JPH10167070A

JPH10167070A - 列車情報伝送方法、列車速度制御方法および列車制御システム

Info

Publication number: JPH10167070A
Application number: JP8331869A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sato; 佐藤　　寛
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-12-12
Filing date: 1996-12-12
Publication date: 1998-06-23
Anticipated expiration: 2016-12-12
Also published as: JP3431430B2

Abstract

(57)【要約】【課題】列車を安全に高密度、高速度運転するための列
車運行制御システムと、そのための情報伝送方式を提供
する。【解決手段】中央からレール１の各閉塞区間に速度指令
や停車点などの指令室情報が流される。列車２の車載制
御装置１０はこの情報を受信し、速度パターンを演算
し、現在速度と比較して力行／ブレーキ指令を出力し
て、速度パターンに沿って走行する。地上子２０を通過
中に、その記憶部２３に格納されている先行列車の列車
番号、通過時刻、通過速度と、その区間の勾配などの線
路条件が列車２に送信される。車載制御装置１０は先行
列車情報から先行列車の現在位置を予測し、その離間距
離に余裕があり、線路条件からも可能であれば、安全を
確保できる範囲で速度アップの指令を出し、速度パター
ンを修正する。また、車載制御装置１０は、自己の列車
番号、通過時刻、通過速度を地上子２０に送り、地上子
２０は次の後続列車に対する先行列車情報として記憶部
２３に格納する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は列車制御システムに
係り、特に先行列車情報の伝送方式及びそれを利用した
列車の速度制御方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在の列車運行システムは、軌道回路を
閉塞区間で分割し、この区間には１列車しか在線しない
ようにし、さらに列車間は１閉塞区間以上とするように
して、安全を確保している。

【０００３】一方、大都市などにおける通勤ラッシュの
緩和や通勤時間短縮など、列車運行サービスの向上が要
求され、安全を確保しながらの列車の高密度、高速度運
転に対する期待が高まっている。この一方法として、特
開平３−２１３４５９号に開示された提案がある。

【０００４】これによれば、地上側の中央の指令室にお
いて、閉塞区間長（軌道回路を、最高速度で走行してい
る列車に常用最大ブレーキを作用させたときの停車する
迄のブレーキ距離に、余裕の距離を加えた区間）や先行
列車がどの閉塞区間を抜け出たかを示す位置情報から、
閉塞区間を走行する列車速度及びその閉塞区間を抜け出
る時間などを演算し、その結果を車上に伝送し、車上に
おいて走行位置から最短時間で閉塞区間を抜け出るため
の制限速度パターンを算出し、そのパターンに沿って列
車の速度を制御する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】列車を高密度運転する
ためには、列車の速度を最適に制御する必要がある。し
かし、中央の指令室では列車の在線している閉塞区間を
認識しているだけで、列車が閉塞区間のどの位置を走行
しているかは把握していない。したがって、後続列車に
は先行列車の位置が全く分からず、停止指令を受けて初
めて１つ前の閉塞区間に在線していることを知る。この
ため、従来技術では先行列車との間隔が最適となるよう
に、すなわち、安全を確保しながら上限速度に近づけて
高速化・高密度化するような列車運行ができていない。

【０００６】また、中央から閉塞区間の先頭で指令され
る列車速度は、閉塞区間全域の勾配、カーブ、踏切数な
どの線路条件から余裕を持って制限される速度であり、
高速化・高密度を十分に考慮したものとはなっていな
い。閉塞区間をより細分すれば、上限速度に近づけるこ
とは不可能ではない。しかし、中央からの伝送情報量が
増大し、各種サービスを含む運行管理システム全体の情
報量が増大する一途のなかで得策とはいえない。また、
中央あるいは車上に、必要な全経路に亘って線路条件を
蓄積するための大容量のメモリが必要であり、そのメン
テナンスも容易ではない。

【０００７】本発明の目的は、従来技術の問題点に鑑
み、情報量の著しい増大を伴うことなく、先行列車の現
在位置や線路の固有情報を取得できる列車の情報伝送方
式、及び先行列車と後続列車間の間隔を最適化する速度
制御方式を提供することにある。これによって、列車の
安全を確保しながら、高密度、高速度の列車運転が実現
できる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の列車情報伝送方
法は、線路の閉塞区間毎に形成されている軌道回路か
ら、中央の指令室情報を車上で受信している情報伝送に
加えて、任意の閉塞区間に配置された地上子上を列車が
通過するタイミングで、前記地上子から直前の先行列車
の列車情報を受信するとともに、自列車の列車情報を送
信して前記地上子に記憶することによって、上記目的を
達成する。

【０００９】前記列車情報は列車番号、通過時刻及び通
過速度を、さらには、当該閉塞区間における前記地上子
から前方の線路勾配、線路曲線、踏切数などの線路条件
を含む。この直前の先行列車情報から、先行列車と後続
列車の距離が推定できるので、安全確保や速度制御への
利用が可能になる。また、列車情報は少なくとも列車の
記憶装置に時系列に蓄積されて、事故時の原因究明など
に役立てる。

【００１０】本発明の列車速度制御方法は、中央から各
閉塞区間に伝送される速度情報を車上で受信し、前記速
度情報から求めた速度パターンに従って列車の速度を制
御している場合に、任意の閉塞区間に配置された地上子
を列車が通過するタイミングで、前記地上子から記憶し
ている直前の先行列車の列車番号、通過時刻、通過速度
を含む列車情報を当該列車に送信し、一方、当該列車か
ら自己の列車番号、通過時刻、通過速度を含む列車情報
を当該地上子に送信して記憶させ、前記列車情報を受信
した列車は、受信した通過時刻と通過速度から直前の先
行列車の現在位置を予測し、先行列車との安全が確保で
きる範囲で自列車の速度パターンを修正することによっ
て、上記目的を達成する。

【００１１】また、前記地上子から当該閉塞区間前方の
線路条件を、予め固定情報として前記地上子に記憶して
おき、前記列車情報に付加して通過する列車に送信し、
前記列車情報を受信した列車は、前記線路条件からより
高速走な行が可能と判断できる場合に、自列車の速度パ
ターンを上方修正することを特徴とする。

【００１２】本発明の列車制御システムは、中央の指令
室から線路の各閉塞区間の軌道回路に伝送した速度情報
を含む中央可変情報を車上で受信し、車載制御装置によ
って前記速度情報から求めた速度パターンに沿って走行
速度を制御するシステムにおいて、先行列車から受信し
記憶したその通過時刻及び通過速度を含む列車情報を現
在通過中の列車に送信し、現在通過中の列車からその列
車情報を受信して記憶する、送受信手段と記憶手段を備
えた地上子を、任意の閉塞区間に配置したことによっ
て、上記目的を達成する。

【００１３】前記車載制御装置は、受信した前記列車情
報の記憶手段、自己の前記列車情報の送信手段、及び受
信した通過時刻及び通過速度から直前の先行列車の現在
位置を予測し、先行列車との安全が確保できる範囲で自
列車の速度パターンの修正を指示する列車情報処理手段
を備えたことを特徴とする。

【００１４】また、前記地上子は、列車通過時に列車か
らの電力波を受電して自己の電力とする受電手段を備え
たことを特徴とする。

【００１５】さらに、前記地上子はその複数を一組とし
て近接して配置し、各々の地上子は通過する列車から同
内容の列車情報を受信して記憶し、前記車載制御装置は
一組の各地上子から受信した列車情報の所定数以上が一
致するときに、一致する列車情報を利用することを特徴
とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態１〜３に
ついて図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１７】〔実施形態１〕図２は、本発明の一実施例
による列車制御システムの構成図である。レール１上を
次の停車駅２００に向かって進行する列車２は、車載制
御装置１０や速度発電機４などを備えている。中央の指
令装置１００から閉塞区間１０１〜１０７の軌道回路に
は、中央から列車への指令室情報を伝送するための信号
線１０８〜１１３が配線されている。閉塞区間１０２、
１０３及び１０５の近傍に、通過する列車と情報の送受
信を行なう地上子２０−１、２０−２及び２０−３が設
置されている。

【００１８】列車２が矢印の方向に進行して閉塞区間１
０６に進入すると、中央の指令装置１００から信号線１
１３を経由して、速度指令情報、閉塞区間１０６から停
車駅２００までの距離、臨時速度制限情報、進路の開通
方向や線路状況等の指令室情報が伝送され、車上子６を
経由して列車２の車載制御装置１０に取り込まれる。図
示の例では、閉塞区間１０１〜１０５に列車の在線はな
い。

【００１９】車載制御装置１０は指令室情報を受信する
と、速度指令情報から速度パターンを演算し、一方、速
度発電機４の出力パルスから列車速度を求め、この列車
速度と速度パターンの比較から、列車速度が上回ってい
る場合はブレーキ信号、下回っている場合は加速信号を
出力して、列車速度を制御する。

【００２０】列車２が閉塞区間１０５に進入すると、中
央から信号線１１２を経由して指令室情報が送信され、
列車２は速度指令情報から演算した速度パターンに基づ
いて速度制御される。列車２が地上子２０−１を通過す
ると、地上子２０−１は列車２から受電して、記憶して
いる先行列車情報を列車２に送信する。また、列車２か
らその列車情報を受信して記憶する。車載制御装置１０
は地上子２０−１から受信した先行列車情報を参照し
て、速度パターンを修正し、速度制御を行なう。

【００２１】図１は、一実施例による車載制御装置と地
上子の構成図で、任意の閉塞区間に設置されている地上
子２０上を列車２が通過している状態を示している。車
載制御装置１０は中央処理装置（ＣＰＵ）１１と、記憶
装置１２，１３と、車上子６〜９からなる。中央処理装
置２１は、速度パターンの作成や修正を行なう速度パタ
ーン作成部１４、速度パターンと列車速度を比較し力行
指令／ブレーキ指令を出力する速度指令出力部１５及び
列車情報処理部１６を有している。

【００２２】車載制御装置１０はレール１を経由して情
報を送受信する。このため、指令室１００の指令室情報
を受信する車上子６、電力波送信用の車上子７、地上子
２０の情報を受信する車上子８、地上子２０へ情報を送
信する車上子９を設けている。車上子６は中央指令装置
１００から指令室情報を受信し、ＣＰＵ１１から参照可
能に管理している。車上子７は地上子２０上の通過トリ
ガーによって、電力波を地上子２０に送信する電力波発
生装置を備えている。車上子８は通過中の地上子２０か
ら先行列車情報を受信し、記憶装置１３に格納する。車
上子９はＣＰＵ１１から記憶装置１２に格納している、
時刻、速度及び列車番号を通過のタイミングで取り出
し、地上子２０へ送信する。

【００２３】地上子２０は、電力波の受電部２１、蓄電
部（バッテリー）２２、送信情報および受信情報の記憶
部２３、列車２への送信情報の送信部２４及び列車から
の受信情報の受信部２５からなる。列車２が地上子２０
を通過すると、車上子７からの電力波が受電部２１で受
信され、地上子２０を動作状態とする。電力波は蓄電部
２３にも蓄積され、列車通過後の地上子２０の電力をま
かなう。

【００２４】地上子２０の動作により、送信部２４は記
憶部２３から、直前の先行列車の列車番号、通過時刻及
び通過速度の列車情報を取り出して、通過中の列車２に
送信する。一方、受信部２５は通過中の列車２から、列
車番号、通過時刻、通過速度を受信して記憶部２３に格
納する。

【００２５】次に、上記の列車制御システムよる速度制
御の動作を説明する。図３は、列車の速度パターンと速
度制御の説明図である。指令室１００から閉塞区間１Ｔ
〜４Ｔに周波数信号で流されている速度指令情報を、車
載制御装置１０は列車２の車上子６を経由してＣＰＵ１
１に取り込み、速度パターンＶｐｎを求める。

【００２６】図３（ａ）は、地上子を設置していない場
合の列車速度の制御例を示す。中央の速度指令情報に基
づき、閉塞区間１Ｔは速度パターンＶｐ１、閉塞区間２
Ｔは速度パターンＶｐ２が与えられる。閉塞区間３Ｔは
閉塞区間４Ｔに先行列車が停止しているので、閉塞区間
３Ｔの終端Ｓに停止する指令Ｖｐ０が与えられる。

【００２７】いま、速度パターンＶｐ１の閉塞区間１Ｔ
に、後続列車が列車速度Ｖｒ１で進入する。速度指令出
力部１５は速度パターンＶｐ１と列車速度Ｖｒ１を比較
し、速度偏差ΔＶ１＝Ｖｐ１−Ｖｒ１となるように力行
指令信号とブレーキ指令信号を交互に出力しながら、パ
ターンＶｐ１に沿った速度制御を行ないながら走行し、
やがて閉塞区間２Ｔに進入する。

【００２８】閉塞区間２ＴではパターンＶｐ１がＶｐ２
に変化している。閉塞区間２Ｔに進入直後は列車速度Ｖ
ｒ１と速度パターンＶｐ２との偏差は−ΔＶｘ＝Ｖｐ２
−Ｖｒ１となる。このため、速度指令出力部１５からブ
レーキ指令が出力され、これによって列車速度はＶｒ２
となり、偏差はΔＶ２＝Ｖｐ２−Ｖｒ２となり、Ｖｐ２
に沿って速度制御されながら閉塞区間３Ｔに進入する。

【００２９】閉塞区間３Ｔでは閉塞区間４Ｔに先行列車
が停止しているため、指令室１００から後続列車に対し
て速度指令情報としての停止指令Ｖｐ０（＝０）が伝送
される。速度パターン作成部１４は停止指令Ｖｐ０を受
けて、停止パターンＶｐ３を算出し、Ｖｐ３に沿って速
度が制御され、やがてＳ点に停止する。もちろん、後続
列車が閉塞区間３Ｔに進入する前に、先行列車が閉塞区
間４Ｔを抜け出ていれば、中央からは先行列車の在線位
置に応じた通常の速度指令情報が与えられる。

【００３０】図３（ｂ）は、地上子を設置した場合の列
車速度の制御例を示す。閉塞区間５Ｔの中間地点Ｃｐ１
付近に地上子２０−１、閉塞区間６Ｔの中間地点Ｃｐ２
付近に地上子２０−２を配置している。また、中間地点
Ｃｐ１より後方の区間と、中間地点Ｃｐ２より後方の区
間は線路勾配、線路曲線及び踏切が少なく、高速走行の
可能な線路条件を備えているとする。

【００３１】図４及び図５は、先行列車情報と自己列車
情報の記憶形式を示したものである。図４（ａ）に、地
上子２０−１の格納内容を示す。アドレスＣ１に列車番
号（００１）、通過時刻（１０：００）、通過速度（１
００ｋｍ／ｈ）の先行列車情報が記憶されている。さら
に、当該地上子２０−１より進行方向の閉塞区間５Ｔの
線路勾配（５‰）、線路曲線（２０００Ｒ：半径が２０
００ｍの曲線）、踏切数（１）の固定情報が付加されて
いる。

【００３２】図４（ｂ）に、車載の記憶装置１３の格納
内容を示す。図示の記憶内容は地上子２０−１から受信
した情報で、アドレスＢ１に（ａ）と同内容が記憶され
ている。なお、後述する故障情報エリアも有している。

【００３３】図４（ｃ）に、車載の記憶装置１４の格納
内容を示す。後続列車が地上子２０−１を通過中の自己
の列車情報で、アドレスＡ１に自列車番号（００２）、
自列車通過時刻（１０：１０）、自列車通過速度（８０
ｋｍ／ｈ）の可変情報（ＣＰＵ１１による）と、先行列
車情報から取得した閉塞区間５Ｔの線路勾配（５‰）、
線路曲線（２０００Ｒ）等の固定情報が格納されてい
る。

【００３４】後続列車が閉塞区間５Ｔに進入すると（図
３）、中央からの速度指令情報が車上子６を介して搬送
制御装置１０に受信され、速度パターン作成部１４によ
って速度パターンＶｐ５が算出される。また、速度発電
機４の出力パルスから列車速度Ｖｒ５が算出される。そ
して、速度指令出力部１５でＶｐ５とＶｒ５とが比較さ
れ、偏差ΔＶ５＝Ｖｐ５−Ｖｒ５が０となるように力行
指令信号／ブレーキ指令信号が出力され、後続列車は速
度パターンＶｐ５に沿って速度制御される。

【００３５】やがて、閉塞区間５Ｔの中間地点Ｃｐ１に
達し、後続列車と地上子２０−１間で情報が交換され
る。地上子２０−１は記憶部２３のアドレスＣ１（図
４）から先行列車情報を送信するとともに、矢印のよう
にアドレスＣ２にシフトする。

【００３６】後続列車の車載制御装置１０は地上子２０
−１から受信すると、列車情報処理部１６で、アドレス
Ｂ１に格納されている先行列車の列車番号（００１）
と、走行前に記憶してある先行列車の列車番号を比較
し、列車番号が一致しない場合は地上子２０からの情報
による制御を中止し、アドレスＢ１の故障情報エリアに
故障を示すデータを記憶する。

【００３７】一方、列車番号が一致していれば、列車情
報処理部１６はアドレスＢ１から通過時刻（１０：０
０）、通過速度（１００ｋｍ／ｈ）、線路勾配（５
‰）、線路曲線（２０００Ｒ）及び踏切数（１）を取り
込むとともに、アドレスＢ１の情報をアドレスＢ２にシ
フトする。

【００３８】さらに、列車情報処理部１６は、地上子２
０−１上の通過タイミングで自列車番号（００２）、自
列車通過時刻（１０：１０）、自列車通過速度（１１０
ｋｍ／ｈ）と、先行列車情報から取得した線路条件を記
憶装置１２のアドレスＡ１に格納する。その直後に、車
上子９はアドレスＡ１を読み出して、地上子２０−１に
送信するとともに、アドレスＡ１の情報をアドレスＡ２
にシフトする。

【００３９】この結果、地上子２０−１の記憶部２３に
は、図５（ｄ）のように列車情報が格納される。すなわ
ち、図３における先行列車及び後続列車の情報が、それ
ぞれアドレスＣ２、Ｃ１に蓄積され、アドレスＣ１の情
報はさらに後続の列車に先行列車情報として提供され
る。なお、車載の記憶装置１２、１３及び地上子の記憶
部２３は、列車情報を次々とシフトしながら蓄積するこ
とで、事故発生時の原因究明などに役立てることができ
る。

【００４０】引き続き、地上子２０からの先行列車情報
に基づく速度の修正制御について説明する。先行列車情
報処理部１６は地上子２０−１上の通過中に受信した先
行列車情報による列車番号の正常を確認すると、先行列
車の通過時刻と通過速度から、先行列車の走行位置を予
測する。たとえば、閉塞区間８Ｔの入り口付近を走行し
ていると予測する。また、先行列車位置及び閉塞区間５
Ｔの線路条件（線路勾配、線路曲線、踏切数）から、地
上子２０−１より先の当該区間をより高速に走行できる
か判断し、可能であれば線路条件より安全の確保できる
範囲内でアップした走行速度指令Ｖｐ７を、走行パター
ン作成部１４に指示する。そして、既に作成されている
速度パターンＶｐ５をＶｐ７に上方修正する。速度指令
出力部１５は、偏差ΔＶｑ＝ΔＶ７＝Ｖｐ７−Ｖ６が０
となるように、偏差ΔＶ７の力行指令信号を出力して加
速制御し、以後はＶｐ７に沿って速度制御する。

【００４１】なお、地上子２０は閉塞区間における上方
修正可能な線路条件の適所に配置し、列車速度を安全が
確保できる上限に近づける決め細かな速度制御を実現す
るので、１閉塞区間に複数配置してもよいし、閉塞区間
によっては配置されない場合もある。また、速度パター
ン修正に必要な地上子２０の位置情報は、予め車載制御
装置１０に記憶されるか、地上子２０から線路条件など
共に与えてもよい。なお、地上子の位置情報は、車載制
御装置１０で列車の始発からの走行距離を算出して設定
するようにしてもよい。

【００４２】次に、後続列車が閉塞区間６Ｔに進入す
る。閉塞区間６Ｔでは中央からの速度指令情報により、
速度パターンがＶｐ５からＶｐ６に変化する。実際には
後続列車が修正速度パターンＶｐ７に従っているので、
Ｖｐ７からＶｐ６に変更することになる。進入時の偏差
は−ΔＶｘ＝Ｖｐ６−Ｖｒ７となるので、ΔＶ６＝Ｖｐ
６−Ｖｒ６となるようにブレーキ指令信号を出力して減
速制御し、以後はパターンＶｐ６に従って速度制御さ
れ、する。ΔＶ６になると力行指令信号１２とブレーキ
指令信号１３とを交互に与え、列車速度Ｖｒ６をＶｐ６
に沿って制御する。以後前述と同様の動作によって制御
され、やがて中間地点のＣｐ２に到達する。

【００４３】Ｃｐ２には地上子２０−２が設置されてい
るので、通過中の後続列車と地上子間で列車情報が交換
される。図５は、地上子２０−２と車載記憶装置２０に
おける列車情報の格納内容を示す。データ形式は図４の
場合と同様である。

【００４４】同図（ａ）に、地上子２０−２の記憶部２
３の内容を示す。アドレスＣ１に、先行列車番号（００
１）、先行列車通過時刻（１０：２０）、先行列車通過
速度（８０ｋｍ／ｈ）、線路勾配（３‰）、線路曲線
（１５００Ｒ）、踏切数（１）が格納されている。地上
子２０−１の通過後、２０分が経過している。

【００４５】同図（ｂ），（ｃ）に、車載制御装置１０
の記憶装置１２，１３の格納内容を示す。同図（ｄ）
は、後続列車から情報受信した後の地上子２０−２の記
憶内容である。先行列車の列車番号００１の情報がアド
レスＣ１にシフトされ、後続列車のアドレスＡ１の情報
（列車番号（００２）、先行列車通過時刻（１０：３
０）、先行列車通過速度（９０ｋｍ／ｈ）等）がアドレ
スＣ１に格納されている。

【００４６】車載制御装置１０の列車情報処理部１６
は、地上子２０−２からの列車番号を確認すると、先行
列車情報の通過時刻と通過速度から先行列車の走行距離
を算出し、たとえば閉塞区間８Ｔの入り口付近を走行し
ていると予測する。そして、先行列車の予測位置及びＣ
ｐ２からの線路情報（勾配３‰、曲線１５００Ｒ、踏切
数１）によって、より高速な走行が可能であると判断す
ると、速度パターン作成部１４に指示して、速度パター
ンＶｐ６を上方のＶｐ８に修正する。速度指令出力部１
５は加速制御し、以後は修正パターンＶｐ８に沿って速
度制御する。

【００４７】この状態で、後続列車が閉塞区間７Ｔに進
入する。このとき、先行列車が閉塞区間８Ｔに停止して
いるため、中央の指令室から後続列車に対し閉塞区間７
Ｔの終端Ｓに停止する停止指令Ｖｐ０が送信される。後
続列車の車載制御装置１０は減速パターンＶｐ９を算出
し、ブレーキ指令信号を出力して列車速度Ｖｒ９をＶｐ
９に沿って制御し、後続列車はＳ点に停止する。

【００４８】図３の例では、中間点Ｃｐ１とＣｐ２以降
の線路条件が高速可能で、かつ、先行列車と間距離が十
分な場合に、速度パターンを上方修正して高速運転を行
なっている。しかし、先行列車との距離が安全上十分で
なく、例えば１〜２閉塞区間以内に先行列車が走行して
いるような場合には、地上子２０からの固定情報に関係
無く、速度パターンを下方に修正する処理を行なうな
ど、任意の変形が可能である。また、保線作業等による
臨時減速情報が中央から伝送されている場合は最優先に
従い、地上子２０の先行列車情報による修正制御を中断
する。

【００４９】本実施例によれば、図３の（ａ）（ｂ）の
比較から分かるように、後者の方が線路状況に対応した
修正速度パターンによって列車の平均速度を高め、目的
地への到達時間を短縮することができる。この場合、地
上子からの情報で簡単に先行列車の現在位置を予測し、
自列車との離間距離が十分な場合に上昇修正、不十分な
場合には下方修正を可能にしているので、安全を確保し
ながら高密度運転を実現できる。また、後続列車は地上
子を通過する度に先行列車の通過速度、通過時間情報を
得ることができ、これより先行列車の現在の走行位置を
ほぼ正確に予測することが可能となるので、後続列車の
速度パターンはより実際に即したものとなり、高密度、
高速度運転に多大な効果を期待することができる。

【００５０】さらに、本実施例による局部的な速度パタ
ーンに必要な情報は、列車と地上子間のみで送受信さ
れ、中央の指令室からレールを経由して列車に伝送する
情報を増加させることがない。また、線路の固定情報を
地上子に持たせることで、中央からの伝送量ないし車載
装置が管理する情報量を減少できる。また、それらのメ
ンテナンスも容易である。

【００５１】通過によって、速度パターンの修正トリガ
ーとなる地上子の配置は任意である。しかし、上方修正
には線路条件のチエックが必要となるので、上方修正の
可能な閉塞区間の適所に配置するのが適当である。この
場合、閉塞区間の線路条件を固定情報として地上子に格
納して、車載制御装置における固定情報の管理を不要に
している。

【００５２】また、地上子２０と列車２間では同じ情報
を複数回連続して送受信し、例えば３回以上一致した情
報を取得し、その平均をとった情報を記憶媒体に保持す
る等のソフトウェア処理によって、伝送情報の信頼性を
向上することができる。

【００５３】また、車載の記憶装置１３に故障情報を含
む履歴を保持しているので、列車が車庫に入ったとき、
履歴情報を読み出して解析すれば、事故原因などの迅速
な究明と対策が可能になる。

【００５４】〔実施形態２〕次に、本発明の第２の実施
形態を説明する。中央指令室２００からの速度指令情報
が、信号線の断線などによって当該閉塞区間のレール１
に流れなくなったとき、進入列車の車載制御装置１０は
無信号による緊急処理として自動的に非常ブレーキ信号
を出力する。この結果、その後の列車運行ができず、後
続の多数の列車が次々と停止することになり、社会生活
に与える影響が極めて大きい。そこで、本実施例は、各
閉塞区間に配置した地上子の先行情報を利用して、正常
な閉塞区間まで非常運行を行なう。

【００５５】図６に、本実施例の動作を説明するための
列車制御システムの構成を示す。基本的には図２と同じ
で、同じものには同一の符号を付している。閉塞区間１
０１〜１０６にそれぞれ地上子２０を配置している。停
車駅のある閉塞区間１０１の地上子は省略してもよい。
車載制御装置１０や地上子２０の構成は図１と同じであ
る。

【００５６】列車２が閉塞区間１０６に進入したとき、
信号線１１３の断線で中央からの速度情報が受信できな
くなる。このとき、まず、車載制御装置１０はアラーム
を発行し、乗務員や指令室２００に知らせる。中央へは
無線手段によって伝達する。これによって、該当列車の
非常運行の許可を取得する。また、中央から最寄りの停
車駅や各閉塞区間に、該当列車番号の指令室情報に追加
して、非常運行の通知を行なう。

【００５７】次に、閉塞区間１０６の入り口付近に配置
されている地上子２０−０を通過したタイミングで、先
行列車情報を取得する。たとえば、図４（ａ）のアドレ
スＣ１の情報である。ただし、本実施例では勾配などの
線路条件は利用しないのでなくてもよい。

【００５８】次に、受信した先行列車情報の通過時間、
通過速度から、先行列車が一定距離以上離れ、たとえば
次の閉塞区間１０５には在線していないと予測すると、
所定の低速速度指令を発行して速度パターンを修正す
る。そして、減速制御後は修正パターンに従って列車２
を非常運行し、やがて閉塞区間１０５に進入する。

【００５９】列車２が閉塞区間１０５に進入すると、指
令装置１００からの信号線１１２を介して速度指令情報
が受信され、それによる速度パターンが再び算出され、
その速度パターンに従った速度制御がなされる。もし、
閉塞区間１０５でも、中央からの速度指令が正常に受信
不能であれば、当該区間の入り口付近に配置されている
地上子２０−１の情報を受信し、上記と同様にして非常
運行を継続する。

【００６０】列車２が閉塞区間１０１に進入すると、車
載制御装置１０は中央の指令室情報から、間もなく駅２
００の構内に進入することを認識する。そこで、中央の
速度指令に基づく停止速度パターンを算出し、このパタ
ーンに沿って減速しながら駅２００の所定位置に停車す
る。もし、閉塞区間１０１で中央からの情報が受信不能
となったときは、駅まで低速走行することによって、運
行停止を防ぐことが可能となる。

【００６１】本実施例によれば、通信事故などにより閉
塞区間に対する中央からの情報が途絶えたときに、地上
子からの先行列車情報を利用して非常運行を継続できる
ので、全体の運行停止に至ることがなく、事故の影響に
よる被害を低減できる。

【００６２】〔実施形態３〕図７に、本発明の第３の実
施形態による列車制御システムの構成を示す。枕木３上
に２本のレール１、１’が敷設され、閉塞区間１０３〜
１０５に、地上子群３０−１〜３０−３が配置されてい
る。各閉塞区間は中央の指令装置１００と信号線１１０
〜〜１１３で接続されている。本実施例の地上子群３０
の各々は、同一の情報を格納している複数の地上子２０
（１）〜２０（３）の組から構成されている。その他の
構成は第１の実施例と同様である。

【００６３】図７において、列車２は矢印方向に進行す
るものとし、中央の指令装置１００から閉塞区間２０３
〜２０６に対し、先行列車の在線位置と速度指令情報、
臨時速度制限情報、進路の開通方向や線路状況等の指令
室情報が伝送されるものとする。

【００６４】列車２が地上子群３０−１を通過中に、車
載制御装置１０は地上子２０（１）〜（３）との間で、
同一情報を３回送受信する。地上子２０（１）〜（３）
から先行列車情報を受信した車載制御装置１０は、受信
した先行列車情報の少なくとも２つが一致するときに、
その受信情報を利用して、実施例１または実施例２に説
明した速度パターンの修正を行なう。また、不一致とな
った地上子の情報に対しては、車載の記憶措置１３の故
障情報エリアにその旨を記憶し、保線作業時の点検に役
立てる。

【００６５】本実施例によれば、地上子のハードの冗長
化構成によって、先行列車情報の信頼性を著しく向上で
きる。しかも、地上子２０側での送受信は各１回で済む
ので、ソフト処理の場合のように高速化の必要はない。
これによって、地上子ないしその記憶媒体の故障によ
り、情報の途絶や不正情報が発生しても不安全な列車運
行を回避することができる。

【００６６】

【発明の効果】本発明によれば、任意の閉塞区間に列車
と送受信する地上子を設け、通過列車から受信した通過
時間と通過速度を後続列車の通過中に送信し、後続列車
の車載制御装置が先行列車との離間距離を予測して、余
裕のある場合は中央の指令による速度パターンを上昇方
向に、余裕のない場合は下降方向に速度修正するので、
先行列車との安全を確保しながら高速・高密度運転を実
現できる効果がある。

【００６７】また、前記地上子を高速運転可能な閉塞区
間の適所に設けてその線路条件を記憶しておき、前記先
行列車情報に付加して線路情報を送信するので、中央指
令室からの情報を増やすことなく、速度の決め細かな上
方修正を簡単に実行できる。

【００６８】本発明によれば、進入した閉塞区間に対す
る中央からの速度指令を含む可変情報が途絶えたとき、
地上子からの先行列車情報を頼りに先行列車との安全を
図りながら、列車を低速で非常運行するので、全線に亘
る運行停止を回避でき、社会に与える影響を最小限に止
めることができる。

【００６９】さらに、地上子を冗長化構成しているの
で、その情報の信頼性を著しく向上でき、先行列車情報
の利用による速度制御の安全を確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による車載制御装置と地上
子の構成図。

【図２】本発明の実施形態１による列車制御システムの
構成図。

【図３】実施形態１による速度制御を説明する速度パタ
ーンの遷移図。

【図４】第１地上子通過時の地上子及び車載記憶部の格
納内容を示すフォーマット図。

【図５】第２地上子通過時の地上子及び車載記憶部の格
納内容を示すフォーマット図。

【図６】本発明の実施形態２による列車制御システムの
構成図。

【図７】本発明の実施形態３による列車制御システムの
構成図。

【符号の説明】

１…レール、２…列車、３…枕木、４…速度発電機、６
〜９…車上子、１０…車載制御装置、１１…中央処理装
置（ＣＰＵ）、１２，１３…記憶装置、１４…速度パタ
ーン作成部、１５…速度指令出力部、１６…列車情報処
理部、２０−０〜２０−４…地上子、２１…受電部、２
２…蓄電部、２３…記憶部、２４…送信部、２５…受信
部、３０−１〜３０−３…地上子群、１００…指令装
置、１０１〜１０６…閉塞区間、１０８〜１１３…通信
線、２００…停車駅。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】線路の閉塞区間毎に形成されている軌道
回路から、中央の指令室情報を受信している列車の情報
伝送方法において、任意の閉塞区間に配置された地上子を列車が通過するタ
イミングで、前記地上子から直前の先行列車の列車情報
を受信するとともに、自列車の列車情報を送信して前記
地上子に記憶することを特徴とする列車情報伝送方法。
【請求項２】請求項１において、前記列車情報は列車番号、通過時刻及び通過速度を含む
ことを特徴とする列車情報伝送方法。
【請求項３】請求項２において、前記列車情報は、前記地上子が配置された閉塞区間の線
路勾配、線路曲線、踏切数などの線路条件を含むことを
特徴とする列車情報伝送方法。
【請求項４】請求項１、２または３において、前記列車および／または地上子は、受信した列車情報を
時系列に蓄積することを特徴とする列車情報伝送方法。
【請求項５】中央の指令室から各閉塞区間に伝送され
る速度情報を車上で受信し、前記速度情報から求めた速
度パターンに従って列車の速度を制御する方法におい
て、任意の閉塞区間に配置された地上子上を列車が通過する
タイミングで、前記地上子が記憶している直前の先行列
車の列車番号、通過時刻、通過速度を含む列車情報を当
該列車に送信し、一方、当該列車から自己の列車番号、
通過時刻、通過速度を含む列車情報を送信して当該地上
子に記憶させ、前記列車情報を受信した列車は、受信した通過時刻と通
過速度から直前の先行列車の現在位置を予測し、先行列
車との安全が確保できる範囲で自列車の速度パターンを
修正することを特徴とする列車速度制御方法。
【請求項６】請求項５において、前記地上子から当該閉塞区間前方の線路条件を、予め固
定情報として前記地上子に記憶しておき、前記列車情報
に付加して通過する列車に送信し、前記列車情報を受信した列車は、前記線路条件からより
高速な走行が可能と判断できる場合に、自列車の速度パ
ターンを上方修正することを特徴とする列車速度制御方
法。
【請求項７】中央の指令室から各閉塞区間に伝送され
る速度情報を車上で受信し、前記速度情報から求めた速
度パターンに従って列車の速度を制御する方法におい
て、閉塞区間の入り口付近に配置された地上子上を列車が通
過するタイミングで、前記地上子が記憶している直前の
先行列車の列車番号、通過時刻、通過速度を含む列車情
報を当該列車に送信し、一方、当該列車から自己の列車
番号、通過時刻、通過速度を含む列車情報を当該地上子
に送信して記憶させ、列車が進入した閉塞区間において中央の前記速度情報の
受信が不能となったとき、前記地上子から受信した列車
情報の通過時刻と通過速度から直前の先行列車の現在位
置を予測し、先行列車との安全が確保できる場合に、自
列車を非常時の速度パターンに下方修正して、当該閉塞
区間を低速走行することを特徴とする列車速度制御方
法。
【請求項８】中央から線路の各閉塞区間の軌道回路に
伝送した速度情報を含む指令室情報を車上で受信し、車
載制御装置によって前記速度情報から求めた速度パター
ンに沿って列車の走行速度を制御する列車制御システム
において、先行列車から受信し記憶した、その通過時刻及び通過速
度を含む列車情報を現在通過中の列車に送信し、現在通
過中の列車からその列車情報を受信して記憶する、送受
信手段と記憶手段を備えた地上子を、任意の閉塞区間に
配置したことを特徴とする列車制御システム。
【請求項９】請求項８において、前記車載制御装置は、受信した前記列車情報の記憶手
段、自己の前記列車情報の送信手段、及び受信した通過
時刻及び通過速度から直前の先行列車の現在位置を予測
し、先行列車との安全が確保できる範囲で自列車の速度
パターンの修正を指示する列車情報処理手段を備えたこ
とを特徴とする列車制御システム。
【請求項１０】請求項８または９において、前記地上子は、列車通過時に列車からの電力波を受電し
て自己の電力とする受電手段を備えたことを特徴とする
列車制御システム。
【請求項１１】請求項８、９または１０において、前記地上子はその複数を一組として近接して配置し、各
々の受信子は通過する列車から同内容の列車情報を受信
して記憶し、前記車載制御装置は一組の各地上子から受
信した列車情報の所定数以上が一致するときに、それを
利用することを特徴とする列車制御システム。