JP6712839B2 - 列車運転保安システムを用いた車上装置 - Google Patents

Description

本発明は車上装置に係り、特に、簡単な構成で、鉄道の運転保安に関するあらかじめ計画された速度制限等に対して、外部から入力された情報を用いて列車保安制御を行うことを可能とした列車運転保安システムを用いた車上装置に関する。

従来から、列車の運転保安を制御する場合、例えば、列車が走行する線路の信号機や速度制限箇所の位置や制限速度の情報を列車に搭載された車上装置にあらかじめデータベースとして登録しておき、列車が走行する際に、列車の現在位置を検出しながら、データベースに登録された走行情報と照合することにより、必要な鉄道設備に対してブレーキパターンを生成して、運転保安を制御する技術が知られている。

そして、このような列車の運転保安を制御する場合に、列車の走行区間において、例えば、あらかじめ計画された工事区間が存在して臨時に制限速度を設定する必要が生じる場合がある。このような場合に、従来、データベースに格納された制限速度情報に、臨時の制限速度を追加しデータベースを更新する必要があった。

しかしながら、このように臨時の制限速度を設定する場合に、列車に搭載された車上装置のデータベースすべてを更新する必要があるため、手間がかかり、極めて使い勝手が悪いものとなっていた。

そのため、あらかじめ計画された臨時に制限速度を設定する技術として、従来、例えば、自列車の性能情報、設備の位置を示す設備位置情報、制限速度情報等を予め登録した固定情報データベースと、自列車が実際に走行した速度履歴情報、列車位置・速度検出装置により検出された現在位置と速度情報および受信した設備状態情報を登録した流動情報データベースと、を備え、演算処理装置により、流動情報データベースに格納された設備状態情報に基づいて、進行方向前方にある設備の異常の有無を判定し、異常と判定した場合には当該設備の位置に応じたブレーキパターンを生成するようにした技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２００９−０２９２３４号公報

しかしながら、前記従来の技術においては、列車が走行中に変化する各種情報を逐次検出して流動情報データベースに格納し、この流動情報データベースに格納された情報に基づく異常状態に基づいて制御するようにしているので、情報の取得および情報の判断など複雑な制御が必要となり、装置が複雑化し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、簡単な構成で、列車の臨時的な変動情報を用いた運転保安の制御を可能とした車上装置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の発明に係る車上装置は、列車の通常走行に必要な制限速度についての情報を含む固定情報と臨時の制限速度についての情報を含む変動情報とに基づいて列車の制御を行う車上制御装置を備え、前記車上制御装置は、変動情報として、駅で停車中に次の停車駅までの情報を取得し、固定情報と停車中に取得された変動情報とが同一区間に存在する場合、より安全な方の制限速度の情報に基づく列車の制御を行うことを特徴とする。
請求項２に係る発明は、請求項１において、固定情報が格納される固定情報データベースと、変動情報が格納される変動情報データベースと、前記変動情報データベースに変動情報を追加する外部装置の読み取り部とを備えることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項２において、前記読み取り部は、所定の変動情報が記録された記憶媒体である前記外部装置から変動情報の追加を受け取ることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項２または請求項３において、前記読み取り部は、前記列車が停止している状態で、前記外部装置の読み取りを行うものであることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項２から請求項４のいずれか一項において、前記車上制御装置は、前記固定情報データベースの固定情報および前記変動情報データベースの変動情報を前記列車の走行区間の位置に応じて並べ替え、これら位置に応じた固定情報および変動情報に基づいて順次制御することを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、臨時の制限速度についての情報を含む変動情報と、列車の通常走行に必要な制限速度についての情報を含む固定情報とについて、変動情報として、駅で停車中に次の停車駅までの情報を取得し、固定情報と停車中に取得された変動情報とが同一区間に存在する場合、より安全な方の制限速度の情報に基づいて列車の制御を行うようにしているので、あらかじめ定められた固定情報を書き換えることなく、固定情報および変動情報に基づく列車の制御を行うことができる。
請求項２に係る発明によれば、固定情報データベースと変動情報データベースとを設け、臨時的に用いられる変動情報を変動情報データベースに記録し、固定情報と変動情報とに基づいて列車の制御を行うようにしているので、あらかじめ定められた固定情報を書き換えることなく、固定情報および変動情報に基づく列車の制御を行うことができる。

請求項３に係る発明によれば、外部装置が所定の変動情報が記録された記憶媒体であるので、外部装置を用いて容易に変動情報を変動情報データベースに記録することができる。また、外部装置により、列車が次に走行する区間における変動情報を追加するようにしているので、外部装置に記憶する変動情報が少なくて済み、記憶容量などを少なくすることができる。

請求項４に係る発明によれば、読み取り部により、列車が停止している状態で、外部装置の読み取りを行うようにしているので、列車の走行中は、固定情報データベースの固定情報と変動情報データベースの変動情報とに基づいて列車の制御を行うことにより、列車の走行中に新たな情報を取得して、かつ、この情報の判断を行うなどの複雑な制御が不要となり、簡単な構成で、効率のよい列車制御を行うことができる。

請求項５に係る発明によれば、車上制御装置により、固定情報データベースの固定情報および変動情報データベースの変動情報を列車の走行区間の位置に応じて並べ替え、これら位置に応じた固定情報および変動情報に基づいて順次制御するようにしているので、固定情報または変動情報に基づいて適正に運転保安制御を行うことができる。

本発明に係る車上装置が適用される列車の実施形態を示す概略構成図である。 本発明に係る車上装置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、本発明に係る車上装置を適用した列車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車上制御装置４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。

この車上装置３には、列車２の所定の車輪５の車軸に接続され、この車軸の回転に伴ってパルス状の出力信号を出力する速度発電機、いわゆるタコジェネレータ６が接続されている。また、列車２の先頭下部には、軌道１上に設置された地上子７と電磁結合して所定の信号を受信する車上子８が搭載されており、車上子８は、車上装置３に接続されている。そして、車上装置３は、タコジェネレータ６により取得された車軸の回転量に基づいて、列車２の走行距離および走行速度を演算するように構成されている。

また、本実施形態においては、車上装置３には、車上データベース９が搭載されており、車上データベース９は、固定情報データベース１０と、変動情報データベース１１とから構成されている。この固定情報データベース１０には、列車２が走行する区間のカーブや勾配などの路線情報や走行区間の制限速度など、列車２の通常の走行に必要なあらかじめ定められた固定情報が格納されている。また、変動情報データベース１１には、例えば、列車２が走行する区間において工事区間が存在し、制限速度が低く設定される場合など、列車２が走行する区間において臨時的に発生する変動情報が格納されるように構成されている。

また、列車２には、所定の変動情報が記録された外部装置１２を装着して外部装置１２の変動情報を読み取る読み取り部１３が設置されている。そして、この外部装置１２に記録された変動情報を読み取り部１３で読み取ることにより、変動情報データベース１１に変動情報を書き込むように構成されている。この外部装置１２の読み取りは、列車２が駅などに停車している状態で行うものである。

なお、外部装置１２に記録された変動情報は、列車２が走行する全区間に対応する変動情報であってもよいし、列車２が次に停車する駅までの区間に対応する変動情報であってもよい。この場合は、次に停車した駅において、さらに次に停車する駅までの区間に対応する変動情報を外部装置１２から読み取り、変動情報データベース１１に記録すればよい。また、外部装置１２としては、例えば、ＩＣカードなどの外部記憶媒体などが考えられる。その他、外部装置１２として、外部記憶媒体を用いるのではなく、例えば、駅に設置される駅制御装置や中央の地上システムなどから無線などの通信手段を用い、読み取り部１３として通信手段の受信装置を用いることにより、変動情報データベース１１に変動情報を記録するようにしてもよい。

また、車上制御装置４は、固定情報データベース１０および変動情報データベース１１から固定情報および変動情報をそれぞれ読み取り、これら固定情報および変動情報を、列車の走行区間の位置に応じて並べ替え、タコジェネレータ６により検出される列車２の走行位置に応じて、固定情報および変動情報に基づいて速度制御などの列車２の制御を行うように構成されている。通常、固定情報および変動情報は、列車の走行区間の位置に対応付けて記録されるものであるため、固定情報および変動情報を、列車の走行区間の位置に応じて並べ替えることは、容易に行うことができるものである。

また、この場合に、車上制御装置４は、同一区間において、固定情報データベース１０の固定情報と、変動情報データベース１１の変動情報とが存在する場合には、最も安全な方の情報に従って制御するようになっている。すなわち、例えば、固定情報データベース１０の制限速度情報が６０ｋｍ／ｈであり、変動情報データベース１１の制限速度情報が４０ｋｍ／ｈである場合には、安全を考慮して低い速度である変動情報データベース１１の制限速度情報に従って列車２の制御を行うものである。このようにすることにより、より安全に列車２の制御を行うことができるものである。

次に、本実施形態の動作について、図２に示すフローチャートを参照して説明する。

本実施形態においては、まず、外部装置１２を読み取り部１３に装着し、外部装置１２の変動情報を読み取り、変動情報データベース１１に格納する（ＳＴ１）。

そして、列車２が走行を開始すると（ＳＴ２）、タコジェネレータ６により列車２の走行位置を検出しながら（ＳＴ３）、固定情報データベース１０の固定情報および変動情報データベース１１の変動情報を順次読み出し（ＳＴ４）、車上制御装置４により、これら固定情報および変動情報を、列車２の走行区間の位置に応じて並べ替える（ＳＴ５）。そして、同一区間において、固定情報と変動情報とが存在しない場合は（ＳＴ６：ＮＯ）、タコジェネレータ６により検出される列車２の走行位置に応じて、固定情報および変動情報に基づいて速度制御などの列車２の制御を行うようになっている（ＳＴ７）。

また、同一区間において、固定情報データベース１０と変動情報データベース１１にそれぞれ情報が存在する場合には（ＳＴ６：ＹＥＳ）、より安全な方の情報に基づいて列車２の制御を行うようになっている（ＳＴ８）。

以上述べたように、本実施形態においては、車上データベース９に固定情報データベース１０と変動情報データベース１１とを設け、臨時的に用いられる変動情報を変動情報データベース１１に記録し、固定情報と変動情報とに基づいて列車２の制御を行うようにしているので、あらかじめ定められた固定情報を書き換えることなく、固定情報および変動情報に基づく列車２の制御を行うことができる。

また、本実施形態においては、車上制御装置４により、固定情報データベース１０の固定情報および変動情報データベース１１の変動情報を列車２の走行区間の位置に応じて並べ替え、これら列車２の走行区間の位置に応じた固定情報および変動情報に基づいて順次制御するとともに、固定情報と変動情報とが同一区間に存在する場合に、より安全な方の情報に基づいて列車２の制御を行うようにしているので、固定情報または変動情報に基づいて安全な列車２制御を行うことができる。

また、列車２の停車時に変動情報を読み取り、列車２の走行中は、固定情報データベース１０の固定情報と変動情報データベース１１の変動情報とに基づいて列車２の制御を行うようにしているので、列車２の走行中に新たな情報を取得して、かつ、この情報の判断を行うなどの複雑な制御が不要となり、簡単な構成で、効率のよい列車２制御を行うことができる。また、外部装置１２により、列車２が次に走行する区間における変動情報を追加することにより、外部装置１２に記憶する変動情報が少なくて済み、記憶容量などを少なくすることができる。

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 車上制御装置
５ 車輪
６ タコジェネレータ
７ 地上子
８ 車上子
９ 車上データベース
１０ 固定情報データベース
１１ 変動情報データベース
１２ 外部装置
１３ 読み取り部

Claims (5)

1. 列車の通常走行に必要な制限速度についての情報を含む固定情報と臨時の制限速度についての情報を含む変動情報とに基づいて列車の制御を行う車上制御装置を備え、
   前記車上制御装置は、変動情報として、駅で停車中に次の停車駅までの情報を取得し、固定情報と停車中に取得された変動情報とが同一区間に存在する場合、より安全な方の制限速度の情報に基づく列車の制御を行うことを特徴とする車上装置。
2. 固定情報が格納される固定情報データベースと、
   変動情報が格納される変動情報データベースと、
   前記変動情報データベースに変動情報を追加する外部装置の読み取り部と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の車上装置。
3. 前記読み取り部は、所定の変動情報が記録された記憶媒体である前記外部装置から変動情報の追加を受け取ることを特徴とする請求項２に記載の車上装置。
4. 前記読み取り部は、前記列車が停止している状態で、前記外部装置の読み取りを行うものであることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の車上装置。
5. 前記車上制御装置は、前記固定情報データベースの固定情報および前記変動情報データベースの変動情報を前記列車の走行区間の位置に応じて並べ替え、これら位置に応じた固定情報および変動情報に基づいて順次制御することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の車上装置。

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