JPS59201606A - 電気車の走行制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はＴ電気車の走行制御方法に関する。

〔発明の技術的背景〕

まず、本発明の対象となる地上制御方法に関して説明す
る。＠１図に、従来の電気車の制御方法を示す。

変電所１より一定電圧の直流又は交流が、電車線２に供
給される。電気車６はこの電力を集電器又は接地車輪３
．７を通じて電気車６に取り入れる。電気車６には主電
動機５と、この主電動機５に供給する電圧、電流を制御
することにより車両の速度を制御する制御装置４とがち
る。まず、運転士の指示は制御装置４に与えられ、７ｉ
気車６の速度を制御している。尚１これ以外に補機等各
種電気機器があるが、本図では省略して記入していない
。

この方式は、１つの変電所区間に複数台の電気車全投入
出来ること、また変電所から常に一定電圧の電力を供給
すれば良く、変電所が簡単となる利点がある。しかし車
上にその主電動機を制御する制御装置を搭載する心安が
ある。車上制御装置は電力を制御するため高度な機能を
要し、容積的にも重量的にも大きなものと斤る。

−例を挙げる々らこの制御機器およびその関連機器は通
常の電気車（電動車）やモルレールの場合には、その空
車重量の１０〜２０チを占めている。つまり、これだけ
の死荷動を常に輸送していることになシ、走行時の電力
消費量から見ても大きな損失と々っている。

一方、モルレールのような場合にはタイヤの一輪荷重が
非常にきびしく制限されるため・乗客が満員となった場
合この制限を超えるため、面積をわざとふさぐ為に座席
を多くしたり、客室内に機器室を設けたりして満員時に
乗客が乗れないような工夫をしてこのきびしい荷重制限
を守っている。

また、機器搭載容積的にはモルレールの場合、特に床下
に軌道を抱く方式（跨座型）には軌道に有効搭載体積を
うばわれる為に、この制御装置を積むための有効搭載床
下体積を得るために車中を広くせざるを得ない場合が生
じる。これは最近の都市交通のように１８ｍ通路のよう
な狭い道路にこの車両を投入する場合の車体中。

複線中および消防用余地等から要求される巾などに合致
せず大きな障害となってくる。

建設コストの面から考えると最近の交通機関は道路上に
建設される場合が多く、その場合は高架方式となる。こ
の場合その上を走行する車両はこの高架方式の６０％近
くをしめる高架構造物建設費を低減する為には軽い方が
良い。また前述した跨座式モルレールのような場合には
車中を狭くして車長の長い車両を作ると桁上での活荷重
の荷重点の間隔を広く出来るので結果的には桁にかかる
モーメントが減じる事が出来るので桁スパンを長くとれ
全体として桁支柱の数を減することが出来る。桁支柱は
地盤強度に応じその基礎にパイルを打つため、特に弱地
盤上に路線を建設する場合にこの数を減することは軌道
の建設コストの低減に大きく寄与する。

次に、このような交通機関を維持、運用する運用コスト
について考えて見ると、車上の機器は常に車両の走行振
動や風雨等の悪い環境下におかれるため地上にある機器
に比してそのメンテナンスに多くの費用がかかるととも
に、車両を保守する為の必要保守期間中は車両を運休さ
せるため、その使用効率が落ちるとともに車両故障率を
考えた予備軍に更に保守期間を考えるための予備軍が必
要となってくる。

地上制御方法はこれら従来の方法の不具合を改善し、今
後蟹求される建設費や維持費の安い交通システムを構成
する事に有効な車両の制御方法でちる。第２図に地上制
御方法の一実施例を示した。これは、第１図に示す基本
的な給電基本回路に対応する回路を提示したものである
〇地上に固定配置された電車線２３Ｘ　、　２３Ｙおよ
び絶縁部２７Ｘ、２７Ｙを設け・ある区間毎に分断し、
その架橋２３Ｘ、２３Ｙおよび情報伝送路３０の一区間
毎に対応して変電所ＩＡをそれぞれ設ける。この場合片
方の電車線たとえば２３Ｙを接地電位で用いる場合には
絶縁部２７Ｙを省略することが出来る。

電気車６Ａの車上は集電器又は接地車輪３　Ａ。

７Ａと主電動機とその保護や回路切替に必要な機器２５
を搭載し、主電動機の速度制御部分は地上の変電所７Ａ
１７Ｂ内に移す。これ等の主回路以外補機回路を要する
がこれは別に電車線等を配して集電して行々うが本図で
は省略して記入していない。

６Ａの車両に乗る運転士の指令は主幹制御器から情報伝
送装置２８、車上アンテナ２９、情報伝送路３０を通し
て変電所ｌＡに伝えられる。

変電所ＪＡではこの指令に従って車両に供給する電圧、
及び電流を架線に供給してｊ：＋’ｒ　１ＩＩｉＩする
。

このような方法を用いると車上の速度制御部を取シ除い
であるにもかかわらず車上に速度制御部が配された場合
と完全に同じ作用を行なうことが出来、車両の重量減や
重量減にとも力う前記の利点を得ることが出来る。また
速度制御部は地上に置かれることになるので車両の振動
や、車上に搭載するための寸法制限や重量制限を考える
必要がなくなるので、その分極めて信頼性の高い装置と
することが出来る。

〔背景技術の問題点〕

然乍ら、上述した地上制御方法においては、１閉塞区間
に１電気車を運転制御することを原則とするために、現
在電気車が存在している閉塞区間から次の閉塞区間へ電
気車を走行させる際には、必らず次閉塞区間にある変電
所から給電を受けるよう変電所給電切換制御を有力って
からでかいと発車でき々い点が従来の鉄道方式と異々っ
ている。そこで、従来の鉄道にない変電所給電切換妥求
指令を次の閉塞区間に走行するたびに、車上の乗務員が
スイッチの操作により地上側へ与えるようにすることが
考えられる。

しかし乍らこの方法では、車上から地上への指令を乗務
員によって取扱うために、仮に乗務過がスイッチを誤操
作したような場合には、？ｌ’ｌ、気車の安全かつ安定
した走行に支障を期たずこととなる。

〔発明の目的〕

本発明は上記のような問題を解決するために成されたも
ので、その目的は電気車がちる特定の閉塞区間から次閉
塞区間へ走行する際の変電所の給電切換を誤りなく確実
に行々い電気車を安全かつ安定に走行させることが可能
な電気車の走行制御方法を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために本発明では、給電切換指令信
号としての、駅で客扱いを行なうためのドアスイッチの
開信号または客扱いのためのドア開を行なわず給電切換
を行々うための変電所切換スイッチの操作信号と、電気
車が駅に停車していることの検出信号との両信号が成立
（アンド条件）したときに変電所給電切換を行々い、次
変電所への給電切換完了表示を車上の乗務員が確認して
電気車を発車走行させるようにしたことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図面に示す一実施例について説明する。

第３図は、本発明による電気車の走行制御方法の惜成例
を示したものである。図では、駅りと駅ｍいわゆる１駅
間を１閉塞区間とした場合の図であり、１閉塞区間毎に
変電所Ｉ　Ｌｏ　１　ｍ　ｕ・・・を設けている。

図において、今電気車６Ａは変電所１ｔから電車１ｉ９
２３　ｐ　ｖ開閉器３４ｐを通して、電力が集電器７Ａ
より主電機装置２５へ給電されて、図示右側から左側方
向へ走行して駅ｔに到着している。そして、次の閉塞区
間にある情報伝送路３０ｒ、３０ｓに先行車がいない時
に、開閉器３４ｐを開放して変電所１ｔからの給電を断
ち、その代りに開閉器３４ｑを閉じて変電所１ｍから給
電を受けて駅ｍまで走行可能としている。

このためには、駅ｔで停車中に電気車６Ａからの指令で
変電所１ｔから１ｍへ給電を切換える手段が必要となる
。

そこで本発明では、この変電所の給電を切換える手段と
して、１つは駅に到着したことを速度発電機１５で速度
零を検知したことと、客扱いのためにドアスイッチを開
にした時の双方の条件が成立した時に変電所給電切換要
求指令を出力するものと、上記ドアスイッチの開信号の
代わりに変電所切換スイッチを設け、これを押した時に
も給電切換要求指令を出力できるようにして、ドア開閉
を必要としない回送や試運転の時等に使用するものの２
つをオア条件構成している。なおとこで、ドアスイッチ
の開信号および、変電所切換スイッチの押操作による信
号を給電切換指令信号と総称する。

次に、走行制御方法について具体的に第４図のタイムチ
ャートを用いて述べる。

い壕、電気車６Ａが駅ｔに停車すると速度計発電機１５
から速度信号零を、またドアスイッチ１θからドア開接
点信号を夫々車上制御器１２へ入力する。車上制御器１
２は、第４図のタイムチャートに示す如く上記両信号を
入力した時に（５ｏ　ａ　、　ｓ　ｏ　ｂ）限り、車上
送受信機１３に変電所給電切換要求指令信号を出力する
（５０ｃ）。

この変電所給電切換要求指令信号５θＣは、車上送受信
機１３の送信＋ｆｉ　Ｔから車上アンテナ２９を介して
、情報伝送路３０ｑを経て地上の送受信機３１ｑの受信
機Ｒで受信する（５０ｄ）。

そして、両変電所１ｔｖｌ’ｍの制御器３２ｔ。

３２ｍへ入力される（　５０　ｅ　Ｈ５０ｆ　）　ｏ現
在まで制御を行なっていた変電所制御器３２ｔは、地上
送受信機３１ｑの送信機Ｔへの送信を断にする（５０ｇ
）。一方、変電所制御器３２７ｎは次閉塞区間にある情
報伝送路３０　ｒ　、　３０　ｓ上に先行ホがいないこ
とを、夫々地上送受信機３１ｒ。

３１ｓの受信機Ｒで車上送受信から送出するキャリア信
号を受信しないことを確認する。そして、キャリア信号
を受信しなければ開閉器３４ｐを閉から開に、また開閉
器３４ｑを開から閉に切換えるべくインターロック装置
、？　４　ｔに出力する（５０ｈ）。その結果を、変電
所制御器３２ｍは地上送受信機３１ｑの送信機Ｔに変電
所番号１、ｍを送出する（５０１）。この変電所番号１
ｍは、同送信機Ｔより情報伝送路３０ｑを介して、車上
アンテナ２９を経て車上送受信機１３の受信ｉＲにて受
信される（５０ｊ）。そして、この車上送受信機１３の
受信機Ｒから車上制御器１２へ送出する（５０ｋ）。こ
れにより、車上制御器１２は変電所番号１ｍを表示器１
６（ｓｏｔ）と変電所給電切換要求指令信号を停止して
キャリア信号の送出に切換える（５０ｍ）。

このようにして、変電所が切換えられたことが車上に表
示されて、図示しないドアスイッチを閉にして運転士の
指令を上述の経路で、変電所１　ｔ＋　１　ｍの変電所
制御器３２１．３２ｍに送出すると、変電所制御器３２
ｍのみ電力変換器ｓｓｍＫ電圧、電流を指令する。同変
換器３３ｍは、電圧、電流を出力して電車線２３ｒ。

開閉器３４ｑ、電車線２３ｑを経て、集電器７Ａより主
事＠機装置２５に供給されて電気車６Ａは走行する。や
がて、電気車６Ａは情報伝送路３０ｑから３Ｏｒへ移動
すると、電気車６Ａの車上送受信機１３の送信機Ｔから
送出するキャリア信号を、車上アンテナ２９より情報伝
送路３０　ｒを経て地上送受信機３１ｒの受信ｉＲで受
信する（６０ＩＬ）。一方、地上送受信機３１ｑの受信
機Ｒは同信号を受信しなくなる（６０ｂ）。する七、変
電所制御器３２　ｍは開閉器３４ｐを開から閉に、また
開閉器３４ｑを閉から開にインクロック装置３４１によ
って切換えるように指令を出す（６ｏｃ）。そして切換
が完了すると、同制御器３２ｍからの地上送受信機３１
ｑの送信を断にする（６０ｄ）。同時に、変電所制御３
’ｉ　、？　２Ａに信号線、？　５　ｔを通して送信許
可信号を与える（６０ｅ）。同制御器３２ｔば、送信を
開始する（６ｏｆ）。

かようにして１．Ｗ＜　ｔの前駅にいる後続車を駅を才
での走行を可能とする。給電されている変電所Ａ１ｍの
表示器１６への表示は、変電所制御器３２ｍから地上送
受信機３１ｒの送信機Ｔより情報伝送路３０ｒを介して
、車上アンテナ２９より車上送受信機１３の受信機Ｒを
経て車上制御器１２に入力されて引続き同−篇が表示さ
れることになる。

上述したように、電気車６Ａが走行する軌道に泊って電
車ｆｇ　２３　ｐ〜２３ｒを布設し・かつ前記電車線２
３９〜２３ｒを閉塞区間毎に区分して該閉塞区間毎に変
電所Ｉ　Ｚ　＋　１　ｍを設け、運転指令により軌道上
の電気車６Ａに対し当該閉塞区間の電車線に接続されて
いる変電所Ｉｔ。

１ｍから電車線２３９〜２３ｒを介して給電を行ない走
行制御する方法において、前記電気車６Ａがある特定の
閉塞区間から次閉塞区間へ走行する際に、電気車６Ａが
駅ｔに停車していることの検出信号および給電切換指令
信号の双方の信号を車上制御器１２が入力した時に、車
上制御器１２より情報伝送装置を介して当該閉塞区間お
よび次閉塞区間の各変電所１ｔ＊１ｍの制御器３２ｔ、
３２ｍへ変電所給電切換要求指令信号を送出し、次に前
記変電所給電切換要求指令信号を受信した各変電所１１
ｖ１ｍの制御器３２１−　ｔ　３２　ｔｎのうち当該閉
塞区間の変電所１ｔの制御器３２１から車上制御器１２
への送信を断し、かつ変電所給電切換が完了した時に情
報伝送装置を介して次閉塞区間の変電所１ｍの番号信号
を車上制御器１２へ送出し、当該番号を表示器１６に表
示して運転指令により電気車６Ａの走行を開始させ、し
かる後電気車６Ａが当該閉塞区間から次閉塞区間へ走行
したことを車上送信機１３から発するキャリア信号を情
報伝送装置を介して次閉塞区間の地上受信機３１ｒにて
受信し、当該地上受信機３１ｒにより前記キャリア信号
を受信しなくなったことを次閉塞区間の変電所１ｍの制
御器３２ｍが検出した時に、当該閉塞区間の変電所１ｔ
の給電を復旧させて次閉塞区間の変電所１ｍの制御器３
２ｍから当該閉塞区間の地上送信機３ｘｑへの送信を断
しかつ当該閉塞区間の変電所１ｔの制御器３２ｔへ送信
を復旧する旨の信号を送ＩＰするようにしたものである
。

従って、上述した地上制御方法において（寸、１閉塞区
間に１電気車を運転制御することを原則とするために、
現在電気車が存在している閉塞区間から次の閉塞区間へ
電気車６Ａを走行させる際には、必らず次閉塞区間にあ
る変電所から給電を受けるよう変電所給電切換制御を行
々ってからでないと発車でき々い点が従来の鉄道方式と
異なっているが、この点本走行制御方法においては、従
来のように変電所給電切換指令信号を次の閉塞区間に走
行するたびに、車上の乗務員がスイッチの操作により地
上側へ与えるようにするのではなく、上述したように電
気車６Ａが駅に停車しているととの検出信号と変電所給
電切換指令信号の双方が成立したことにより与えるよう
にしている。よって、車上の乗務員を直接介さずに給電
切換が行々ゎれるｆｃめ、ある特定の閉塞区間から次閉
塞区間へ電気車６Ａを走行させる際の給電切換を誤りな
く正確に行ない、電気車６Ａを安全かつ安定に走行制御
することが可能となる。また、上記理由により車上の乗
務員は、変電所給電切換要求指令を全く意識せず、次閉
塞区間の変電所の給電切換完了表示を確認することのみ
により、電気車６Ａをいつでも発車させることができ、
もって負担がその分だけ軽減されることになる。

尚、上記第３図では１閉塞区間に駅ｔと駅ｍの１駅間で
構成しているが、駅ｔと駅ｍの間に何駅存在してもよい
ものである。

また、上記の説明では変電所給電切換要求指令信号を出
力する榮件としてドアスイッチを用いたが、ドアスイッ
チの代りに変電所切換スイッチ１１を用いても同様でち
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、電気車がある特定
の閉塞区間から次閉塞区間へ走行する際の変電所の給電
切換を誤りなく確実に行ない電気車を安全かつ安定に走
行させることが可能々極めて信頼性の高い電気車の走行
制御方法が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電気車の制御方法を示す概保図、第２図
は本発明の対象となる地上制御方法を示す概要図、第３
図は本発明の一実施例を示す構成図、第４図は本発明の
詳細な説明するためのタイムチャート図である。 １＋１ｋｖｌＢｅｌｔｅ１ｍ・・’変電所、２゜２３　
Ｘ　、　２３　Ｙ　、　２３　ｐ　〜２　ｊ　ｒ　＝−
電車線、６゜６Ａ・・・電気車、７Ａ・・・集電器、１
０・・・ドアスイッチ、１１・・・変電所切換スイッチ
、１２・・・車上制御器、１３・・・車上送受信機、１
５・・・速度計発電機、１６・・・表示器、２７Ｘ、２
７Ｙ、２７ｐ。 ２７ｑ・・・絶縁物、３０．３０ｐ〜３０ｍ・・・情報
伝送路、３Ｊｑ〜３１８・・・地上送受信機、３２ｔ。 、９２　ｍ・・・変電所制御器、３３１．３３ｍ・・・
電力変換器、３４ｐ　、３４ｑ・・・開閉器１．９４　
ｔ・・・インク−ロック装置。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）電気車が走行する軌道に浴って電車線を布設し、
   かつ前記電車線を閉塞区間毎に区分して該閉塞区間毎に
   変電所を設け、運転指令により軌道上の電気車に対し当
   該閉塞区間の電車線に接続されている変電所から電車線
   を介して給電を行ない走行制御する方法において、前記
   電気車がある特定の閉塞区間から次閉塞区間へ走行する
   際に、鵠；気車が駅に停車していることの検出信号およ
   び給電切換指令信号の双方の信号を車上制御器が入力し
   た時に、車上制御器より情報伝送装置を介して当該閉塞
   区間および次閉塞区間の各変電所の制御器へ変電所給電
   切換要求指令信号を送出し、次に前記変電所給電切換要
   求指令信号を受信した各変電所の制御器のうち当該閉塞
   区間の変電所の制御器から車上制御器への送信を断し、
   かつ変電所給電切換が完了した時に情報伝送装置を介し
   て次閉塞区間の変電所の番号信号を車上制御器へ送出し
   、当該番号を表示器に表示して運転指令により電気車の
   走行を開始することを特徴とする電気車の走行制御方法
   。
2. （２）　　給電切換指令信号としては、駅で客扱いを行
   なうためのドアスイッチの開信号、または客扱いのため
   のドア開を行なわず給電切換を行なうための変電所切換
   スイッチの操作信号を用いるようにした特許請求の範囲
   第（１）項記載の電気車の走行制御方法。
3. （３）　　電気車が走行する軌道に沿って電車線を布設
   し、かつ前記電車線を閉塞区間毎に区分して該閉塞区間
   毎に変電所を設け、運転指令により軌道上の電気車に対
   し当該閉塞区間の電車線に接続されている変電所から電
   車線を介して給電を行ない走行制御する方法において、
   前記電気車がある特定の閉塞区間から次閉塞区間へ走行
   する際に、電気車が駅に停車していることの検出信号お
   よび給電切換指令信号の双方の信号を車上制御器が入力
   した時に、車上制御器より情報伝送装置を介して当該閉
   塞区間および次閉塞区間の各変電所の制御器へ変電所給
   電切換要求指令信号を送出し、次に前記変電所給電切換
   安来指令信号を受信した各変電所の制御器のうち当該閉
   塞区間の変電所の制御器から車上制御器への送信を断し
   、かつ変電所給電切換が完了した時に情報伝送装置を介
   して次閉塞区間の変電所の番号信号を車上制御器へ送出
   し、当該番号を衣示器に表示して運転指令により電気車
   の走行を開始させ、しかる後電気車が当該閉塞区間から
   次閉塞区間へ走行したことを車上送信機から発するキャ
   リア信号を情報伝送装置を介して次閉塞区間の地上受信
   機にて受信し、当該地上受信機により前記キャリア信号
   を受信しなくなったことを次閉塞区間の変電所の制御器
   が検出した時に、当該閉塞区間の変電所の給電を復旧さ
   せて次閉塞区間の変電所の制御器から当該閉塞区間の地
   上送信機への送信を断しかつ当該閉塞区間の変電所の制
   御器へ送信を復旧する旨の信号を送出するようにしたこ
   とを特徴とする電気車の走行制御方法。
4. （４）給電切換指令信号としては、駅で客扱いを行乞う
   ためのドアスイッチの開信号、または客扱いのためのド
   ア開を行乞わず給電切換を行がう、ための変電所切換ス
   イッチの操作信号を用いるようにした特許請求の範囲第
   （３）項記載の電気車の走行制御方法。