JPH0976910A - 移動閉そく方式の列車停車位置制御方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 異常によって列車が停車を与儀なくされた様
な場合に、乗客に不安感を与えたり、代替輸送への移行
を妨げたりすることなく列車を停車させる。 【解決手段】 先行列車の停車が異常によらないことが
明かな場合には、最小安全マージン距離SMに基づいて停
車目標位置を設定する（S40 ）。正常な停車と判定でき
なかった場合には、最高運行速度での停車可能距離D_max
を算出し、SM〜D_{m ax}を停車許可範囲として設定する（S5
0〜S90）。駅及び退避所が上述の停車許可範囲内にあれ
ばそこを停車目標位置に設定する（S120）。または、踏
切及びトンネルを避けるように停車目標位置を設定する
（S150）。これら駅やトンネル等が存在しない場合に
は、D_maxを停車目標位置に設定する（S160）。こうして
停車目標位置を設定できたら、この位置において速度＝
０となるように後続列車の速度制限曲線を形成し（S17
0）、これを該当する後続列車に出力する（S180）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、列車群を停車させ
る技術に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】現在、
鉄道輸送においては、列車運行密度を高めることによっ
て輸送能力を高めることが行われている。この場合、従
来の固定閉そく制御に変えて、移動閉そく制御において
は、列車の速度を低下させることによって、閉そく境界
を前方へ移動させ、後続列車を先行列車にできるだけ近
づけて運行密度のアップを図っている。

【０００３】この移動閉そく方式では、停車中の先行列
車の最後尾から一定の最小安全マージン距離（例えば、
１５ｍ）離した位置まで後続列車を徐行運転させてから
停車することとしている。この結果、先行列車が何等か
の異常により長時間停車してしまうと、この停車した列
車に続いて、各１５ｍずつ離して高密度の停車列車群が
形成されることとなる。

【０００４】このため、駅などの退避設備のないような
場所で後続列車を停車させてしまって、乗客に不安感を
与えたり、代替輸送へのスムーズな移行ができなくなる
などといった問題があった。先行列車が停車した場合
に、それが予定のものであるのか異常によるものである
のかはなかなか分かり難く、高密度輸送を行っている線
区では次々と列車が詰まって停車してしまうおそれが高
く、その様な場合に、後尾へと上述の様な不安な状態等
を波及させてしまうという問題が考えられる。

【０００５】そこで、本発明は、異常によって列車が停
車を与儀なくされた様な場合に、乗客に不安感を与えた
り、代替輸送への移行を妨げたりすることがないように
列車の停車制御を行えるようにすることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段、発明の実施の形態及び発
明の効果】かかる目的を達成するためになされた本発明
は、移動閉そく方式の列車停車位置制御方法において、
先行列車が停車したときの後続列車の停車目標位置を、
一定の最小安全マージン距離〜最高運行速度での停車可
能距離の範囲内で最適停車位置を決定して停車させるよ
うにしたことを特徴とする。

【０００７】ここで、停車可能距離は、下記式にて算出
することができる。

【０００８】

【数１】停車可能距離Ｄmax ＝（Ｖmax ² ／２Ｂ） なお、Ｖmax ：最高運行速度、Ｂ：列車の減速度であ
る。列車の減速度は、列車の編成車両数やブレーキ能力
といった列車側の能力と、線路勾配などといった地上設
備側の条件によって決ってくる。

【０００９】この場合、最高運行速度Ｖmax は、各列車
毎に異なる値を用いて算出してもよいが、線区における
最高運行速度を基準にしてもよい。即ち、急行列車か普
通列車かといった種別によって各列車毎に最高運行速度
が異なる場合に、それぞれの個別の最高運行速度に基づ
いて停車目標位置を算出するようにしてもよいし、その
ような個別の最高運行速度ではなく線区における最速列
車の最高運行速度を上記の算出条件に使用するようにし
てもよいのである。

【００１０】また、減速度Ｂについても、最も減速度の
悪い条件を線区内の共通条件として設定するようにして
もよい。一方、最適な位置としては、例えば、駅や退避
所をあげることができる。駅や退避所であれば、長時間
停車することとなっても乗客に不安を与えないし、乗客
が他の交通機関へ乗り換えたりしたい場合の便宜を図る
ことができる。逆に、上記の範囲内に踏切やトンネル等
が存在するとき、これを避ける様に最適な位置を決定す
るとよい。例えば、踏切に列車を停車させてしまうと道
路交通を著しく妨げることとなるおそれがあるし、トン
ネル内で停車したのでは乗客に不安を招くからである。
また、上記の範囲内にき電境界がある様な場合には、こ
こを停車目標位置とするのもよい。前のき電境界に後続
列車を侵入させないことにより、前のき電区間の列車を
再出発させるときに後続列車への給電が悪影響を与えて
先行列車の出発を遅れさせるといった事態を排除するの
に都合がよいからである。

【００１１】なお、このような適切な地点が存在しない
場合の適切な位置の決定は、任意に行えばよい。かかる
本発明の列車停車位置制御方法によれば、後続列車は必
ずしも最小安全マージン距離まで近付けられないので、
再出発の際に先行列車により速度制限を受けたとしても
その影響は小さくなる。一方、最高運行速度での停車可
能距離以内に停車目標位置が決定されるので、後続列車
が必要以上に離れ過ぎず、停車列車群の長さを長大化し
ない。これにより、先行列車の停車によって影響を受け
る列車数を必要以上に増大させない。

【００１２】また、シミュレーションによると、図１に
示すように、最小安全マージン距離〜最高運行速度での
停車可能距離の範囲内（図中矢印Ａの範囲内）のどの位
置に停車させても、数分後の列車の位置・速度を比較す
ると差はない。よって、本発明の方法によれば、従来最
も遅延の起こり難いと考えられていた最小安全マージン
距離に固定するのではなく、ある範囲内において任意に
停車目標位置を設定し得るようにすることで、乗客に不
安を与えないような地点や、道路交通に悪影響を与えな
い様な地点を選択しながらも、最終的に遅延が回復する
までの時間を遅らせたりしないという顕著な効果があ
る。そして、先行列車の停車が異常による停車であった
場合に、上述の如く、乗客の不安解消や道路交通への悪
影響排除といった顕著な効果が達成できるのである。

【００１３】なお、この列車停車位置制御方法におい
て、先行列車の停車原因が異常によらないときは、後続
列車の停車目標位置を前記最小安全マージン距離とする
とよい。これは、先行列車の停車が予定の停車である場
合には、いつまでも停車したままにならないので、後続
列車をどんどん近付けて、できるだけ後方への遅延範囲
を広げないようにするのである。即ち、先行列車の停車
が明らかに予定通りの停車であるということが分かって
いる場合に限って従来の如く、最小安全マージン距離に
固定して停車目標位置を設定するようにしてもよいので
ある。

【００１４】上記の様な本発明の列車停車位置制御方法
を実現するに当たっては、次の様なシステム構成を採用
するとよい。即ち、移動閉そく方式の列車停車位置制御
装置において、先行列車に対して後続列車を最も接近さ
せることのできる最小安全マージン距離を与える最小安
全マージン距離付与手段と、線区の最高運行速度に応じ
た停車可能距離を与える停車可能距離付与手段と、先行
列車の停車を検知する停車検知手段と、先行列車の停車
が検知されたとき、先行列車の停車位置から前記最小安
全マージン距離以上であってかつ前記停車可能距離以内
の範囲を停車許可範囲として算出する停車許可範囲算出
手段と、該停車許可範囲内において停車目標位置を算出
する停車目標位置算出手段と、該停車目標位置における
列車速度を０とするように、後続列車の速度制御曲線を
算出する速度制御曲線算出手段と、該算出された速度制
御曲線に従って、後続列車の速度制御を行う速度制御手
段とを備えていることを特徴とする移動閉そく方式の列
車停車位置制御装置を採用するとよい。

【００１５】この装置によれば、停車検知手段が先行列
車の停車を検知すると、停車許可範囲算出手段が最小安
全マージン距離と停車可能距離とに基づいて停車許可範
囲を算出する。この場合、最小安全マージン距離及び停
車可能距離は、線路勾配の状況などに基づいてその都度
算出するようにしてもよいし、予め固定値を記憶させて
おき、これを読み出す形態にて付与するようにしてもよ
い。

【００１６】停車許可範囲が算出されたら、この範囲内
において、停車目標位置を算出する。停車目標位置とし
ては、上述の様に、駅などがある場合にはそこを、ない
場合には、踏切やトンネルを避けるように、いずれもな
い場合には、例えば、最も離れた位置となるようにとい
った具合いに、何等かの算出条件を予め設定しておけば
よい。最も離れた位置にしておくことのメリットとして
は、再出発の際に、先行列車によって速度制限を受ける
ことがないので、いきなりフルノッチで加速できるとい
う点をあげることができる。いきなりフルノッチで加速
することにより、さらに後続列車に対して速度制限を与
えることがなく、結局、停車列車群の全てをフルノッチ
加速で同時に再出発させることも可能となり、ダイヤ回
復運転が始まってからさらに、最後尾に停車列車が発生
するといった事態を避けることができるからである。

【００１７】即ち、この列車停車位置制御装置におい
て、先行列車の停車原因を検知する停車原因検知手段
と、先行列車の停車原因が線区内で発生した異常に起因
するものであるときの後続列車の停車候補となり得る地
点を記憶しておく停車候補地点記憶手段とを備え、前記
停車目標位置算出手段は、先行列車の停車原因が異常に
よらない場合には最小安全マージン距離の位置を停車目
標位置とし、先行列車の停車原因が線区内で発生した異
常に起因するものであるときには、前記停車候補地点記
憶手段の記憶内容を参照し、該停車許容範囲内に停車候
補地点が存在する場合には当該地点を停車目標位置と
し、存在しない場合には、前記停車可能距離に対応する
地点を停車目標位置とするように構成しておくとよいの
である。

【００１８】以上説明した本発明によれば、先行列車が
停車したとき、その停車原因が異常によるものである場
合に、乗客に不安を与えることがなくなり、また、道路
交通等への悪影響を避けることができるという顕著な効
果を発揮する。しかも、ダイヤ回復運転が始まってから
比較的短い期間内に従来の停車方法（最小安全マージン
距離まで近付けて停車する方法）を採用した場合に比べ
て後続列車の位置・速度に遅延が発生しない。よって、
後方への遅延の波及を抑制し、迅速な遅延回復を達成し
つつ不安解消等の効果をも両立させるという点で、きわ
めて顕著な効果を発揮するものである。

【００１９】

【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。実
施例は、電気鉄道における地上制御方式のＡＴＯ（ａｕ
ｔｏｍａｔｉｃ ｔｒａｉｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）シ
ステムに係り、図２に示す様に、各列車ＴＲ０，ＴＲ
１，…とＡＴＯコンピュータ１０との間での情報を伝送
するための地上車上間情報伝送装置２０が軌道ＲＬに沿
って設置されている。この地上車上間情報伝送装置２０
を介して、ＡＴＯコンピュータ１０は、各列車ＴＲ０，
ＴＲ１，…の位置・速度情報Ｑ１を入力し、各列車ＴＲ
０，ＴＲ１，…に対しての速度制御指令Ｑ０を出力す
る。なお、地上車上間情報伝送装置２０は、例えば軌道
ＲＬに沿って敷設される誘導線や、列車無線などによっ
て構成することができる。

【００２０】ＡＴＯコンピュータ１０は概念的にいう
と、図３に示す様に、各列車からの位置・速度情報Ｑ１
を入力し、情報の統合を行う情報統合部１１と、この情
報統合部１１において統合された情報に基づいて、各列
車の停車目標位置を論理的に決定する停車目標位置決定
論理部１３と、こうして決定された停車目標位置に従っ
て、各列車に対する速度制御指令Ｑ０を出力する列車制
御部１５とを備えている。なお、こうした停車目標位置
を算出するための演算処理以外にも、ＡＴＯコンピュー
タ１０は、情報統合部１１で統合した情報に基づいて、
各列車に対する速度制限等のＡＴＯシステムにおいて通
常行われている各種制御をも行っていることはもちろん
であるが、それらの制御については一般的なシステムと
同様であるので、説明は省略する。

【００２１】停車目標位置決定論理部１３には、当該線
区に対する正常運転時の各列車の位置・速度制御条件
が、時間軸に対して登録された運行ダイヤグラムを記憶
した正常ダイヤ記憶部３１と、駅や退避所の位置、踏切
の位置、トンネルの位置、き電境界の位置、線路の勾配
に関する情報等の線区内の地点に関する情報を記憶した
線区内地点情報記憶部３３と、線区の最高運行速度Ｖma
x 及び各列車のブレーキ能力などから定まる列車固有の
減速度Ｂｔ、最小安全マージン距離ＳＭなどの運行上参
照すべき条件（以下、「運行条件」という。）を記憶し
た運行条件記憶部３５とが接続されている。

【００２２】停車目標位置定論理部１３は、情報統合部
１１から入力される各列車の位置・速度情報に基づい
て、次のような論理により、先行列車に対する各列車の
停車目標位置を決定する。図４に示す様に、まず、位置
・速度情報に基づいて、停車中の列車があるか否かを判
定する（Ｓ１０）。停車中の列車がいなければ、そのま
ま本ルーチンの処理を終了する。

【００２３】停車中の列車がある場合には、当該列車の
位置・速度情報と正常ダイヤ記憶部３１に記憶されてい
る運行ダイヤグラムとを比較し、停車が予定通りのもの
であるか否かを判定する（Ｓ２０）。停車が予定通りの
ものである場合には、運行条件記憶部３５から最小安全
マージン距離ＳＭを読み出し（Ｓ３０）、先行列車の停
車位置からＳＭだけ後方を停車目標位置として設定する
（Ｓ４０）。

【００２４】一方、停車が予定通りのものであると判定
できなかった場合には、運行条件記憶部３５から最高運
行速度Ｖmax 及び列車固有の減速度Ｂｔを読み出し（Ｓ
５０）、線区内地点情報記憶部３３から線路の勾配条件
を読み出して、線路の勾配条件から減速度係数Ｋｂを算
出し（Ｓ６０）、下記式にて停車可能距離Ｄmax を算出
する（Ｓ７０）。なお、勾配＝０のときにＫｂ＝１、上
り勾配においてＫｂ＞１、下り勾配においてＫｂ＜１と
なるように勾配に対して予めテーブル化した情報を記憶
しておき、これを勾配にて参照して算出するようにして
おく。

【００２５】

【数２】Ｄmax ＝｛Ｖmax ² ／（２Ｂｔ・Ｋｂ）｝ こうして停車可能距離Ｄmax が算出できたら、最小安全
マージン距離ＳＭを読み出し（Ｓ８０）、ＳＭ〜Ｄmax
を停車許可範囲として設定する（Ｓ９０）。

【００２６】次に、線区内地点情報記憶部３３から、駅
及び退避所の位置を読み出す（Ｓ１００）。駅及び退避
所が読み出せたら、これらが上述の停車許可範囲内に存
在するか否かを判定する（Ｓ１１０）。存在した場合に
は、そこを停車目標位置に設定する（Ｓ１２０）。一
方、存在しない場合には、踏切及びトンネルの位置を読
み出す（Ｓ１３０）。そして、これらが上述の停車許可
範囲内に存在するか否かを判定する（Ｓ１４０）。存在
する場合には、これを避けてその後方を停車目標位置と
設定する（Ｓ１５０）。これら駅や踏切等が停車許可範
囲内に存在しない場合には、停車可能距離Ｄmax に基づ
いて停車目標位置を設定する（Ｓ１６０）。

【００２７】こうして停車目標位置を設定できたら、こ
の位置において速度＝０となるように後続列車の速度制
限曲線を形成し（Ｓ１７０）、これを該当する後続列車
に出力する（Ｓ１８０）。後続列車は、この速度制限曲
線を越えない様に列車の位置・速度制御曲線（いわゆる
ランカーブ）を決定し、これに基づいて、列車の位置・
速度制御を実行する。なお、ランカーブの決定方法とし
ては、公知のＡＴＯシステムにおける手法をそのまま適
用すればよい。

【００２８】以上の様に構成した結果、本実施例によれ
ば、先行列車が停車したとき、後続列車は、異常による
停車でないことが明かな場合を除き、その停車目標位置
を固定されない。そして、最小安全マージン距離ＳＭ〜
線区の最高運行速度Ｖmax に対する停車可能距離Ｄmax
の範囲内で、駅などの退避設備を最優先し、次に、トン
ネルなどを避けることを優先し、いずれもない場合に、
Ｄmax 離すようにして後続列車を停車させる。この結
果、先行列車の停車原因が解消しない場合において、後
続列車の乗客を不安にすることがなく、また、道路交通
の渋滞原因ともならないという効果を発揮する。

【００２９】しかも、図１にて説明した通り、この範囲
内で停車する限りは、ダイヤ回復運転を開始した後に、
最も回復程度の進んだ状態にもっていくことができる。
以上、本発明の一実施例を説明したが、他の態様にて本
発明を実施してもよく、そうした態様も本発明の要旨を
逸脱しない限りは本発明の技術的範囲内に含まれるもの
である。

【００３０】例えば、ＳＭ〜Ｄmax の停車許可範囲を算
出したら、これを列車に与え、運転者がこの範囲内で任
意の位置に列車を停車させるように、半自動化されたシ
ステムとして実施するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の作用効果のシミュレーション結果を
示す説明図である。

【図２】 実施例のシステムの全体構成図である。

【図３】 実施例のシステムのＡＴＯコンピュータの要
部の構成図である。

【図４】 実施例におけるメインルーチンのフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１０・・・ＡＴＯコンピュータ、１１・・・情報統合
部、１３・・・停車目標位置決定論理部、１５・・・出
発制御部、２０・・・地上車上間情報伝送装置、３１・
・・正常ダイヤ記憶部、３３・・・線区内地点情報記憶
部、３５・・・運行条件記憶部、ＴＲ０〜ＴＲ３・・・
列車。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動閉そく方式の列車停車位置制御方法
   において、先行列車が停車したときの後続列車の停車目
   標位置を、一定の最小安全マージン距離〜最高運行速度
   での停車可能距離の範囲内で最適停車位置を決定して停
   車させるようにしたことを特徴とする移動閉そく方式の
   列車停車位置制御方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の移動閉そく方式の列車停
   車位置制御方法において、先行列車の停車原因が異常に
   よらないときは、後続列車の停車目標位置を前記最小安
   全マージン距離とすることを特徴とする移動閉そく方式
   の列車停車位置制御方法。
3. 【請求項３】 移動閉そく方式の列車停車位置制御装置
   において、 先行列車に対して後続列車を最も接近させることのでき
   る最小安全マージン距離を与える最小安全マージン距離
   付与手段と、 線区の最高運行速度に応じた停車可能距離を与える停車
   可能距離付与手段と、 先行列車の停車を検知する停車検知手段と、 先行列車の停車が検知されたとき、先行列車の停車位置
   から前記最小安全マージン距離以上であってかつ前記停
   車可能距離以内の範囲を停車許可範囲として算出する停
   車許可範囲算出手段と、 該停車許可範囲内において停車目標位置を算出する停車
   目標位置算出手段と、 該停車目標位置における列車速度を０とするように、後
   続列車の速度制御曲線を算出する速度制御曲線算出手段
   と、 該算出された速度制御曲線に従って、後続列車の速度制
   御を行う速度制御手段と を備えていることを特徴とする移動閉そく方式の列車停
   車位置制御装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の移動閉そく方式の列車停
   車位置制御装置において、 先行列車の停車原因を検知する停車原因検知手段と、 先行列車の停車原因が線区内で発生した異常に起因する
   ものであるときの後続列車の停車候補となり得る地点を
   記憶しておく停車候補地点記憶手段とを備え、 前記停車目標位置算出手段は、先行列車の停車原因が異
   常によらない場合には最小安全マージン距離の位置を停
   車目標位置とし、 先行列車の停車原因が線区内で発生した異常に起因する
   ものであるときには、前記停車候補地点記憶手段の記憶
   内容を参照し、該停車許容範囲内に停車候補地点が存在
   する場合には当該地点を停車目標位置とし、存在しない
   場合には、前記停車可能距離に対応する地点を停車目標
   位置とすることを特徴とする移動閉そく方式の列車停車
   位置制御装置。