JPH0656036A - 列車運行管理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、列車密度を高めて旅客輸送量を増大
し、旅客への待ち時間の短縮、均質化を実現しサービス
向上を図ることを最も主要な特徴としている。 【構成】列車ダイヤ、列車速度・位置情報を基に第１の
速度指令を得、列車速度・位置情報と共に出力する進路
制御装置と、第１の速度指令、列車速度・位置情報を、
運行の列車ダイヤと比較して第２の速度指令を得る列車
群制御装置と、進路制御装置と列車間隔制御装置との間
で情報の伝送を行なう伝送手段と、第１の速度指令／第
２の速度指令を補正して無線で出力する列車間隔制御装
置と、補正後の速度指令を受ける無線受信機、自列車の
速度および速度を基に位置を検出する速度・位置検出装
置、自列車の速度制御を行なう車両制御装置、速度・位
置検出装置からの列車速度・位置情報を列車間隔制御装
置に無線で出力する無線送信機とを備えたことを特徴と
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、計算機を使用して列車
の運行管理を行なうシステムに係り、特に列車密度を高
めて旅客輸送量を増大させると共に、旅客に対しての待
ち時間の短縮、均質化を実現してサービスの向上を図る
ようにした列車運行管理システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、計算機を応用した列車運行管
理システムにおいては、列車位置は連動駅からの軌道回
路情報により列車位置を把握している。また、列車で
は、青、黄、赤といった、地上に設置された信号機の表
示を見て、運転士がマスコン、ブレーキを操作して列車
を運転している。

【０００３】車上信号方式の場合には、地上に設置され
たトランスポンダ等の送信機より速度を入力し、運転士
が操作してその速度に合わせている。列車位置は、その
送信機の地上子位置により把握することができるように
なっている。いずれにしろ、信号に対する運転士の操作
による運行なのが実情である。

【０００４】ところで、従来の列車運行管理システムで
は、例えば地上信号方式の場合には、列車位置の把握は
軌道回路毎にしか行なえなく、各駅間に入れる列車は軌
道回路の分割個数によって制限され、列車の密度を高め
る場合には、軌道回路を細かく分割する必要がある。

【０００５】このため、線路上に検知のための設備を敷
設しなければならず、敷設後の保守もこまめに行なう必
要がある。また、列車位置も軌道回路でしか検知できな
いため、その中での正確な位置を把握することができな
い等の問題がある。一方、車上信号方式の場合にも、地
上子位置でしか列車を検知することができず、列車密度
を高めるには限界がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
列車運行管理システムにおいては、列車密度を高めるこ
とが困難であり、旅客に対する待ち時間が長く、サービ
スの点で問題があった。

【０００７】本発明の目的は、列車密度を高めて旅客輸
送量を増大させると共に、旅客に対しての待ち時間の短
縮、均質化を実現してサービスの向上を図ることが可能
な極めて信頼性の高い列車運行管理システムを提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明では、計算機を使用して列車の運行管理を行
なうシステムにおいて、指令所または計算機室に設けら
れ、列車ダイヤ、列車速度・位置情報を読み込み、各列
車の目標速度を算出して第１の速度指令を得、列車速度
・位置情報と共に出力する進路制御装置と、指令所また
は計算機室に設けられ、進路制御装置からの第１の速度
指令、列車速度・位置情報を読み込み、運行の列車ダイ
ヤと比較して列車遅れを回復するようにまた前後の列車
間隔がほぼ等間隔となるように各列車の目標速度を算出
して第２の速度指令を得、かつこの第２の速度指令が第
１の速度指令と異なる場合は当該第２の速度指令を進路
制御装置に出力する列車群制御装置と、進路制御装置と
各制御駅に設けられる列車間隔制御装置との間で情報の
伝送を行なうための伝送手段と、各制御駅に設けられ、
進路制御装置からの第１の速度指令または第２の速度指
令を読み込み、自制御担当区域の各列車が等間隔で走行
できるように、さらに現在位置と速度より各列車の速度
指令を補正して無線で出力する列車間隔制御装置と、各
列車に設けられ、列車間隔制御装置からの速度指令を受
ける無線受信機、自列車の速度および当該速度を基に位
置を検出する速度・位置検出装置、自列車の速度制御を
行なう車両制御装置、速度・位置検出装置からの列車速
度・位置情報を受けて列車間隔制御装置に無線で出力す
る無線送信機とを備えて構成している。

【０００９】

【作用】従って、本発明の列車運行管理システムにおい
ては、指令所または計算機室に設けた進路制御装置で、
列車ダイヤ、列車速度・位置情報を基に、各列車の第１
の速度指令が得られ、列車速度・位置情報と共に列車群
制御装置に入力される。また、列車群制御装置では、進
路制御装置からの第１の速度指令、列車速度・位置情報
を運行の列車ダイヤと比較して第２の速度指令が得られ
る。そして、この第２の速度指令が第１の速度指令と異
なる場合には、その第２の速度指令が進路制御装置に入
力され、また第２の速度指令が第１の速度指令と同じ場
合には、その旨が進路制御装置に通知される。

【００１０】一方、各制御駅に設けた列車間隔制御装置
では、伝送手段にて伝送される進路制御装置からの第１
の速度指令または第２の速度指令が読み込まれ、この速
度指令が自制御担当区域の各列車が等間隔で走行できる
ように、さらに現在位置と速度より各列車の速度指令が
補正されて、無線で各列車に送信される。

【００１１】そして、列車を構成する車両のうちの先頭
列車では、無線受信機にて列車間隔制御装置からの速度
指令を受け、この受けた速度指令が車両制御装置に送ら
れる。すると、車両制御装置では、ノッチの変更やブレ
ーキを制御して列車の速度が制御される。また、速度・
位置検出装置１１では、車輪の回転数や線路上にある地
上子等から列車の速度や位置が検出され、車両制御装置
では、この速度・位置情報を速度制御の結果として受
け、無線送信機にて列車間隔制御装置に送信される。そ
して、この速度・位置情報は、さらに伝送手段を通して
進路制御装置に送信され、進路制御装置ではこの更新さ
れた列車速度、列車位置により第１の速度指令が算出さ
れる。以降、上記と同様の処理が繰り返して行なわれ
る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して詳細に説明する。

【００１３】図１は、本発明による列車運行管理システ
ムの全体構成例を示すブロック図である。すなわち、本
実施例の列車運行管理システムは、図１に示すように、
指令所または計算機室に設けられた進路制御装置１、お
よび列車群制御装置２と、伝送路３と、制御駅４に設け
られた列車間隔制御装置５と、列車６に搭載された無線
送受信機７、車両制御装置８、および速度・位置検出装
置９とから構成している。なお、図中、１０は列車６の
走行する線路である。

【００１４】ここで、進路制御装置１は、列車ダイヤ、
列車速度・位置情報を読み込み、各列車６の目標速度を
算出して第１の速度指令を得、列車速度・位置情報と共
に出力するものである。

【００１５】また、列車群制御装置２は、進路制御装置
１からの第１の速度指令、列車速度・位置情報を読み込
み、運行の列車ダイヤと比較して列車遅れを回復するよ
うにまた前後の列車間隔がほぼ等間隔となるように各列
車６の目標速度を算出して第２の速度指令を得、かつこ
の第２の速度指令が第１の速度指令と異なる場合はこの
第２の速度指令を進路制御装置１に出力するものであ
る。さらに、伝送路３は、進路制御装置１と各列車間隔
制御装置５との間で、情報の伝送を行なうためのもので
ある。

【００１６】一方、列車間隔制御装置５は、進路制御装
置１からの第１の速度指令または第２の速度指令を読み
込み、自制御担当区域の各列車が等間隔で走行できるよ
うに、さらに現在位置と速度より各列車６の速度指令を
補正して無線で出力するものである。

【００１７】また、無線送受信機７は、列車間隔制御装
置５からの速度指令を受けると共に、速度・位置検出装
置９からの列車速度・位置情報を受けて列車間隔制御装
置５に無線で出力するものである。

【００１８】さらに、車両制御装置８は、無線送受信機
７からの速度指令と速度・位置検出装置９からの列車速
度・位置情報とに基づいて、自列車の速度制御を行なう
ものである。さらにまた、速度・位置検出装置９は、自
列車の速度および当該速度を基に位置を検出するもので
ある。次に、以上のように構成した本実施例の列車運行
管理システムの作用について、図２ないし図５を用いて
説明する。

【００１９】図１において、進路制御装置１では、列車
ダイヤ、列車速度・位置情報が読み込まれ、各列車６の
目標速度を算出して第１の速度指令（この速度指令は、
その列車の目標速度と次駅の着時刻から構成される）が
得られ、列車速度・位置情報と共に出力される。

【００２０】すなわち、進路制御装置１では、図２のフ
ロー図に示すように、列車ダイヤが読み込まれ、また列
車速度・位置情報が読み込まれて、その列車の目標とす
べき速度をダイヤ通り走行させるか、または遅延の時
は、回復できる限界までの走行をさせるように駅間のポ
イント地点での目標速度が算出される。そして、この算
出した第１の速度指令は、列車６の速度・位置情報と共
に列車群制御装置２に送られる。

【００２１】次に、列車群制御装置２では、進路制御装
置１を介して得られる列車在線位置を把握し、列車相互
の位置とダイヤによる行く先，車種等により走行が予測
され、在線間隔が均等となるように第２の速度指令の調
整が行なわれる。そして、この調整後の第２の速度指令
が、進路制御装置１による第１の速度指令と異なる時
は、進路制御装置１に調整後の第２の速度指令が送ら
れ、また調整後の第２の速度指令が、第１の速度指令と
同じで変更のない場合には、その旨が進路制御装置１に
通知される。

【００２２】すなわち、列車群制御装置２では、図３の
フロー図に示すように、進路制御装置１からの列車速度
・位置情報とダイヤより、路線の列車種別毎の列車間隔
が均等となるように駅の着予定時刻が算出され、それに
合わせた走行となるように列車６の目標速度が算出され
る。そして、この調整した目標速度が進路制御装置１に
よる第１の速度指令と異なる場合には、この調整後の目
標速度である第２の速度指令が進路制御装置１に送られ
る。そして、進路制御装置１から、指令列車群制御装置
２からの第１の速度または第２の速度指令が、伝送路３
を介して列車間隔制御装置５に伝送される。

【００２３】一方、列車間隔制御装置５では、進路制御
装置１からの速度指令に基づき、担当区域内にある列車
６へ速度指令が出力される。この場合、進路制御装置１
からの速度指令に対して、伝送による時間差、およびそ
の後の列車位置、速度により予測の補正が行なわれ、列
車６に対して速度指令が出力される。すなわち、予想着
時刻に対して、該当列車６が各目標速度で走行した場合
に早着するか遅延するかが、現在の位置、速度より算出
され、その度合いに応じて速度指令をマイナスするかプ
ラスするかして、速度指令が補正される。

【００２４】すなわち、列車間隔制御装置５では、図４
のフロー図に示すように、進路制御装置１からの速度指
令を受けると、現在の列車位置と速度より、各目標速度
で走行した時の到着予定時刻との差が求められ、その地
点での列車６の加速性能、ブレーキ性能の範囲内で、到
着予定時刻に合う目標速度の補正が行なわれる。

【００２５】図５は、この列車間隔制御装置５における
目標速度の補正の考え方を示す図である。図５におい
て、Ａ駅，Ｂ駅間を走行している列車６が、現在Ｐｉに
あるものとし、その時の速度をＶ’ｉとする。また、Ｖ
ｉをＰｉ地点での目標速度とする。さらに、ｌ₁ ，ｌ₂
をそれぞれ実際走行距離、目標速度での走行予想距離と
する。なお、図中、実線は目標速度曲線、一点鎖線は実
績速度曲線、破線は修正目標速度曲線をそれぞれ示して
いる。

【００２６】ここで、今後の目標地点Ｐ_i+1 ，Ｐ_i+2 …
とした時の、各目標速度をＶ_i+1 ，Ｖ_i+2 …、予想実績
速度をＶ’_i+1 ，Ｖ’_i+2 …とし、各サンプル時刻をｔ
_i+1，ｔ_i+2 …とすると、 ｌ₁ ＋ΣＶ’_i+1 （ｔ_i+1 −ｔ_i ）＝ｌ₂ ＋ΣＶ
_i+1 （ｔ_i+1 −ｔ_i ） を満たすように、走行予想速度が求められ、その予想速
度Ｖ_i+1 ，Ｖ_i+2 …が、Ｐｉ地点での各目標速度として
列車６へ速度指令が出力される。

【００２７】一方、列車６を構成する車両のうちの先頭
列車では、無線送受信機７により、列車間隔制御装置５
からの速度指令を受け、この受けた速度指令が車両制御
装置８に送られる。すると、車両制御装置８により、ノ
ッチの変更やブレーキを制御して列車６の速度が制御さ
れる。また、速度・位置検出装置９では、車輪の回転数
や線路上にある地上子等から、列車６の速度と位置が検
出される。そして、車両制御装置８では、速度・位置検
出装置９からの速度・位置情報を速度制御の結果として
受けて、無線送受信機７に送られ、列車間隔制御装置５
へ送信される。そして、列車間隔制御装置５からさらに
伝送路３を介して進路制御装置１へ送信される。これに
より、進路制御装置１では、更新された列車速度、列車
位置により速度指令（第１の速度指令）が算出される。
以後、上述と同様の処理を繰り返して、列車６の運行制
御が行なわれる。上述したように、本実施例の列車運行
管理システムにおいては、次のような種々の効果が得ら
れるものである。

【００２８】（ａ）列車群を均等走行させているので、
列車６の密度を一様にすることが可能となり、列車６に
よる乗客の混雑の片寄りを無くすることができる。ま
た、列車６の密度の調整が細かく行なえるため、列車運
転の高密度化を図ることが可能となり、これにより、輸
送力を増加して、乗客に対するサービスの向上を図るこ
とができる。 （ｂ）列車間隔制御装置５による速度指令の補正を行な
っているので、目標着時刻により正確な運行を行なうこ
とが可能となる。

【００２９】（ｃ）現行の地上信号方式による運転士と
違い、速度制御をきめ細かく行なうことが可能となる。
これにより、ダイヤが乱れ時（特に、ダンゴ状態となっ
た時）に、現在は赤信号で列車６を停止させているのに
対して、列車６をできるだけ停止させずに制御を行なう
ことが可能となり、列車停止による遅延の拡大を防止し
て、ダイヤ乱れを早く収束することができる。

【００３０】（ｄ）列車６を制御するためには、位置情
報が得られる目標地点のみが必要であり、現在では、列
車位置を得るために軌道回路を分割し、閉塞毎の情報を
上げているのに対して、これが一切不要となる。これに
より、そのための保守を軽減することができ、最終的に
は保守が不要となる。尚、本発明は上記実施例に限定さ
れるものではなく、次のようにしても同様に実施できる
ものである。

【００３１】上記実施例では、列車位置の補正を行なう
ための列車位置情報を、車上の速度・位置検出装置９に
より求める場合について説明したが、これに限らず、よ
り正確な位置を得るために、例えば人工衛星との交信に
より列車間隔制御装置５で検知する方法も考えられる。
これにより、列車走行と列車間隔制御装置５と列車６で
行なう送受信時間による位置誤差を、速度指令算出時に
位置を確定させることにより少なくすることができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、列
車密度を高めて旅客輸送量を増大させると共に、旅客に
対しての待ち時間の短縮、均質化を実現してサービスの
向上を図ることが可能な極めて信頼性の高い列車運行管
理システムが提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による列車運行管理システムの一実施例
を示すブロック図。

【図２】同実施例における進路制御装置１の作用を説明
するためのフロー図。

【図３】同実施例における列車群制御装置２の作用を説
明するためのフロー図。

【図４】同実施例における列車間隔制御装置５の作用を
説明するためのフロー図。

【図５】同実施例における列車間隔制御装置５の目標速
度の補正の考え方を説明するための図。

【符号の説明】

１…進路制御装置、２…列車群制御装置、３…伝送路、
４…制御駅、５…列車間隔制御装置、６…列車、７…無
線送受信機、８…車両制御装置、９…速度・位置検出装
置、１０…線路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 計算機を使用して列車の運行管理を行な
   うシステムにおいて、 指令所または計算機室に設けられ、列車ダイヤ、列車速
   度・位置情報を読み込み、各列車の目標速度を算出して
   第１の速度指令を得、列車速度・位置情報と共に出力す
   る進路制御装置と、 前記指令所または計算機室に設けられ、前記進路制御装
   置からの第１の速度指令、列車速度・位置情報を読み込
   み、運行の列車ダイヤと比較して列車遅れを回復するよ
   うにまた前後の列車間隔がほぼ等間隔となるように各列
   車の目標速度を算出して第２の速度指令を得、かつこの
   第２の速度指令が前記第１の速度指令と異なる場合は当
   該第２の速度指令を前記進路制御装置に出力する列車群
   制御装置と、 前記進路制御装置と各制御駅に設けられる列車間隔制御
   装置との間で情報の伝送を行なうための伝送手段と、 前記各制御駅に設けられ、前記進路制御装置からの第１
   の速度指令または第２の速度指令を読み込み、自制御担
   当区域の各列車が等間隔で走行できるように、さらに現
   在位置と速度より各列車の速度指令を補正して無線で出
   力する前記列車間隔制御装置と、 前記各列車に設けられ、前記列車間隔制御装置からの速
   度指令を受ける無線受信機、自列車の速度および当該速
   度を基に位置を検出する速度・位置検出装置、自列車の
   速度制御を行なう車両制御装置、前記速度・位置検出装
   置からの列車速度・位置情報を受けて前記列車間隔制御
   装置に無線で出力する無線送信機と、 を備えて成ることを特徴とする列車運行管理システム。