JP6351904B2 - 無線列車制御システム、地上制御装置及び無線列車制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線制御対応列車と無線制御非対応列車とが混在した軌道上の無線制御対応列車を制御する無線列車制御システム、地上制御装置及び無線列車制御方法に関するものである。

ＣＢＴＣ（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ Ｔｒａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）と呼ばれる無線列車制御システムでは、無線制御対応列車と地上制御装置とが通信することで、列車の運行を制御する。このような無線列車制御システムでは、先行列車の最後尾位置に対して余裕距離を確保した地点を無線制御対応列車の停止限界点に設定する。しかしながら、同一軌道内に無線制御対応列車と無線制御非対応列車とが混在している場合には、地上制御装置は、無線制御非対応列車である先行列車の最後尾位置を把握することができない。そのため、従来の無線列車制御システムでは、無線制御対応列車と無線制御非対応列車とを同一軌道上に混在させて運用することが困難であった。

従来技術である特許文献１には、無線制御対応列車と無線制御非対応列車とが混在した無線列車制御システムを実現することを課題とし、「列車の停止目標位置２２を演算する地上制御装置１０と、地上制御装置１０から送信された停止目標位置２２を受信し速度制御パターン３１、３２を演算して列車の速度を制御する車上制御装置１ａ、１ｂと、を備えた自動列車制御装置であって、路線には、列車ＩＤ・列車位置２１を地上制御装置１０に無線で送信する無線搭載列車６と無線非搭載列車７とが混在し、地上制御装置１０は、各軌道回路から得られた在線情報１５と、列車ＩＤ・列車位置２１と、列車ＩＤと、列車種別とを対応付けて管理し、停止軌道回路情報２３を算出し、無線搭載列車６に対する停止目標位置２２を算出する」技術が開示されている。

国際公開第２０１１／０２１５４４号

しかしながら、上記の従来技術では、無線列車制御システム内における伝送遅延が考慮されていない。そのため、列車の現在位置が誤って認識されてしまい、無線列車制御システムの安定した運用に支障をきたすおそれがある、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、安定した運用が可能な無線列車制御システムを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、１つ以上の無線制御対応列車と１つ以上の無線制御非対応列車とが混在した軌道上の無線制御対応列車を軌道回路状態情報取得装置及び地上制御装置により制御する無線列車制御システムである。この無線列車制御システムは、軌道の軌道回路が扛上であるか落下であるかを示す軌道回路状態信号及び該軌道回路状態信号が落下を示した後に設定時間だけ遅延したタイミングで落下を示す時素付軌道回路状態信号を生成する軌道回路状態情報取得装置と、無線制御対応列車に対する先行列車が他の無線制御対応列車である場合には在線情報を用いて無線制御対応列車の停止限界点を生成し、無線制御対応列車に対する先行列車が無線制御非対応列車である場合には軌道回路状態信号及び時素付軌道回路状態信号を用いて無線制御対応列車の停止限界点を生成する地上制御装置とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、安定した運用が可能な無線列車制御システムを得ることができる、という効果を奏する。

実施の形態にかかる無線列車制御システムの構成の一例を示す図 実施の形態にかかる無線列車制御システムにおける無線制御対応列車の停止限界点を示す図 実施の形態における無線制御対応列車の実際の在線位置と認識される在線位置とを示す図 実施の形態にかかる無線列車制御システムにおける無線制御対応列車の停止限界点を示す図 実施の形態にかかる無線列車制御システムにおける無線制御対応列車の停止限界点を示す図 実施の形態にかかる無線列車制御システムにおける無線制御対応列車の停止限界点を示す図 実施の形態における軌道回路状態信号ＴＲ及び時素付軌道回路状態信号ＴＲ−Ｘの一例を示す図 実施の形態にかかる無線列車制御システムにおける地上制御装置の列車制御部によって行われる停止限界点の生成及び更新の動作の一例を示すフローチャート 図８のＳ１４において行われるサブプロセスの一例を示すフローチャート 図８のＳ１７において行われるサブプロセスの一例を示すフローチャート 実施の形態における分岐点のブロック番号と軌道回路との関係の一例を示す図 実施の形態にかかる地上制御装置を実現するハードウエアの一般的な構成の一例を示す図

以下に、本発明の実施の形態にかかる無線列車制御システム、地上制御装置及び無線列車制御方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態にかかる無線列車制御システムの構成の一例を示す図である。図１に示す無線列車制御システムは、地上制御装置１０と、ネットワーク２０と、無線基地局３１，３２とを備え、無線制御対応列車４１を制御する。無線制御対応列車４１及び無線制御非対応列車４２は、軌道５０上を走行する。無線制御非対応列車４２は、無線制御対応列車４１の先行列車である。軌道５０は、地点ａと地点ｂとの間の区間Ａと、地点ｂと地点ｃとの間の区間Ｂと、地点ｃと地点ｄとの間の区間Ｃとに区分けされる。区間Ａにはリレー５１Ａが配され、区間Ｂにはリレー５１Ｂが配され、区間Ｃにはリレー５１Ｃが配されている。軌道回路状態情報取得装置５２は、リレー５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃが扛上であるか又は落下であるかを示す軌道回路状態情報を取得し、取得した軌道回路状態情報を地上制御装置１０に送信する。また、図１においては、無線制御対応列車４１は区間Ａに在線し、無線制御非対応列車４２は区間Ｃに在線している。なお、無線制御対応列車４１は無線列車制御システムに対応した地上制御装置１０によってその運行が制御される列車であり、無線制御非対応列車４２は無線列車制御システムに対応していない列車である。また、区間Ａ，Ｂ，Ｃの各々には軌道回路が１つずつ設けられている。

地上制御装置１０は、列車制御部１１と、位置情報受信部１２と、制御情報送信部１３と、軌道回路状態情報受信部１４とを備える。位置情報受信部１２は、無線制御対応列車４１の位置情報を、無線基地局３１，３２からネットワーク２０を介して受信して列車制御部１１に出力する。なお、無線制御対応列車４１の位置情報は、無線制御対応列車４１の先頭位置と最後尾位置の各々について、軌道５０を区分けしたブロック番号と、このブロック内における位置によって示される。軌道回路状態情報受信部１４は、軌道５０の軌道回路状態情報を受信して列車制御部１１に出力する。列車制御部１１は、位置情報受信部１２が出力した無線制御対応列車４１の位置情報と、軌道回路状態情報受信部１４が出力した無線制御対応列車４１の軌道回路状態情報とを用いて無線制御対応列車４１の制御情報を生成して制御情報送信部１３に出力する。制御情報送信部１３は、列車制御部１１が出力した無線制御対応列車４１の制御情報を、無線基地局３１，３２からネットワーク２０を介して無線制御対応列車４１に送信する。

このように、地上制御装置１０は、ネットワーク２０及び無線基地局３１を介して無線制御対応列車４１の位置情報を取得することは可能であるが、無線制御非対応列車４２の位置情報を無線通信によって取得することはできない。そこで、地上制御装置１０は、無線通信によらず、軌道５０の軌道回路を用いて無線制御非対応列車４２に基づいた軌道回路由来の停止限界点を生成する。すなわち、区間Ｃの軌道回路は無線制御非対応列車４２の在線によって落下しているので、区間Ｃの無線制御対応列車４１側の境界である地点ｃを基点とし、軌道回路由来の停止限界点を生成又は更新する。なお、停止限界点は、軌道５０を区分けしたブロック番号と、このブロック番号のブロック内における境界からの距離によって示される。また、このとき当該停止限界点とともに、当該停止限界点が軌道回路に基づくものであることを記憶する。

図２は、本実施の形態にかかる無線列車制御システムにおける無線制御対応列車４１の停止限界点を示す図である。図２において、無線制御対応列車４１に対する先行列車が無線制御非対応列車４２である。区間Ｃの軌道回路は無線制御非対応列車４２によって落下しており、区間Ｂの軌道回路は扛上している。地上制御装置１０は、軌道５０の軌道回路と無線通信による位置情報とを用いて無線制御非対応列車４２が区間Ｃに在線していることを把握する。無線制御対応列車４１の軌道回路由来の停止限界点は、扛上している区間Ｂと落下している区間Ｃの境界である地点ｃから余裕距離を確保した位置に設定される。すなわち、無線制御対応列車４１の停止限界点は区間Ｂに存在し、無線制御対応列車４１は、区間Ｂ内の停止限界点までは走行可能である。

しかしながら、図１に示す無線列車制御システムには伝送遅延が生じる。具体的には、地上制御装置１０とネットワーク２０との間、ネットワーク２０と無線基地局３１，３２との間、無線基地局３１，３２と無線制御対応列車４１との間のいずれにおいても伝送遅延が生じる。このような伝送遅延が生じると、地上制御装置１０が認識する無線制御対応列車４１の在線位置と、無線制御対応列車４１の実際の在線位置との間にずれが生じてしまう。なお、このような伝送遅延の時間は、無線列車制御システムの仕様によって決まるものであり３秒程度と見積もられる。

図３は、本実施の形態における無線制御対応列車４１の実際の在線位置と認識される在線位置とを示す図である。図３における無線制御対応列車４１は、地点ｂを跨いで区間Ｂに進入したところである。しかしながら、地上制御装置１０は、無線列車制御システムの伝送遅延により無線制御対応列車４１の位置が、区間Ｂに進入前の無線制御対応列車４１ａの位置であると認識する。ここで、無線制御対応列車４１の区間Ｂへの進入によって軌道回路は落下しているが、地上制御装置１０は、区間Ｂに該当する位置情報がないために無線制御非対応列車が在線していると判断し、軌道回路が落下した区間Ｂに無線制御対応列車４１ａが進入しないように地点ｂを基点とした軌道回路由来の停止限界点を生成する。これにより、無線制御対応列車４１には生成すべき停止限界点よりも手前に設定された軌道回路由来の停止限界点が送信され、無線制御対応列車４１は実際の在線位置がこの停止限界点を超過していることから、緊急停止してしまう。

このように、無線制御対応列車４１及び無線制御非対応列車４２が混在した軌道５０上においては、無線制御非対応列車４２の位置を軌道回路によって把握し、無線制御対応列車４１の停止限界点を決定する。しかしながら、無線列車制御システムに伝送遅延が生じると、地上制御装置１０が無線制御対応列車４１の位置を誤って認識してしまい、自列車によって落下した区間Ｂの軌道回路により無線制御対応列車４１が緊急停止してしまう。すなわち、伝送遅延が生じると、自列車により落下した軌道回路によって停止限界点が更新されて緊急停止してしまうという問題があった。

図４は、本実施の形態にかかる無線列車制御システムにおける無線制御対応列車４１の停止限界点を示す図である。図４において、無線制御対応列車４１に対する先行列車が無線制御対応列車４３であり、いずれも無線制御対応列車である。図４においては、区間Ｃの軌道回路は無線制御対応列車４３によって落下しており、区間Ｂの軌道回路は扛上している。地上制御装置１０は、無線通信による位置情報を用いて無線制御対応列車４３が区間Ｃに在線していることを把握する。無線制御対応列車４１の在線情報由来の停止限界点は、無線制御対応列車４３の最後尾から余裕距離を確保した位置に設定される。すなわち、無線制御対応列車４１の在線情報由来の停止限界点は区間Ｃに存在し、無線制御対応列車４１は、区間Ｃ内のこの停止限界点まで走行可能である。

図５は、本実施の形態にかかる無線列車制御システムにおける無線制御対応列車４１の停止限界点を示す図である。図５において、無線制御対応列車４１に対する先行列車が無線制御非対応列車４２であり、無線制御非対応列車４２に対する先行列車が無線制御対応列車４３である。図５における無線制御対応列車４３は、地点ｃを跨いで区間Ｃに進入したところである。地上制御装置１０は、無線通信による位置情報を用いて無線制御対応列車４３の位置を把握するが、伝送遅延が生じると、無線制御対応列車４３が無線制御対応列車４３ａの位置に存在するものであると誤って認識してしまう。

また、軌道回路状態情報によれば、無線制御非対応列車４２が含まれる区間Ｂは落下であるが、地上制御装置１０は、区間Ｂの落下が無線制御対応列車４３ａに起因するものであると誤って認識してしまう。そのため、地上制御装置１０は、無線制御対応列車４１の停止限界点を、区間Ｂの軌道回路端である地点ｂから余裕距離を確保した位置に設定すべきところであるが、無線制御対応列車４３ａの最後尾から余裕距離を確保した位置に設定してしまう。

このように、無線制御対応列車と無線制御非対応列車が混在した軌道５０上においては、無線制御対応列車の位置を無線通信によって把握し、無線制御非対応列車の位置を軌道回路によって把握し、無線制御対応列車４１の停止限界点を決定する。しかしながら、無線列車制御システムに伝送遅延が生じると、停止限界点を誤って生成してしまうことがある。すなわち、無線列車制御システムに伝送遅延が生じる場合には、無線制御非対応列車を見失った状態で停止限界点が更新され、設定すべき停止限界点よりも前方に誤って停止限界点を生成してしまうという問題もあった。

図６は、本実施の形態にかかる無線列車制御システムにおける無線制御対応列車４１の停止限界点を示す図である。図６において、無線制御対応列車４１に対する先行列車が無線制御非対応列車４２であり、無線制御非対応列車４２に対する先行列車が無線制御対応列車４３である。図６における無線制御対応列車４３は、地点ｃを跨いで区間Ｃに進入したところである。図６に示すように、無線制御対応列車４３の位置情報には、車上で実際に検知した位置に安全のための検知誤差余裕値が加算されている。図６では、検知誤差余裕値が原因で誤った停止限界点を生成してしまうことが示されている。地上制御装置１０は、無線通信による位置情報を用いて無線制御対応列車４３の位置を把握するが、検知誤差余裕値によって、無線制御対応列車４３が無線制御対応列車４３ｂの位置に存在するものであると誤って認識してしまう。なお、検知誤差余裕値はシステムで定められる値であるが、列車の走行距離に応じてさらに加算される場合もある。

また、軌道回路状態情報によれば、無線制御非対応列車４２が含まれる区間Ｂは落下であるが、地上制御装置１０は、区間Ｂの落下が無線制御対応列車４３ｂに起因するものであると誤って認識してしまう。このため、地上制御装置１０は、無線制御対応列車４１の停止限界点を、区間Ｂの軌道回路端である地点ｂから余裕距離を確保した位置に設定すべきところであるが、無線制御対応列車４３ｂの最後尾から余裕距離を確保した位置に設定してしまう。このように、検知誤差余裕値によって誤った位置に停止限界点を生成してしまうこともある。

そこで、本実施の形態においては、軌道回路が扛上又は落下していることを示す情報である軌道回路状態信号ＴＲと、軌道回路状態に時素を設けた時素付軌道回路状態信号ＴＲ−Ｘとを用いる。図７は、本実施の形態における軌道回路状態信号ＴＲ及び時素付軌道回路状態信号ＴＲ−Ｘの一例を示す図である。図７においては、まず、軌道回路状態信号ＴＲが落下すると、時素付軌道回路状態信号ＴＲ−Ｘの時素のカウントが開始される。そして、時素付軌道回路状態信号ＴＲ−Ｘの時素のカウントが設定時間に達すると時素付軌道回路状態信号ＴＲ−Ｘが落下する。ここで、設定時間は、無線列車制御システムの仕様によって決まる、地上制御装置１０が無線制御対応列車４１の位置情報を取得する際の最大伝送遅延時間とする。なお、時素付軌道回路状態信号ＴＲ−Ｘを扛上させるタイミングは、軌道回路状態信号ＴＲが扛上するタイミングと同じでよい。この時素付軌道回路状態信号ＴＲ−Ｘは、地上制御装置１０によって管理される。ただし、時素付軌道回路状態信号ＴＲ−Ｘは、軌道回路状態信号ＴＲと対であるため、軌道回路状態情報取得装置５２によって管理され、地上制御装置１０に送信される構成であってもよい。

図７に示すように、時素付軌道回路状態信号ＴＲ−Ｘを導入すると、図３に示すように、無線制御対応列車４１が区間Ｂに進入した直後から設定時間までは軌道回路状態信号ＴＲは落下であるが、時素付軌道回路状態信号ＴＲ−Ｘは扛上である。このように、時素付軌道回路状態信号ＴＲ−Ｘを参照すべき条件が成立し、軌道回路状態信号ＴＲが落下であり時素付軌道回路状態信号ＴＲ−Ｘが扛上である場合には、軌道回路状態信号ＴＲの落下が、自列車に起因するものと判断して停止限界点を更新しないようにする。本実施の形態によれば、自列車により落下させた軌道回路によって停止限界点が更新されて緊急停止してしまうことを防止することができる。なお、時素付軌道回路状態信号ＴＲ−Ｘの参照は、地上制御装置１０が無線制御対応列車４１に対して生成し、前回の停止限界点よりも手前において軌道回路状態信号ＴＲが落下している場合に行えばよい。また、前回の停止限界点よりも手前であるか否かは、地上制御装置１０が具備する線路情報データベースを参照し、経路内のブロック、軌道回路の順序又は位置情報をキロ程に変換し、その大小によって判断すればよい。

図８は、本実施の形態にかかる無線列車制御システムにおける地上制御装置１０の列車制御部１１によって行われる停止限界点の生成及び更新の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図８の説明において登場するブロックは、軌道を細かく区分けした区間であり、図１に示す各区間は複数のブロックにより構成されている。まず、列車制御部１１は、無線制御対応列車４１に送信する経路を選択する（Ｓ１１）。このとき、停止限界点は走行方向における最遠のブロック端である経路端を基点とした位置に設定する。次に、列車制御部１１は、Ｓ１１で選択した経路のうち無線制御対応列車４１の最前部位置のブロックの１つ先を選択する（Ｓ１２）。すなわち、無線制御対応列車４１が次に進入するブロックを選択する。以下、ここで選択した選択中のブロックを選択中ブロックと記載する。

次に、列車制御部１１は、選択中ブロックに他列車の在線情報があるか否か判定する（Ｓ１３）。ここで、在線情報は、無線列車制御システムにおける無線制御対応列車についての在線を示す情報である。すなわち、Ｓ１３においては、選択中ブロックに他の無線制御対応列車が在線しているか否か判定する。選択中ブロックに他列車の在線情報がある場合（Ｓ１３：Ｙｅｓ）には、このブロックには他の無線制御対応列車が在線しているので、列車制御部１１は、先行列車種別判定処理を行い（Ｓ１４）、先行列車が無線制御対応列車であるか否か判定する（Ｓ１５）。Ｓ１４のサブプロセスは後述する。先行列車が無線制御対応列車である場合（Ｓ１５：Ｙｅｓ）にはこの在線情報により停止限界点を生成して（Ｓ１６）、生成した停止限界点により停止限界点を更新し（Ｓ２０）、処理を終了する。選択中ブロックに他列車の在線情報がない場合（Ｓ１３：Ｎｏ）、又は先行列車が無線制御対応列車でない場合（Ｓ１５：Ｎｏ）には、列車制御部１１は、軌道回路による停止限界点生成試行処理を行う（Ｓ１７）。Ｓ１７のサブプロセスは後述する。

次に、列車制御部１１は、軌道回路による停止限界点を生成済であるか否か判定する（Ｓ１８）。すなわち、Ｓ１７の処理において軌道回路による停止限界点が生成されたか否か判定する。軌道回路による停止限界点を生成済である場合（Ｓ１８：Ｙｅｓ）には、列車制御部１１は、生成した停止限界点により停止限界点を更新し（Ｓ２０）、処理を終了する。軌道回路による停止限界点を生成済でない場合（Ｓ１８：Ｎｏ）には、列車制御部１１は、選択中ブロックの１つ先を選択中ブロックとしてＳ１３に戻る（Ｓ１９）。その後は、Ｓ１９で選択中ブロックとされたブロックに対してＳ１３以降の処理を行う。なお、在線情報と軌道回路のいずれによっても停止限界点が生成されることなく、選択した経路内のすべてのブロックのチェックが終了した場合には、Ｓ１１において最初に設定した経路端を基点とした位置が停止限界点となる。

図９は、図８のＳ１４において行われるサブプロセスの一例を示すフローチャートである。まず、選択中ブロックの軌道回路が扛上であるか否か判定する（Ｓ２１）。選択中ブロックの軌道回路が扛上でない場合（Ｓ２１：Ｎｏ）、すなわち落下している場合には、記憶している停止限界点が軌道回路によるものであるか否か、停止限界点の種別を判定する（Ｓ２２）。記憶している停止限界点が軌道回路によるものである場合（Ｓ２２：Ｙｅｓ）には、先行列車は無線制御非対応列車であると判定し（Ｓ２４）、処理を終了する。選択中ブロックの軌道回路が扛上である場合（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、又は選択中ブロックの軌道回路が扛上でなく、記憶している停止限界点が軌道回路によるものでない場合（Ｓ２２：Ｎｏ）には、先行列車は無線制御対応列車であると判定し（Ｓ２３）、処理を終了する。

図１０は、図８のＳ１７において行われるサブプロセスの一例を示すフローチャートである。まず、選択中ブロックの軌道回路が落下しているか否か判定する（Ｓ３１）。選択中ブロックの軌道回路が落下していない場合（Ｓ３１：Ｎｏ）、すなわち扛上の場合には、このブロックは非在線であり、停止限界点を生成することなく処理を終了する。

選択中ブロックの軌道回路が落下している場合（Ｓ３１：Ｙｅｓ）には、選択中ブロックが無線制御対応列車４１の在線ブロックに割り当てられた軌道回路と同じ軌道回路であるか否か判定する（Ｓ３２）。選択中ブロックが無線制御対応列車４１の在線ブロックに割り当てられた軌道回路と同じ軌道回路である場合（Ｓ３２：Ｙｅｓ）には、停止限界点を生成することなく処理を終了する。これは、以下に示すように、選択中ブロックが停止限界点を生成するブロックとして適当でないからである。

図１１は、本実施の形態における分岐点のブロック番号と軌道回路との関係の一例を示す図である。図１１には、ブロック番号［Ｂ１００１］，［Ｂ１００２］，［Ｂ１００３］，［Ｂ１００４］，［Ｂ１００５］に区分けされた軌道が示されており、ブロック番号［Ｂ１００１］には軌道回路Ｔ１が設けられ、ブロック番号［Ｂ１００２］，［Ｂ１００３］，［Ｂ１００４］，［Ｂ１００５］には軌道回路Ｔ２が設けられている。図１１に示す軌道は、［Ｂ１００２］から［Ｂ１００３］に進入する経路と、［Ｂ１００２］から［Ｂ１００５］に進入する経路とに分岐している。このように、複数のブロックに跨って１つの軌道回路が割り当てられることがある。分岐を含む軌道回路内には１列車のみ在線可能であるので、この場合にはブロック番号［Ｂ１００２］の区間に列車が在線し、軌道回路Ｔ２が落下しているとき、軌道回路Ｔ２は自列車による在線であることが分かる。そのため、上記したように、選択中ブロックが無線制御対応列車４１の在線ブロックに割り当てられた軌道回路と同じ軌道回路である場合（Ｓ３２：Ｙｅｓ）には、停止限界点を生成することなく処理を終了する。なお、ブロックと軌道回路との対応関係は、地上制御装置１０が具備する線路情報データベースに格納されている。

選択中ブロックが無線制御対応列車４１の在線ブロックに割り当てられた軌道回路と同じ軌道回路でない場合（Ｓ３２：Ｎｏ）には、選択中ブロックに割り当てられた軌道回路が停止限界点の生成に用いたと記憶している軌道回路と同じ又は記憶している軌道回路より手前であるか否か判定する（Ｓ３３）。選択中ブロックに割り当てられた軌道回路が停止限界点の生成に用いたと記憶している軌道回路と同じである場合又は記憶している軌道回路より手前である場合（Ｓ３３：Ｙｅｓ）には、Ｓ３５に移行する。選択中ブロックに割り当てられた軌道回路が停止限界点の生成に用いたと記憶している軌道回路と同じでなく、記憶している軌道回路より手前でない場合（Ｓ３３：Ｎｏ）には、この軌道回路端を基点とする停止限界点を仮に生成し、この停止限界点が前回の停止限界点より手前であるか否か判定する（Ｓ３４）。なお、無線制御対応列車４１が最初に停止限界点の生成を行う場合には、停止限界点の生成に用いたと記憶している軌道回路が存在しないので、この場合には選択中ブロックに割り当てられた軌道回路が停止限界点の生成に用いたと記憶している軌道回路と同じでないと判断して（Ｓ３３：Ｎｏ）Ｓ３４に移行する。また、先行列車が存在しない場合にも、停止限界点の生成に用いたと記憶している軌道回路が存在せず、この場合には選択中ブロックに割り当てられた軌道回路が記憶している軌道回路と同じでないと判断する（Ｓ３３：Ｎｏ）。

この軌道回路端を基点として仮に生成した停止限界点が前回の停止限界点より手前である場合（Ｓ３４：Ｙｅｓ）には、軌道回路状態信号ＴＲの落下が自列車によるものであるおそれがあるため、Ｓ３５に移行する。そして、この軌道回路の時素付軌道回路状態信号ＴＲ−Ｘが落下しているか否か判定する（Ｓ３５）。Ｓ３５において、時素付軌道回路状態信号ＴＲ−Ｘが扛上であれば軌道回路状態信号ＴＲの落下は自列車によるものであり、時素付軌道回路状態信号ＴＲ−Ｘが落下であれば軌道回路状態信号ＴＲの落下は自列車ではなく他の列車によるものと判断する。時素付軌道回路状態信号ＴＲ−Ｘが落下していない場合（Ｓ３５：Ｎｏ）には軌道回路状態信号ＴＲの落下が自列車によるものであるため、停止限界点を更新することなく処理を終了する。時素付軌道回路状態信号ＴＲ−Ｘが落下している場合（Ｓ３５：Ｙｅｓ）には、この軌道回路による停止限界点を生成して（Ｓ３６）、この軌道回路を停止限界点の生成に用いたと記憶して、すなわちこの軌道回路によって停止限界点の生成の記憶を更新して（Ｓ３７）、処理を終了する。Ｓ３４において、この選択中ブロックに割り当てられた軌道回路端を基点として仮に生成した停止限界点が前回の停止限界点より手前でない場合（Ｓ３４：Ｎｏ）には、この軌道回路による停止限界点を生成して（Ｓ３６）、すなわち、Ｓ３４において仮に生成した停止限界点を停止限界点として採用し、この軌道回路を停止限界点の生成に用いたと記憶して、すなわちこの軌道回路によって停止限界点の生成の記憶を更新して（Ｓ３７）、処理を終了する。なお、前回の停止限界点が存在しない場合にもＳ３４でＮｏに分岐し、この軌道回路による停止限界点を生成して（Ｓ３６）、この軌道回路を停止限界点の生成に用いたと記憶して、すなわちこの軌道回路によって停止限界点の生成の記憶を更新して（Ｓ３７）、処理を終了する。

以上説明したように、本実施の形態によれば、自列車により誤って設定してしまった停止限界点による緊急停止を防止し、また、無線制御非対応列車を見失った状態で停止限界点を設定してしまうことを防止することができる。そのため、無線制御対応列車が正確でない停止限界点を生成してしまうことを防止し、安定した運用が可能な無線列車制御システムを得ることができる。また、無線制御対応列車の意図しない緊急停止を防止することで、緊急停止とその復帰による消費電力の発生を防止することができ、低消費電力化に繋がる。

なお、上記説明した本実施の形態において、地上制御装置１０は、少なくともプロセッサと、メモリと、受信器と、送信器とを備え、各装置の動作はソフトウエアにより実現することができる。図１２は、本実施の形態にかかる無線列車制御システムの地上制御装置１０を実現するハードウエアの一般的な構成の一例を示す図である。図１２に示す装置は、プロセッサ６１、メモリ６２、受信器６３及び送信器６４を備え、プロセッサ６１は受信したデータを用いてソフトウエアによる演算及び制御を行い、メモリ６２は受信したデータ又はプロセッサ６１が演算及び制御を行うに際して必要なデータ及びソフトウエアの記憶を行う。受信器６３は、位置情報受信部１２及び軌道回路状態情報受信部１４に相当し、位置情報及び軌道回路状態情報を受信するインターフェースである。送信器６４は、制御情報送信部１３に相当し、制御情報を送信するインターフェースである。なお、プロセッサ６１、メモリ６２、受信器６３及び送信器６４は、各々複数設けられていてもよい。

なお、上記の説明では、先行列車である無線制御非対応列車４２が後進しないことを前提とする。先行列車である無線制御非対応列車４２が後進したことを地上制御装置１０が認識した場合には、時素付軌道回路状態信号ＴＲ−Ｘを即座に落下させる。地上制御装置１０は、軌道回路状態情報を監視することにより、軌道回路の落下又は扛上が不正であるか否か判定する。一例として、軌道５０の走行方向がシステムによって定められているとき、許可された走行方向と逆方向の軌道回路が突然落下した場合には、地上制御装置１０の落下は不正な落下であると判定する。このようにして、先行列車である無線制御非対応列車の後進は、軌道回路状態情報の不正な落下の検知によって認識することができる。また、軌道回路の故障によって落下した軌道回路を、地上制御装置１０が不正な落下と判定した場合にも時素付軌道回路状態信号ＴＲ−Ｘを即座に落下させる。なお、軌道回路状態情報の監視及び時素付軌道回路状態信号ＴＲ−Ｘの管理は、軌道回路状態情報取得装置５２で行ってもよい。

なお、本実施の形態において、地上制御装置１０の立上げ時には時素付軌道回路状態信号ＴＲ−Ｘを落下状態とし、他の列車が在線する可能性のある範囲への進入を防止する。時素付軌道回路状態信号ＴＲ−Ｘを軌道回路状態情報取得装置５２で管理する場合には、軌道回路状態情報取得装置５２の立上げ時には時素付軌道回路状態信号ＴＲ−Ｘを落下状態とすればよい。

なお、本発明は無線列車制御システムに限定されるものではなく、本実施の形態において説明した無線列車制御方法及び地上制御装置も本発明に含まれる。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１０ 地上制御装置、１１ 列車制御部、１２ 位置情報受信部、１３ 制御情報送信部、１４ 軌道回路状態情報受信部、２０ ネットワーク、３１，３２ 無線基地局、４１，４１ａ，４３，４３ａ，４３ｂ 無線制御対応列車、４２ 無線制御非対応列車、５０ 軌道、５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ リレー、５２ 軌道回路状態情報取得装置、６１ プロセッサ、６２ メモリ、６３ 受信器、６４ 送信器。

Claims (11)

1. １つ以上の無線制御対応列車と１つ以上の無線制御非対応列車とが混在した軌道上の前記無線制御対応列車を軌道回路状態情報取得装置及び地上制御装置により制御する無線列車制御システムであって、
   前記軌道の軌道回路が扛上であるか落下であるかを示す軌道回路状態信号及び該軌道回路状態信号が落下を示した後に設定時間だけ遅延したタイミングで落下を示す時素付軌道回路状態信号を生成する軌道回路状態情報取得装置と、
   前記無線制御対応列車に対する先行列車が他の無線制御対応列車である場合には在線情報を用いて前記無線制御対応列車の停止限界点を生成し、前記無線制御対応列車に対する先行列車が前記無線制御非対応列車である場合には前記軌道回路状態信号及び前記時素付軌道回路状態信号を用いて前記無線制御対応列車の停止限界点を生成する地上制御装置とを備えることを特徴とする無線列車制御システム。
2. 前記地上制御装置は、
   前記軌道回路状態信号が落下を示し、且つ前記時素付軌道回路状態信号が扛上を示す場合には、前記停止限界点を更新せず、
   前記軌道回路状態信号が落下を示し、且つ前記時素付軌道回路状態信号が落下を示す場合に、前記停止限界点を更新する、ことを特徴とする請求項１に記載の無線列車制御システム。
3. 前記設定時間は、前記地上制御装置が前記無線制御対応列車の位置情報を取得する際の最大伝送遅延時間であることを特徴とする請求項１に記載の無線列車制御システム。
4. 前記軌道回路状態情報取得装置は、前記軌道回路の不正な落下を検知すると、前記時素付軌道回路状態信号を落下させることを特徴とする請求項１に記載の無線列車制御システム。
5. 前記地上制御装置は、
   前記在線情報と、前記軌道回路状態信号と、記憶している前記停止限界点の種別とに基づいて、前記先行列車が前記無線制御対応列車であるか又は前記無線制御非対応列車であるかを判定することを特徴とする請求項１に記載の無線列車制御システム。
6. １つ以上の無線制御対応列車と１つ以上の無線制御非対応列車とが混在した軌道上の前記無線制御対応列車を制御する地上制御装置であって、
   前記無線制御対応列車の在線情報を受信する位置情報受信部と、
   前記軌道の軌道回路状態情報を受信する軌道回路状態情報受信部と、
   前記在線情報と前記軌道回路状態情報とにより前記無線制御対応列車の停止限界点を含む制御情報を生成する列車制御部と、
   前記制御情報を前記無線制御対応列車に送信する制御情報送信部とを備え、
   前記列車制御部は、
   前記無線制御対応列車に対する先行列車が他の無線制御対応列車である場合には前記在線情報を用いて前記停止限界点を生成し、
   前記先行列車が前記無線制御非対応列車である場合には前記軌道回路状態情報を用いて前記停止限界点を生成することを特徴とする地上制御装置。
7. 前記列車制御部は、前記軌道回路状態情報に含まれる前記軌道回路が扛上であるか落下であるかを示す軌道回路状態信号と、前記軌道回路状態信号が落下を示した後に設定時間だけ遅延したタイミングで落下を示す時素付軌道回路状態信号と、を用いて、
   前記軌道回路状態信号が落下を示し、且つ前記時素付軌道回路状態信号が扛上を示す場合には、前記停止限界点を更新せず、
   前記軌道回路状態信号が落下を示し、且つ前記時素付軌道回路状態信号が落下を示す場合に、前記停止限界点を更新する、ことを特徴とする請求項６に記載の地上制御装置。
8. 前記設定時間は、前記無線制御対応列車の位置情報を取得する際の最大伝送遅延時間であることを特徴とする請求項７に記載の地上制御装置。
9. 前記列車制御部が、前記時素付軌道回路状態信号を管理することを特徴とする請求項７に記載の地上制御装置。
10. １つ以上の無線制御対応列車と１つ以上の無線制御非対応列車とが混在した軌道上の前記無線制御対応列車を軌道回路状態情報取得装置及び地上制御装置により制御する無線列車制御方法であって、
    前記軌道回路状態情報取得装置は、
    前記軌道の軌道回路が扛上であるか落下であるかを示す軌道回路状態信号及び該軌道回路状態信号が落下を示した後に設定時間だけ遅延したタイミングで落下を示す時素付軌道回路状態信号を生成し、
    前記地上制御装置は、
    前記無線制御対応列車に対する先行列車が他の無線制御対応列車である場合には在線情報を用いて前記無線制御対応列車の停止限界点を生成し、
    前記無線制御対応列車に対する先行列車が前記無線制御非対応列車である場合には前記軌道回路状態信号及び前記時素付軌道回路状態信号を用いて前記無線制御対応列車の停止限界点を生成することを特徴とする無線列車制御方法。
11. 前記地上制御装置は、
    前記軌道回路状態信号が落下を示し、且つ前記時素付軌道回路状態信号が扛上を示す場合には、前記停止限界点を更新せず、
    前記軌道回路状態信号が落下を示し、且つ前記時素付軌道回路状態信号が落下を示す場合に、前記停止限界点を更新する、ことを特徴とする請求項１０に記載の無線列車制御方法。

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