JPH1035494A - 列車の情報伝送方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】列車を安全でしかも高密度，高速度運転するた
めに車上に搭載する記憶媒体の記憶容量を必要最小限に
抑制する。 【解決手段】閉塞区間５〜９と、中央指令室１と、中央
指令室１の情報を伝達する信号線１０で構成された列車
の情報伝送システムで、閉塞区間５〜９の任意の位置に
列車２０と地上間で情報を交換する無電源地上子２１，
２２，２３を設置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は列車の情報伝送方式
に係り、特に列車を高密度，高速度で運行する輸送サー
ビス向上のために、地上と車上間で迅速，正確に情報を
交換する列車の情報伝送方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子技術の発展は目覚ましく、列
車の主回路の電子化のみならず制御回路等もマイクロコ
ンピュータ等の導入により電子化が一段と進んでいる。

【０００３】輸送サービス向上の一貫として、電光掲示
板等を用いて迅速，的確に情報を伝送したり、温度の最
適制御による車内環境の快適化が実現されているが、最
近では列車の高密度，高速度運転による通勤時間の短縮
化，目的地への到達時間の短縮化等、快適な輸送サービ
スの向上が要求され、期待されるようになった。

【０００４】列車を安全に高密度，高速度運転するには
中央の指令室が先行列車と後続列車の走行位置を認識し
ておく必要がある。このため、列車の走行する軌道は列
車の最大ブレーキ距離に余裕を見込んだ距離を加算した
閉塞区間が設定され、中央の指令室は先行列車と後続列
車の在線位置を把握し、各閉塞区間毎の曲線等の固有の
情報と両列車間には必ず１閉塞区間以上が存在する条件
を元に求めた後続列車の走行速度をレールを介して車上
に伝送し、車上ではこの受信情報から演算して求めた指
令走行速度パターンに沿って列車の速度を制御し、後続
列車が先行列車へ追突することを防止している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、列車を高
密度，高速度運転するには、中央の指令室が全閉塞区間
の列車の在線位置，先行列車と後続列車との距離，各閉
塞区間の列車の走行速度や信号機の状態や保線作業等の
可変の情報を把握し、それぞれの列車の最適な走行速度
を求めて伝送する必要がある。

【０００６】また、各閉塞区間の線路の曲線や勾配条件
やこれに伴う制限速度，各駅の列車の停車位置及び先行
列車の列車番号等の固有の情報は、車上に搭載した記憶
媒体に記憶させておき、閉塞区間に進入した時必要に応
じて読み出し、可変の情報と共に車上で列車の速度制御
パターンを作成する必要がある。

【０００７】しかし、全走行区間における線路の曲線，
勾配とこれに伴う制限速度，各駅の列車の停車位置及び
先行列車の列車番号等の膨大な固有の情報を記憶する大
容量の記憶媒体を車上に搭載することは困難である。

【０００８】本発明の目的は、中央の指令室とは分離さ
れ、レール間に設置された無電源伝送装置の記憶媒体に
前述の固有の情報を記憶させて、車上に搭載する記憶媒
体の記憶容量を必要最小限に抑制することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】地上側には先行列車の時
々刻々と変化する走行位置と停車点迄の距離や先行列車
と後続列車との距離とそれに連動した信号機の情報を可
変の情報として中央の指令室より各閉塞区間に伝送する
第１の伝送手段と、線路の曲線，勾配条件と先行列車の
列車番号，通過時間，走行距離数を固有の情報として記
憶し、列車が通過する度に記憶内容を更新する記憶手段
を備えた第２の伝送手段とを備え、車上側には前記地上
側の第１の伝送手段から送信された閉塞区間毎の可変の
情報を受信して所定の速度制御パターンを求め、または
前記第１の伝送手段から送信された閉塞区間毎の可変の
情報と前記第２の伝送手段上から送信された前記固有の
情報によって最適な速度制御パターンを求める演算手段
を備える。

【００１０】任意の閉塞区間の列車の走行位置，信号機
の状態，保線作業等による臨時の速度変更等の可変の情
報だけを中央の指令室から第１の伝送手段とレールを介
して列車に伝送すれば良いので、伝送の高速化が図れ
る。

【００１１】また、走行開始地点からの現走行積算距
離，列車番号，線路状況，通過時間等の固有の情報は第
２の伝送手段を介して地上と車上間で交換すれば良いの
で、列車上に搭載する記憶媒体と地上の伝送装置の記憶
媒体の記憶容量を必要最小限に抑制することができる。

【００１２】更に、先行列車の走行積算距離と後続列車
の走行積算距離との平均値を列車上で演算して求め、走
行開始地点から前記第２の伝送手段迄の距離として記憶
させることによって、複数の列車が走行するだけで自動
的に第２の伝送手段の正確な設置距離が測定可能で、中
央の指令室で第２の伝送手段上を列車が通過したか否か
を監視すれば列車の走行位置を正確に知ることができ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明について説明する。
図１は本発明の１実施例の説明図で、１は中央の指令装
置、２は駅、３はレール、４，５，６，７，８，９は閉
塞区間、１０は閉塞区間４と中央の指令装置１との信号
線、１１は閉塞区間５と中央の指令装置１との信号線、
１２は閉塞区間６と中央の指令装置１との信号線、１３
は閉塞区間７と中央の指令装置１との信号線、１４は閉
塞区間８と中央の指令装置１との信号線、１５は閉塞区
間９と中央の指令装置１との信号線、１６は車上子、１
７は車上子、１８は速度発電機、１９は演算装置、２０
は列車、２１は無電源地上子、２２は無電源地上子、２
３は無電源地上子である。

【００１４】図２は本発明の他の一実施例の説明図であ
る。図２中、２４は無電源地上子群、２５は枕木、３１
と３２はレールである。

【００１５】図１の動作について説明する。列車２０は
図１の矢印方向に進行するものとする。中央の指令室１
からは閉塞区間４〜９に対して信号線１０〜１５を経由
して駅２迄の距離，先行列車の在線位置と走行速度，臨
時速度制限情報，進路の開通方向等の情報が伝送され
る。図１は閉塞区間４〜８迄の閉塞区間内には先行列車
が在線していない状態が示してある。

【００１６】閉塞区間９に列車２０が進入すると中央の
指令室１から列車制御情報例えば、停止点迄の距離や走
行速度が信号線１５及びインピーダンスボンド(図示し
ない)を介してレールに伝送される。このレールに伝送
された情報は車上の車上子１６で検出され、制御装置１
９に入力され、走行速度パターンが演算して求められ
る。

【００１７】なお、停止点迄の距離や走行速度は他の各
閉塞区間にも中央の指令室１から伝送されている。

【００１８】また、列車２０の車軸には速度発電機１８
が取り付けられ、その速度パルスが演算装置１９に入力
されて列車の速度が常に演算され、走行速度パターンと
比較され、列車速度が走行速度パターンより高ければ自
動的にブレーキが作用し、常に列車の走行速度が走行速
度パターンより低くなるように制御される。この他、走
行開始点からの走行積算距離等も演算されている。

【００１９】列車２０が閉塞区間８に進入すると、中央
の指令室１から信号線１４を介して送信される情報を受
信し、前述と同様の動作によって速度が制御され、やが
て無電源地上子２３上を通過した時、列車２０からの電
力波によって無電源地上子２３は回路内の各部に電力を
供給し、これによって各部は起動し、記憶していた先行
列車の列車番号，通過時間，走行前方の線路の曲線部と
走行速度，走行開始地点からの現走行積算距離等が列車
に対して送信される。

【００２０】地上側からの情報を受信すると列車２０か
らは無電源地上子２３に対して列車番号，通過時間及び
走行開始地点からの走行積算距離等が無電源地上子２３
に対して送信され、記憶内容が更新される。通常、無電
源地上子２３と列車間では同じ情報を複数回連続して送
受信し、例えば３回以上一致したデータを記憶媒体に記
憶させる等の手段を講じたり、あるいは無電源地上子２
３を複数個設置し、それらの平均をとったデータを記憶
保持する等の処理によって、記憶データの信頼性を確保
する。

【００２１】列車２０が無電源地上子２３上を通過して
しまうと車上からの電力波が無くなるので、各部の動作
は停止するが、列車２０から送信された電力を記憶媒体
専用の例えば小型のバッテリ（図示しない）等に蓄積し
ておくことによって記憶媒体の記憶情報を保持すること
が可能となる。

【００２２】なお、最初は無電源地上子２３のバッテリ
にはあらかじめ充電しておき、記憶媒体には走行前方の
線路の曲線部とその部分の走行速度，走行開始地点から
の走行積算距離等を記憶させておく。従って、列車の走
行によってその列車番号，通過時間等が記憶保持され
る。すなわち、記憶内容が更新される。

【００２３】列車２０が閉塞区間６に進入すると中央の
指令室１から信号線１２を介して情報が受信され、前述
と同様の動作によって速度制御される。列車２０が無電
源地上子２２上を通過した時、列車２０からの電力波に
よって無電源地上子２２は回路内の各部に電力を供給
し、列車２０との間で情報を送受信し、必要情報を記憶
媒体に記憶保持する。

【００２４】列車２０が閉塞区間５に進入すると中央の
指令室１から信号線１１を介して情報が受信され、前述
と同様の動作によって速度制御され、無電源地上子２１
上を通過した時、列車２０からの電力波によって無電源
地上子２１は回路内の各部に電力を供給し、列車２０と
の間で情報を送受信し、必要情報を記憶媒体に記憶保持
する。

【００２５】列車２０が閉塞区間４に進入すると中央の
指令室１から信号線１０を介して情報が受信され、まも
なく駅２に進入することを認識し、前述と同様の動作に
よって速度制御され、駅２の所定の位置に停車する。

【００２６】このように、地上に無電源地上子を設置
し、この無電源地上子の記憶媒体に閉塞区間固有の情報
及び列車番号などの可変の情報の一部を記憶させること
によって、車上に搭載する記憶媒体の記憶容量を必要最
小限に抑制できるため、所要の伝送時間を短くできると
いう利点がある。

【００２７】更に、この可変の情報の内の列車番号，通
過時間，走行距離等の情報は先行列車が走行する度に更
新されるため、後続列車は先行列車の最新情報を得なが
ら速度制御されることになる。特に、無電源地上子の設
置位置を厳密に規定しなくても列車が走行することによ
って自動的に設置位置の計測ができ、列車の走行地点を
正確に認識できるため、高密度，高速度運転がより可能
になるなどの利点を有している。

【００２８】図２は本発明の他の実施例である。図２
で、２４は閉塞区間、２５は閉塞区間、２６は閉塞区
間、２７は閉塞区間２４と中央の指令室１との間の信号
線、２８は閉塞区間２５と中央の指令室１との間の信号
線、２９は閉塞区間２６と中央の指令室１との間の信号
線、３０は無電源地上子群、３１と３２は左右のレー
ル、３３は枕木である。矢印方向は列車２０の進行方向
を示す。

【００２９】列車２０は閉塞区間２６で、中央の指令室
１からの可変情報を信号線２９及びレール３１と３２を
介して受信し、車上で演算して求めた速度パターンに従
って速度制御されながら閉塞区間２５に進入する。

【００３０】閉塞区間２５に進入すると、中央の指令室
１からの新たな可変情報を信号線２８及びレール３１と
３２を介して受信し、新たに演算して求めた速度パター
ンに従って速度制御され、やがて、無電源地上子群３０
上を通過すると無電源地上子それぞれの情報の他に、無
電源地上子８個を組み合わせたことによる最大128種類
の別の固有の情報をも受信する。

【００３１】なお、無電源地上子の組み合わせ数，組み
合わせの方法は自由である。このように、無電源地上子
単体の記憶情報を使用する、あるいは、無電源地上子を
複数用いた無電源地上子群としての情報を利用すること
によって、多数の情報を表現することが可能となり、車
上の記憶媒体の記憶容量を削減するだけでなく、記憶容
量を増やしたのと同じ効果が得られ、より複雑な列車の
制御が可能となる。

【００３２】ところで、無電源地上子の記憶内容が雑音
等によって変化したり、誤った情報が送受信されると安
全で円滑な列車制御が困難となるが、群として構成した
少なくとも２個以上の無電源地上子の記憶内容を同一と
し、送受信時の一致した情報を使用するようにすれば信
頼性を確保することが可能となる。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば列車を高密度，高速度に
運行するための制御情報を、時々刻々と変化する列車速
度等の可変の情報と線路の曲線を示す固有の情報に分類
し、車上側の記憶媒体には可変の情報を記憶保持させ、
地上側の記憶媒体には固有の情報を分担させて記憶保持
させることによって、車上の記憶媒体の記憶容量を必要
最小限に抑制でき、この結果、伝送時間を更に短縮でき
る等、列車の情報伝送を行う上で絶大な効果を有してい
る。

【００３４】また、地上側に複数の無電源地上子を群と
して組み合わせて使用することにより、新たな固有の情
報源として利用でき、より複雑な制御も可能であり、輸
送サービス向上に果たす効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例を示す説明図。

【図２】本発明の他の実施例を示す説明図。

【符号の説明】

１…中央指令室、５〜９…閉塞区間、１０…信号線、２
０…列車、２１，２２，２３…無電源地上子。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】列車を安全に運転するための閉塞区間に、
   上記列車の速度制御情報を送信する指令手段と、上記列
   車上で上記速度制御情報を受電する受電手段と、上記列
   車の車軸に取り付けられた速度パルス発生手段と、上記
   受電手段の出力信号から上記列車の速度制御パターンを
   作成し、上記速度パルス発生手段の出力信号を上記列車
   の速度に変換し、上記速度制御パターンと上記速度とを
   比較する演算手段を備え、上記演算手段の出力信号で上
   記列車の速度を制御する列車速度制御装置において、 車上側には地上側の上記送受信手段に電力波を送信する
   手段を備え、地上側には情報を送受信する複数の送受信
   手段を備え、上記列車が上記複数の送受信手段上を通過
   したとき上記列車から上記電力波の供給を受けて動作を
   開始し、車上に情報を送信する送信手段と、車上から送
   信された情報を記憶する記憶手段とを備えたことを特徴
   とする列車の情報伝送方式。
2. 【請求項２】請求項１において、地上側の上記送受信手
   段を複数組み合わせて情報とするように配置する列車の
   情報伝送方式。
3. 【請求項３】請求項１において、上記列車の速度制御情
   報を送信する上記指令手段の出力信号と、地上側に複数
   配置した上記送受信手段から送信された列車の制御情報
   とによって列車の速度制御パターンを得るようにした列
   車の情報伝送方式。
4. 【請求項４】請求項１または２において、上記列車の速
   度制御情報を送信する上記指令手段の出力信号と、地上
   側の複数の上記送受信手段とを組み合わせて得た情報と
   によって列車の速度制御パターンを得るようにした列車
   の情報伝送方式。
5. 【請求項５】請求項１または２において、上記列車の速
   度制御情報を送信する上記指令手段の出力信号と、地上
   側の複数の上記送受信手段の出力信号と、地上側の複数
   の上記送受信手段とを組み合わせて得た情報とによって
   列車の速度制御パターンを得るようにした列車の情報伝
   送方式。
6. 【請求項６】請求項１，２，３，４または５において、
   地上側の上記記憶手段は車上から送信された情報を受信
   する度に記憶内容を更新するようにした列車の情報伝送
   方式。