JPH06321109A - 誤出発列車自動停止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 操縦ミスに起因して誤出発した列車と他列車
との接触あるいは衝突事故等を防止する。 【構成】 軌道１の側方には、進路が未開通の際に信号
機３に停止信号を現示させると共に、軌道１を走行する
列車ＴＲに停止信号を送信する地上装置５が配置されて
いる。また軌道１の走行部分には、所定周波数の信号を
送出する２個のＡＴＳ地上子７ａ、７ｂが列車進行方向
へ所定間隔Ｌで設置されている。一方、列車ＴＲ上に
は、ＡＴＳ車上子１１と、ＡＴＳ車上子１１を介してＡ
ＴＳ地上子７ａ，７ｂからの信号を受信する受信部１３
と、受信間隔時間測定部１５と、照査時間記憶部１７
と、受信間隔時間ｔと照査時間Ｔとを比較して所定の条
件となった際に、自動的に図示しない非常ブレーキを作
動させると共に警報を発信させる制御部１９とが設けら
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、着発線等から進路が開
通しないまま誤出発した列車による他列車との衝突事故
等を未然に防止するため、その誤出発列車を自動的に停
止させる誤出発列車自動停止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】列車の
出発は、時刻表及び進路の開通確認に基づく列車の運転
士の注意力・判断等に委ねられており、この運転士の注
意力・判断は常にヒューマンエラーの要素を含んでい
る。そのため、進路が開通しないまま発車してしまうよ
うな誤出発が生じた際、先行する列車等と接触したり衝
突するといった重大な事故につながる。例えば、待避線
と本線とが合流する部分において、待避線と本線の一方
の列車の出発が優先され、他方はその後に出発する予定
であった場合、後で出発する方の列車が先発の列車を待
たずに誤って出発してしまい、その合流部分で接触ある
いは衝突してしまうといった事故である。そして、誤出
発列車に対して途中でブレーキがかけられても速度を上
がっていた場合には、合流部分までに停止することがで
きない場合も生じてくる。

【０００３】そこで、誤出発した列車による他列車との
接触・衝突事故等を防止するため、他列車との車両接触
限界までに停止できない速度で走行することを未然に防
止する誤出発列車自動停止装置を提供することを目的と
する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた本発明の誤出発列車自動停止装置は、進路
が開通しないまま誤出発した列車による衝突・脱線等を
防止するため、該誤出発列車を自動的に停止させる誤出
発列車自動停止装置であって、列車が着発する軌道部分
には、所定周波数の信号を送出する地上子を列車進行方
向へ所定間隔で設置した組み合せを、少なくとも一組設
けると共に、車上には、上記所定間隔で設置された地上
子からの信号をそれぞれ受信し、上記列車による両地上
子間の走行時間に対応する受信間隔時間を測定する受信
間隔時間測定手段と、上記地上子の設けられた地点にお
ける、上記誤出発した場合の他列車との車両接触限界ま
でに停止可能な照査速度に対応する照査時間を予め記憶
しておく照査時間記憶手段と、上記受信間隔時間測定手
段により測定された受信間隔時間を上記照査時間記憶手
段に記憶されている対応した照査時間と比較し、受信間
隔時間が照査時間以下の場合には、ブレーキ機構に対し
てブレーキ指令を出力するブレーキ指令出力手段と、を
備えたことを特徴とする。

【０００５】なお、地上子の設けられる位置について
は、例えば上記本線と待避線とが合流する場合には、本
線及び待避線それぞれについて、列車ＴＲが到着・出発
する地点と軌道の合流地点との間の所定位置に設けられ
る。また、車両接触限界とは、これ以上進んでしまう
と、相手列車と接触あるいは衝突する危険がある限界の
位置であり、この場合は、合流地点のすぐ手前に存在す
る。

【０００６】

【作用】上記構成を有する本発明の誤出発列車自動停止
装置によれば、列車が着発する軌道部分に列車進行方向
へ所定間隔で設置された地上子が所定周波数の信号を送
出し、列車に設けられた受信間隔時間測定手段が地上子
からの信号をそれぞれ受信し、列車による両地上子間の
走行時間に対応する受信間隔時間を測定する。

【０００７】一方照査時間記憶手段は、地上子の設けら
れた地点における、誤出発した場合の他列車との車両接
触限界までに停止可能な列車速度（照査速度）に対応す
る照査時間を予め記憶しており、ブレーキ指令出力手段
が、受信間隔時間測定手段により測定された受信間隔時
間を照査時間記憶手段に記憶されている対応した照査時
間と比較し、受信間隔時間が照査時間以下の場合にはブ
レーキ機構に対してブレーキ指令を出力する。

【０００８】従って、受信間隔時間が照査時間以下の場
合、すなわち現在の列車速度のまま走行すると軌道の合
流点等における車両接触限界までに停止できず、正規の
運行をしている先発列車と接触・衝突事故につながる状
態のときにはブレーキ指令を出力して事故を未然に防止
する。

【０００９】なお、地上子は誤出発した列車に対して所
定周波数の信号を送出できればよいので、進路が未開通
の時にのみ信号を送出し、開通条件が整っている場合に
は信号を送出しないようにしてもよい。また、地上子か
らは常時信号を送出させ、車上側で、進路未開通に伴う
停止信号を受信した際には地上子からの信号を受信する
ようにしてもよい。

【００１０】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、本発明の一実施例である誤出発列
車自動停止装置の概略構成図、図２は本装置が適用され
る概略位置を示す説明図である。

【００１１】図２に示すように、本線ＭＬと待避線ＳＬ
が、駅のホームＳＨから所定距離先の位置で合流してい
る。そして、本線ＭＬ及び待避線ＳＬの側方には、それ
ぞれ合流地点の手前の所定位置に、対応する線用の信号
機３及びその信号機３に停止信号を現示させると共に、
対応する線を走行する列車ＴＲに停止信号を送信する地
上装置５が配置されている。

【００１２】また、本線ＭＬ及び待避線ＳＬの軌道１に
は、それぞれ所定周波数（本実施例では１０８．５ＫＨ
ｚ）の信号を送出する２個の誤出発列車自動停止用の地
上子（以下ＡＴＳ地上子という）７ａ，７ｂが、列車進
行方向へ所定間隔Ｌで設置されている。この２個一組の
ＡＴＳ地上子７ａ，７ｂは、必要に応じて２組以上設け
てもよい。図１は本線ＭＬのみに関して示したもので、
本実施例ではＡＴＳ地上子７ａ，７ｂを２組設けてあ
る。

【００１３】そして、本実施例では、この誤出発列車自
動停止用に設けられたＡＴＳ地上子７ａ，７ｂは、本線
ＭＬ及び待避線ＳＬそれぞれの開通条件が整っていない
場合に信号を送信するように構成されている。例えば待
避線ＳＬを走行する列車ＴＲの方が先発の場合は、その
先発列車ＴＲに対して出発に関する正規の運行が終了す
るまでの間、すなわち本線ＭＬに対しては進路未開通状
態が続いている間中ずっとＡＴＳ地上子７ａ，７ｂが信
号を送信するように構成してある。

【００１４】この信号送出にかかる制御は、例えば本線
ＭＬ側の地上装置５が本線ＭＬ側の信号機３に停止信号
を現示させると共に、本線ＭＬ側のＡＴＳ地上子７ａ，
７ｂが信号を送信するよう指令すればよい。一方、列車
ＴＲ上には、ＡＴＳ車上子１１と、ＡＴＳ車上子１１を
介してＡＴＳ地上子７ａ，７ｂからの信号を受信する受
信部１３と、受信間隔時間測定部１５と、照査時間記憶
部１７と、受信間隔時間ｔと照査時間Ｔとを比較して所
定の条件となった際に、自動的に図示しない非常ブレー
キを作動させると共に警報を発信させる制御部１９とが
設けられている。なお、通常の減速・停止等は常用ブレ
ーキ（図示せず）を用いて行う。

【００１５】受信間隔時間測定部１５は、その受信した
信号に基づき、列車ＴＲが一組の両ＡＴＳ地上子７ａ，
７ｂの間を走行するのに要した時間に対応する受信間隔
時間ｔを測定する。この受信間隔時間ｔがあまり短かす
ぎると後述する照査時間Ｔとの比較が正確にできなくな
るので、受信間隔時間ｔが比較に適するように、走行す
る列車に関する種々の状況（例えば最高速度やその地点
における通常の走行速度等）に応じてＡＴＳ地上子７
ａ、７ｂの所定間隔Ｌが適宜設定されている。

【００１６】また、照査時間記憶部１７には、ＡＴＳ地
上子７ａ，７ｂの設けられた地点における所定の照査速
度Ｖに対応する照査時間Ｔが予め記憶されている。ＡＴ
Ｓ地上子７ａ，７ｂの設けられる地点についても考慮す
る点があるが、これについては後述する。照査時間Ｔは
照査速度Ｖに対応しているので、まず照査速度Ｖについ
て説明する。

【００１７】図１及び図２に示すように、本線ＭＬ及び
待避線ＳＬそれぞれについて、合流地点における相手列
車と接触しない限界である限界位置ＣＰが存在する。こ
の限界位置ＣＰは、これ以上進んでしまうと相手列車と
接触あるいは衝突する危険がある限界の位置である。そ
して、この限界位置ＣＰに応じて列車ＴＲの停止位置Ｓ
Ｐ１，ＳＰ２が設定されている。

【００１８】そして、これら限界位置ＣＰ及び停止位置
ＳＰ１，ＳＰ２は、本線ＭＬ及び待避線ＳＬなど、それ
ぞれの状況に応じて設定される。例えば、限界位置ＣＰ
は単純に合流地点から何ｍ手前というものではなく、そ
の合流する本線ＭＬと待避線ＳＬとの合流角度や車両限
界等によって決まってくる。また停止位置ＳＰ１，ＳＰ
２は、限界位置ＣＰより所定距離手前側に、列車の編成
の長さ、ホーム位置などに応じて設定されており、停止
位置の誤差を吸収できるようにされている。

【００１９】一方、図１に示すように、この停止位置Ｓ
Ｐ２に対して運転操縦上許容し得る最大減速時の速度曲
線（以下第１減速曲線という）Ｃ１が存在する。この第
１減速曲線Ｃ１は常用ブレーキを用いて停止する通常運
転操縦状の許容し得る最大の減速度である。そして、非
常ブレーキを用いた場合の、上記限界位置ＣＰに停止可
能な速度曲線（以下第２減速曲線という）Ｃ２が存在す
る。また、図１に示すように列車ＴＲが通常考えられる
「最大」の加速度合で走行した場合の速度曲線（以下第
１加速曲線という）Ｄ１、運転士の操縦による任意の加
速度合で走行した場合の加速曲線（以下第２加速曲線と
いう）Ｄ２が存在する。

【００２０】なお、これら第１及び第２減速曲線Ｃ１及
びＣ２、第１及び第２加速曲線Ｄ１及びＤ２は共に、列
車ＴＲの常用ブレーキあるいは非常ブレーキの性能、空
走時間、ＡＴＳ地上子７ａ，７ｂの設置箇所の軌道１の
勾配条件等によって定まる。例えば、同じブレーキ性能
であっても軌道１が上り勾配であれば減速度合が急にな
るし、逆に下り勾配であれば減速度合が緩くなる。また
同様に、同じ加速性能であっても軌道１が上り勾配であ
れば加速度合が緩くなり、逆に下り勾配であれば加速度
度合が急になるすなわち、上り勾配であれば停止するま
での距離が相対的に短くなり、下り勾配であれば逆に長
くなる。このように、種々の条件によって、列車ＴＲ毎
に、あるいは同じ列車ＴＲであっても周囲の条件によっ
て上記第１及び第２減速曲線Ｃ１及びＣ２、第１及び第
２加速曲線Ｄ１及びＤ２は変化するものである。

【００２１】複数の種類の列車が着発する駅のホームで
は、それぞれの列車編成に対応した複数の停止位置が存
在することがある。この場合は、誤出発した列車ＴＲに
対しては非常ブレーキが作動し、これとは別の機会にホ
ームへ到着すべく進入中の列車ＴＲに対しては非常ブレ
ーキが作動しないようにＡＴＳ地上子７ａ、７ｂの設置
箇所、照査速度Ｖを定める必要がある。例えばホームの
手前側の停止位置ＳＰ１より誤出発した列車ＴＲに、直
ちに非常ブレーキを作動させるようにＡＴＳ地上子７
ａ、７ｂの設置箇所及び照査速度Ｖを定めると、これと
別の機会にホームの先端の停止位置ＳＰ２に停止予定の
進入中の列車ＴＲに対しても非常ブレーキが作動するこ
ととなる。従って、ＡＴＳ地上子７ａ、７ｂの設置箇所
及び照査速度Ｖは、所定の停止位置ＳＰ２に停止予定
（停止可能）の領域Ｓ１を越えた領域に設定する必要が
ある。

【００２２】なお、図１において、第１減速曲線Ｃ１と
第２減速曲線Ｃ２との間の領域Ｓ２は、速度超過であっ
ても非常ブレーキにより限界位置ＣＰまでに停止可能な
領域である。また、領域Ｓ３は速度超過して限界位置Ｃ
Ｐを越えてしまい、相手列車と接触あるいは衝突する危
険のある領域である。

【００２３】そして、その誤出発列車自動停止を実行さ
せるための所定の速度が照査速度Ｖである。この照査速
度Ｖは、上記第１減速曲線Ｃ１、第２減速曲線Ｃ２、第
１加速曲線Ｄ１、第２加速曲線Ｄ２などに基づいて設定
される。照査時間Ｔは上記照査速度ＶとＡＴＳ地上子７
ａ、７ｂの間隔Ｌにより、Ｔ＝Ｌ／Ｖとして定まり、こ
の照査時間Ｔが照査時間記憶部１７に記憶されている。
なお、本実施例では、この照査時間ＴはＡＴＳ地上子７
ａ，７ｂの設けられた位置に関係なく一定値となるよう
に設定されている。すなわち、照査速度ＶはＡＴＳ地上
子７ａ，７ｂの位置によって異なるため、照査速度Ｖが
高い位置のＡＴＳ地上子７ａ，７ｂの間隔Ｌは大きく
し、照査速度Ｖが低い位置のＡＴＳ地上子７ａ，７ｂの
間隔Ｌは小さくして、照査速度Ｖが一定となるようにし
てある。図１の場合は２箇所にＡＴＳ地上子７ａ、７ｂ
が設けられており、それぞれのＡＴＳ地上子７ａ、７ｂ
が設けられている位置に対応する照査時間Ｔは等しく、
その一定値である照査時間Ｔが、照査時間記憶部１７に
記憶されている。

【００２４】ここで、ＡＴＳ地上子７ａ，７ｂを設ける
位置、すなわち上述した第１及び第２照査ポイントを設
定する位置に関し考慮する点について説明する。例えば
図２に示す停止位置ＳＰ１で本線ＭＬに停車していた列
車ＴＲが出発した場合、図１に示すように第１及び第２
加速曲線Ｄ１及びＤ２が存在する。

【００２５】本実施例では上記第１加速曲線Ｄ１と第１
減速曲線Ｃ１との交点付近を第１照査ポイントとし、第
１加速曲線Ｄ１と上記第２減速曲線Ｃ２との交点付近を
第２照査ポイントと設定してある。また、必要により第
３、第４照査ポイントというように停止位置ＳＰ２の位
置まで照査ポイントを設置してもよい。

【００２６】列車ＴＲが通常考えられる最大の加速度合
で走行した場合には当然第１照査ポイントで照査速度Ｖ
をオーバーして対応可能である。また、列車ＴＲが運転
士の操縦による任意の加速度合で走行した場合には、第
１照査ポイントで照査速度Ｖをオーバーしないため、そ
のまま加速していく可能性がある。その場合でも、第２
照査ポイントまたは必要により設けた第３照査ポイント
などで照査速度Ｖをオーバーすることとなるため、非常
ブレーキが作動して限界位置ＣＰまでに停止可能であ
る。

【００２７】このように設定しておかないと、例えば第
１照査ポイントで照査速度Ｖを大きく上回って領域Ｓ３
に到達しており、その時点で非常ブレーキをかけはじめ
ても既に間に合わないといった状況や、あるいは第１照
査ポイントでは照査速度Ｖを下回っていたが、第２照査
ポイントで初めて照査速度Ｖをオーバーし、その場合に
領域Ｓ３に到達していては、その時点で非常ブレーキを
かけはじめても既に間に合わないというような「抜け」
が生じ、事故防止を十分実現するとは言えないからであ
る。従って、ＡＴＳ地上子７ａ，７ｂの設置位置につい
ては上記「抜け」が生じないように調整する必要があ
る。

【００２８】次に、上記構成を有する本実施例の誤出発
列車自動停止装置の作動について図３のフローチャート
を参照して説明する。なお、図２に示すように、本線Ｍ
Ｌの列車ＴＲに対して誤出発列車自動停止制御がされる
場合について説明する。図３に示す本誤出発列車自動停
止処理は、本線側の地上装置５（以下特に断わらない限
り本線ＭＬ側についての装置等を指す。）からの停止命
令を車上の制御部１９が受信すると開始される。地上装
置５はこの停止命令の他、信号機３に停止信号を現示さ
せると共に、ＡＴＳ地上子７ａ，７ｂに対して信号送信
の実行命令を出す。それに応じてＡＴＳ地上子７ａ，７
ｂは信号を送信し始める。

【００２９】図３に戻り、まずＡＴＳ車上子１１を介し
てＡＴＳ地上子７ａ，７ｂからの信号を受信して（ステ
ップ１００。以下ステップをＳで示す。）、その受信信
号に基づいて受信間隔時間ｔを算出する（Ｓ１１０）。
続いて、照査時間記憶部１７より照査時間Ｔを読み出し
（Ｓ１２０）、受信間隔時間ｔが照査時間Ｔ以下である
か否かを判断する（Ｓ１３０）。

【００３０】そして、ｔ≦Ｔの場合（Ｓ１３０：ＹＥ
Ｓ）、図示しない非常ブレーキを作動させ（Ｓ１４
０）、さらに警報を発信させて（Ｓ１５０）、本処理を
一旦終了しする。一方、ｔ＞Ｔの場合（Ｓ１３０：Ｎ
Ｏ）、Ｓ１４０及びＳ１５０の処理を行うことなく本処
理を一旦終了し、元に戻る。本実施例ではＡＴＳ地上子
７ａ，７ｂが２組あるので、停止位置ＳＰに到達するま
でには必ず上記一連の処理が２回繰り返される。なお、
例えば運転士がすぐに誤出発に気付きＡＴＳ地上子７
ａ，７ｂの位置までに列車ＴＲを停止させた場合には、
上記処理でＳ１００が実行されないので、当然それ以降
の処理はなされない。

【００３１】誤出発列車自動停止に関する制御処理は上
記のように実行されるのであるが、より明確にするため
に、列車ＴＲの走行状況に沿った作動の具体例を図１を
参照して説明する。図１に示すように、誤出発してしま
った列車ＴＲが停止命令を受信したとき列車停止位置Ｓ
ＰまでにＡＴＳ地上子７ａ，７ｂが２組ある場合を考え
る。

【００３２】誤出発した列車ＴＲが図１中に点線で示す
ように加速していった場合、すなわち停止命令を受信し
ていても運転士が気付かずに誤出発させていった場合で
も、手前（停止位置ＳＰ２から見ると遠い側）のＡＴＳ
地上子７ａ，７ｂにおける第１照査ポイントにおいて
は、列車速度は領域Ｓ１内なので、図３のＳ１１０の処
理において算出された受信間隔時間ｔは、Ｓ１２０で読
みだされた照査時間Ｔよりも長くなる。従って、ｔ＞Ｔ
となり（Ｓ１３０：ＮＯ）、Ｓ１４０の処理を行わない
ので、列車ＴＲはそのままの速度で進行する。

【００３３】しかし、次のＡＴＳ地上子７ａ，７ｂにお
ける第２照査ポイントにおいては、列車速度は領域Ｓ２
内なので、図３のＳ１２０の処理において算出された受
信間隔時間ｔは、Ｓ１３０で読みだされた照査時間Ｔ以
下となる。従って、ｔ≦Ｔで（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、Ｓ
１４０の処理が行われて非常ブレーキが作動し、図１中
に点線で示した曲線の頂点付近から後の部分で示すよう
に減速されていき、限界位置ＣＰの手前で停止する。

【００３４】このように、照査ポイントを複数にしてお
くと、誤出発した後の走行状況に多少の幅があっても
（すなわち加速状況に違いがあっても）より多くの判断
機会を持つことができるので、安全性の向上の点では好
ましい。なお、第１照査ポイントでｔ≦Ｔの場合は（Ｓ
１３０：ＹＥＳ）、当然、Ｓ１４０の処理が行われて非
常ブレーキが作動し、限界位置ＣＰの手前で停止する。

【００３５】また、誤出発してしまっても、運転士が通
常ブレーキを作動させて減速させる等して、実際の列車
ＴＲの減速度曲線が領域Ｓ１内である場合には、第１及
び第２照査ポイントにおける２回の判断において両方と
もｔ＞Ｔの場合は（Ｓ１３０：ＮＯ）、非常ブレーキは
作用せず、スムーズに停止することとなる。このよう
に、たとえ誤出発しても停止位置ＳＰまでに十分停止で
きる速度であれば非常ブレーキを作動させないので急ブ
レーキによって乗心地を悪化させることもない。

【００３６】上述したように、本実施例の誤出発列車自
動停止装置によれば、停止信号を受信しているのもかか
わらず誤出発してしまった場合には、受信間隔時間ｔが
照査時間Ｔ以下の場合（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、すなわち
現在の列車速度のまま走行すると限界位置ＣＰを越えて
しまい、相手列車と接触あるいは衝突する危険がある状
態にのみブレーキ指令を出力し（Ｓ１４０）、一方、受
信間隔時間ｔが照査時間Ｔより長い場合（Ｓ１３０：Ｎ
Ｏ）、すなわち誤出発ではあっても、列車速度が停止位
置ＳＰまでに十分停止できる速度（運転士が気付いて通
常ブレーキを作動指せている場合等）であればブレーキ
指令は出力せず、急ブレーキで乗心地を悪化させたりす
ることを防止する。

【００３７】そして、同一線を走行する列車ＴＲ毎のブ
レーキ性能や加速性能が異なっていても、その状況に応
じた第１及び第２減速曲線Ｃ１及びＣ２、第１及び第２
加速曲線Ｄ１及びＤ２が決まり、これらに基づいて照査
速度Ｖが設定され、その照査速度Ｖを用いて照査時間Ｔ
が決まるため、それらの差異に簡単に対応可能である。
なお、本実施例では、上述したように、ＡＴＳ地上子７
ａ，７ｂの設けられた位置における照査速度Ｖの高低を
ＡＴＳ地上子７ａ，７ｂの間隔Ｌを調整することによ
り、照査速度Ｖが一定となるようにしてある。

【００３８】従って、照査時間記憶部１７は、ＡＴＳ地
上子７ａ、７ｂの位置毎に照査速度Ｖを記憶しておく必
要がなく、ＡＴＳ地上子７ａ、７ｂが複数箇所に設置さ
れていても、一定値を記憶しておくだけでよい。また、
図３中のＳ１２０の処理においても、ＡＴＳ地上子７
ａ、７ｂが設けられている位置に関係なく単に照査時間
Ｔを読み出してくるだけでよい。

【００３９】そしてまた、列車速度の測定において従来
周知である速度発電機、及びその速度発電機から速度を
測定するための複雑かつ多くの構成部品は必要とせず、
簡易な構成でよい。次に、上述した誤出発列車自動停止
装置の設計に関し、特に減速曲線及びそれに基づく照査
速度の設定や地上子の設置箇所等に関して、より具体的
な説明を以下に行う。 ［Ａ］…車両の性能別分類 誤出発列車自動停止装置の設計に用いる各設計諸元は、
車両の加速度、減速度が中心となるが、対象車両が多岐
にわたり、これらの数値の格差が大きいことから、対象
車両をグループ毎に分類して各設計諸元を定める。

【００４０】（１）分類の前提条件 車両の減速性能は、車両の固有性能の他ブレーキ初速
度、勾配等によって変化するが、本誤出発列車自動停止
装置の設置箇所は不特定であるので、以下の前提条件に
より性能別分類を行う。

【００４１】・車両性能 …速度５０km/hから停止
するまでの非常ブレーキ実減速度 ・勾配 …レベル（0/1000） ・ブレーキ初速度…５０km/h（対象となる速度域が５０
km/h以下のため） ・減速終了速度 …０km/h ・空走時間 …電車は１．３秒、気動車は２．３秒 ・分類種別 …形式・乗車率（0,100,200 ％）別 （２）分類方法 車両形式毎の最低値である平均減速度（以下、分類用非
常ブレーキ減速度「β00」という。）と、異形式車両の
編成条件等を考慮して、「車両のグループ別分類」を行
う。車両形式毎の分類用非常ブレーキ減速度β00は、形
式・乗車率（0,100,200 ％）別の非常ブレーキ実減速度
（速度５０km/hから停止するまでの非常ブレーキ実減速
度）β0 を基に、空走を含んだレベル（0/1000）におけ
る分類用非常ブレーキ減速度β00を求め、車両形式毎の
最低値を採用する。

【００４２】編成条件は、異常時対応を除き、運用上考
えられる異形式車両の編成組み合せに基づいて、その編
成における、ブレーキ性能の劣る側の「車両のグループ
別分類」に分類する。例えばその分類結果の一例を挙げ
ると、所定の計算式により、 ［分類 ｉ］ ２．８km/h/s≦β00 ［分類 ii］ ２．３km/h/s≦β00＜２．８km/h/s ［分類iii］ β00＜２．３km/h/s の３つに分類され、その分類に係る車両の一例は以下の
表１のようになる。

【００４３】

【表１】

【００４４】［Ｂ］…設計諸元 （１）車上子及び地上子 ＡＴＳ車上子及び地上子に関する所定の関係心得や指針
等の定めによる他、車両のグループ別に「タイマ設定
値」を定める。例えば、５００msecを基準とし、５０ms
ec単位で可変とする等、一定の法則に従って変化させ
る。また、車上子の設置箇所は、先頭車両より７ｍ以内
の位置への設置を原則とする。

【００４５】（２）設計用非常ブレーキ平均減速度 形式・乗車率（0,100,200 ％）別の非常ブレーキ実減速
度β0 、空走時間、ＡＴＳ地上子設置箇所の勾配条件、
及びその他の設備条件等に基づき、「車両のグループ別
分類」毎に各速度からの非常ブレーキ平均減速度（設計
用非常ブレーキ平均減速度「β」）を求める。また、
「タイマ設定値」の比率関係から、１グループの設計用
非常ブレーキ平均減速度βを設定すると必然的に他グル
ープの値も決定するため、全てのグループが平均減速度
を満足するよう、グループ相互に設計用非常ブレーキ平
均減速度βを調整する必要がある。 （３）運転士の最大常用ブレーキ減速度 車両のブループ別分類内で最も高いランカーブ上の数値
を基準とし、これに列車停止位置目標の設置位置など地
理的条件を加味したものを「運転士の最大常用ブレーキ
減速度」（正常運転として許容し得る最大のブレーキ減
速度）として採用する。その際、「タイマ設定値」の比
率の関係から、１グループの値を設定すると他グループ
の値も必然的に決定することとなるため、全てのグルー
プにおいて「運転士の最大常用ブレーキ減速度」を満足
するよう各グループ相互に「運転士の最大常用ブレーキ
減速度」を調整する必要がある。また、「運転士の最大
常用ブレーキ減速度」はＡＴＳ地上子設置箇所毎に設定
することを原則とする。 （４）仮想加速度α 本誤出発列車自動停止装置は、発車した列車を検知して
制御することから、設計に当たっては、その地点におけ
る車両の加速度を考慮する必要がある。設計に用いる加
速度は、車両のグループ別分類中、その線区を運転する
車両の最大値を用いることも考えられるが、ＡＴＳ地上
子の設置数に無駄が生じるため、車両の加速度減速度の
相関関係（加速性能の優れる車両は比較的減速性能にも
優れる）による「車両のグループ別分類」毎の仮想加速
度αを求め、この数値を設計に用いることとする。な
お、「タイマ設定値」の比率関係から、１グループの値
を設定すると他グループの値も必然的に決定されるが、
加減速比の最も劣るグループの仮想加速度αを基準とし
て設定する。

【００４６】仮想加速度αの算出方法を簡単に説明す
る。まず、形式・乗車率（0,100,200％）別の「５０km/
h時の非常ブレーキ平均減速度」及び「５０km/hまでの
設計用平均加速度」により、加減速比を求め、その中の
最低値である「最低加減速比η」を選出する。そして、
最低加減速比ηにより、その算出に用いた車両の属する
「車両のグループ別分類」が使用する「５０km/h時の非
常ブレーキ平均減速度」を除して、仮想加速度αを算出
する。

【００４７】ここで、仮想加速度αの採用根拠である、
加速度（α）と減速度（β）の相関関係を示す。加速度
（α）と減速度（β）の相関関係は、図４に示すように
加速距離（Ｌ１）と減速距離（Ｌ２）の関係に近似する
ことができる。「仮想加速度α」と「５０km/h時の非常
ブレーキ平均減速度」は「最低加減速比η」を満足して
いることから、車両の発車点（加速距離Ｌ１）を同一と
した場合、車両性能によって到達速度は変化するもの
の、対象車両である以上いかなる性能の車両であっても
停止点（減速距離Ｌ２）を越えることはない。

【００４８】よって、Ｌ１以下の加速距離において、
「最低加減速比η」を満足する減速距離Ｌ２を越えて停
止する車両はない。 ［Ｃ］…誤出発列車自動停止装置の設計方法 （１）前提条件 （ア）いわゆるＡＴＳ−ＳＴ形の速度照査機能を用い
て、所定速度以下の進入列車か誤出発列車かを判定し、
誤出発列車については非常ブレーキを作用させて原則的
に車両接触限界までに停止させる。また、所定停止位置
に停車すべく、所定の進入速度以下で運転している列車
には非常ブレーキは作用させない。

【００４９】（イ）本設計の防護範囲は、車両接触限界
に最も近い列車停止位置目標から最も遠い列車停止位置
目標までの連続区間とするが、それによれない場合は、
それぞれの列車停止位置目標付近から誤出発した列車と
する。 （ロ）対象車両の性能が多岐にわたることから、「車両
のグループ別分類」毎に車両を分類して設計を進める。
但し、加速度・減速度が異なるのみでＡＴＳ地上子設置
箇所は同一である。

【００５０】（ハ）標準的な車両の「タイマ設定値」を
５００msecとして、「車両のグループ別分類」毎に減速
性能に劣る車両グループは５０msec単位で増加させ、減
速性能に優る車両グループは５０msec単位で減少させ
る。 （ニ）「設計用非常ブレーキ平均減速度」等、本設計に
用いるデータは上記設計諸元による。なお、上記設計諸
元に基づき、各速度照査点は速度５０km/hからの連続し
た減速曲線上とするが、地理的条件などによりＡＴＳ地
上子の設置が困難な場合は、以下によることができる。

【００５１】・駅間到達時間・運転操縦に影響しない範
囲で、新たに速度制限を付す。 ・ＡＴＳ地上子の設置位置を変更し、個々の照査速度を
オーバーラップさせる。 この際、照査速度は連続とし、速度照査に抜けがないこ
とを原則とする。

【００５２】・上記によれない場合は、使用実態に合わ
せて最も効果的な箇所に設置する。 （２）設計方法 「所定速度以下の列車には作用せず、かつ誤出発列車を
車両接触限界までに停止させる」ことから、「設計用非
常ブレーキ平均減速度」及び「運転士の最大常用ブレー
キ減速度」の間に速度照査の壁を設ける。そのＡＴＳ地
上子の設置間隔は、上述した「仮想加速度α」に基づい
て設計し、原則的に速度照査の漏れがないよう設置す
る。

【００５３】なお、ＡＴＳ地上子の設置間隔は、誤出発
列車の検知網の粗密を左右することから、設置条件が許
す範囲で極力「仮想加速度α」を高めに設定する。ま
た、地理的条件により、列車停止位置目標付近から発車
する列車のみを対象とする場合は、「仮想加速度α」に
併せて制限速度・運転士の操縦方法等、ＡＴＳ地上子設
置箇所の操縦方法を勘案の上、速度照査地点を決定す
る。

【００５４】設計に用いる各諸元は、「タイマ設定値」
の比率関係により、どの「車両のグループ別分類」のデ
ータを用いても同一のＡＴＳ地上子設置箇所が得られ
る。しかしながら、ここでは、車両性能及び運転士によ
る操縦の許容範囲において最も設計上の制約を受ける、
ブレーキ性能に劣る「車両のグループ別分類」のデータ
を基本として設計を進めることとする。

【００５５】図５の作図例を参照しながら以下に設計手
順を示す。 （ア）横軸を「距離」、縦軸を「速度」として、対象と
なる駅構内付近の図を描く。 （イ）車両接触限界から６．７５ｍ内方（ＡＴＳ車上子
の位置が列車の先頭位置より７ｍ以下内方であること
と、地上子応動距離のため）の位置を起点に、列車進行
方向と反対側へ向かって「設計用非常ブレーキ平均減速
度」の曲線（本曲線が図１における曲線Ｃ２に該当す
る。）を描く。

【００５６】（ウ）上記設計諸元及び設計対象駅におけ
る運転操縦実態などを勘案の上、車両接触限界に最も近
い列車停止位置目標、その他の列車停止位置目標より、
「運転士の最大常用ブレーキ減速度」の曲線（本曲線が
図１における曲線Ｃ２に該当する。）を描く。なお、列
車停止位置目標の位置により、複合曲線を使用する。例
えば図５に示すように、２．０km/h/s（実線）及び２．
３km/h/s（破線）の複合曲線等である。

【００５７】（エ）車両接触限界に最も近い列車停止位
置目標の内方に絶対停止地上子１０１（１２３ＫＨｚ）
を描き、横軸の垂線と上記「設計用非常ブレーキ平均減
速度」曲線との交点Ｐ１を求め、その交点Ｐ１から「運
転士の最大常用ブレーキ減速度」曲線へ向けて「仮想加
速度」曲線を描く。この「仮想加速度」曲線と「運転士
の最大常用ブレーキ減速度」曲線の交点が第１速度照査
点ＳＣＰ１となる。

【００５８】（オ）次に、第１速度照査点ＳＣＰ１より
横軸の垂線と「設計用非常ブレーキ平均減速度」曲線と
の交点Ｐ２を求め、その交点Ｐ２から「運転士の最大常
用ブレーキ減速度」曲線へ向けて「仮想加速度」曲線を
描く。この「仮想加速度」曲線と「運転士の最大常用ブ
レーキ減速度」曲線の交点が第２速度照査点ＳＣＰ２と
なる。

【００５９】（カ）以下、「仮想加速度」曲線の終点
（誤出発列車の発車地点）が、車両接触限界から最も遠
い列車停止位置目標を越えるまで、上記（オ）の処理を
繰り返す。そして、基本的には第１〜第３速度照査点Ｓ
ＣＰ１〜ＳＣＰ３に対応する位置が、２個１組のＡＴＳ
地上子１１１〜１１３（１０８．５ＫＨｚ）の配置箇所
となる。

【００６０】（キ）上記（ア）〜（カ）により作成した
図面は理論上の設計であることから、さらにＡＴＳ地上
子の設置箇所など工事上の条件、別に設けた速度制限条
件などを加味して、上述したＡＴＳ地上子１０１，１１
１〜１１３の設置箇所を整える。

【００６１】（ク）列車停止位置目標付近から発車する
列車のみを対象とする場合は、誤出発列車の加速実態を
勘案の上、最大加速を含めて最大限の加速種別を網羅で
きるＡＴＳ地上子設置箇所を選定する。 以上本発明はこの様な実施例に何等限定されるものでは
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる
態様で実施し得る。例えば、上記実施例では進路が未開
通の時にのみＡＴＳ地上子７ａ，７ｂが信号を送出し、
開通条件が整っている場合には信号を送出しないように
したが、ＡＴＳ地上子７ａ，７ｂからは常時信号を送出
させ、車上側で、進路未開通に伴う停止信号を受信した
際にはＡＴＳ地上子７ａ，７ｂからの信号を受信する構
成としてもよい。

【００６２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の誤出発列
車自動停止装置によれば、停止信号を受信したとき、受
信間隔時間が照査時間以下の場合、すなわち現在の列車
速度のまま走行すると軌道の合流点等における車両接触
限界までに停止できず、正規の運行をしている先発列車
と接触・衝突事故につながる状態にときはブレーキ指令
を出力し、事故を未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の誤出発列車自動停止装置の一実施例を
示す概略構成図である。

【図２】本実施例の誤出発列車自動停止装置が適用され
る概略位置を示す説明図である。

【図３】本実施例の作動を示すフローチャートである。

【図４】本誤出発列車自動停止装置の設計方法の一例に
かかる加速度（α）と減速度（β）の相関関係を示す図
である。

【図５】本誤出発列車自動停止装置の設計方法の一例に
かかる作図例を示す図である。

【符号の説明】

Ｃ１…第１減速曲線、 Ｃ２…第２減速曲線、 Ｄ
１…第１加速曲線、Ｄ２…第２加速曲線、 ＣＰ…限
界位置、 ＭＬ…本線、ＳＨ…ホーム、
ＳＬ…待避線、 ＳＰ１…第１列車停止位置、
ＳＰ２…第２列車停止位置、 ＴＲ…列車、
１…軌道、３…信号機、 ５…地上装置、
７ａ，７ｂ…ＡＴＳ地上子、１１…ＡＴＳ車上子、
１３…受信部、 １５…受信間隔時間測定部、１７…
照査時間記憶部、 １９…制御部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 進路が開通しないまま誤出発した列車に
   よる衝突・脱線等を防止するため、該誤出発列車を自動
   的に停止させる誤出発列車自動停止装置であって、 列車が着発する軌道部分には、所定周波数の信号を送出
   する地上子を列車進行方向へ所定間隔で設置した組み合
   せを、少なくとも一組設けると共に、 車上には、 上記所定間隔で設置された地上子からの信号をそれぞれ
   受信し、上記列車による両地上子間の走行時間に対応す
   る受信間隔時間を測定する受信間隔時間測定手段と、 上記地上子の設けられた地点における、上記誤出発した
   場合の他列車との車両接触限界までに停止可能な照査速
   度に対応する照査時間を予め記憶しておく照査時間記憶
   手段と、 上記受信間隔時間測定手段により測定された受信間隔時
   間を上記照査時間記憶手段に記憶されている対応した照
   査時間と比較し、受信間隔時間が照査時間以下の場合に
   は、ブレーキ機構に対してブレーキ指令を出力するブレ
   ーキ指令出力手段と、 を備えたことを特徴とする誤出発列車自動停止装置。