JPH11255126A - 列車運転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】その場の状況に合わせて運転方法を変更し、そ
の場に合わせた運転が可能な列車運転制御装置を得る。 【解決手段】列車を自動走行運転するとともに、自動的
に定位置に停止させる列車運転制御装置において、各列
車の現在速度を検出する速度計４と、前記各列車位置を
検出する位置検知手段３と、与えられた駅間の走行時間
と制限速度により走行目標速度を演算する目標速度演算
手段９と、前記走行目標速度に対して速度を変化する場
合および駅停車時に所定の位置に列車を停車させるため
にブレーキ開始位置を自動演算する速度変化位置演算手
段１０と、前記ブレーキ開始位置、前記走行目標速度、
前記列車位置および前記列車の現在速度から力行、ブレ
ーキ、楕行などの運転指令を出す運転指令判断手段１１
とを備えたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は鉄道システムにおけ
る列車運転制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一部の鉄道において、列車上に設備され
た車上装置に自動列車制御装置を備え、列車停止信号な
どの列車制御信号を受けると、その目標とする運転速度
に従って自動で列車を走行させる自動列車運行システム
が実用化されている。

【０００３】しかし、このシステムでは、運転士の運転
のようにその場の状況に合わせて運転方法を変更するこ
とはできず、その都度人間が指示する必要があった。ま
た、無人運転を行う場合、車内の旅客に対する情報提供
が不十分であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
自動列車運行システムでは、決められた運転速度に合わ
せて列車を走行させることはできても、運転士の運転の
ようにその場の状況に合わせて運転方法を変更すること
はできず、その都度人間が指示する必要があった。

【０００５】また、無人運転を行う場合、車内の旅客に
対する情報提供が不十分であり、事故発生時などに乗客
のニーズに応えることができなかった。本発明は、この
ような点を考慮してなされたものであり、その場の状況
に合わせて運転方法を変更し、その場に合わせた運転が
可能であり、また、乗客のニーズに応えることができる
列車運転制御装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１に対応する発明は、列車を自動走行運転す
るとともに、自動的に定位置に停止させる列車運転制御
装置において、各列車の現在速度を検出する速度検出手
段と、前記各列車位置を検出する列車位置検出手段と、
与えられた駅間の走行時間と制限速度により走行目標速
度を演算する目標速度演算手段と、前記走行目標速度に
対して速度を変化する場合および駅停車時に所定の位置
に列車を停車させるためにブレーキ開始位置を自動演算
する速度変化位置演算手段と、前記ブレーキ開始位置、
前記走行目標速度、前記列車位置および前記列車の現在
速度から力行、ブレーキ、楕行などの運転指令を出す運
転指令判断手段とを備えた列車運転制御装置である。

【０００７】請求項１に対応する発明によれば、列車を
自動走行運転する際に、ダイヤ通りに走行するために駅
間の基準走行時間と、自列車の走行時間から自動的に目
標速度を演算し、これに対して天候や列車の遅延状態な
どを考慮に入れた上で、力行・ブレーキ・楕行などの指
令を出すことにより、その場の状況に合わせて運転方法
を変更し、その場に合わせた運転が可能である。

【０００８】前記目的を達成するため、請求項２に対応
する発明は、列車を自動走行運転するとともに、自動的
に定位置に停止させる列車運転制御装置において、各列
車の現在速度を検出する速度検出手段と、前記各列車位
置を検出する列車位置検出手段と、前記列車位置検出手
段で検出された列車位置に基づいて、地上に設置された
地上信号機の信号現示と、信号機位置と、前記列車位置
と、前記信号機の信号速度とから列車が走行すべき速度
を決定する信号速度対応装置と、前記信号速度対応装置
により決定された列車が走行すべき速度と与えられた駅
間の走行時間と制限速度により走行目標速度を演算する
目標速度演算手段と、前記走行目標速度に対して速度を
変化する場合および駅停車時に所定の位置に列車を停車
させるためにブレーキ開始位置を自動演算する速度変化
位置演算手段と、前記ブレーキ開始位置、前記走行目標
速度、前記列車位置および前記列車の現在速度から力
行、ブレーキ、楕行などの運転指令を出す運転指令判断
手段を備えた列車運転制御装置である。

【０００９】前記目的を達成するため、請求項３に対応
する発明は、前記信号速度対応装置の信号現示は、運転
士の目視、画像処理装置による自動読み取り、信号機を
制御する中央制御装置からの信号の入力、信号機からの
無線信号のいずれかにより行う請求項２に記載の列車運
転制御装置である。

【００１０】前記目的を達成するため、請求項４に対応
する発明は、列車を自動走行運転するとともに、自動的
に定位置に停止させる列車運転制御装置において、各列
車の現在速度を検出する速度検出手段と、路線内を走行
中の各列車の列車情報に基づき自動的に目標速度を算出
する目標速度算出手段と、与えられた駅間の走行時間と
制限速度と前記目標速度算出手段により算出された目標
速度から走行目標速度を演算する走行目標速度演算手段
と、前記走行目標速度演算手段により演算した走行目標
速度および駅停車に従い力行、ブレーキ、楕行などの運
転指令を出す運転指令判断手段と、前記各列車位置を検
出する列車位置検出手段と、前記走行目標速度に対して
速度を変化する場合および駅停車時に所定の位置に列車
を停車させるためにブレーキ開始位置を自動演算する速
度変化位置演算手段を備えた列車運転制御装置である。

【００１１】前記目的を達成するため、請求項５に対応
する発明は、運転を行う際に使用している運転曲線の速
度変更点の位置をデータとして入力し、前記運転指令判
断手段から出力される運転指令に対して補正を行う運転
指令補正手段を追加した請求項１に記載の列車運転制御
装置である。

【００１２】前記目的を達成するため、請求項６に対応
する発明は、前記運転指令判断手段は、速度変更点での
速度基準値と前記速度検出手段により検出された実際の
列車速度の比較、速度変更点での速度基準値とその列車
のその駅間における走行時間と走行時間基準値によって
補正をかけ、補正後の速度基準値と実際の列車速度との
比較、速度変更点での基準走行時間と実際に列車がその
地点を通過した時点での前駅からの走行時間を比較、速
度変更点での基準運転時間とその列車のその駅間におけ
る走行時間によって速度変更点での基準運転時間に補正
をかけ補正後の基準運転時間と実際の走行時間と比較の
いずれかの結果を入力することにより、所望の運転指令
が得られるようにした請求項５に記載の列車運転制御装
置である。

【００１３】前記目的を達成するため、請求項７に対応
する発明は、前駅を出発する際に速度変更点での目標走
行時間を演算し、その目標走行時間と実際の列車の走行
時間を比較することにより、遅延および早着の判断を行
い、その後の前記目標速度演算手段からの目標速度に対
して補正を行う目標速度補正手段を追加した請求項１に
記載の列車運転制御装置である。

【００１４】前記目的を達成するため、請求項８に対応
する発明は、前記運転指令判断手段の入力側に、制限速
度が頻繁に切り替わる場合に、速度の上げ方を現在の速
度と制限速度によって調節することによって速度の変動
の回数を低減するか、または制限速度が頻繁に切り替わ
る場合に、路線の勾配などの線路条件から楕行での走行
パターンを作成し、その走行パターンをもとに力行を行
う時間を決定することにより、速度の変動および力行の
時間を短縮する速度平滑手段を追加した請求項１〜７の
いずれかに記載の列車運転制御装置である。

【００１５】前記目的を達成するため、請求項９に対応
する発明は、前記運転指令判断手段に、データベース
と、走行パターン選択手段を追加し、前記データベース
には、その走行区間における過去の走行パターンを、速
度最速、速度変化抑制、使用電力量低減などの走行パタ
ーン毎にデータベースに記憶させておき、前記走行パタ
ーン選択手段は同条件で走行させる場合は、同じパター
ンのうち最も条件に適した走行をしたときのパターンを
基にして走行することにより、条件通りの走行を行うよ
うにする請求項１に記載の列車運転制御装置である。

【００１６】請求項２〜９のいずれかに対応する発明に
よれば、列車を自動走行運転する際に、ダイヤ通りに走
行するために駅間の基準走行時間と、自列車の走行時間
から自動的に目標速度を演算し、これに対して天候や列
車の遅延状態などを考慮に入れた上で、力行・ブレーキ
・楕行などの指令を出すことにより、その場の状況に合
わせて運転方法を変更し、その場に合わせた運転が可能
である。

【００１７】請求項９に対応する発明によれば、以上述
べた請求項の作用に加えて、走行区間における過去の走
行パターンを、走行パターン毎（速度最速、速度変化抑
制、使用電力量低減など）にデータベースに記憶させて
おき、同条件で走行させる場合は、同じバターンのうち
最も条件に適した走行をしたときのパターンを基にして
走行する。そのことにより、条件に適した走行を行うこ
とができる。

【００１８】前記目的を達成するため、請求項１０に対
応する発明は、車内の旅客に対して各種情報の伝達を行
う情報提供装置を付加した請求項１〜９のいずれかに記
載の列車運転制御装置である。

【００１９】請求項１０に対応する発明によれば、請求
項１〜９の作用に加えて、車内の旅客に対して各種情報
の伝達を行う情報提供装置を備えることにより、乗客の
ニーズに応えることが可能となる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の列車運転制御装置
の実施形態について、説明する。 ＜第１の実施形態＞ （構成）図１は、本発明による列車運転制御装置の第１
の実施形態を示す図であり、これは主として、各列車の
現在速度を検出する速度検出手段１例えば回転発電機
と、各列車位置を検出する位置検出手段３と、与えられ
た駅間の走行時間と制限速度により走行目標速度を演算
する目標速度演算手段９と、走行目標速度に対して速度
を変化する場合および駅停車時に所定の位置に列車を停
車させるためにブレーキ開始位置を自動演算する速度変
化位置演算手段１０と、前記ブレーキ開始位置、前記走
行目標速度、前記列車位置および前記列車の現在速度か
ら力行、ブレーキ、楕行などの運転指令を出す運転指令
判断手段１１を備えたものである。

【００２１】以下各構成について具体的に説明する。図
１に示すように、列車１はレール２の上を走行する。こ
こで、各列車１の位置は列車位置検出手段３により検出
される。また、列車の速度は速度計４によって検出さ
れ、前駅からの走行時間は、走行時間蓄積手段５に記録
される。

【００２２】ここで、列車が走行する際に目標とする速
度は、予めデータベースに記憶されたダイヤ６に基づ
き、作成されデータベースに記憶された駅間の基準走行
時間７と、線路データなどから作成されデータベース内
に記憶された制限速度８により、目標速度演算手段９に
よって演算されその目標速度に従って列車は走行する。
その際、目標速度に対して速度を変化する場合および駅
停車時に所定の位置に列車を停車させるために、速度変
化位置演算手段１０でブレーキ開始位置を自動的に演算
する。

【００２３】運転指令判断手段１１では、演算した目標
速度および駅停車などに従い力行・ブレーキ・楕行など
の指令を出す。なお、信号システム１５は位置検知手段
３により検知された列車位置に応じて信号機１４に対し
て点灯指令を与える。このように点灯した地上に設置さ
れた地上信号機の信号現示（信号機の現在の状態）は、
運転士が目視し、その信号現示（信号値）を押しボタン
により、列車１に有する速度変化位置演算手段１０に与
える。連動制御回路は１７は、信号機１４の動作と分岐
器（ポイント）の動作を連動させる。

【００２４】次に、本実施形態における各手段の作用に
ついて説明する。 （作用） ［Ａ］走行時間蓄積手段５ 図１において、基準走行時間７から入力されたダイヤと
現在時刻により、本列車のその駅間における走行時間を
演算する。

【００２５】

【数１】

【００２６】［Ｂ］目標速度演算手段９ 目標速度演算手段９は、図２のフローチャートに従って
目標速度を作成する。そして、その目標速度に対して、
走行時間蓄積手段５から入力された走行時間と、基準走
行時間７から入力された基準走行時間により以下の式に
より補正をかける。

【００２７】

【数２】

【００２８】データベース８から、Ｓ１〜Ｓ５に示すよ
うに速度制限を読み出す。具体的には、区間最高速度に
よる速度制限を読みとり（Ｓ１）、勾配・曲線による速
度生制限を読みとり（Ｓ２）、目標運転速度による速度
制限を読みとり（Ｓ３）、分岐器による速度制限を読み
とり（Ｓ４）、また事故等の臨時速度制限による速度制
限を読みとる（Ｓ５）。

【００２９】そして、信号現示が変化した場合は、その
信号の速度にするためのブレーキ開始位置、及び制限速
度を作成し（Ｓ６）、駅に停車する場合は、駅に停車す
るためのブレーキ開始位置、および制限速度を作成する
（Ｓ７）。最後に、図２に示す各速度のうち、最小の速
度以内で運転する（Ｓ８）。この最小の速度以内で運転
するのは、安全性を確保するためである。

【００３０】［Ｃ］速度変化位置演算手段１０ 次に、速度変化位置演算手段１０では、目標速度演算手
段９に従って走行するために速度変化位置を演算する。
この演算方法については、図３を用いて説明する。速度
変化位置演算手段１０では、信号［図３のＧ（緑色），
Ｙ（黄色）］の切り替わりなどにおける速度の変化と速
度計４から入力された列車速度（列車現在速度ＶH ）か
ら必要なブレーキ距離Ｈｃを演算し、信号機の位置Ｘ1
から余裕距離Ｘｙをとった点よりその距離をひくことに
より速度変化位置Ｈｃｓを作成する。図中、ＸBsはブレ
ーキ開始位置であり、ＸSTは駅ブレーキ開始位置であ
る。その際演算は以下の式によって行われる。

【００３１】

【数３】

【００３２】以上述べた第１の実施形態によれば、与え
られた駅間の走行時間と制限速度により走行目標速度を
自動的に演算し、その速度と駅停車などに従い力行・ブ
レーキ・惰行などの指令を出すことにより、その場の状
況の変化に合わせた列車の運転を行うことができる。

【００３３】図１の実施形態において、次のように変形
してもよい。 （１）速度変化位置演算手段１０の入力側に走行パター
ン演算手段を設け、制限速度は曲線条件などにより、予
めデータベースとして格納し、また無線による緊急信号
や速度指令値、運転士による手動介入によっても与えら
れ、そのリアルタイムに与えられた制限速度に従って走
行パターンを演算するように構成するように構成しても
よい。

【００３４】このように構成することにより、無線によ
る緊急信号や速度指令値、運転士による手動介入によっ
て制限信号を与え、それに従って走行パターンを選択す
ることにより、緊急時などにも対応できる。

【００３５】（２）速度変化位置演算手段１０の入力側
に走行パターン演算手段を設け、駅到着時に列車に遅延
が発生しているかどうかを判断し、遅れが発生している
ときはできる限り速く走行する走行パターンを演算し、
時間に余裕があるときには速度の変動を抑える、もしく
は力行の時間を少なくするような走行パターンを演算す
るように構成してもよい。

【００３６】このように構成することにより、より実際
の運転に近い走行を行うことができる。 （３）運転指令判断手段１１の入力側に、運転ノッチ選
択手段を設けて、急ブレーキを掛けないようにしてもよ
い。すなわち、運転ノッチ選択手段で速度の上げ方によ
る走行パターンを作成する際に、速度の上げ方（ノッチ
走行の場合はノッチ番号）に重みを持たせ、速度の上げ
方に補正を加え、できる限り急加速や急減速を抑えるよ
うに構成してもよい。

【００３７】このように構成することにより、乗り心地
が向上する。 （４）走行時間蓄積手段５の入力側に、走行パターン選
択手段を設け、運転士もしくは中央からの指令により、
最も速く走行するパターン、基準時間通りに走行するパ
ターン、速度変動の少ないパターン、電力消費の少ない
パターンなどを各列車毎に選択し、そのパターンに従っ
て走行を行うように構成してもよい。

【００３８】このように構成することにより、状況に合
わせたより良い走行方法で運転できる。 （５）走行時間蓄積手段５の入力側に、走行パターン補
正手段を設け、選択されたパターンに対して、避けるべ
き状況（前方列車へ追いついてしまう。後方列車に追い
つかれるなど）が予想される場合には、その状況を回避
できる範囲に自動的に走行パターンに補正を加えるよう
にしてもよい。

【００３９】このように構成することにより、指令のミ
スによる無理な走行パターンで走行する危険性が低下す
る。 （６）速度変化位置演算手段１０として、速度変更点を
演算する際に、各列車の乗車率によって補正を加えるよ
うに構成すれば、ダイヤ通りの走行が可能となる。

【００４０】このように構成することにより、より正確
な走行を行うことができる。 （７）速度変化位置演算手段１０として、速度変更点を
演算する際に、その日の天候などの自然条件を運転士ま
たは中央から入力し、それによって補正を加えるように
構成すれば、よりダイヤ通りの走行が可能となる。

【００４１】このように構成することにより、より正確
な走行を行うことができる。 （８）速度変化位置演算手段１０として、前述の実施形
態ではその日の天候などの自然条件を運転士または中央
から入力していたが、これにはセンサを用いることによ
って、各列車ごとが自動的にその場の天候などを判断
し、それによって補正を加えることにより、よりダイヤ
通りの走行が可能となる。

【００４２】このように構成することにより、より正確
な走行を行うことができる。 （９）速度変化位置演算手段１０として、速度変更点を
演算する際に、その地点から先の勾配・曲線・トンネル
などの線路条件をデータベースに持たせておき、それに
よって補正を加えることにより、よりダイヤ通りの走行
が可能となる。

【００４３】このように構成することにより、より正確
な走行を行うことができる。 ［Ｄ］運転指令判断手段１１ 運転指令判断手段１１では、速度変化位置演算手段１０
および目標速度演算手段９、位置検知手段３から入力さ
れる列車位置、速度計４から入力される列車現在速度か
ら、運転指令を決定する。運転指令は図４に示すような
運転指令が出力される。すなわち時間帯１では定速指令
が出力され、時間帯２はだ行指令が出力され、時間帯３
は減速（ブレーキ）指令が出力され、また時間帯７は力
行指令が出力される。

【００４４】運転指令判断手段１１には、図示しない走
行パターン選択手段と、データベースを設け、データベ
ースにはその走行区間における過去の走行パターンを、
走行パターン毎（速度最速、速度変化抑制、使用電力量
低減など）に記憶させておき、走行パターン選択手段は
同条件で走行させる場合、同じパターンのうち最も条件
に適した走行をしたときのパターンを基にして走行する
ことにより、条件通りの走行を行うことができる。

【００４５】該データベースと該走行パターン選択手段
との具体的な例として、次の（１）〜（８）に示すもの
がある。 （１）天候などによる走行パターンの違いも考慮に入
れ、天候毎にデータベースに記憶させておき、同じ天候
で走行させる場合は、同じパターンのうち最も条件に適
した走行をしたときのパターンを基にして走行すること
により、条件通りの走行を行う走行パターン選択手段で
ある。

【００４６】このように構成することにより、条件に適
した走行を行うことができる。 （２）平日・休日などによる走行パターンの違いも考慮
に入れ、平日・休日などに分けてデータベースに記憶さ
せておき、同じ条件の日に走行させる場合は、同じパタ
ーンのうち最も条件に適した走行をしたときのパターン
を基にして走行することにより、条件通りの走行を行う
走行パターン選択手段である。

【００４７】このように構成することにより、条件に適
した走行を行うことができる。 （３）乗車率による走行パターンの違いも考慮に入れ、
乗車率の分布に合わせてデータベースに記憶させてお
き、同程度の乗車率で走行させる場合は、同じパターン
のうち最も条件に適した走行をしたときのパターンを基
にして走行することにより、条件通りの走行を行う走行
パターン選択手段である。

【００４８】このように構成することにより、条件に適
した走行を行うことができる。 （４）走行パターンを時間帯毎に分類し、その時間帯毎
に与えられた最適条件に最も合うように各列車の走行パ
ターンを自動的に決定する走行パターン選択手段であ
る。

【００４９】このように構成することにより、条件に適
した走行を行うことができる。 （５）条件通りに走行できたパターンだけではなく、パ
ターンにそって走行できなかったときの原因（前方列車
で遅延発生など）もデータベースに記憶させておくこと
により、同じような状況が起きることが予想されるとき
には、そのことを考慮に入れた上で余裕を持った走行を
行うことにより、問題発生時に速度変化回数などが著し
く増加することを防ぐことを目的とした走行パターン選
択手段である。

【００５０】このように構成することにより、問題発生
時に速度変化回数などが著しく増加することを防ぐ。 （６）時間帯毎に、速度変化回数最小化、使用電力量最
小化などのうち、どの条件を優先するか重みをつけ、自
動的にその条件に重点を置いた運転を行うことを目的と
した走行パターン選択手段である。

【００５１】このように構成することにより、条件に適
した走行を行うことができる。 （７）該（６）項に重みの他に制約条件を加えることに
より、ある条件を満たすために他の条件を全く無視して
しまうような状況を防止することを目的とした走行パタ
ーン選択手段である。

【００５２】このように構成することにより、ある条件
に適しただけではなく、他の条件についても考慮した状
態で走行を行うことができる。 （８）該（６）項に時間帯毎にどの条件を優先するかな
どを記述した制約式を作成しておき、その制約式の集合
が最適値を持つような走行パターンを各列車に自動的に
与える走行パターン選択手段である。

【００５３】このように構成することにより、ある条件
に適しただけではなく、複数の条件についても考慮した
状態で走行を行うことができる。 ＜第２の実施形態＞図５は第２の実施形態を概略系統図
であり、図１の実施形態に次に述べる情報提供装置１２
を追加した点のみが異なる。

【００５４】［Ｅ］情報提供装置１２ 情報提供装置１２では、図６に示すように受信装置１２
−１によって中央などから送られてきた文字情報・画像
情報を受信しＣＲＴ１２−２に表示し、また、音声情報
についてはスピーカー１２−３より出力する。

【００５５】情報提供装置１２は、具体的な機能とし
て、次に述べるものであればよい。 （１）情報提供装置１２は、事故発生時には車内の表示
装置に路線表示を行い、路線上の自列車を含む全列車の
位置と、事故発生場所を示し、現在の自列車の位置と事
故の復旧までの予想時間から、自列車の所定駅への予定
到着時間を演算し表示するものである。

【００５６】このように構成することにより、旅客の不
安などを和らげることができる。 （２）情報提供装置１２は、事故発生時に、車内の表示
装置に事故発生箇所における復旧作業状況を映し出し、
復旧までにかかる予想時間を表示することにより、乗客
に必要な情報を与えることを目的としたものである。

【００５７】このように構成することにより、旅客の不
安などを和らげることができる。 （３）情報提供装置１２は、事故発生時などで列車が団
子状態になり停発車を繰り返す状況になった場合、車内
の表示装置に路線図と存在する全列車の位置を表示し、
どの区間で列車が団子状態になっていて、どこを抜けれ
ば解消されるのかを表示することを目的としたものであ
る。

【００５８】このように構成することにより、旅客の不
安などを和らげることができる。 （４）情報提供装置１２は、列車が団子状態になったと
きに、自列車よりも先行している列車の所定駅の到着時
間から自列車の予想到着時間を表示するものである。

【００５９】このように構成することにより、旅客の不
安などを和らげることができる。 （５）情報提供装置１２は、車内の表示装置に路線図と
各乗り換え駅における接続状況を時刻として表示するこ
とにより乗客に必要な情報を与えることを目的としたも
のである。

【００６０】このように構成することにより、旅客の不
安などを和らげることができる。 （６）情報提供装置１２は、車内の表示装置に各駅にお
ける列車から降りた後の階段の方向を表示し、旅客がス
ムーズに乗降できるように考慮することにより乗客に必
要な情報を与えることを目的としたものである。

【００６１】このように構成することにより、旅客がス
ムーズに乗降できる。 （７）情報提供装置１２は、事故などにより自列車が長
時間停車する場合、車内の表示装置に最寄りの駅におけ
る代替手段を表示することにより乗客に必要な情報を与
えることを目的としたものである。

【００６２】このように構成することにより、旅客の不
安などを和らげることができる。 （８）情報提供装置１２は、自列車に故障が発生した場
合などで、復旧の見込みが立たず乗客が歩いて最寄りの
駅まで行く必要が生じた場合、現在の位置から駅までの
距離と、徒歩での所要時間を車内の表示装置に表示する
ことにより乗客に必要な情報を与えることを目的とした
ものである。

【００６３】このように構成することにより、旅客の不
安などを和らげることができる。 （９）情報提供装置１２は、自列車に故障が発生し復旧
の見込みが立たない際に、その時が夜間である場合など
徒歩での移動が困難で救援車を使用する場合、車内の表
示装置に路線図と自列車の位置と向かっている救援車の
位置と、到着予想時間を表示することにより乗客に必要
な情報を与えることを目的としたものである。

【００６４】このように構成することにより、旅客の不
安などを和らげることができる。 （１０）情報提供装置１２は、送られてきた情報を旅客
が受け取るだけではなく、表示装置を双方向にすること
によって、中央の人間との対話によりより詳しい状況の
説明を聞くことができるものである。

【００６５】このように構成することにより、中央の人
間との対話によりより詳しい状況の説明を聞くことがで
きる。 （１１）情報提供装置１２は、列車内の表示装置に表示
しているのと同じ情報を、駅構内にも表示し駅構内にお
ける情報提供装置として用いることも可能なものであ
る。

【００６６】このように構成することにより、旅客への
サービスが向上し、ニーズに応えることができる。 （１２）情報提供装置１２は、その表示装置の場所から
ある特定の列車に乗車するための場所までの距離と方向
を表示するものである。

【００６７】このように構成することにより、旅客への
サービスが向上し、ニーズに応えることができる。 （１３）情報提供装置１２は、その表示装置の場所から
ある特定の列車に乗車するための場所までの距離と方向
を表示するものである。

【００６８】このように構成することにより、旅客への
サービスが向上し、ニーズに応えることができる。 （１４）情報提供装置１２は、ある特定の列車に各車両
毎の乗車率を表示し、どのあたりならばすいているかを
表示するものである。

【００６９】このように構成することにより、旅客への
サービスが向上し、ニーズに応えることができる。 （１５）情報提供装置１２は、固定の表示装置だけに表
示するのではなくインターネットなどにも同じ情報を流
すことにより、より多くの人間が情報を知ることができ
ることものである。

【００７０】このように構成することにより、旅客への
サービスが向上し、ニーズに応えることができる。 ＜第３の実施形態＞図７は第３の実施形態を概略系統図
であり、図５の実施形態に次に述べる信号速度対応装置
２１とヒューマンィンタフェース（ＨＭＩ）２４を追加
した点のみが異なる。

【００７１】［Ｆ］信号速度対応装置２１ 図７に示したように、信号速度対応装置２１では地上に
設置された信号機２２の信号の点灯を運転士２３が目視
し、その信号値をＨＭＩ２４を介して入力する。その信
号値によって信号速度対応装置２１ではデータベースに
記憶されている信号機位置２５と位置検知手段３とデー
タベースに記憶されている信号速度２６を用いて列車が
走行すべき速度を決定し、目標速度演算手段９に出力す
る。

【００７２】このように構成することにより、地上に設
置された地上信号機の信号現示（信号の点灯）を運転士
が目視し、その信号値を押しボタンにより列車に与えら
れるため、現状のほとんどの在来線にそのまま対応する
ことができる。

【００７３】信号速度対応装置２１の現示は、次のよう
に行うようにしてもよい。 （１）図７の信号速度対応装置２１は、前述の実施形態
では運転士２３が目視し、その信号値ＨＭＩ２４を介し
て入力していた信号値を、ＴＶカメラによって取り込み
信号速度対応装置２１に入力するように構成してもよ
い。

【００７４】このように構成することにより、 地上信
号機の信号の点灯をＴＶカメラから取り込むため運転士
の負担を低減できる。 （２）前述の運転士２３が目視し、その信号値をＨＭＩ
２４を介して入力していた信号値を、電気信号によって
取り込み信号速度対応装置２１に入力する。それに基づ
き、信号機２２と運転員２３、ＨＭＩ２４の代わりに中
央と各列車間を結ぶＬＡＮが追加される。

【００７５】このように構成することにより、地上信号
機の点灯を電気信号によって列車に取り込むため運転士
の負担を低減できる。 （３）前述の運転士２３が目視し、その信号値をＨＭＩ
２４を介して入力していた信号値を、無線信号によって
取り込み信号速度対応装置２１に入力する。それに基づ
き、信号機２２と運転員２３、ＨＭＩ２４の代わりに無
線受信装置が追加される。

【００７６】このように構成することにより、地上信号
機の点灯情報を無線信号によって列車に送るため運転士
の負担を低減できる。 ＜第４の実施形態＞図８は第４の実施形態を示す概略系
統図であり、図５の実施形態に目標速度算出手段３１を
追加した点のみが異なる。

【００７７】［Ｇ］目標速度算出手段３１ 図８に示すように、目標速度算出手段３１では、図示し
ない無線送受信装置（図８の他列車情報と書いてある部
分に設けられるもの）によって路線内を走行中の各列車
の位置・速度の情報（他列車情報）を受け取り、その情
報と位置検知手段３および速度計４から入力された自列
車の位置・速度により自動的に目標速度を算出し、目標
速度演算手段９に出力する。

【００７８】このように装置構成することにより、無線
信号によって受け取った各列車の位置より目標速度を演
算することにより、列車との衝突を防ぐことができる。
また、信号設備が不要になりコストダウンにつながる。

【００７９】以上述べた目標速度算出手段３１の入力で
ある他列車情報には、次のような機能を有する列車間隔
制御手段（図示せず）から入力されるようになってい
る。 （１）列車間隔制御手段の第１の例は、通常運転時にお
いて、前方列車に遅れが発生した場合（駅発車時な
ど）、その遅延時間に基づいて目標速度に補正を加え、
速度を落として走行することにより列車同士が近づきす
ぎることを防止するものである。

【００８０】このように構成することにより、前方列車
に遅れが発生した場合、自動的に目標速度に補正を加え
ることにより列車同士が近づきすぎることを防止する。 （２）列車間隔制御手段の第２の例は、列車の前方で事
故が発生した場合には、事故の発生位置と自列車より前
方に走行する列車の位置から、列車が団子状態になるの
を防止するために速度に補正をかける、駅間で停止する
などの判断を行うものである。

【００８１】このように構成することにより、列車の前
方で事故が発生した場合には、事故の発生位置と自列車
より前方に走行する列車の位置から、速度に補正をかけ
列車が団子状態になるのを防止する。

【００８２】（３）列車間隔制御手段の第３の例は、事
故の程度が軽微であり、過去の例などから事故の回復に
かかる時間が予想できる場合、その時間により目標速度
に補正をかけることにより、列車が発停車を繰り返すこ
とを防止するものである。

【００８３】このように構成することにより、事故の程
度が軽微であり、過去の例などから事故の回復にかかる
時間が予想できる場合、その時間により目標速度に補正
をかけ、列車が発停車を繰り返すことを防止する。

【００８４】（４）列車間隔制御手段の第４の例は、事
故の程度がわからない場合や、大事故で復旧までの時間
が予想できない場合は、できる限り列車が現在走行して
いる位置の最寄りの駅周辺に停車し情報を待つことによ
り、回復のめどが立たない場合に旅客を駅間の他に移動
手段の無いような場所にとどまらせることを防ぐもので
ある。

【００８５】このように構成することにより、旅客を駅
間の他に移動手段の無いような場所にとどまらせること
を防ぐことができる。 ＜第５の実施形態＞図９は第５の実施形態を示す概略系
統図であり、図５の実施形態に運転指令補正手段３５を
追加した点のみが異なる。

【００８６】［Ｈ］運転指令補正手段３５ 運転指令補正手段３５では人間の運転士が運転を行う際
に使用している、データベースに記憶されている運転曲
線３６の速度変更点の位置をデータとして入力し、その
位置により運転指令判断手段１１から入力された運転指
令に補正を加え補正後の運転指令を出力するように構成
したものである。

【００８７】このように構成することにより、人間の運
転士が運転を行う際に使用している運転曲線の速度変更
点の位置により演算された運転指令に対して補正を行う
ことにより、より人間の運転に近い運転を行うことがで
きる。

【００８８】運転指令補正手段３５は、次のように構成
するようにしてもよい。 （１）前述の実施形態では、運転指令補正手段３５に速
度変更点での速度基準値を入力し、速度計４から入力さ
れる列車速度と比較することにより、運転指令判断手段
１１から入力された運転指令に補正を加え補正後の運転
指令を出力するように構成する。

【００８９】このように構成することにより、列車毎の
走行時間の変化などにも対応できる。 （２）運転指令補正手段３５に速度変更点での速度基準
値に対してその列車のその駅間における走行時間と、走
行時間基準値によって補正をかけ、補正後の速度基準値
と実際の列車速度を入力し比較することにより、運転指
令判断手段１１により演算された運転指令に補正を加え
補正後の運転指令を出力するように構成する。

【００９０】このように構成することにより、列車毎の
走行時間の変化などにも対応できる。 （３）運転指令補正手段３５に速度変更点での基準走行
時間と、実際に列車がその地点を通過した時点での前駅
からの走行時間を入力して比較することにより、運転指
令判断手段１１により演算された運転指令に補正を加え
補正後の運転指令を出力するように構成する。

【００９１】このように構成することにより、列車毎の
走行時間の変化などにも対応できる。 （４）運転指令補正手段３５に速度変更点での基準運転
時間と、その列車のその駅間における走行時間によって
速度変更点での基準運転時間に補正をかけ、補正後の基
準運転時間と実際の走行時間を入力し比較することによ
り、運転指令判断手段１１により演算された運転指令に
補正を加え補正後の運転指令を出力するように構成す
る。

【００９２】このように構成することにより、列車毎の
走行時間の変化などにも対応できる。 ＜第６の実施形態＞図１０は第５の実施形態を示す概略
系統図であり、図１の実施形態に目標速度補正手段４０
を追加した点のみが異なる。

【００９３】［Ｉ］目標速度補正手段４０ 目標速度補正手段４０ではデータベースに記憶されてい
る基準走行時間７から入力された、前駅を出発する際に
速度変更点での目標走行時間とその目標走行時間と実際
の列車の走行時間を比較することにより、遅延および早
着の判断を行い目標速度演算手段９から入力された目標
速度に対して補正を行い、運転指令判断手段１１に出力
するように構成したものである。

【００９４】このように構成することにより、列車毎の
走行時間の変化などにも対応できる。図１０の運転指令
判断手段１１を以下のように構成してもよい。

【００９５】（１）運転指令判断手段１１の入力側にお
いて、制限速度が頻繁に切り替わる場合に、速度の上げ
方を、現在の速度と制限速度によって調節することによ
って、速度の変動の回数を低減する速度平滑手段を追加
した構成である。

【００９６】このように構成することにより、速度の変
動の回数を低減し乗り心地を向上する。 （２）運転指令判断手段１１において、制限速度は曲線
条件などにより、あらかじめデータベースとしてもたせ
てあるほか、無線による緊急信号や速度指令値、運転士
による手動介入によっても与えられ、そのリアルタイム
に与えられた制限速度に従って走行パターンを選択する
ように構成してもよい。

【００９７】このように構成することにより、緊急時な
どにも対応できる。 ＜変形例＞図１０の実施形態では、前述した情報提供装
置１２を設けるようにしてもよい。

【００９８】

【発明の効果】本発明によれば、次のような従来の欠点
を除去できる列車運転制御装置を提供できる。従来の自
動列車運行システムでは、決められた運転速度に合わせ
て列車を走行させることはできても、運転士の運転のよ
うにその場の状況に合わせて運転方法を変更することは
できず、その都度人間が指示する必要があった。また、
無人運転を行う場合、車内の旅客に対する情報提供が不
十分であり、事故発生時などに乗客のニ−ズに応えるこ
とができなかった。本発明によれば、その場の状況に合
わせて運転方法を変更し、その場に合わせた運転を可能
とする。また、車内の旅客に対して各種情報の伝達を行
う情報提供装置を備えることにより乗客のニ−ズに応え
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による列車運転制御装置の第１の実施形
態を示す概略系統図。

【図２】図１の目標速度演算手段の作用を説明するため
の概略フローチャート。

【図３】図１の速度変化位置演算手段を説明するための
図。

【図４】図１の運転指令判断手段を説明するための図。

【図５】本発明による列車運転制御装置の第２の実施形
態を示す概略系統図。

【図６】図５の情報提供装置を説明するための図。

【図７】本発明による列車運転制御装置の第３の実施形
態を示す概略系統図。

【図８】本発明による列車運転制御装置の第４の実施形
態を示す概略系統図。

【図９】本発明による列車運転制御装置の第５の実施形
態を示す概略系統図。

【図１０】本発明による列車運転制御装置の第６の実施
形態を示す概略系統図。

【符号の説明】

１…列車、２…レール、３…位置検知手段、４…速度
計、５…走行時間蓄積手段、６…ダイヤ、７…基準運転
時間、８…制限速度、９…目標速度演算手段、１０…速
度変化位置演算手段、１１…運転指令判断手段、１２…
情報提供装置、２１…信号速度対応装置、２２…信号
機、２３…運転員、２４…ＨＭＩ（ヒューマンインタフ
ェース）、２５…信号機位置、２６…信号速度、３１…
目標速度算出手段、３５…運転指令補正手段、３６…運
転曲線、４０…目標速度補正手段。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 列車を自動走行運転するとともに、自動
   的に定位置に停止させる列車運転制御装置において、 各列車の現在速度を検出する速度検出手段と、 前記各列車位置を検出する列車位置検出手段と、 与えられた駅間の走行時間と制限速度により走行目標速
   度を演算する目標速度演算手段と、 前記走行目標速度に対して速度を変化する場合および駅
   停車時に所定の位置に列車を停車させるためにブレーキ
   開始位置を自動演算する速度変化位置演算手段と、 前記ブレーキ開始位置、前記走行目標速度、前記列車位
   置および前記列車の現在速度から力行、ブレーキ、楕行
   などの運転指令を出す運転指令判断手段と、 を備えたことを特徴とする列車運転制御装置。
2. 【請求項２】 列車を自動走行運転するとともに、自動
   的に定位置に停止させる列車運転制御装置において、 各列車の現在速度を検出する速度検出手段と、 前記各列車位置を検出する列車位置検出手段と、 前記列車位置検出手段で検出された列車位置に基づい
   て、地上に設置された地上信号機の信号現示と、信号機
   位置と、前記列車位置と、前記信号機の信号速度とから
   列車が走行すべき速度を決定する信号速度対応装置と、 前記信号速度対応装置により決定された列車が走行すべ
   き速度と与えられた駅間の走行時間と制限速度により走
   行目標速度を演算する目標速度演算手段と、 前記走行目標速度に対して速度を変化する場合および駅
   停車時に所定の位置に列車を停車させるためにブレーキ
   開始位置を自動演算する速度変化位置演算手段と、 前記ブレーキ開始位置、前記走行目標速度、前記列車位
   置および前記列車の現在速度から力行、ブレーキ、楕行
   などの運転指令を出す運転指令判断手段と、 を備えたことを特徴とする列車運転制御装置。
3. 【請求項３】 前記信号速度対応装置の信号現示は、運
   転士の目視、画像処理装置による自動読み取り、信号機
   を制御する中央制御装置からの信号の入力、信号機から
   の無線信号のいずれかにより行うことを特徴とする請求
   項２記載の列車運転制御装置。
4. 【請求項４】 列車を自動走行運転するとともに、自動
   的に定位置に停止させる列車運転制御装置において、 各列車の現在速度を検出する速度検出手段と、 前記各列車位置を検出する列車位置検出手段と、 路線内を走行中の各列車の列車情報に基づき自動的に目
   標速度を算出する目標速度算出手段と、 与えられた駅間の走行時間と制限速度と前記目標速度算
   出手段により算出された目標速度から走行目標速度を演
   算する走行目標速度演算手段と、 前記走行目標速度演算手段により演算した走行目標速度
   および駅停車に従い力行、ブレーキ、楕行などの運転指
   令を出す運転指令判断手段と、 前記走行目標速度に対して速度を変化する場合および駅
   停車時に所定の位置に列車を停車させるためにブレーキ
   開始位置を自動演算する速度変化位置演算手段と、 を備えたことを特徴とする列車運転制御装置。
5. 【請求項５】 運転を行う際に使用している運転曲線の
   速度変更点の位置をデータとして入力し、前記運転指令
   判断手段から出力される運転指令に対して補正を行う運
   転指令補正手段を追加したことを特徴とする請求項１に
   記載の列車運転制御装置。
6. 【請求項６】 前記運転指令判断手段は、速度変更点で
   の速度基準値と前記速度検出手段により検出された実際
   の列車速度の比較、速度変更点での速度基準値とその列
   車のその駅間における走行時間と走行時間基準値によっ
   て補正をかけ、補正後の速度基準値と実際の列車速度と
   の比較、速度変更点での基準走行時間と実際に列車がそ
   の地点を通過した時点での前駅からの走行時間を比較、
   速度変更点での基準運転時間とその列車のその駅間にお
   ける走行時間によって速度変更点での基準運転時間に補
   正をかけ補正後の基準運転時間と実際の走行時間と比較
   のいずれかの結果を入力することにより、所望の運転指
   令が得られるようにした請求項５に記載の列車運転制御
   装置。
7. 【請求項７】 前駅を出発する際に速度変更点での目標
   走行時間を演算し、その目標走行時間と実際の列車の走
   行時間を比較することにより、遅延および早着の判断を
   行い、その後の前記目標速度演算手段からの目標速度に
   対して補正を行う目標速度補正手段を追加した請求項１
   に記載の列車運転制御装置。
8. 【請求項８】 前記運転指令判断手段の入力側に、制限
   速度が頻繁に切り替わる場合に、速度の上げ方を現在の
   速度と制限速度によって調節することによって速度の変
   動の回数を低減するか、または制限速度が頻繁に切り替
   わる場合に、路線の勾配などの線路条件から楕行での走
   行パターンを作成し、その走行パターンをもとに力行を
   行う時間を決定することにより、速度の変動および力行
   の時間を短縮する速度平滑手段を、追加した請求項１〜
   ７のいずれかに記載の列車運転制御装置。
9. 【請求項９】 前記運転指令判断手段に、データベース
   と、走行パターン選択手段を追加し、前記データベース
   には、その走行区間における過去の走行パターンを、速
   度最速、速度変化抑制、使用電力量低減などの走行パタ
   ーン毎にデータベースに記憶させておき、前記走行パタ
   ーン選択手段は同条件で走行させる場合は、同じパター
   ンのうち最も条件に適した走行をしたときのパターンを
   基にして走行することにより、条件通りの走行を行うよ
   うにする請求項１に記載の列車運転制御装置。
10. 【請求項１０】車内の旅客に対して各種情報の伝達を行
    う情報提供装置を付加した請求項１〜９のいずれかに記
    載の列車運転制御装置。