WO2013047425A1 - 列車制御システム - Google Patents

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control
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晃 栗田
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日本信号株式会社
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    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/10—Operations, e.g. scheduling or time tables
    • B61L27/16—Trackside optimisation of vehicle or train operation

Definitions

  • the present invention relates to a train control system, and more particularly, to a train control system that controls the train by detecting the position of the train using wireless ranging.
  • a train control system using a so-called wireless ranging method has been mounted on a train with a radio on board and wirelessly communicated with a plurality of radios installed along the track along which the train travels.
  • a network is formed and the train position is detected by measuring the radio propagation delay (time) between the onboard antenna of the onboard radio and the alongside antenna of the alongside radio, and train control is performed based on the detected train position.
  • a train control system using such a radio ranging method for example, an on-board radio mounted on a train traveling on a predetermined track and a terrestrial radio provided at a predetermined position on the ground
  • Radio train position detecting means for detecting the train position on the predetermined track based on the radio propagation time between, and the travel distance of the train on the predetermined track based on the output signal of the speed generator connected to the train axle
  • a travel distance calculation means for calculating the train distance
  • a temporary reference position setting means for setting the train position detected by the wireless train position detection means to a predetermined temporary reference position
  • a temporary reference position set by the temporary reference position setting means A technique is disclosed that includes train position detection calculation means for detecting a train position on a predetermined track based on the travel distance calculated by the travel distance calculation means (for example, patent documents) See 1.).
  • the railway line is usually divided into a plurality of control sections, and a lineside radio that is managed for each control section is set, and the ground radio that controls the lineside radio in each of these control sections is set.
  • the apparatus allocates communication resources such as communication time and frequency to all trains managed in the control section.
  • the number of trains to which communication resources can be allocated is limited within one control section. Therefore, when a train enters the control section beyond the number of manageable trains, communication resources cannot be allocated to the train, and the train cannot be controlled. There is a problem that stop control is performed by the security function.
  • control division when the control division is set between stations, in order not to exceed the number of trains that can be managed, it must be stopped before the control division, causing a drop in passenger service, for example, If the vehicle is stopped in the overhead air section, there is a problem that the overhead wire is damaged.
  • the present invention has been made in view of the above points, and can reliably control each train in a control section, and can prevent stop control by a security function and improve passenger service.
  • the object is to provide a train control system.
  • the train control system includes an onboard radio mounted on a train traveling on a predetermined track, A lineside radio installed at a predetermined position on the ground, A ground device that is installed for each control section set in the trajectory and is connected to the radio along the line belonging to the control section so as to be able to transmit and receive, With The ground device detects the position of the train in the control section based on the radio propagation time between the on-board radio and the wayside radio, and the number of manageable trains in its own control section. The ground equipment installed in the control section adjacent to the control section that reaches the number of manageable trains will travel toward that control section. When the train is stopped at the station, the train scheduled to pass through the boundary of the control section is inhibited from waiting at the station and not departing.
  • the invention according to claim 2 includes an on-board radio mounted on a train traveling on a predetermined track, A lineside radio installed at a predetermined position on the ground, A ground device that is installed for each control section set in the trajectory and is connected to the radio along the line belonging to the control section so as to be able to transmit and receive, With The ground device detects the position of the train in the control section based on the radio propagation time between the on-board radio and the wayside radio, and the number of manageable trains in its own control section. The ground equipment installed in the control section adjacent to the control section that reaches the number of manageable trains, the train is running toward the control section.
  • the remaining number of trains that can be managed in each control category is ascertained, a deceleration command is given to the train that runs toward the boundary of each control category, and the train is freed up. If this occurs, the deceleration command to the control category is canceled and the progress is permitted.
  • the invention according to claim 3 is an on-board radio mounted on a train traveling on a predetermined track, A lineside radio installed at a predetermined position on the ground, A ground device that is installed for each control section set in the trajectory and is connected to the radio along the line belonging to the control section so as to be able to transmit and receive, With The ground device detects the position of the train in the control section based on the radio propagation time between the on-board radio and the wayside radio, and the number of manageable trains in its own control section. The ground equipment installed in the control section adjacent to the control section that reaches the number of manageable trains, the train is running toward the control section. In this case, the train is controlled to stop while avoiding a non-stoppable area existing on the track.
  • the invention according to claim 4 includes an on-board radio mounted on a train traveling on a predetermined track, A lineside radio installed at a predetermined position on the ground, A ground device that is installed for each control section set in the trajectory and is connected to the radio along the line belonging to the control section so as to be able to transmit and receive, An operation management device connected to each ground device so as to be able to transmit and receive; With The ground device detects a train position in the control section based on a radio propagation time between the onboard radio and the alongside radio, When the operation management device determines that the number of manageable trains has been reached or is likely to be reached within the control category of the ground device, the train that is scheduled to travel toward the control category When the vehicle is stopped at a station, a train that is scheduled to pass through the boundary of the control section is inhibited from waiting at the station and starting.
  • the invention according to claim 5 is an on-board radio mounted on a train traveling on a predetermined track, A lineside radio installed at a predetermined position on the ground, Installed for each control section set in the trajectory, and a ground device connected to the lineside radio belonging to the control section; An operation management device connected to each ground device so as to be able to transmit and receive; With The ground device detects a train position in the control section based on a radio propagation time between the onboard radio and the alongside radio, When the operation management device determines that the number of manageable trains has been reached or is likely to be reached in the control category of the ground device, the train is running toward the control category Understands the remaining number of trains that can be managed in each control category, gives a deceleration command to the trains that run toward the boundaries of each control category, and advances them, creating a vacancy in the number of trains that can be managed in that control category. Then, it is characterized in that the deceleration command to the control section is canceled and the progress is permitted.
  • the invention according to claim 6 includes an on-board wireless device mounted on a train traveling on a predetermined track, A lineside radio installed at a predetermined position on the ground, Installed for each control section set in the trajectory, and a ground device connected to the lineside radio belonging to the control section; An operation management device connected to each ground device so as to be able to transmit and receive; With The ground device detects a train position in the control section based on a radio propagation time between the onboard radio and the alongside radio, When the operation management device determines that the number of manageable trains has been reached or is likely to reach within the control section of the ground device, the ground device installed in the control section When the train is running toward the control section, the train is stopped and controlled while avoiding the non-stoppable area existing on the track.
  • the number of trains traveling within the control section of the vehicle has reached or may reach the number of manageable trains
  • the number of trains that can be managed is increased by the ground device. If a train is scheduled to travel to a control section that has reached or is likely to be reached, the train that is scheduled to cross the boundary is deterred from waiting at the station and not starting. It is possible to surely prevent an uncontrollable train from entering the section, to reliably control each train in the control section, and to prevent stop control by the security function.
  • the ground device grasps the remaining number of trains that can be managed in each control category.
  • the train that travels toward the boundary of each control section is given a deceleration command to advance, it is possible to reliably prevent an uncontrollable train from entering the control section.
  • Each train can be reliably controlled, and stop control by a safety function can be prevented.
  • the train since the train is advanced by the deceleration command, the train does not stop in the middle of the track, and the passenger service can be improved.
  • the stop control is performed while avoiding the non-stoppable areas such as the overhead wire air section, the gradient section, and the railroad crossing, so that the overhead wire air section and the like can be reliably prevented from being damaged.
  • the operation management device when the number of trains traveling in the own control section has reached or is likely to reach the number of trains that can be managed, the operation management device can manage the number of trains that can be managed. If the train is going to the control section that has reached or may reach, the train that is going to cross the boundary is stopped at the station so as not to depart, It is possible to reliably prevent an uncontrollable train from entering the control section, and to reliably control each train in the control section, and to prevent stop control by the security function.
  • the remaining amount of trains that can be managed in each control section is determined by the operation management device. Since it is grasped and a deceleration command is given to the train that runs toward the boundary of each control section, it is prevented from entering an uncontrollable train in the control section, It is possible to reliably control each train in the station and to prevent stop control by a security function. In addition, since the train is advanced by the deceleration command, the train does not stop in the middle of the track, and the passenger service can be improved.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a train control system according to the present invention.
  • an on-board device 3 is mounted on a train 2 traveling on a predetermined track 1.
  • the on-board device 3 has an arithmetic processing unit (not shown) mainly configured by a CPU, and is configured to perform various controls such as speed control and braking control of the train 2.
  • the train 2 is equipped with an on-board radio device 4 connected to the on-board device 3.
  • a lineside radio 5 is installed. Further, as shown in FIG. 2, these alongside radios 5 are divided into a plurality of control sections formed along the track 1, and the alongside radios 5 belonging to a predetermined control section are divided into the control divisions. Information is transmitted to and received from the onboard radio 4 of the train 2 traveling inside.
  • a ground device 6 is installed for each of these control sections, and to each of the ground devices 6 are connected lineside radios 5 belonging to the control section in which the ground device 6 is installed.
  • Each ground device 6 is connected to each other, and each ground device 6 is configured to be able to transmit and receive information to and from each ground device 6.
  • an operation management device 7 that performs operation management along the train 2 is connected to each ground device 6.
  • the operation management device 7 sends the train 2 number information and timetable information to each ground device 6, and each ground device 6 communicates with the along-line radio device 5 and the on-board radio device 4. Is measured to calculate the distance between the lineside radio device 5 and the train 2 and to detect in which position in the current control section the train 2 with the corresponding number is present. Then, information on the speed limit and travelable distance based on the train position information is transmitted from the ground device 6 via the railroad line radio device 5 and the onboard radio device 4, and the onboard device 3 speeds according to the braking performance of the own train 2. A pattern is generated, and when the traveling speed exceeds the speed pattern, the brake device is controlled to decelerate so that the speed becomes equal to or less than the speed pattern.
  • the ground device 6 detects the positions of all trains in the installed control section, and assigns communication time, frequency, etc. to each train 2.
  • the number of trains 2 that can be managed by one ground device 6 is determined in advance. When the number of trains that can be managed is exceeded, communication is performed with respect to the train 2 of the excess part. The train 2 cannot be managed. Therefore, in this embodiment, when each ground device 6 determines that the number of manageable trains has been reached or is likely to reach the number of manageable trains within its own control category, The upper device 6 is configured to transmit that fact.
  • Each ground device 6 reaches the controllable number of trains, or when the train 2 is scheduled to travel toward a control section that may be reached, and the corresponding train 2 is stopped at the station 8 Is configured to prevent the train 2 scheduled to pass through the boundary of each control section from waiting at the station 8 and leaving it.
  • the ground device 6 grasps the remaining number of trains that can be managed in each control section, and issues a deceleration command to the train 2 traveling toward the boundary of each control section.
  • the deceleration command to the control section is canceled and the progress is permitted.
  • the ground device 6 can use an overhead air section, a gradient section, a railroad crossing, etc., which are predefined in the database of the operation management device 7. It is configured to perform stop control while avoiding the stop impossible area.
  • Each ground device 6 determines whether the number of trains traveling within its own control category has reached the number of manageable trains or the possibility of reaching the number of manageable trains (ST2). If it is determined that the number of possible trains has been reached or is likely to be reached (ST2: YES), the fact is transmitted to each ground device 6 (ST3). Then, each ground device 6 has reached the number of trains that can be managed, or the train 2 based on the number information and the diagram information of the train 2 sent from the operation management device 7 toward a control section that may reach the number of trains. Is scheduled to travel, it is determined whether or not the corresponding train 2 is stopped at the station 8 (ST4). If it is stopped at the station 8 (ST4: YES), the boundary of each control category is determined. The train 2 scheduled to pass is stopped at the station 8 so as not to depart (ST5).
  • the train 2 has not stopped at the station 8 after it has been determined that the number of trains that can be managed has been reached or that there is a possibility that it will be reached within its own control category. If the vehicle has already departed for the control section (ST4: NO), the ground device 6 grasps the remaining number of trains that can be managed in each control section, and moves toward the boundary of each control section. If there is a traveling train 2 (ST6: YES), if it does not stop in front of the control segment exceeding the number of manageable trains (ST7: NO), a deceleration command is given to the train 2 to proceed (ST8). .
  • train 2 has already traveled toward that control category. If it is unavoidable to stop and control the train 2 (ST7: YES), the ground device 6 avoids the overhead air section, the gradient section, and the railroad crossing previously defined in the database of the operation management device 7. To stop control (ST9).
  • the ground device 6 when the number of trains traveling within the own control section has reached or is likely to be managed, it can be managed by the ground device 6.
  • the train 2 scheduled to pass the boundary is restrained from waiting at the station 8 and not starting. Therefore, it is possible to reliably prevent the uncontrollable train 2 from entering the control section, and to control each train 2 in the control section reliably, and to prevent stop control by the security function. As a result, passenger service can be improved.
  • the ground device 6 grasps the remaining number of trains that can be managed in each control category, and the boundary of each control category The train 2 traveling toward the vehicle is given a deceleration command so as to proceed, so that it is possible to reliably prevent the uncontrollable train 2 from entering the control section and to ensure each train 2 in the control section. It is possible to prevent the stop control by the security function. In addition, since the train 2 is advanced by the deceleration command, the train 2 does not stop in the middle of the track 1 and the passenger service can be improved.
  • the operation management device 7 may acquire information from each ground device 6, and the operation management device 7 may perform such control.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made based on the gist of the present invention.

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Abstract

　制御区間内における各列車を確実に制御することができ、保安機能による停止制御などを防止して、旅客サービスの向上を図ることのできる列車制御システムを提供する。　地上装置６により、車上無線機４と沿線無線機５との間における無線の伝播時間に基づいて、制御区分内の列車位置を検知するとともに、自己の制御区分内において、管理可能列車台数に達したか、あるいは、達する可能性があると判断した場合には、管理可能列車台数に達する制御区分に隣接する制御区分に設置された地上装置６は、当該制御区分に向かって走行する予定の列車２が駅８に停車中の場合は、制御区分の境界を通過する予定の列車２を駅８で待機させて出発させないように抑止する。

Description

列車制御システム
　本発明は列車制御システムに係り、特に、無線測距を利用して列車の位置検出を行って列車の制御を行うようにした列車制御システムに関する。
　従来から、いわゆる無線測距方式を利用した列車制御システムは、列車に車上無線機を搭載し、その列車の走行する軌道の沿線に沿って設置された複数の沿線無線機との間で無線ネットワークを形成し、車上無線機の車上アンテナと沿線無線機の沿線アンテナとの無線伝搬遅延（時間）を計測して列車位置を検知し、その検知された列車位置に基づいて列車制御を行うようになっている。
　そして、このような無線測距方式を利用した列車制御システムとしては、従来から、例えば、所定の軌道を走行する列車に搭載された車上無線機および地上の所定位置に設けられた地上無線機間の無線の伝播時間に基づいてその所定の軌道における列車位置を検知する無線列車位置検知手段と、列車の車軸に接続された速度発電機の出力信号に基づいて所定の軌道における列車の走行距離を算出する走行距離算出手段と、無線列車位置検知手段で検知された列車位置を所定の仮基準位置に設定する仮基準位置設定手段と、その仮基準位置設定手段で設定された仮基準位置から走行距離算出手段で算出された走行距離に基づいて所定の軌道における列車位置を検知する列車位置検知算出手段とを備えた技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照。）。
特開２００７－３３１６２９号公報
　しかしながら、前記従来の技術においては、通常、鉄道路線を複数の制御区分に分割し、各制御区間ごとに管理する沿線無線機が設定されており、これら各制御区間の沿線無線機を制御する地上装置は、その制御区間内で管理するすべての列車に対して通信時機や周波数などの通信資源を割り当てるようになっている。そして、１つの制御区間内において、通信資源を割り当てることができる列車の台数には制限があるという問題を有している。そのため、列車が管理可能列車台数を超えて制御区間に進入した場合には、当該列車に対して通信資源を割り当てることができなくなってしまい、当該列車を制御することができないことから、当該列車が保安機能により停止制御されてしまうという問題を有している。
　また、制御区分が駅間に設定されている場合、管理可能列車台数を超えないようにするためには、制御区分の手前で停車せざるを得ず、旅客サービスの低下を招くとともに、例えば、架線エアセクションに停車させてしまうと、架線の損傷を招いてしまうという問題をも有している。
　本発明は前記した点に鑑みてなされたものであり、制御区間内における各列車を確実に制御することができ、保安機能による停止制御などを防止して、旅客サービスの向上を図ることのできる列車制御システムを提供することを目的とするものである。
　本発明は前記目的を達成するために、請求項１の発明に係る列車制御システムは、所定の軌道を走行する列車に搭載された車上無線機と、
　地上の所定位置に設けられた沿線無線機と、
　前記軌道に設定された制御区分ごとに設置されるとともに、前記制御区分に属する前記沿線無線機に送受信可能に接続された地上装置と、
を備え、
　前記地上装置は、前記車上無線機と前記沿線無線機との間における無線の伝播時間に基づいて、前記制御区分内の列車位置を検知するとともに、自己の制御区分内において、管理可能列車台数に達したか、あるいは、達する可能性があると判断した場合には、管理可能列車台数に達する制御区分に隣接する制御区分に設置された地上装置は、当該制御区分に向かって走行する予定の列車が駅に停車中のときは、前記制御区分の境界を通過する予定の列車を前記駅で待機させて出発させないように抑止することを特徴とする。
　請求項２に係る発明は、所定の軌道を走行する列車に搭載された車上無線機と、
　地上の所定位置に設けられた沿線無線機と、
　前記軌道に設定された制御区分ごとに設置されるとともに、前記制御区分に属する前記沿線無線機に送受信可能に接続された地上装置と、
を備え、
　前記地上装置は、前記車上無線機と前記沿線無線機との間における無線の伝播時間に基づいて、前記制御区分内の列車位置を検知するとともに、自己の制御区分内において、管理可能列車台数に達したか、あるいは、達する可能性があると判断した場合には、管理可能列車台数に達する制御区分に隣接する制御区分に設置された地上装置は、当該制御区分に向かって列車が走行中の場合は、各制御区分内における管理可能列車台数の残量を把握し、各制御区分の境界に向かって走行する列車に減速指令を与えて進行させ、当該制御区分の管理可能列車台数に空きが生じたら、当該制御区分への減速指令を解除して進行を許可することを特徴とする。
　請求項３に係る発明は、所定の軌道を走行する列車に搭載された車上無線機と、
　地上の所定位置に設けられた沿線無線機と、
　前記軌道に設定された制御区分ごとに設置されるとともに、前記制御区分に属する前記沿線無線機に送受信可能に接続された地上装置と、
を備え、
　前記地上装置は、前記車上無線機と前記沿線無線機との間における無線の伝播時間に基づいて、前記制御区分内の列車位置を検知するとともに、自己の制御区分内において、管理可能列車台数に達したか、あるいは、達する可能性があると判断した場合には、管理可能列車台数に達する制御区分に隣接する制御区分に設置された地上装置は、当該制御区分に向かって列車が走行中のときは、前記軌道上に存在する停止不可領域を避けて前記列車を停止制御させることを特徴とする。
　請求項４に係る発明は、所定の軌道を走行する列車に搭載された車上無線機と、
　地上の所定位置に設けられた沿線無線機と、
　前記軌道に設定された制御区分ごとに設置されるとともに、前記制御区分に属する前記沿線無線機に送受信可能に接続された地上装置と、
　前記各地上装置と送受信可能に接続された運行管理装置と、
を備え、
　前記地上装置は、前記車上無線機と前記沿線無線機との間における無線の伝播時間に基づいて、前記制御区分内の列車位置を検知し、
　前記運行管理装置は、前記地上装置の制御区分内において、管理可能列車台数に達したか、あるいは、達する可能性があると判断した場合には、当該制御区分に向かって走行する予定の列車が駅に停車中のときは、前記制御区分の境界を通過する予定の列車を前記駅で待機させて出発させないように抑止することを特徴とする。
　請求項５に係る発明は、所定の軌道を走行する列車に搭載された車上無線機と、
　地上の所定位置に設けられた沿線無線機と、
　前記軌道に設定された制御区分ごとに設置されるとともに、前記制御区分に属する前記沿線無線機に接続された地上装置と、
　前記各地上装置と送受信可能に接続された運行管理装置と、
を備え、
　前記地上装置は、前記車上無線機と前記沿線無線機との間における無線の伝播時間に基づいて、前記制御区分内の列車位置を検知し、
　前記運行管理装置は、前記地上装置の制御区分内において、管理可能列車台数に達したか、あるいは、達する可能性があると判断した場合には、当該制御区分に向かって列車が走行中の場合は、各制御区分内における管理可能列車台数の残量を把握し、各制御区分の境界に向かって走行する列車に減速指令を与えて進行させ、当該制御区分の管理可能列車台数に空きが生じたら、当該制御区分への減速指令を解除して進行を許可することを特徴とする。
　請求項６に係る発明は、所定の軌道を走行する列車に搭載された車上無線機と、
　地上の所定位置に設けられた沿線無線機と、
　前記軌道に設定された制御区分ごとに設置されるとともに、前記制御区分に属する前記沿線無線機に接続された地上装置と、
　前記各地上装置と送受信可能に接続された運行管理装置と、
を備え、
　前記地上装置は、前記車上無線機と前記沿線無線機との間における無線の伝播時間に基づいて、前記制御区分内の列車位置を検知し、
　前記運行管理装置は、前記地上装置の制御区分内において、管理可能列車台数に達したか、あるいは、達する可能性があると判断した場合には、当該制御区分に設置された地上装置は、当該制御区分に向かって列車が走行中のときは、前記軌道上に存在する停止不可領域を避けて前記列車を停止制御させることを特徴とする。
　請求項１に係る発明によれば、自己の制御区分内を走行する列車台数が、管理可能列車台数に達したか、あるいは、達する可能性がある場合に、地上装置により、管理可能列車台数に達したか、または達する可能性がある制御区分に向かって列車が走行する予定の場合に、境界を通過する予定の列車を駅で待機させて出発させないように抑止するようにしているので、制御区分内に制御不能の列車が進入することを確実に防止して、制御区分内における各列車を確実に制御することができ、保安機能による停止制御などを防止することができる。
　請求項２に係る発明によれば、管理可能列車台数に達したと判断したか、あるいは、達する可能性がある場合に、地上装置により、各制御区分内における管理可能列車台数の残量を把握し、各制御区分の境界に向かって走行する列車に減速指令を与えて進行させるようにしているので、制御区分内に制御不能の列車が進入することを確実に防止して、制御区分内における各列車を確実に制御することができ、保安機能による停止制御などを防止することができる。また、減速指令により、列車を進行させるようにしているので、列車が軌道の途中で停止してしまうことがなく、旅客サービスの向上を図ることができる。
　請求項３に係る発明によれば、自己の制御区分内において、管理可能列車台数に達したか、あるいは、達する可能性がある場合に、やむを得ず列車を停止制御する必要がある場合は、地上装置により、架線エアセクション、勾配区間、踏切道などの停止不可領域を避けて停止制御させるようにしているので、架線エアセクションなどの損傷を確実に防止することができる。
　請求項４に係る発明によれば、自己の制御区分内を走行する列車台数が、管理可能列車台数に達したか、あるいは、達する可能性がある場合に、運行管理装置により、管理可能列車台数に達したか、または達する可能性がある制御区分に向かって列車が走行する予定の場合に、境界を通過する予定の列車を駅で待機させて出発させないように抑止するようにしているので、制御区分内に制御不能の列車が進入することを確実に防止して、制御区分内における各列車を確実に制御することができ、保安機能による停止制御などを防止することができる。
　請求項５に係る発明によれば、管理可能列車台数に達したと判断したか、あるいは、達する可能性がある場合に、運行管理装置により、各制御区分内における管理可能列車台数の残量を把握し、各制御区分の境界に向かって走行する列車に減速指令を与えて進行させるようにしているので、制御区分内に制御不能の列車が進入することを確実に防止して、制御区分内における各列車を確実に制御することができ、保安機能による停止制御などを防止することができる。また、減速指令により、列車を進行させるようにしているので、列車が軌道の途中で停止してしまうことがなく、旅客サービスの向上を図ることができる。
　請求項６に係る発明によれば、自己の制御区分内において、管理可能列車台数に達したか、あるいは、達する可能性がある場合に、やむを得ず列車を停止制御する必要がある場合は、運行管理装置により、架線エアセクション、勾配区間、踏切道などの停止不可領域を避けて停止制御させるようにしているので、架線エアセクションなどの損傷を確実に防止することができる。
本発明に係る列車制御システムの実施形態における列車部分を示す概略構成図である。 本発明に係る列車制御システムの実施形態を示す概略構成図である。 本発明に係る列車制御システムの実施形態における動作を示すフローチャートである。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
　図１は、本発明に係る列車制御システムの実施形態を示す概略構成図であり、本実施形態においては、所定の軌道１上を走行する列車２には、車上装置３が搭載されている。この車上装置３は、ＣＰＵを中心に構成された演算処理部（図示せず）を有していて、列車２の速度制御や制動制御などの各種制御を行うように構成されている。
　また、列車２には、車上装置３に接続された車上無線機４が搭載されており、列車２の軌道１上には、車上無線機４と情報の送受信を行うための複数の沿線無線機５が設置されている。また、図２に示すように、これら沿線無線機５は、軌道１に沿って形成された複数の制御区分に区分されており、所定の制御区分に属した沿線無線機５は、当該制御区分内を走行する列車２の車上無線機４との間で情報の送受信を行うように構成されている。
　また、これら各制御区分ごとに地上装置６が設置されており、この地上装置６には、地上装置６が設置された制御区分に属する沿線無線機５がそれぞれ接続されている。各地上装置６は、互いに接続されており、各地上装置６は、各地上装置６との間で情報の送受信を行うことができるように構成されている。さらに、各地上装置６には、列車２の沿線の運行管理を行う運行管理装置７が接続されている。
　そして、運行管理装置７は、列車２の番号情報やダイヤ情報を各地上装置６に送り、各地上装置６は、沿線無線機５と車上無線機４との通信を行った際の通信時間を計測することにより、沿線無線機５と列車２との距離を演算し、該当する番号の列車２が現在制御区分のどの位置に存在しているかを検知するように構成されている。そして、地上装置６から沿線無線機５および車上無線機４を介して列車位置情報に基づく制限速度や走行可能距離の情報を送信し、車上装置３は、自列車２のブレーキ性能に従って速度パターンを生成し、走行速度が速度パターンを超過した時に速度パターン以下の速度になるようにブレーキ装置を制御して減速するように構成されている。
　ここで、地上装置６は、設置された制御区分内のすべての列車位置を検知し、各列車２に通信時機や周波数などを割り当てる。この場合に、１つの地上装置６により、管理することができる列車２の台数は、あらかじめ決められており、この管理可能列車台数を超えた場合は、超えた部分の列車２に対して通信をすることができず、この列車２の管理をすることができなくなってしまう。そのため、本実施形態においては、各地上装置６は、自己の制御区分内において、管理可能列車台数に達したか、あるいは、管理可能列車台数に達する可能性があると判断した場合には、各地上装置６に対して、その旨を送信するように構成されている。そして、各地上装置６は、管理可能列車台数に達したか、または達する可能性がある制御区分に向かって列車２が走行する予定の場合に、該当する列車２が駅８に停車中の場合は、各制御区分の境界を通過する予定の列車２を駅８で待機させて出発させないように抑止するように構成されている。
　また、自己の制御区分内において、管理可能列車台数に達したと判断したか、あるいは、管理可能列車台数に達する可能性があると判断した旨の送信があった後に、当該制御区分に向かってすでに列車２が駅８を出発した場合には、地上装置６は、各制御区分内における管理可能列車台数の残量を把握し、各制御区分の境界に向かって走行する列車２に減速指令を与えて進行させ、当該制御区分の管理可能列車台数に空きが生じたら、当該制御区分への減速指令を解除して進行を許可するように構成されている。
　さらに、自己の制御区分内において、管理可能列車台数に達したと判断したか、あるいは、管理可能列車台数に達する可能性があると判断した旨の送信があった後に、当該制御区分に向かってすでに列車２が走行しており、やむを得ず列車２を停止制御する必要がある場合は、地上装置６は、運行管理装置７のデータベースにあらかじめ定義されている架線エアセクション、勾配区間、踏切道などの停止不可領域を避けて停止制御させるように構成されている。
　次に、本実施形態の制御動作について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。
　まず、沿線無線機５と車上無線機４との間で通信を行い、この通信時間を計測することにより、各地上装置６により、沿線無線機５と列車２との距離を演算し、列車２が現在制御区分のどの位置に存在しているかを検知する（ＳＴ１）。
　そして、地上装置６から沿線無線機５および車上無線機４を介して列車位置情報に基づく制限速度や走行可能距離の情報を送信し、車上装置３は、自列車２のブレーキ性能に従って速度パターンを生成し、この速度パターンに従って列車２の走行制御を行う。
　そして、各地上装置６は、自己の制御区分内を走行する列車台数が、管理可能列車台数に達したか、あるいは、管理可能列車台数に達する可能性があるかを判断し（ＳＴ２）、管理可能列車台数に達したか、あるいは、達する可能性があると判断した場合には（ＳＴ２：ＹＥＳ）、各地上装置６に対して、その旨を送信する（ＳＴ３）。そして、各地上装置６は、管理可能列車台数に達したか、または達する可能性がある制御区分に向かって、運行管理装置７から送られる列車２の番号情報やダイヤ情報に基づいて、列車２が走行する予定の場合に、該当する列車２が駅８に停車中であるか否か判断し（ＳＴ４）、駅８に停車中の場合には（ＳＴ４：ＹＥＳ）、各制御区分の境界を通過する予定の列車２を駅８で待機させて出発させないように抑止する（ＳＴ５）。
　また、自己の制御区分内において、管理可能列車台数に達したと判断したか、あるいは、達する可能性があると判断した旨の送信があった後に、列車２が駅８に停車しておらず、当該制御区分に向かってすでに出発している場合には（ＳＴ４：ＮＯ）、地上装置６により、各制御区分内における管理可能列車台数の残量を把握し、各制御区分の境界に向かって走行する列車２がある場合には（ＳＴ６：ＹＥＳ）、管理可能列車台数を超えた制御区分の前で停止しない場合は（ＳＴ７：ＮＯ）、列車２に減速指令を与えて進行させる（ＳＴ８）。
　さらに、自己の制御区分内において、管理可能列車台数に達したと判断したか、あるいは、達する可能性があると判断した旨の送信があった後に、当該制御区分に向かってすでに列車２が走行しており、やむを得ず列車２を停止制御する必要がある場合は（ＳＴ７：ＹＥＳ）、地上装置６は、運行管理装置７のデータベースにあらかじめ定義されている架線エアセクション、勾配区間、踏切道を避けて停止制御させる（ＳＴ９）。
　以上述べたように、本実施形態においては、自己の制御区分内を走行する列車台数が、管理可能列車台数に達したか、あるいは、達する可能性がある場合に、地上装置６により、管理可能列車台数に達したか、または達する可能性がある制御区分に向かって列車２が走行する予定の場合に、境界を通過する予定の列車２を駅８で待機させて出発させないように抑止するようにしているので、制御区分内に制御不能の列車２が進入することを確実に防止して、制御区分内における各列車２を確実に制御することができ、保安機能による停止制御などを防止することができ、その結果、旅客サービスの向上を図ることができる。
　また、管理可能列車台数に達したと判断したか、あるいは、達する可能性がある場合に、地上装置６により、各制御区分内における管理可能列車台数の残量を把握し、各制御区分の境界に向かって走行する列車２に減速指令を与えて進行させるようにしているので、制御区分内に制御不能の列車２が進入することを確実に防止して、制御区分内における各列車２を確実に制御することができ、保安機能による停止制御などを防止することができる。また、減速指令により、列車２を進行させるようにしているので、列車２が軌道１の途中で停止してしまうことがなく、旅客サービスの向上を図ることができる。
　さらに、自己の制御区分内において、管理可能列車台数に達したか、あるいは、達する可能性がある場合に、やむを得ず列車２を停止制御する必要がある場合は、地上装置６により、架線エアセクション、勾配区間、踏切道などの停止不可領域を避けて停止制御させるようにしているので、架線エアセクションなどの損傷を確実に防止することができる。
　なお、前記実施形態においては、制御区分において管理可能列車台数に達したか、あるいは、達する可能性があると判断した場合に、地上装置６により、駅８からの出発抑止、減速制御あるいは停止不可領域以外の領域における停止制御を行うようにしたが、各地上装置６からの情報を運行管理装置７が取得し、この運行管理装置７がそれらの制御を行うようにしてもよい。
　また、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能である。
　１　軌道
　２　列車
　３　車上装置
　４　車上無線機
　５　沿線無線機
　６　地上装置
　７　運行管理装置
　８　駅

Claims (6)

  1. 　所定の軌道を走行する列車に搭載された車上無線機と、
    　地上の所定位置に設けられた沿線無線機と、
    　前記軌道に設定された制御区分ごとに設置されるとともに、前記制御区分に属する前記沿線無線機に送受信可能に接続された地上装置と、
    　を備え、
    　前記地上装置は、前記車上無線機と前記沿線無線機との間における無線の伝播時間に基づいて、前記制御区分内の列車位置を検知するとともに、自己の制御区分内において、管理可能列車台数に達したか、あるいは、達する可能性があると判断した場合には、管理可能列車台数に達する制御区分に隣接する制御区分に設置された地上装置は、当該制御区分に向かって走行する予定の列車が駅に停車中のときは、前記制御区分の境界を通過する予定の列車を前記駅で待機させて出発させないように抑止することを特徴とする列車制御システム。
  2. 　所定の軌道を走行する列車に搭載された車上無線機と、
    　地上の所定位置に設けられた沿線無線機と、
    　前記軌道に設定された制御区分ごとに設置されるとともに、前記制御区分に属する前記沿線無線機に送受信可能に接続された地上装置と、
    　を備え、
    　前記地上装置は、前記車上無線機と前記沿線無線機との間における無線の伝播時間に基づいて、前記制御区分内の列車位置を検知するとともに、自己の制御区分内において、管理可能列車台数に達したか、あるいは、達する可能性があると判断した場合には、管理可能列車台数に達する制御区分に隣接する制御区分に設置された地上装置は、当該制御区分に向かって列車が走行中の場合は、各制御区分内における管理可能列車台数の残量を把握し、各制御区分の境界に向かって走行する列車に減速指令を与えて進行させ、当該制御区分の管理可能列車台数に空きが生じたら、当該制御区分への減速指令を解除して進行を許可することを特徴とする列車制御システム。
  3. 　所定の軌道を走行する列車に搭載された車上無線機と、
    　地上の所定位置に設けられた沿線無線機と、
    　前記軌道に設定された制御区分ごとに設置されるとともに、前記制御区分に属する前記沿線無線機に送受信可能に接続された地上装置と、
    　を備え、
    　前記地上装置は、前記車上無線機と前記沿線無線機との間における無線の伝播時間に基づいて、前記制御区分内の列車位置を検知するとともに、自己の制御区分内において、管理可能列車台数に達したか、あるいは、達する可能性があると判断した場合には、管理可能列車台数に達する制御区分に隣接する制御区分に設置された地上装置は、当該制御区分に向かって列車が走行中のときは、前記軌道上に存在する停止不可領域を避けて前記列車を停止制御させることを特徴とする列車制御システム。
  4. 　所定の軌道を走行する列車に搭載された車上無線機と、
    　地上の所定位置に設けられた沿線無線機と、
    　前記軌道に設定された制御区分ごとに設置されるとともに、前記制御区分に属する前記沿線無線機に送受信可能に接続された地上装置と、
    　前記各地上装置と送受信可能に接続された運行管理装置と、
    　を備え、
    　前記地上装置は、前記車上無線機と前記沿線無線機との間における無線の伝播時間に基づいて、前記制御区分内の列車位置を検知し、
    　前記運行管理装置は、前記地上装置の制御区分内において、管理可能列車台数に達したか、あるいは、達する可能性があると判断した場合には、当該制御区分に向かって走行する予定の列車が駅に停車中の場合は、前記制御区分の境界を通過する予定の列車を前記駅で待機させて出発させないように抑止することを特徴とする列車制御システム。
  5. 　所定の軌道を走行する列車に搭載された車上無線機と、
    　地上の所定位置に設けられた沿線無線機と、
    　前記軌道に設定された制御区分ごとに設置されるとともに、前記制御区分に属する前記沿線無線機に接続された地上装置と、
    　前記各地上装置と送受信可能に接続された運行管理装置と、
    　を備え、
    　前記地上装置は、前記車上無線機と前記沿線無線機との間における無線の伝播時間に基づいて、前記制御区分内の列車位置を検知し、
    　前記運行管理装置は、前記地上装置の制御区分内において、管理可能列車台数に達したか、あるいは、達する可能性があると判断した場合には、当該制御区分に向かって列車が走行中の場合は、各制御区分内における管理可能列車台数の残量を把握し、各制御区分の境界に向かって走行する列車に減速指令を与えて進行させ、当該制御区分の管理可能列車台数に空きが生じたら、当該制御区分への減速指令を解除して進行を許可することを特徴とする列車制御システム。
  6. 　所定の軌道を走行する列車に搭載された車上無線機と、
    　地上の所定位置に設けられた沿線無線機と、
    　前記軌道に設定された制御区分ごとに設置されるとともに、前記制御区分に属する前記沿線無線機に接続された地上装置と、
    　前記各地上装置と送受信可能に接続された運行管理装置と、
    　を備え、
    　前記地上装置は、前記車上無線機と前記沿線無線機との間における無線の伝播時間に基づいて、前記制御区分内の列車位置を検知し、
    　前記運行管理装置は、前記地上装置の制御区分内において、管理可能列車台数に達したか、あるいは、達する可能性があると判断した場合には、当該制御区分に設置された地上装置は、当該制御区分に向かって列車が走行中のときは、前記軌道上に存在する停止不可領域を避けて前記列車を停止制御させることを特徴とする列車制御システム。
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