢＳにおける列車の在線状況を把握する。そして、ＡＴＣ制御部４１２は、非ＣＢＴＣ列車Ｔ３をこれに先行する列車（先行列車）の在線する区間ＢＳの一つ手前の区間ＢＳで停止させるための信号を生成し、前記軌道回路又は前記ループコイルを介して送信することにより、各非ＣＢＴＣ列車Ｔ３の走行制御を行う。なお、ここでは、前記信号を生成する非ＣＢＴＣ列車Ｔ３を「対象非ＣＢＴＣ列車」という。

具体的には、ＡＴＣ制御部４１２は、対象非ＣＢＴＣ列車の先行列車の在線する区間ＢＳを確認し、前記対象非ＣＢＴＣ列車が前記先行列車の在線する区間ＢＳの一つ手前の区間ＢＳで停止できるように、対象非ＣＢＴＣ列車の在線する区間ＢＳと前記先行列車の在線する区間ＢＳとの間の各区間ＢＳにおける対象非ＣＢＴＣ列車の制限速度を設定する。そして、ＡＴＣ制御部４１２は、設定した制限速度に対応する信号を生成して前記軌道回路又は前記ループコイルを介して送信する。

受電器３１によって前記信号を受信した対象非ＣＢＴＣ列車においては、ＡＴＣ車上装置３３が、受信した前記信号に含まれた制限速度と自列車の速度とを比較して、適宜、制動制御を行って自列車の速度を制御する。これにより、対象非ＣＢＴＣ列車は、前記先行列車の在線する区間ＢＳに近づくにつれて減速されると共に、前記先行列車の在線する区間ＢＳの一つ手前の区間ＢＳで停止することとなり、前記列車制御情報によって走行制御を行えない非ＣＢＴＣ列車Ｔ３が先行列車に衝突することが回避される。

第２実施形態による列車制御システムにおいても、第１実施形態と同様に、ＣＢＴＣ列車Ｔ１同士の間では安全かつ高効率（高密度）な列車運行を実現しつつ、ＣＢＴＣ列車Ｔ１と非ＣＢＴＣ列車Ｔ３との衝突や非ＣＢＴＣ列車Ｔ３同士の衝突を回避して、同一軌道Ｒ内におけるＣＢＴＣ列車Ｔ１と非ＣＢＴＣ列車Ｔ３との安全な混在運転を実現できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて更なる変形や変更が可能であることはもちろんである。以下にいくつか例示する。

例えば、上述した各実施形態においては、軌道を複数に分割した各区間（閉塞区間）における列車の在線を検知する在線検知手段として、車軸検知器、軌道回路又はループコイルを用いているが、これに限るものではない。在線検知手段として、バリス検知器やトロリーコンタクタなどを利用してもよい。すなわち、在線検知手段は、各区間における列車の在線を直接又は間接的に検知できるものであればよく、例えば、電波や電磁波などを利用して各区間における列車の在線を検知したり、列車側との信号の送受信によって当該列車の在線区間を検知したりしてもよい。

また、上述した第２実施形態においては、前記非ＣＢＴＣ列車をその先行列車の在線する区間の一つ手前の区間で停止させるための信号として、前記非ＣＢＴＣ列車の各区間における制限速度に対応する信号を生成しているが、これに限るものではない。例えば、ＡＴＣ制御部４１２が、先行列車の在線する区間ＢＳの一つ手前の区間ＢＳにおける所定位置（好ましくは、終端）を前記非ＣＢＴＣ列車の停止目標とする信号を生成してもよい。この場合においては、例えば、非ＣＢＴＣ列車にさらに車上子を設け、ＡＴＣ制御部４１２は、地上子２１を介して、生成した前記信号を送信するように構成する。そして、非ＣＢＴＣ列車では、前記車上子によって自列車の位置及び前記停止目標を受信し、ＡＴＣ車上装置が、自列車の位置や速度、自列車の制動性能、及び、前記停止目標に基づいて速度照査パターンを生成し、この生成した速度照査パターンに基づいて、適宜、制動制御を行って自列車の速度を制御する。このようにしても同一軌道内におけるＣＢＴＣ列車と非ＣＢＴＣ列車との安全な混在運転を実現できる。

１１…車上無線機、１２…車上子、１３…ＣＢＴＣ車上装置、２１…地上子、２２…沿線無線機、２３…ＣＢＴＣ地上装置、２４…連動装置、２５…信号機、２６…車軸検知機、３１…受電器、３２…ＡＴＣ車上装置、４１…ＡＴＣ地上装置、２３１…列車位置検知部、２３２…ＣＢＴＣ制御部、２４１…在線区間検知部、２４２…進路制御部、４１１…在線区間検知部、４１２…ＡＴＣ制御部、Ｒ…軌道、ＢＳ…閉塞区間、Ｔ１…ＣＢＴＣ列車、Ｔ２，Ｔ３…非ＣＢＴＣ列車

Claims

軌道を走行する列車から無線送信される当該列車の列車位置情報及び前記軌道を複数に分割した各区間における列車在線情報を取得し、前記列車位置情報に基づいて無線による情報通信が可能な列車の在線区間を検知すると共に前記列車在線情報に基づいて全ての列車の在線区間を検知し、これらの検知結果から各区間に在線している列車が無線による情報通信が可能な列車であるか否か及び異常区間の有無を判定し、判定結果に基づいて前記軌道を走行する各列車を制御するように構成され、
列車が無線による情報通信が可能な列車である場合、当該列車の在線する区間から当該列車の先行列車の在線する区間までの間の信号機を進行現示として当該列車による前記先行列車の在線する区間への進入を可能とすると共に、当該列車の車上装置が当該列車の走行制御に用いる当該列車の停止位置の目標であって、前記先行列車が無線による情報通信が可能な列車で前記先行列車の列車位置情報が取得できる場合には前記先行列車の列車位置情報に基づいて設定される一方、前記先行列車が無線による情報通信を行えない列車で前記先行列車の列車位置情報を取得できない場合には前記先行列車が在線している区間の一つ手前の区間の終端に設定される前記停止位置の目標を含む列車制御情報を当該列車に無線送信し、
列車が無線による情報通信が行えない列車である場合、当該列車の先行列車の在線する区間の直前の信号機を停止現示として当該列車による前記先行列車の在線する区間への進入を禁止し、
前記列車位置情報によって無線による情報通信が可能な列車の在線が検知されているが、前記列車在線情報によっては列車の在線が検知されていない区間がある場合には、当該区間を前記異常区間として特定して当該区間への列車の進入を禁止する、
列車制御システム。
前記異常区間として特定された区間を外部に送信する、請求項１に記載の列車制御システム。
先行列車及びその後続列車が無線による情報通信が可能な列車であり、先行列車及びその後続列車の列車位置情報を取得できる場合には、両列車の間隔を移動閉塞方式によって制御し、
先行列車及びその後続列車の少なくとも一方が無線による情報通信が行えない列車であり、先行列車及びその後続列車の少なくとも一方の列車位置情報を取得できない場合には、両列車の間隔を固定閉塞方式によって制御する、請求項１又は２に記載の列車制御システム。
先行列車及びその後続列車が無線による情報通信が可能な列車であり、先行列車及びその後続列車の列車位置情報を取得できる場合には、前記先行列車の列車位置情報に基づいて前記後続列車の走行を制御し、
先行列車及びその後続列車の少なくとも一方が無線による情報通信が行えない列車であり、先行列車及びその後続列車の少なくとも一方の列車位置情報を取得できない場合には、前記先行列車が在線している区間の一つ手前の区間で前記後続列車を停止させるように前記後続列車の走行を制御する、請求項１〜３のいずれか一つに記載の列車制御システム。