JPWO2012176295A1 - 列車情報管理装置および列車情報管理方法 - Google Patents

Abstract

列車が停車した際に、架線に設けられたエアセクションの位置を含む行路情報に、車上で計測されたキロ程を照合することによって、パンタグラフ７がエアセクション内に存在すると判断し、かつ、パンタグラフ７から出力された昇降状態情報に基づいてパンタグラフ７が上がった状態であることを検知した場合、パンタグラフ下げ信号ＤＩ−２を列車制御情報として出力する中央装置１０を備えた制御指令信号としての列車制御情報を管理する列車情報管理装置。

Description

本発明は、列車情報管理装置および列車情報管理方法に関するものである。

鉄道の架線には空気を絶縁体として変電所間で異なる電力系統を絶縁するエアセクションと呼ばれる設備が設けられており、列車は、このエアセクションによって架線からの電力の供給を受けて走行を維持することができる。ここで、エアセクションに設けられた二本の架線は、公称電圧が同じであっても実際には多少の電位差が生じている。そのため、何らかの事情（ダイヤが乱れた、非常ブレーキが作動した、あるいは路線上に何らかの異常が発生した等）によってエアセクション内に列車が停車し、かつ、パンタグラフを上げた状態で走行を再開した場合、二本の架線間に大電流が流れることによってパンタグラフの損傷、架線溶断、あるいは変電所停止など引き起こして、運行ダイヤの乱れを招く可能性がある。

エアセクション内に列車が停車した場合の措置としては運転士によるパンタグラフ下げ操作などがあるが、運転士の判断遅れや熟練不足などによって、パンタグラフ下げ操作を忘れる場合や、判断誤りによってパンタグラフ下げ操作後に再びパンタグラフ上げ操作を行ってしまう虞がある。このような問題を解決するため、従来の列車では、列車が駅のホーム以外の場所で停車した際、運転台に設けられているスピーカや表示器へ列車がエアセクション内に停車しているか否かの確認を促すガイダンスを流すなどの措置がとられていた。

ただし、運転台には様々な列車情報が通知されるため、運転士はこれらの情報によって冷静な判断を欠く可能性があると共に、スピーカや表示器にガイダンスが通知されているにも係わらず誤ってパンタグラフ上げ操作を行い、列車を再び走行させてしまう虞もある。このような背景により、近年では、エアセクション内に列車が停車した場合に運転士を支援する装置が求められている。

例えば、下記特許文献１に代表される従来技術は、列車がエアセクション内に停車したときにパンタグラフの位置を地上設備側で検出するように構成されている。従って、地上設備側で検出されたパンタグラフの位置情報を車上設備に送信するように構成すれば、列車が停車した際に停車位置がエアセクション内であるか否かを運転士に通知することが可能である。

特開２００７−２６１４０１号公報

しかしながら、上記特許文献１に代表される従来技術は、地上装置を用いているため多大なコストを要するだけでなく、運転士が誤ってパンタグラフ上げ操作を行った場合の対策は考慮されていないため誤ってパンタグラフ上げ操作が行われた場合の対策が考慮されていないという課題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、列車がエアセクション内に停車した場合における被害を抑制可能な列車情報管理装置および列車情報管理方法を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、列車編成を構成する複数の車両に搭載された機器に対する制御指令信号としての列車制御情報を管理する列車情報中央装置を備えた列車情報管理装置であって、前記列車情報中央装置は、前記列車が停車した際に、架線に設けられたエアセクションの位置を含む行路情報に、車上で計測されたキロ程を照合することによって、少なくとも１つのパンタグラフが前記エアセクション内に存在すると判断し、かつ、前記パンタグラフから出力された昇降状態情報に基づいて前記パンタグラフが上がった状態であることを検知した場合、パンタグラフ下げ信号を列車制御情報として出力することを特徴とする。

この発明によれば、列車が停車した際にパンタグラフがエアセクション内に存在するか否かを判断すると共にパンタグラフが上がった状態であることを検知した場合、パンタグラフの動作を制御するようにしたので、列車がエアセクション内に停車した場合における被害を抑制することができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態にかかる列車情報管理装置を搭載した列車編成を模式的に示した図である。 図２は、列車情報管理装置の第１の動作例を示すフロー図である。 図３は、列車情報管理装置の第２の動作例を示すフロー図である。 図４は、列車情報管理装置の第３の動作例を示すフロー図である。 図５は、列車情報管理装置の第４の動作例を示すフロー図である。 図６は、一部のパンタグラフのみがエアセクション内に存在する場合における演算処理部の第１の動作を説明するための図である。 図７は、一部のパンタグラフのみがエアセクション内に存在する場合における演算処理部の第２の動作を説明するための図である。

以下に、本発明にかかる列車情報管理装置および列車情報管理方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態にかかる列車情報管理装置を搭載した列車編成を模式的に示した図である。図１には、列車編成を構成する例えば６台の車両が示されており、先頭車両１は運転台５を有する車両であり、車両２および車両３は、先頭車両１から順に連結された中間車両である。各車両間には基幹伝送路２１と引き通し線２３とが配設されている。引き通し線２３は、編成における例えば保安上の制御に関連した指令情報（ブレーキ指令やパンタグラフ上げ下げ指令など）を伝送するための信号線である。

先頭車両１には、列車情報管理装置を構成する中央装置１０が搭載されている。中央装置１０は、基幹伝送路２１および車両内伝送路２２に接続されると共に演算処理部（情報処理部）１０ａを有し、ＣＰＵおよびメモリ等を備えて列車情報管理装置の機能を実現するソフトウェアに従って動作する。

また、先頭車両１には、車両内伝送路２２に接続されたマスターコントローラ（主幹制御器）２０および運転台Ｉ／Ｆユニット３０が搭載される。マスターコントローラ２０は、ノッチ情報や進行方向等の運転に必要な制御入力情報を中央装置１０へ送信する。運転台Ｉ／Ｆユニット３０は、例えば、運転台５に設けられたパンタグラフ操作スイッチ（図示せず）が操作されたときに、このパンタグラフ操作スイッチからの操作信号６に基づいて演算処理部１０ａで生成されたパンタグラフ上げ信号ＤＩ−１、またはパンタグラフ下げ信号ＤＩ−２を取り込み、パンタグラフ上げ指令ＤＯ−１またはパンタグラフ下げ指令ＤＯ−２を出力する。

車両２および車両３には、各々基幹伝送路２１に接続され、列車情報管理装置を構成する端末装置１２、１３や、車両内伝送路２２を介して端末装置１２、１３に接続された機器４０、４１が搭載されている。機器４０、４１は、例えばＶＶＶＦインバータ（可変電圧可変周波数インバータ）、ブレーキ制御装置、空調装置、ＳＩＶ（静止形インバータ）などである。また、所定の車両（例えば車両２）には、パンタグラフ７が設置されると共に、このパンタグラフ７を介して架線（図示せず）から供給される電力で駆動する電動機（図示せず）が搭載されている。パンタグラフ７は、パンタグラフ駆動回路５０によって制御され、パンタグラフ駆動回路５０は、運転台Ｉ／Ｆユニット３０からのパンタグラフ上げ指令ＤＯ−１またはパンタグラフ下げ指令ＤＯ−２に連動してパンタグラフ７の上げ下げ動作を行う。

列車情報管理装置は、列車運行情報、列車位置情報、力行指令、ブレーキ指令、ドア開閉指令等の、列車全体の制御にかかわる列車制御情報や、機器の動作状態情報等の各種の列車情報を管理する。中央装置１０および端末装置１２、１３は、相互に連携して動作し、それぞれに接続された機器の情報を収集し、この情報を基幹伝送路２１を介して共有する。

なお、図１は、伝送路の接続を模式的に示したものであり、接続の態様を限定するものではない。例えば、中央装置１０とマスターコントローラ２０との接続に関して、先頭車両１内に設けたハブ（図示せず）を介在させて双方を接続することができる。同様に、中央装置１０と運転台Ｉ／Ｆユニット３０との接続に関して、先頭車両１内に設けたハブ（図示せず）を介在させて接続することもできる。同様に、端末装置１２、１３と機器４０、４１との接続に関して、車両２、３内に設けたハブ（図示せず）を介在させて接続することもできる。また、機器４０、４１は、各車両に搭載された機器を総括的に示したものであり、実際の車両の構成に応じてその個数および機種が決まる。従って、図１に示される機器の個数も例示に過ぎない。また、図１に示される車両台数およびパンタグラフ数も図示例に限定されない。

以下、列車情報管理装置の動作を説明する。

制御入力情報は、車両内伝送路２２を経由して中央装置１０に送信され、中央装置１０内の演算処理部１０ａは、制御入力情報に基づいて列車制御情報を生成する。この列車制御情報は、例えばＶＶＶＦインバータへの力行トルクの配分などの関する情報（例えば力行ノッチ情報）であり、基幹伝送路２１を介して端末装置１２、１３へ送信される。列車制御情報を受信した端末装置１２、１３は、列車制御情報を各機器４０、４１へ、例えばブロードキャスト送信する。また、端末装置１２、１３は、各機器４０、４１からの動作状態情報データを収集し、これらのデータを定期的に中央装置１０に対して送信する。

パンタグラフ操作スイッチ（図示せず）からの操作信号６がパンタグラフ上げ操作信号である場合、演算処理部１０ａは、パンタグラフ上げ信号ＤＩ−１を生成して車両内伝送路２２に出力する。パンタグラフ上げ信号ＤＩ−１を受信した運転台Ｉ／Ｆユニット３０は、引き通し線２３にパンタグラフ上げ指令ＤＯ−１を出力する。パンタグラフ駆動回路５０は、引き通し線２３を介してパンタグラフ上げ指令ＤＯ−１を受信したとき、パンタグラフ７の伸縮機構を動作させることでパンタグラフ７を伸張状態にさせる。その結果、パンタグラフ７が架線に接触し、架線からの電力供給が可能となる。

パンタグラフ操作スイッチ（図示せず）からの操作信号６がパンタグラフ下げ操作信号である場合、演算処理部１０ａは、パンタグラフ下げ信号ＤＩ−２を生成して車両内伝送路２２に出力する。パンタグラフ下げ信号ＤＩ−２を受信した運転台Ｉ／Ｆユニット３０は、引き通し線２３にパンタグラフ下げ指令ＤＯ−２を出力する。パンタグラフ駆動回路５０は、引き通し線２３を介してパンタグラフ下げ指令ＤＯ−２を受信したとき、パンタグラフ７の伸縮機構を動作させることでパンタグラフ７を収縮させる。その結果、パンタグラフ７が架線と離反し、架線からの電力供給が断たれる。

次に、エアセクション内で列車が停車した場合における動作を具体的に説明する。

図２は、列車情報管理装置の第１の動作例を示すフロー図である。まず、演算処理部１０ａは、列車が停車した場合、車上で計測された各駅間のキロ程をエアセクションの位置を含む行路情報に照合することによって、列車の停車位置とパンタグラフ７の位置を把握する（位置判断ステップ：Ｓ１０）。そして、少なくとも１つのパンタグラフ７がエアセクション内に存在すると判断した場合（ステップＳ１０，Ｙｅｓ）、演算処理部１０ａは、基幹伝送路２１を通じてパンタグラフ７から送信された動作状態情報（昇降状態情報）に基づいて、パンタグラフ７が上がった状態であるか否かを検知する（パンタグラフ検知ステップ：Ｓ１１）。パンタグラフ７が上がった状態である場合（ステップＳ１１，Ｙｅｓ）、演算処理部１０ａは、パンタグラフ下げ信号ＤＩ−２を生成して車両内伝送路２２に出力する（パンタグラフ下げ信号出力ステップ：ステップＳ１２）。このパンタグラフ下げ信号ＤＩ−２を受信した運転台Ｉ／Ｆユニット３０からはパンタグラフ下げ指令ＤＯ−２が出力され、パンタグラフ駆動回路５０にはパンタグラフ下げ指令ＤＯ−２が取り込まれる。その結果、パンタグラフ７が架線と離反する。このように、列車が停車した際にパンタグラフ７がエアセクション内に存在するか否かを判断すると共にパンタグラフ７が上がった状態であることを検知して、パンタグラフ７の昇降動作を制御すれば、列車がエアセクション内に停車した場合における被害を抑制することができる。

なお、ステップＳ１０において、演算処理部１０ａは、パンタグラフ７がエアセクション内に存在していないと判断した場合（ステップＳ１０，Ｎｏ）、ステップＳ１１の処理を行うことなく動作を終了する。また、ステップＳ１１において、例えば列車がエアセクションに停車した直後にパンタグラフ下げ操作信号が出力されたことによってパンタグラフ７が下がった状態である場合（ステップＳ１１，Ｎｏ）、演算処理部１０ａは、ステップＳ１２の処理を行うことなく動作を終了する。

図３は、列車情報管理装置の第２の動作例を示すフロー図である。まず、演算処理部１０ａは、列車が停車した場合、車上で計測された各駅間のキロ程をエアセクションの位置を含む行路情報に照合することによって、列車の停車位置とパンタグラフ７の位置を把握する。そして、少なくとも１つのパンタグラフ７がエアセクション内に存在すると判断した場合（ステップＳ２０，Ｙｅｓ）、演算処理部１０ａは、基幹伝送路２１を通じてパンタグラフ７から送信された動作状態情報（昇降状態情報）に基づいて、パンタグラフ７が上がった状態であるか否かを検知する。パンタグラフ７が上がった状態である場合（ステップＳ２１，Ｙｅｓ）、演算処理部１０ａは、パンタグラフ下げ信号ＤＩ−２を生成して車両内伝送路２２に出力する（ステップＳ２２）。このパンタグラフ下げ信号ＤＩ−２を受信した運転台Ｉ／Ｆユニット３０からはパンタグラフ下げ指令ＤＯ−２が出力され、パンタグラフ駆動回路５０にはパンタグラフ下げ指令ＤＯ−２が取り込まれる。その結果、パンタグラフ７が架線と離反する。

ここで、パンタグラフ７と架線とが離反したにも係わらずパンタグラフ上げ操作が行われた場合、パンタグラフ操作スイッチからパンタグラフ上げ操作信号が出力される。演算処理部１０ａは、ステップＳ２２においてパンタグラフ下げ信号ＤＩ−２を出力した後に、パンタグラフ上げ操作信号を受信した場合（ステップＳ２３，Ｙｅｓ）、運転台５に設けられているスピーカおよび表示器（図示せず）の少なくとも一方に第１の所定の情報を出力する（第１の情報出力ステップ：ステップＳ２４）。第１の所定の情報は、音声情報や視覚化されたメッセージ情報などであり、例えば「エアセクション内に停車しているがパンタグラフ上げを実行してもよいか」、「エアセクション内に停車しているため１ノッチで徐行してください」、「指令室に運転再開の可否を確認したか」などである。このような情報を出力することにより、ノッチの誤操作などによって大きな値のノッチ情報が入力された場合、その旨が運転士に通知されるため、架線等への影響を抑制することができる。

そして、演算処理部１０ａは、第１の所定の情報を出力してからの所定時間が経過したときに、再びパンタグラフ上げ操作信号を受信した場合（ステップＳ２５，Ｙｅｓ）、パンタグラフ上げ信号ＤＩ−１を出力する（パンタグラフ上げ信号出力ステップ：ステップＳ２６）。その結果、パンタグラフ７が架線に接触し、架線からの電力供給が可能となる。例えば、エアセクションに停車中の列車の消費電力が少ない場合、極低速で列車を走行させることによって架線等に影響を与えることなく列車をエアセクション外に移動可能な場合もある。ステップＳ２５およびＳ２６の動作は、運転士によるこのような操作を行う場合に対応したものである。

なお、ステップＳ２０において、演算処理部１０ａは、パンタグラフ７がエアセクション内に存在していないと判断した場合（ステップＳ２０，Ｎｏ）、ステップＳ２１の処理を行うことなく動作を終了する。また、ステップＳ２１において、例えば列車がエアセクションに停車した直後にパンタグラフ下げ操作信号が出力されたことによってパンタグラフ７が下がった状態である場合（ステップＳ２１，Ｎｏ）、演算処理部１０ａは、ステップＳ２２の処理を行うことなく動作を終了する。また、ステップＳ２３において、パンタグラフ上げ操作信号を受信しない場合（ステップＳ２３，Ｎｏ）、演算処理部１０ａは、ステップＳ２４の処理を行うことなく動作を終了する。また、ステップＳ２５において、第１の所定の情報を出力してからの所定時間が経過したときにパンタグラフ上げ操作信号を受信しなかった場合（ステップＳ２５，Ｎｏ）、演算処理部１０ａは、ステップＳ２６の処理を行うことなく動作を終了する。

図４は、列車情報管理装置の第３の動作例を示すフロー図である。まず、演算処理部１０ａは、列車が停車した場合、車上で計測された各駅間のキロ程をエアセクションの位置を含む行路情報に照合することによって、列車の停車位置とパンタグラフ７の位置を把握する。そして、少なくとも１つのパンタグラフ７がエアセクション内に存在すると判断した場合（ステップＳ３０，Ｙｅｓ）、演算処理部１０ａは、基幹伝送路２１を通じてパンタグラフ７から送信された動作状態情報（昇降状態情報）に基づいて、パンタグラフ７が上がった状態であるか否かを検知する。パンタグラフ７が上がった状態である場合（ステップＳ３１，Ｙｅｓ）、演算処理部１０ａは、パンタグラフ下げ信号ＤＩ−２を生成して車両内伝送路２２に出力する（ステップＳ３２）。このパンタグラフ下げ信号ＤＩ−２を受信した運転台Ｉ／Ｆユニット３０からはパンタグラフ下げ指令ＤＯ−２が出力され、パンタグラフ駆動回路５０には、パンタグラフ下げ指令ＤＯ−２が取り込まれる。その結果、パンタグラフ７が架線と離反する。

次に、パンタグラフ７と架線とが離反したにも係わらずパンタグラフ上げ操作が行われた場合、パンタグラフ操作スイッチからパンタグラフ上げ操作信号が出力される。演算処理部１０ａは、ステップＳ３２においてパンタグラフ下げ信号ＤＩ−２を出力した後に、パンタグラフ上げ操作信号を受信した場合（ステップＳ３３，Ｙｅｓ）、運転台５に設けられているスピーカおよび表示器（図示せず）の少なくとも一方に第１の所定の情報を出力する（ステップＳ３４）。そして、演算処理部１０ａは、第１の所定の情報を出力してからの所定時間が経過したときに、再びパンタグラフ上げ操作信号を受信した場合（ステップＳ３５，Ｙｅｓ）、パンタグラフ上げ信号ＤＩ−１を出力する（ステップＳ３６）。

次に、マスターコントローラ２０から、最小の第１のノッチ情報よりも大きい第２のノッチ情報が出力された場合（ステップＳ３７，Ｙｅｓ）、演算処理部１０ａは、第２のノッチ情報を第１のノッチ情報に変換する（ノッチ情報変換ステップ：ステップＳ３８）。第１のノッチ情報は、停車している列車がエアセクションを抜け出すために必要最低限のノッチ（例えば１ノッチ）であり、第２のノッチ情報は例えば２ノッチ以上である。この処理によって、列車をエアセクション外に移動させる際に、ノッチの誤操作などによって大きな値のノッチ情報が入力された場合でも過大な電流が架線に流れることが抑制され、架線等への影響を抑制することができる。

そして、演算処理部１０ａは、運転台５に設けられているスピーカおよび表示器（図示せず）の少なくとも一方に第２の所定の情報を出力する（第２の情報出力ステップ：ステップＳ３９）。第２の所定の情報は、音声情報や視覚化されたメッセージ情報などであり、例えば「第１のノッチ情報で運行中である」などである。このような情報を出力することにより、２ノッチを超える操作が行われている場合でも、列車が加速しないことに対して運転士は冷静にノッチ操作を行うことが可能となる。

なお、ステップＳ３０において、演算処理部１０ａは、パンタグラフ７がエアセクション内に存在していないと判断した場合（ステップＳ３０，Ｎｏ）、ステップＳ３１の処理を行うことなく動作を終了する。また、ステップＳ３１において、例えば列車がエアセクションに停車した直後にパンタグラフ下げ操作信号が出力されたことによってパンタグラフ７が下がった状態である場合（ステップＳ３１，Ｎｏ）、演算処理部１０ａは、ステップＳ３２の処理を行うことなく動作を終了する。また、ステップＳ３３において、パンタグラフ上げ操作信号を受信しない場合（ステップＳ３３，Ｎｏ）、演算処理部１０ａは、ステップＳ３４の処理を行うことなく動作を終了する。また、ステップＳ３５において、第１の所定の情報を出力してからの所定時間が経過したときに、パンタグラフ上げ操作信号を受信しなかった場合（ステップＳ３５，Ｎｏ）、演算処理部１０ａは、ステップＳ３６の処理を行うことなく動作を終了する。また、ステップＳ３７において、第２のノッチ情報がマスターコントローラ２０より出力されていない場合（ステップＳ３７，Ｎｏ）、演算処理部１０ａは、ステップＳ３９の処理を行う。

なお、図４に示される動作例は、パンタグラフ下げ信号を出力した後に（ステップＳ３２）、パンタグラフ上げ操作信号を受信し（ステップＳ３３）、第１の所定の情報を出力して（ステップＳ３４）、再びパンタグラフ上げ操作信号を受信した場合（ステップＳ３５，Ｙｅｓ）にパンタグラフ上げ信号ＤＩ−１を出力する（ステップＳ３６）というものであるが、ステップＳ３３の動作の後にステップＳ３７の動作を行うように構成してもよい。例えば、演算処理部１０ａは、パンタグラフ下げ信号を出力した後に（ステップＳ３２）、パンタグラフ上げ操作信号を受信し（ステップＳ３３）、かつ、第１のノッチ情報よりも大きい第２のノッチ情報がマスターコントローラ２０から出力された場合（ステップＳ３７，Ｙｅｓ）、第２のノッチ情報を第１のノッチ情報に変換する（ステップＳ３８）。このように構成すれば、ステップＳ３４の動作を省くことできるため即座に列車を移動させることが可能である。また、ステップＳ３８の動作の後にステップＳ３９の動作を組み込むことも可能である。

図５は、列車情報管理装置の第４の動作例を示すフロー図である。まず、演算処理部１０ａは、列車が停車した場合、車上で計測された各駅間のキロ程をエアセクションの位置を含む行路情報に照合することによって、列車の停車位置とパンタグラフ７の位置を把握する。そして、少なくとも１つのパンタグラフ７がエアセクション内に存在すると判断した場合（ステップＳ４０，Ｙｅｓ）、演算処理部１０ａは、基幹伝送路２１を通じてパンタグラフ７から送信された動作状態情報（昇降状態情報）に基づいて、パンタグラフ７が上がった状態であるか否かを検知する。パンタグラフ７が上がった状態である場合（ステップＳ４１，Ｙｅｓ）、演算処理部１０ａは、パンタグラフ下げ信号ＤＩ−２を生成して車両内伝送路２２に出力する（ステップＳ４２）。このパンタグラフ下げ信号ＤＩ−２を受信した運転台Ｉ／Ｆユニット３０からはパンタグラフ下げ指令ＤＯ−２が出力され、パンタグラフ駆動回路５０にはパンタグラフ下げ指令ＤＯ−２が取り込まれる。その結果、パンタグラフ７が架線と離反する。

次に、パンタグラフ７と架線とが離反したにも係わらずパンタグラフ上げ操作が行われた場合、パンタグラフ操作スイッチからパンタグラフ上げ操作信号が出力される。演算処理部１０ａは、ステップＳ４２においてパンタグラフ下げ信号ＤＩ−２を出力した後に、パンタグラフ上げ操作信号を受信した場合（ステップＳ４３，Ｙｅｓ）、運転台５に設けられているスピーカおよび表示器（図示せず）の少なくとも一方に第１の所定の情報を出力する（ステップＳ４４）。そして、演算処理部１０ａは、第１の所定の情報を出力してからの所定時間が経過したときに、再びパンタグラフ上げ操作信号を受信した場合（ステップＳ４５，Ｙｅｓ）、パンタグラフ上げ信号ＤＩ−１を出力する（ステップＳ４６）。次に、マスターコントローラ２０から、最小の第１のノッチ情報よりも大きい第２のノッチ情報が出力された場合（ステップＳ４７，Ｙｅｓ）、演算処理部１０ａは、第２のノッチ情報を第１のノッチ情報に変換する（ステップＳ４８）。そして、演算処理部１０ａは、運転台５に設けられているスピーカおよび表示器（図示せず）の少なくとも一方に第２の所定の情報を出力する（ステップＳ４９）。第２の所定の情報は、音声情報や視覚化されたメッセージ情報などであり、例えば「第１のノッチ情報で運行中である」などである。

ここで、全てのパンタグラフ７がエアセクションの外に抜け出したときに、第２のノッチ情報で即座に列車を加速させることができれば運行ダイヤの乱れを最小限に抑えることが可能である。だたし、ステップＳ４８においてエアセクション内の列車速度は制限されていたため、全てのパンタグラフ７がエアセクション外に抜け出したと同時に、第１のノッチ情報（例えば１ノッチ）から第２のノッチ情報（例えば４ノッチ）に切替えられた場合、大きな変速ショックを伴うため列車の乗り心地悪化を招く可能性がある。そこで、演算処理部１０ａは、例えば、全てのパンタグラフ７がエアセクションを抜け出した場合（ステップＳ５０，Ｙｅｓ）、ノッチ情報を所定時間毎に段階的に上昇させるという処理を行う（ノッチ調整ステップ：ステップＳ５１）。このような処理によって、全てのパンタグラフ７がエアセクション外に抜け出したときのノッチが例えば４ノッチである場合でも、ノッチ情報は、例えば１ノッチから段階的に上昇して４ノッチに到達するため、ノッチ情報を段階的に上昇させない場合に比して、列車の乗り心地悪化を抑制可能である。

なお、ステップＳ４０において、演算処理部１０ａは、パンタグラフ７がエアセクション内に存在していないと判断した場合（ステップＳ４０，Ｎｏ）、ステップＳ４１の処理を行うことなく動作を終了する。また、ステップＳ４１において、例えば列車がエアセクションに停車した直後にパンタグラフ下げ操作信号が出力されたことによってパンタグラフ７が下がった状態である場合（ステップＳ４１，Ｎｏ）、演算処理部１０ａは、ステップＳ４２の処理を行うことなく動作を終了する。また、ステップＳ４３において、パンタグラフ上げ操作信号を受信しない場合（ステップＳ４３，Ｎｏ）、演算処理部１０ａは、ステップＳ４４の処理を行うことなく動作を終了する。また、ステップＳ４５において、第１の所定の情報を出力してからの所定時間が経過したときに、パンタグラフ上げ操作信号を受信しなかった場合（ステップＳ４５，Ｎｏ）、演算処理部１０ａは、ステップＳ４６の処理を行うことなく動作を終了する。また、ステップＳ４７において、第２のノッチ情報がマスターコントローラ２０より出力されていない場合（ステップＳ４７，Ｎｏ）、演算処理部１０ａは、ステップＳ４９の処理を行う。また、ステップＳ５０において、全てのパンタグラフ７がエアセクションを抜け出していない場合（ステップＳ５０，Ｎｏ）、演算処理部１０ａは、ノッチを上昇させることなく維持する。

なお、演算処理部１０ａは、列車に搭載された複数のパンタグラフ７を個別に制御することも可能である。以下、その実施例を具体的に説明する

図６は、一部のパンタグラフのみがエアセクション内に存在する場合における演算処理部１０ａの第１の動作を説明するための図であり、図６には、進行方向側の車両２ａに搭載されたパンタグラフ７ａのみがエアセクション内に存在している状態が示されている。図７は、一部のパンタグラフのみがエアセクション内に存在する場合における演算処理部１０ａの第２の動作を説明するための図であり、図７には、進行方向の逆側の車両２ｂに搭載されたパンタグラフ７ｂのみがエアセクション内に存在している状態が示されている。

演算処理部１０ａは、エアセクションの位置を把握することによって、複数のパンタグラフ７の内、どのパンタグラフ７がエアセクション内に存在するか否かを判別することが可能である。

図６において、エアセクションの入口付近で列車が停車した場合（すなわち進行方向側のパンタグラフ７ａがエアセクション内に存在し、かつ、パンタグラフ７ａ以外のパンタグラフ７ｂがエアセクション外に存在する状態の場合）、演算処理部１０ａは、エアセクションの位置を把握することによってエアセクション内に存在するパンタグラフ７を特定し、例えばパンタグラフ７ａを下げ、かつ、パンタグラフ７ｂを上げたままにする。このようにパンタグラフ７ａ、７ｂを制御することによって、エアセクションの前方で発生した事故などによって列車が進行方向側に進むことができない場合でも、パンタグラフ７ｂから電力を得ることができるため、例えば車両内の空調の運転を継続することが可能である。また、パンタグラフ７ｂから電力の供給を受けることで進行方向と逆側に列車を移動させることができるため、エアセクション外に列車を移動させることによって、パンタグラフ７ａからも電力の供給を受けることができると共に、架線４等へ影響を与える虞がなくなる。

図７において、エアセクションの出口付近で列車が停車した場合（すなわち進行方向側のパンタグラフ７ａがエアセクション外に存在し、かつ、パンタグラフ７ａ以外のパンタグラフ７ｂがエアセクション内に存在する状態の場合）、演算処理部１０ａは、エアセクションの位置を把握することによってエアセクション内に存在するパンタグラフ７を特定し、例えば、パンタグラフ７ａを上げ、かつ、パンタグラフ７ｂを下げる。このようにパンタグラフ７ａおよびパンタグラフ７ｂを制御することによって、エアセクションの前方で発生した事故などによって列車が進行方向側に進むことができない場合でも、例えば車両内の空調の運転を継続することができると共に、運行を開始する場合にはパンタグラフ７ａから電力の供給を受けることで即座に運行を開始することが可能である。なお、図６および図７に示される車両台数およびパンタグラフ数は、図示例に限定されない。

なお、図６、７において説明した演算処理部１０ａの動作は、例えば、図２に示された判断フローの内、ステップＳ１０（位置判断ステップ）の中にパンタグラフ制御ステップとして含まれる。例えば、列車が停車した際に、一部のパンタグラフ７ａがエアセクション内に存在する場合、パンタグラフ制御ステップでは、このパンタグラフ７ａに対してはパンタグラフ下げ信号ＤＩ−２を出力し、エアセクション外に存在するパンタグラフ７ｂに対してはパンタグラフ下げ信号ＤＩ−２を出力しないという制御が行われる。また、列車が停車した際、一部のパンタグラフ７ｂがエアセクション内に存在する場合、パンタグラフ制御ステップでは、このパンタグラフ７ｂに対してはパンタグラフ下げ信号ＤＩ−２を出力し、エアセクション外に存在するパンタグラフ７ａに対してはパンタグラフ下げ信号ＤＩ−２を出力しないという制御が行われる。

以上に説明したように、本実施の形態にかかる列車情報管理装置は、列車が停車した際に、架線に設けられたエアセクションの位置を含む行路情報に、車上で計測されたキロ程を照合することによって、少なくとも１つのパンタグラフ７がエアセクション内に存在すると判断し（ステップＳ１０）、かつ、パンタグラフ７から出力された昇降状態情報に基づいてパンタグラフ７が上がった状態であることを検知した場合（ステップＳ１１）、パンタグラフ下げ信号ＤＩ−２を列車制御情報として出力する（ステップＳ１２）ようにしたので、列車がエアセクション内に停車した際、地上装置からの情報を用いずに、車上の情報のみでパンタグラフ７を自動的に下げることが可能となる。その結果、列車がエアセクション内に停車した場合における被害を抑制することができると共に、従来技術で発生したような地上装置等の構築に伴うコストを抑制可能である。

また、本実施の形態にかかる列車情報管理装置は、パンタグラフ下げ信号ＤＩ−２を出力した後に（ステップＳ２２）パンタグラフ操作スイッチからのパンタグラフ上げ操作信号を受信した場合（ステップＳ２３）、運転台５に設けられているスピーカおよび表示器の少なくとも一方に第１の所定の情報を出力するようにしたので、ノッチの誤操作などによって大きな値のノッチ情報が入力された場合でも、その旨が運転士に通知されるため架線等への影響を抑制することが可能である。

また、本実施の形態にかかる列車情報管理装置は、第１の所定の情報を出力してからの所定時間が経過したときに、再び前記パンタグラフ上げ操作信号を受信した場合（ステップＳ２５）、パンタグラフ上げ信号ＤＩ−１を列車制御情報として出力する（ステップＳ２６）ようにしたので、極低速であれば列車を移動させることが可能な状況においてノッチ操作によって列車を進行させることが可能である。

また、本実施の形態にかかる列車情報管理装置は、パンタグラフ下げ信号ＤＩ−２を出力した後にパンタグラフ操作スイッチからのパンタグラフ上げ操作信号を受信し、かつ、第１のノッチ情報よりも大きい第２のノッチ情報がマスターコントローラ２０から出力された場合（ステップＳ３７）、第２のノッチ情報を第１のノッチ情報に変換する（ステップＳ３８）ようにしたので、ノッチの誤操作などによって大きな値のノッチ情報が入力された場合でも過大な電流が架線に流れることが抑制される。

また、本実施の形態にかかる列車情報管理装置は、第２のノッチ情報を第１のノッチ情報に変換した後に（ステップＳ３８）、運転台５に設けられているスピーカおよび表示器の少なくとも一方に第２の所定の情報を出力する（ステップＳ３９）ようにしたので、２ノッチを超える操作が行われている場合でも、列車が加速しないことに対して運転士は冷静にノッチ操作を行うことができる。

また、本実施の形態にかかる列車情報管理装置は、第２のノッチ情報を第１のノッチ情報に変換した後に（ステップＳ４８）、全てのパンタグラフ７がエアセクションを抜け出した場合（ステップＳ５０）、ノッチ情報を所定時間毎に段階的に上昇させる（ステップＳ５１）ようにしたので、全てのパンタグラフ７がエアセクション外に抜け出したときのノッチが大きな値である場合でも列車の乗り心地悪化を抑制可能である。

また、本実施の形態にかかる列車情報管理装置は、列車が停車した際に、一部のパンタグラフ７ａ（７ｂ）がエアセクション内に存在する場合、エアセクション内に存在するパンタグラフ７ａ（７ｂ）に対してはパンタグラフ下げ信号ＤＩ−２を出力し、エアセクション外に存在するパンタグラフ７ｂ（７ａ）に対してはパンタグラフ下げ信号ＤＩ−２を出力しないようにしたので、列車が進行方向側に進むことができない場合でも車両内の空調の運転を継続することできると共に、エアセクション外に列車を移動させることが可能である。

なお、第１のノッチ情報は、１ノッチに限定されるものではなく、架線等に影響を与えることなくエアセクションに停車中の列車を移動可能なノッチであればよい。また、本実施の形態にかかる列車情報管理装置は、列車内の電力消費量（例えば、空調の可動状況やブレーキ制御装置のコンプレッサの稼働状態など）が多い場合、電力消費量の値が所定値より高いか否かを判別して第１のノッチ情報が入力された場合でもＶＶＶＦへの制御指令信号を０ノッチ相当とするように構成してもよい。このように構成すれば、列車をエアセクションから抜け出す際の被害をより一層低減することが可能である。

なお、本実施の形態にかかる列車情報管理装置は、本発明の内容の一例を示すものであり、更なる別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能であることは無論である。

以上のように、本発明は、列車情報管理装置に適用可能であり、特に、列車がエアセクション内に停車した場合における被害を抑制可能な発明として有用である。

１ 先頭車両
２、２ａ、２ｂ、３ 車両
４ 架線
５ 運転台
６ 操作信号
７、７ａ、７ｂ パンタグラフ
１０ 中央装置
１０ａ 演算処理部（情報処理部）
１２、１３ 端末装置
２０ マスターコントローラ
２１ 基幹伝送路
２２ 車両内伝送路
２３ 引き通し線
３０ 運転台Ｉ／Ｆユニット
４０、４１ 機器
５０ パンタグラフ駆動回路
ＤＩ−１ パンタグラフ上げ信号
ＤＩ−２ パンタグラフ下げ信号
ＤＯ−１ パンタグラフ上げ指令
ＤＯ−２ パンタグラフ下げ指令

Claims (14)

1. 列車編成を構成する複数の車両に搭載された機器に対する制御指令信号としての列車制御情報を管理する列車情報中央装置を備えた列車情報管理装置であって、
   前記列車情報中央装置は、前記列車が停車した際に、架線に設けられたエアセクションの位置を含む行路情報に、車上で計測されたキロ程を照合することによって、少なくとも１台のパンタグラフが前記エアセクション内に存在すると判断し、かつ、前記パンタグラフから出力された昇降状態情報に基づいて前記パンタグラフが上がった状態であることを検知した場合、パンタグラフ下げ信号を列車制御情報として出力する情報処理部を有することを特徴とする列車情報管理装置。
2. 前記情報処理部は、前記パンタグラフ下げ信号を出力した後にパンタグラフ操作スイッチからのパンタグラフ上げ操作信号を受信した場合、運転台に設けられているスピーカおよび表示器の少なくとも一方に第１の情報を出力することを特徴とする請求項１に記載の列車情報管理装置。
3. 前記情報処理部は、前記第１の情報を出力してからの所定時間が経過したときに、再び前記パンタグラフ上げ操作信号を受信した場合、パンタグラフ上げ信号を列車制御情報として出力することを特徴とする請求項２に記載の列車情報管理装置。
4. 車両には、力行ノッチ情報を出力する主幹制御器が搭載され、
   前記情報処理部は、前記パンタグラフ下げ信号を出力した後にパンタグラフ操作スイッチからのパンタグラフ上げ操作信号を受信し、かつ、最小の第１の力行ノッチ情報よりも大きい第２の力行ノッチ情報が前記主幹制御器から出力された場合、前記第２の力行ノッチ情報を前記第１の力行ノッチ情報に変換することを特徴とする請求項１に記載の列車情報管理装置。
5. 前記情報処理部は、前記第２の力行ノッチ情報を前記第１の力行ノッチ情報に変換した後に、運転台に設けられているスピーカおよび表示器の少なくとも一方に第２の情報を出力することを特徴とする請求項４に記載の列車情報管理装置。
6. 前記情報処理部は、前記第２の力行ノッチ情報を前記第１の力行ノッチ情報に変換した後に、全てのパンタグラフが前記エアセクションを抜けだした場合、力行ノッチ情報を所定時間毎に段階的に上昇させることを特徴とする請求項４に記載の列車情報管理装置。
7. 前記情報処理部は、前記列車が停車した際に、一部のパンタグラフが前記エアセクション内に存在する場合、前記エアセクション内に存在するパンタグラフに対しては前記パンタグラフ下げ信号を出力し、前記エアセクション外に存在するパンタグラフに対しては前記パンタグラフ下げ信号を出力しないことを特徴とする請求項１に記載の列車情報管理装置。
8. 列車編成を構成する複数の車両に搭載された機器に対する制御指令信号としての列車制御情報を管理する列車情報中央装置に適用可能な列車情報管理方法であって、
   前記列車が停車した際に、架線に設けられたエアセクションの位置を含む行路情報に、車上で計測されたキロ程を照合することによって、少なくとも１台のパンタグラフが前記エアセクション内に存在するか否かを判断する位置判断ステップと、
   前記位置判断ステップにて前記パンタグラフが前記エアセクション内に存在すると判断した場合、前記パンタグラフから出力された昇降状態情報に基づいて前記パンタグラフが上がった状態であるか否かを検知するパンタグラフ検知ステップと、
   前記パンタグラフ検知ステップにて前記パンタグラフが上がった状態であることを検知した場合、パンタグラフ下げ信号を列車制御情報として出力するパンタグラフ下げ信号出力ステップと、
   を含むことを特徴とする列車情報管理方法。
9. 前記パンタグラフ下げ信号出力ステップの後には、パンタグラフ操作スイッチからのパンタグラフ上げ操作信号を受信した場合、運転台に設けられているスピーカおよび表示器の少なくとも一方に第１の情報を出力する第１の情報出力ステップが含まれることを特徴とする請求項８に記載の列車情報管理方法。
10. 前記第１の情報出力ステップの後には、前記第１の情報を出力してからの所定時間が経過したときに、再び前記パンタグラフ上げ操作信号を受信した場合、パンタグラフ上げ信号を列車制御情報として出力するパンタグラフ上げ信号出力ステップが含まれることを特徴とする請求項９に記載の列車情報管理方法。
11. 前記パンタグラフ下げ信号出力ステップの後には、パンタグラフ操作スイッチからのパンタグラフ上げ操作信号を受信し、かつ、最小の第１の力行ノッチ情報よりも大きい第２の力行ノッチ情報が出力された場合、前記第２の力行ノッチ情報を前記第１の力行ノッチ情報に変換するノッチ情報変換ステップが含まれることを特徴とする請求項８に記載の列車情報管理方法。
12. 前記ノッチ情報変換ステップの後には、運転台に設けられているスピーカおよび表示器の少なくとも一方に第２の情報を出力する第２の情報出力ステップが含まれることを特徴とする請求項１１に記載の列車情報管理方法。
13. 前記ノッチ情報変換ステップの後には、全てのパンタグラフが前記エアセクションを抜けだした場合、力行ノッチ情報を所定時間毎に段階的に上昇させるノッチ調整ステップが含まれることを特徴とする請求項１１に記載の列車情報管理方法。
14. 前記位置判断ステップには、前記列車が停車した際に、一部のパンタグラフが前記エアセクション内に存在する場合、前記エアセクション内に存在するパンタグラフに対しては前記パンタグラフ下げ信号を出力し、前記エアセクション外に存在するパンタグラフに対しては前記パンタグラフ下げ信号を出力しないパンタグラフ制御ステップが含まれることを特徴とする請求項８に記載の列車情報管理方法。

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