JP6945395B2 - 列車防護無線制御システム - Google Patents

Description

本発明は、列車防護無線制御装置および列車防護無線制御システムに関する。

列車の乗務員が、線路上に何らかの支障を発見したり、あるいは当該列車が何らかの事故等により並走する線路上を支障したりした場合、支障箇所に他の列車が進入して二次災害が発生することを防止する必要がある。そこで、当該列車の近隣を走行する列車に対し、支障の発生を通知する列車防護無線のシステムが知られている。

列車防護無線が発報された際、その列車防護無線を受信した列車は、支障箇所を走行しているか否かを問わずにその時点で直ちに緊急停止し、安全確認が終了するまで列車防護無線受信地点での停止を余儀なくされる。このため、事故の影響を全く受けない列車においても遅延の発生するケースが多い。

この課題に対し、例えば、特許文献１は、列車防護無線が発報された後、事故の影響を受ける列車または路線と、事故の影響を受けない列車または路線とを見極め、列車防護無線発報に伴う運行停止からの迅速復旧に寄与する列車制御装置を提供している。

特開２０１５−０４２５１５号公報

特許文献１では、列車防護無線を受けた列車を緊急停止させて以降の復旧を迅速化するに留まるため、列車防護無線の受信範囲に在線している列車は、事故の影響を全く受けない場合でも一旦は停止することとなり、少なからず遅延が発生してしまう。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、その目的は、列車防護無線が発報された場合に運行を制限する列車を少なくし、旅客サービスを向上できるようにした列車防護無線制御装置および列車防護無線制御システムを提供することにある。

上記課題を解決すべく、本発明に従う列車防護無線制御装置は、列車防護無線に応じて列車の運行を制御する列車防護無線制御装置であって、列車から列車防護無線を受信する受信部と、列車防護無線を発報した列車の周囲に位置する列車のうち、運行を制限する所定の制御対象の列車を列車防護無線に基づいて判定する判定部と、判定した所定の制御対象の列車に関する所定の指示を送信する送信部と、を備える。

本発明によれば、列車防護無線が発報された場合に、運行を制御する所定の制御対象の列車を判定し、判定した所定の制御対象の列車に対して所定の指示を送信するため、所定の制御対象の列車以外の列車の運行が制限されるのを抑制できる。

列車防護無線制御システムの全体概要を示す説明図である。 列車防護無線制御システムの構成を示すブロック図である。 即時停止対象列車および抑止対象列車の判定方法を示す説明図である。 運行継続が可能な区間を判定する方法等を示す説明図である。 運転整理の例を示す説明図である。 第２実施例に係り、地上システムを介さずに列車間で適切な列車防護無線制御システムを実現する構成のブロック図である。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。従来技術では、列車防護無線を受信した列車は、支障箇所の走行有無に関わらず、一斉に緊急停止する。停止した列車は、輸送指令室より運行再開の指示が下りるまで運行を再開できないため、支障箇所を走行しない列車の運行が長時間停止してしまう。

列車が長時間停止を余儀なくされる場合には、駅中間での停止を防止し、駅構内で停止させることが重要である。駅中間で列車が長時間停止する場合、旅客が長時間列車内に閉じ込められることとなるためである。

しかし、従来技術では、列車防護無線を受信した列車は駅構内、駅中間のいずれに在線するかに依らず、列車防護無線を受信した際に在線する地点で長時間停止することとなるため、旅客サービスに改善の余地がある。

一方、支障箇所を含む線区の列車について、迅速に運転整理を行い、支障箇所を含まない運行継続可能な区間の輸送力を確保することも重要である。しかし、従来技術では、列車防護無線を発報した列車の線区および在線位置の特定に時間を要するため、効率的な運転整理を行うのが難しい。

そこで、本実施形態では、列車防護無線が発報された場合、停止する列車数を最低限にできる構成を提案する。さらに、本実施形態では、やむを得ず停止させる列車についても、駅構内で停止することにより旅客サービスの悪化を抑制する構成を提案する。さらに、本実施形態では、迅速な運転整理を行うことで、列車の運行継続が可能な区間について輸送力を確保する構成を提案する。

図１〜図５を用いて第１実施例を説明する。図１は、列車防護無線制御システム１の全体概要を示す。

列車防護無線制御システム１は、例えば、複数の線区４０（１）〜４０（３）を走行する複数の列車２ａ〜２ｄと通信可能な地上システム３を備える。「列車防護無線制御装置」としての地上システム３は、鉄道信号機４２や転轍器（不図示）などの設備とも通信可能に接続されている。

地上システム３は、計算機システムを用いて構成されており、例えば、受信部３０、送信部３３、判定部３００、進路制御部３９を備える。

受信部３０は、列車防護無線を受信する。図１の例では、線区４０（１）を走行中に支障ＲＴを発見した列車２ａから列車防護無線が発報されたものとする。列車２ａからの列車防護無線は、列車２ｂ，２ｃ，２ｄに届くものとする。列車２ｂは、支障ＲＴによる影響を受ける他の線区４０（２）を、支障ＲＴに向かって走行している列車である。列車２ｃは、列車２ａと同一線区４０（１）を走行する後続列車２ｃである。支障ＲＴと列車２ｃの間には、列車２ｃの停止予定には無い駅４１が存在するものとする。列車２ｄは、支障ＲＴと無関係な線区４０（３）を走行中の列車である。

判定部３００は、列車防護無線を発報した各列車２ｂ〜２ｄのうち、運行を制御する所定の制御対象の列車２ｂ，２ｃを判定する。列車防護無線を発報した列車２ａの周辺に位置する列車とは、上述の通り、列車防護無線を受信可能な範囲に位置する列車である。運行を制御する所定の制御対象の列車には、即時停止させるべき列車２ｂと、最寄り駅で停車させるべき抑止対象列車２ｃとがある。そのため、判定部３００は、即時停止対象列車判定部３２と、抑止対象列車判定部３５とを備える。

送信部３３は、即時停止対象列車判定部３２により即時停止対象として判定された列車２ｂに対して、即時停止指示を送信する。

進路制御部３９は、抑止対象列車判定部３５により抑止対象として判定された列車２ｃを所定の最寄り駅に停車させるべく、進路制御を実施する。判定部３００から進路制御部３９への指示は、「所定の制御対象の列車に関する所定の指示」の一つである。

支障ＲＴの影響を受けない無関係な列車２ｄには、地上システム３から一切の指示は届かず、支障ＲＴに関する進路制御の影響を受けない。

図２は、列車防護無線制御システム１の機能構成を示すブロック図である。本実施例の列車防護無線制御システム１は、支障ＲＴと無関係な列車２ｄを停止させない。図２に示す列車防護無線制御システム１は、列車防護無線を発報する列車２ａと、列車防護無線を受信する列車２ｂと、地上システム３とを含む。

列車防護無線発報列車２ａおよび列車防護無線受信列車２ｂは、例えば、列車防護無線発報部２０、即時停止指示受信部２１、即時停止実行部２２を有する。

地上システム３は、例えば、列車防護無線受信部３０、支障箇所判定部３１、即時停止対象列車判定部３２、即時停止指示送信部３３、運行継続可能区間判定部３４、抑止対象列車判定部３５、抑止指示送信部３６、運転整理実行部３７、運転整理指示部３８、進路制御部３９を有する。

列車２ａの列車防護無線発報部２０は、乗務員が線路上の支障を発見した際の乗務員の操作により、列車防護無線を列車防護無線受信部３０に向けて発報する。列車防護無線には、発報した列車の位置情報が付加される。

地上システム３の列車防護無線受信部３０は、列車防護無線発報部２０より発報された列車防護無線を受信する。列車防護無線受信部３０により受信された列車防護無線の情報は、支障箇所判定部３１へ入力される。

支障箇所判定部３１は、列車防護無線受信部３０が受信した列車防護無線の列車位置情報から、支障箇所の線区および区間を特定する。支障箇所判定部３１の判定結果は、即時停止対象列車判定部３２と、運行継続可能区間判定部３４と、進路制御部３９とにそれぞれ入力される。

進路制御部３９は、支障箇所判定部３１の判定した支障箇所の手前の駅の信号機４２を停止現示とすることにより、列車が支障区間へ進入するのを防止する。

即時停止対象列車判定部３２は、支障箇所判定部３１の判定した支障箇所へ向かって走行している列車のうち、支障箇所の手前に駅が存在しない列車を「即時停止対象列車」として判定する。

即時停止指示送信部３３は、即時停止対象列車判定部３２が判定した即時停止対象列車に対し、即時停止指示を送信する。

列車２ｂの即時停止指示受信部２１は、即時停止指示送信部３３から即時停止指示を受信する。即時停止実行部２２は、即時停止指示受信部２１が即時停止指示を受信すると、非常制動により自列車２ｂを即時停止させる。

一方、地上システム３の運行継続可能区間判定部３４は、支障箇所判定部３１が判定した支障箇所の外方で最も至近にある折返可能駅を判断する。そして、運行継続可能区間判定部３４は、折返可能駅以遠の区間を運行継続可能区間と判定し、支障箇所から折返可能駅までの区間を運行継続不可区間と判定する。運行継続可能区間判定部３４の判定結果は、抑止対象列車判定部３５と運転整理実行部３７に入力される。

抑止対象列車判定部３５は、運行継続可能区間判定部３４により判定された運行継続不可区間内を走行する列車のうち、支障箇所の手前に駅が存在する列車を「抑止対象列車」として判定する。

抑止指示送信部３６は、抑止対象列車判定部３５が判定した抑止対象列車を、支障区間の手前にある抑止対象駅に停車させるべく、その抑止対象駅を指定して進路制御部３９に対し抑止指示を送信する。抑止対象駅は「所定の駅」に該当する。

進路制御部３９は、抑止指示送信部３６からの抑止指示を受信すると、指令員から抑止解除が行われるまでの間、抑止対象駅の信号機を停止現示とすることにより、抑止対象列車が支障区間へ進入するのを防止する。

運転整理実行部３７は、運行継続可能区間判定部３４で判断された運行継続可能区間に従い、その折返可能駅において運行継続可能区間側の列車を折返させるべく、運転整理を行う。

運転整理指示部３８は、運転整理実行部３７により実行された運転整理の内容を、進路制御部３９へ指示する。

進路制御部３９は、運転整理指示部３８から指示された内容に従い、折返可能駅の信号機を停止現示とし、折返対象列車が折返可能駅から支障箇所寄りの区間へ進入するのを防止する。また、進路制御部３９は、転轍機を制御して、折返列車が折返可能となるよう進路を構成する。

図１に示す判定部３００は、図２に示す構成のうち、例えば、各機能３１，３２，３４，３５，３６，３７，３８を含んで構成することができる。なお、図２では、動作説明の便宜上、列車２ａと列車２ｂとで機能の配置順を変えている。

ここで図１に戻る。図１の下側を参照して、支障箇所判定部３１による、支障の発生している線区の判定方を説明する。線区４０（１），４０（２），４０（３）が並行している箇所で、線区４０（１）を走行する列車２ａが支障ＲＴを発見し、列車防護無線を発報した場合を説明する。

地上システム３の支障箇所判定部３１は、列車２ａが列車防護無線に付加して送信する列車位置情報から、列車２ａの走行区間で線区４０（１）に並行している線区は線区４０（２）であることを検出する。そして、支障箇所判定部３１は、支障ＲＴによる支障線区は線区４０（１）および４０（２）であると判断する。これにより線区４０（３）の列車２ｄは、列車２ａの近隣を走行していても支障ＲＴの影響は受けないと判断され、運行継続が可能である。一方、線区４０（２）の列車２ｂは、支障ＲＴの影響を受けると判断し、停止させる。列車２ｃは、支障ＲＴまでの間に駅４１が存在するので、その駅４１に抑止される。

図３は、列車防護無線の発報に応じて各列車の運行を制限する様子、特に、即時停止対象列車判定部３２による即時停止対象列車の判定方を説明する。

図３には、線別４０１および線別４０２の途中に支障ＲＴが生じている。支障ＲＴには、線別４０１を走行中の列車２（１），２（２），２（４）と、線別４０２を走行中の列車２（３），２（５）とが向かっている。逆に列車２（６），２（７）は、支障ＲＴから離れるように走行している。図３には、複数の駅４１（１）〜４１（４）と、それぞれの駅での上りと下りの信号機４２（１）〜４２（８）も示されている。

ここで、線別４０１を走行する列車２（１）が支障ＲＴを発見し、列車防護無線を発報した場合を説明する。

列車２（２）および列車２（３）は、支障ＲＴの手前に駅が存在しない区間に在線するため、即時停止対象列車判定部３２により即時停止対象列車と判定され、即時停止指示の送信対象となる。

進路制御部３９は、即時停止対象列車２（２），２（３）以外の列車が支障区間へ進入するのを防止すべく、支障ＲＴの手前の駅である駅４１（２）の信号機４２（４）、および駅４１（３）の信号機４２（５）をそれぞれ停止現示とする。

一方、列車２（４），２（５）は、支障ＲＴの区間へ向かう列車であるが、手前の駅４１（４），４１（２）で抑止することが可能である。このため、即時停止対象列車判定部３２は、列車２（４），２（５）を即時停止対象列車ではないと判定し、即時停止指示の送信対象としない。これら列車２（４），２（５）は、抑止対象列車判定部３５により抑止対象列車であると判断される。

列車２（６），２（７）は、支障ＲＴの区間へ向かわない列車である。したがって、即時停止対象列車判定部３２は、それら列車２（６），２（７）を即時停止対象列車ではないと判定し、即時停止指示の送信対象としない。

図４を参照する。図４では、運行継続可能区間判定部３４による運行継続可能の判定方、および抑止対象列車判定部３５による抑止対象列車の判定方を説明する。

図４の構成例は、図３の構成例と比較すると、図中の上下に位置する駅４１（１）および駅４１（４）において、折返し運転が可能になっている。

駅４１（１）では、線別４０２の列車が線別４０１の列車として折返し、支障ＲＴ方面へ向かわないようにすることができる。駅４１（１）で線別４０２から線別４０１に折返す運転整理を行うことで、駅４１（１）以遠の運行は継続可能である。そこで、運行継続可能区間判定部３４は、駅４１（１）以遠を運行継続可能区間と判定する。

進路制御部３９は、駅４１（１）に設置されている信号機４２（２）を停止現示とし、線別４０２の列車が支障ＲＴ方面へ向かうのを防止する。

同様に、駅４１（４）において、線別４０１の列車が線別４０２の列車として折返し、支障ＲＴ方面へ向かわないようにすることができる。駅４１（４）で線別４０１から線別４０２に折返す運転整理を行うことで、駅４１（４）以遠の運行は継続可能である。このため、運行継続可能区間判定部３４は、駅４１（４）以遠を運行継続可能区間であると判定する。

進路制御部３９は、駅４１（４）に設置されている信号機４２（７）を停止現示とし、線別４０１の列車が支障ＲＴ方面へ向かうのを防止する。

図４の例では、支障ＲＴを含む駅４１（１）〜駅４１（４）の間に折返可能な駅は存在しないため、運行継続可能区間判定部３４は、駅４１（１）〜駅４１（４）の区間を運行継続不可区間であると判定する。

抑止対象列車判定部３５は、運行継続不可区間において、支障ＲＴ方面へ向かう列車のうち、手前に駅が存在する列車を抑止対象列車であると判定する。

図示の例では、列車２（２），２（３）は、運行継続不可区間内を走行する列車であるが、現在位置から支障ＲＴの手前までの間に駅が存在せず、即時停止対象列車となるため、抑止対象列車判定部３５は、列車２（２），２（３）を抑止対象列車としない。

列車２（４）は、運行継続可能区間を走行している列車であるため、抑止対象列車判定部３５は、列車２（４）を抑止対象列車としない。

列車２（５）は、運行継続不可区間内を支障ＲＴ方面へ向かう列車であり、かつ支障ＲＴの手前に駅４１（２）が存在するため、抑止対象列車判定部３５は、列車２（５）を抑止対象列車と判定する。抑止対象列車判定部３５は、駅４１（２）において列車２（５）を抑止するよう進路制御部３９に対して抑止指示を出す。

進路制御部３９は、列車２（５）を駅４１（２）で停止させるため、駅４１（２）に設置されている信号機４２（４）を停止現示とする。これにより、列車２（５）は、駅４１（２）にて抑止する。

列車２（６），２（７）は、運行継続不可区間内を走行する列車であるが、支障ＲＴ方面へ向かう列車ではないため、抑止対象列車判定部３５は列車２（６），２（７）を抑止対象列車としない。

図５は、運転整理実行部３７が行う運転整理の内容の例を示す。ここでは、駅４１（１１）〜駅４１（１２）の間に支障が発生しており、駅４１（１３）が折返可能駅である場合を例に挙げて説明する。実線は運行区間を示し、点線は運休区間を示す。

運転整理実行部３７は、列車２（１１）〜２（１６）のすべてについて、駅４１（１１）〜駅４１（１２）間の運行は不可能であるため、運休の運転整理を行う。

全列車の運転区間が駅４１（１３）までに短縮されることにより、各列車の折返列車を変更する必要がある。そこで、運転整理実行部３７は、各列車の駅４１（１３）での計画時刻を基に、運転整理を行う。

運転整理実行部３７は、折返し後の列車の出発時刻が折り返し前の列車の到着時刻より一定時間だけ遅いことおよび、使用されている車両の種類が同一で、乗務員の手配が可能であることを条件に、駅４１（１３）で列車２（１１）から列車２（１２）への、列車２（１３）から列車２（１４）への、列車２（１５）から列車２（１６）への、折返変更の運転整理をそれぞれ実行する。運転整理実行部３７の実行結果は、運転整理指示部３８介して進路制御部３９に入力され、実現される。

このように構成される本実施例によれば、列車防護無線が発報された場合、列車防護無線の受信範囲内のすべての列車を一律に停止させるのではなく、運行を制限すべき所定の制御対象の列車のみ、即時停止させたり最寄り駅に抑止させたりできる。したがって、本実施例によれば、支障とは無関係な列車の運行を阻害することがなく、旅客サービスを向上することができる。すなわち本実施例の列車防護無線制御システム１によれば、支障を発見した場合、その支障に関係する列車の安全を確保できると共に、支障と無関係な列車にまで影響が及ぶのを防止して、旅客サービスを改善できる。

さらに、本実施例では、図５で述べたように、支障箇所を含む線区の列車について、迅速に運転整理を行うことができるため、支障箇所を含まない運行継続可能な区間の輸送力を確保することができる。

図６を用いて第２実施例を説明する。本実施例では、第１実施例との相違を中心に説明する。本実施例では、地上システム３を介さずに、各列車が列車防護無線に応じて自律的に運行を制御する。

図６に示す列車防護無線制御システム１ａは、第１実施例の列車防護無線制御システム１と同様に、支障と無関係な列車の停止を伴わないシステムであり、そのための機能２０〜２５が各列車２ａ，２ｂに配置されている。

列車防護無線発報列車２ａは、列車防護無線を発報する列車である。列車防護無線受信列車２ｂは、列車防護無線を受信する列車である。

列車防護無線発報列車２ａおよび列車防護無線受信列車２ｂは、例えば、列車防護無線発報部２０、支障箇所判定部２３、即時停止対象列車判定部２４、即時停止指示送信部２５、即時停止指示受信部２１および即時停止実行部２２を有する。

各列車２ａ，２ｂは、周囲を走行する他の列車の位置を地上システム３から定期的に取得して把握しているものとする。

列車防護無線発報列車２ａの列車防護無線発報部２０は、乗務員が線路上の支障を発見した際に、乗務員の操作により列車防護無線を発報する。列車防護無線には、列車２ａの位置情報が付加される。

列車防護無線発報列車２ａの支障箇所判定部２３は、列車防護無線発報部２０が受信した列車防護無線の列車位置情報から、支障箇所（線区、区間）を特定する。

列車防護無線発報列車２ａの即時停止対象列車判定部２４は、支障箇所判定部２３が判定した支障箇所に向かい走行している列車のうち、支障箇所の手前に駅が存在しない列車を即時停止対象列車と判定する。

列車防護無線発報列車２ａの即時停止指示送信部２５は、即時停止対象列車判定部２４が判定した即時停止対象列車に対し、即時停止指示を送信する。

即時停止対象列車と判例された列車防護無線受信列車２ｂの即時停止指示受信部２１は、即時停止指示送信部２５から即時停止指示を受信する。列車防護無線受信列車２ｂの即時停止実行部２２は、即時停止指示受信部２１が受信した指示を受けると、非常制動により自列車２ｂを停止させる。

このように構成される本実施例も、支障と無関係の列車は即時停止対象にも抑止対象にもならないため、通常走行を継続することができる。さらに、本実施例に係るシステム１ａでは、各列車２ａ，２ｂが列車防護無線に基づいて自律的に制御するため、地上システム３を介するシステム１に比べて、より速やかに対応することができる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。上述の実施形態において、添付図面に図示した構成例に限定されない。本発明の目的を達成する範囲内で、実施形態の構成や処理方法は適宜変更することが可能である。

また、本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれる。さらに特許請求の範囲に記載された構成は、特許請求の範囲で明示している組合せ以外にも組み合わせることができる。

１，１ａ：列車防護無線制御システム、２：列車、３：地上システム、２０：列車防護無線受信部、２１：即時停止指示受信部、２２：即時停止実行部、３０：列車防護無線受信部、３１：支障箇所判定部、３２：即時停止対象列車判定部、３３：即時停止指示送信部、３４：運転継続可能期間判定部、３５：抑止対象列車判定部、３６：抑止指示送信部、３７：運転整理実行部、３８：運転整理指示部、３９：進路制御部、４０（１）〜４０（３）：線区、４１：駅、４２：信号機

Claims (1)

1. 列車防護無線に応じて各列車の運行を制御する列車防護無線制御システムであって、
   前記各列車は、
   列車防護無線を発報する列車防護無線発報部と、
   前記発報された列車防護無線に基づいて支障箇所を判定する支障箇所判定部と、
   前記支障箇所に向けて走行する列車のうち、前記支障箇所の手前の駅で抑止させることができない停止対象を判定する停止対象列車判定部と、
   前記判定された停止対象の列車に対して停止指示を送信する停止指示送信部と、
   他の列車から発報された停止指示を受信する停止指示受信部と、
   前記受信した停止指示にしたがって列車を停止する停止実行部と、
   を備える、
   列車防護無線制御システム。

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