WO2014155733A1 - 車上装置、信号システム及び移動体の制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
運行管理装置230は、内蔵しているダイヤに基づいて、任意の列車に出発時刻が近付くと、ATP地上装置232からの在線状態205を参照して、線区の在線状況を確認する。そして、運行管理装置230は、その列車が出発できる状態であると判断した場合、その列車に対して、出発指令(又は進路要求)206を発信する。
この信号システムは、従来の信号システムでは防護装置(連動装置、ATP地上装置、駅制御装置)が司っていた防護機能を、移動体(列車)の車上装置内に形を変えて設けている。その結果、その車上装置は、自律で進路確保を判定し、進行を決定する(自律で進路を確立し、自律で通行を許可する)など、自律で列車間防護を行うことができる。それにより、中央指令所における装置の負担の軽減、装置のスペースの削減、装置を導入するコストの削減、及び機器の取り扱いの容易化を実現する。以下、各実施の形態について詳細に説明する。
1.構成
本発明の第1の実施の形態に係る信号システムの構成について説明する。
図2は、本実施の形態に係る信号システムの構成を示すブロック図である。信号システム1は、中央指令所4、列車(群)2、駅3、及び線路50の各領域に分けられる。
図4Aは、本実施の形態に係る信号システムの制御装置11の構成例を示すブロック図である。制御装置11において、CPUは、例えば記憶媒体からインターフェースを介してハードディスクドライブにインストールされたコンピュータプログラムをRAM(Random Access Memory)に展開する。そして、展開されたコンピュータプログラムを実行して、必要に応じて記憶部や入力部や出力部やインターフェースや記憶装置12や通信装置13のようなハードウエアを制御しながら、当該コンピュータプログラムの情報処理を実現する。記憶部や記憶装置12は、コンピュータプログラムを記録し、CPUが利用する情報や生成する情報を記録する。入力部は、ユーザや他の装置に操作されることにより生成される情報をCPUや記憶部に出力する。出力部は、CPUにより生成された情報や記憶部の情報をユーザや他の装置に認識可能に出力する。
図4Bは、本実施の形態に係る信号システムの駅制御装置21の構成例を示すブロック図である。駅制御装置21において、CPUは、例えば記憶媒体からインターフェースを介してハードディスクドライブにインストールされたコンピュータプログラムをRAMに展開する。そして、展開されたコンピュータプログラムを実行して、必要に応じて記憶部や入力部や出力部やインターフェースや駅記憶装置22や駅通信装置23のようなハードウエアを制御しながら、当該コンピュータプログラムの情報処理を実現する。記憶部や記憶装置12は、コンピュータプログラムを記録し、CPUが利用する情報や生成する情報を記録する。入力部は、ユーザや他の装置に操作されることにより生成される情報をCPUや記憶部に出力する。出力部は、CPUにより生成された情報や記憶部の情報をユーザや他の装置に認識可能に出力する。
次に、本実施の形態に係る信号システムの動作について説明する。ここでは、信号システムの動作として、通常の運行(通常モード)での列車2の駅間移動における列車間防護について説明する。
図6は、本実施の形態に係る信号システムを適用する路線の構成例を示す模式図である。この路線は、線路50と駅3とを備えている。線路50は、線路53Dと、線路53Uと、渡り線53Mとを備えている。線路53Dは、軌道末端161間に設けられた下り線の線路である。線路53Uは、軌道末端161間に設けられた上り線の線路である。渡り線53Mは、駅3の近傍に設けられ線路53Dと線路53Uとをつなぐ線路である。駅3は、線路53Dと線路53Uとの間に、互いに間隔をおいて、複数個設けられている。この路線において、軌道末端161を含む駅3の領域を終端駅部160ともいい、終端駅部160以外の駅の領域を中間駅部170ともいう。信号システムでは、この路線の中間駅部170において、通常の運行のとき、上り線53U及び下り線53Dにおける列車2の進行方向が固定されていると見なす。以下では、このような路線での信号システムの動作について説明する。
図7は、中間駅部での列車の駅間移動における列車間防護の場面を説明する模式図である。この図では、中間駅部170において、駅間を移動する列車2Aに着目している。列車2Aは、下り線の線路53D上を移動するものとする。列車2Aが現在いる駅3を当駅3A、次に停車する駅3を次駅3B、列車2Aの前にいる列車2を列車2Bとする。当駅3Aで設備する転轍機51を、駅3Aに近い側から順に、線路53D側で転轍機51A1、51A2とし、線路53U側で転轍機51A3、51A4とする。次駅3Bで設備する転轍機51を、駅3Bに近い側から順に、線路53D側で転轍機51B1、51B2とし、線路53U側で転轍機51B3、51B4とする。
図8は、列車の車上装置が他の装置と情報を授受する動作を示すフロー図である。列車2の車上装置10は、必要に応じて又は定期的に他の装置(他の複数の車上装置10、複数の駅I/F装置20、運行管理装置30)と情報(データ)を授受している。ここでは、図7の場合における列車2Aの車上装置10に着目している。
図9Aは、中間駅部での列車の駅間移動における列車間防護の動作を示すフロー図である。列車2の車上装置10は、上述された他の装置との情報の授受に基づいて、自身で進路確保や進行許可を行う。ここでは、図7の場合における列車2Aの車上装置10に着目している。
図9Bは、列車の車上装置が駅I/F装置の分岐解除を行う動作を示すフロー図である。列車2Aは、自身が確保した進路を移動して、転轍機51を通過して行く。列車2Aの車上装置10(列車移動制御部90)は、自身の位置を確認する(S221)。そして、列車2Aが転轍機51を通過したか否かを判断する(ステップS222)。通過した場合(ステップS222:Yes)、車上装置10(列車移動制御部90)は、転轍機解除指令を発行し(ステップS223)、駅I/F装置20へ出力する(ステップS224-1/S224-2)。転轍機解除指令を受信した駅I/F装置20(転轍機操作部25)は、転轍機51へ転轍機解除信号を出力する、又は、転轍機転換指令信号をロウレベルにする(ステップS225/S226)。その結果、転轍機51のロック(施錠)が解除される(ステップS227/S228)。転轍機51はロック(施錠)の解除信号を駅I/F装置20へ出力する(ステップS229/S230)。駅I/F装置20(転轍機操作部25)は、記憶していた転轍機転換指令を消去し(ステップS231/S232)、消去確認情報を列車2Aの車上装置10へ出力する(ステップS233/S234)。
本発明の第2の実施の形態に係る信号システムについて説明する。本実施の形態では、第1の実施の形態で説明された構成を有する信号システムにおいて、支障の運行(支障モード)での列車2の駅間移動における列車間防護について説明する。以下では、第1の実施の形態との相違点について主に説明する。
車上装置10の制御装置11について説明する。
図10は、本実施の形態に係る信号システムの制御装置11の進路確保判定部70の構成例を示すブロック図である。進路確保判定部70は、図4Aの構成に加えて、更に、ルート決定部75と、待機位置移動部76とを備えている。ルート決定部75は、駅間の途中区間に支障が発生している場合、支障箇所を避けるルートを決定する。待機位置移動部76は、支障箇所を避けるルートを移動するとき、他の列車2とルートの一部が競合する場合、所定の待機位置まで自身(列車2)を移動させる。
次に、本実施の形態に係る信号システムの動作について説明する。ここでは、信号システムの動作として、支障の発生時の運行(支障モード)での列車2の駅間移動における列車間防護について説明する。
図11は、本実施の形態に係る信号システムを適用する路線の状態を示す模式図である。この図は、図6における中間駅部170を示している。その中間駅部170では、駅3Aと駅3Bとの間の途中区間に支障が発生していることを示している。言い換えると、下り線の線路53D上に支障区間190が発生したことを示している。この場合、駅3Aの下り線の列車2Aは、駅3Bに移動するために、支障区間190を避ける経路Route_Aを取る必要がある。ここで、経路Route_Aは、下り線の線路53Dから渡り線53Mを通って上り線の線路53Uに入り、線路53Uを移動した後、他の渡り線53Mを通って線路53Dに戻るという経路である。一方、駅3Bの上り線の列車2Bは、上り線の線路53Uをそのまま進む経路Route_Bを移動しようとする。その場合、駅3Aの列車2Aは、駅3Bの列車2Bと、経路の一部が競合する。以下では、このような路線の状態での信号システムの動作について説明する。
図12は、支障区間発生時での列車の駅間移動における列車間防護の場面を説明する模式図である。この図では、図7の場合と同様に、中間駅部170において、駅間を移動する列車2Aに着目している。駅3(3A、3B)や線路53(53U、53D)や転轍機51(51A1~51A4、51B1~51B4)については、図7の場合と同じである。駅3Aの列車2Aは、下り線の線路53D上をそのまま移動せず、支障区間190を避けるため、Route_Aを移動するものとする。駅3Bの列車2Bは、上り線の線路53Uをそのまま経路Route_Bで移動するものとする。
図13は、支障の発生時の運行での列車の駅間移動における列車間防護の動作を示すフロー図である。列車2の車上装置10は、上述された他の装置(他の複数の車上装置10、複数の駅I/F装置20、運行管理装置30)との情報の授受に基づいて、自身で進路確保や進行許可を行う。ここでは、図12の場合における列車2Aの車上装置10に着目している。
同様に、列車2Bの車上装置10(他列車状態確認部72)は、他の列車2(列車2A)の状態を確認する(ステップS61)。このステップは、例えば図8のステップS3~ステップS5のように実行することができる。それにより、列車2Aの場合と同様にして、列車2Aの列車関連情報(進行許可限界位置、到着予定番線、走行方向、走行経路、走行路線、運行モード、進路要求時刻)を取得する。
同様に、列車2Bの車上装置10(駅状態確認部73)は、駅3(駅3A、駅3B)の状態を確認する(ステップS63)。このステップは、例えば図8のステップS6-1/S6-2~ステップS13のように実行することができる。それにより、列車2Aの場合と同様にして、駅関連情報(転轍機転換位置、駅間区間状態)を取得する。
本発明の第3の実施の形態に係る信号システムについて説明する。本実施の形態では、第2の実施の形態で説明された構成を有する信号システムにおいて、終端駅部における通常モードでの列車2の駅間移動における列車間防護について説明する。以下では、第2の実施の形態との相違点について主に説明する。
構成については、第2の実施の形態に係る信号システムと同様である。
次に、本実施の形態に係る信号システムの動作について説明する。ここでは、信号システムの動作として、通常モードでの終端駅部での列車2の駅間移動における列車間防護について説明する。
図14は、本実施の形態に係る信号システムを適用する路線の状態を示す模式図である。この図は、図6における終端駅部160を示している。その終端駅部160では、駅3Aが終点(始点)の駅3であり、駅3Aの先において、線路53D及び線路53Uに軌道末端161が設けられている。この場合、駅3Aの下り線の線路53D上の列車2Aは、折り返し運転をするべく、上り線の線路53U上に移動するために、経路Route_Cを取る必要がある。ここで、経路Route_Cは、下り線の線路53Dから渡り線53Mを通って上り線の線路53Uに入り、線路53Uを移動して軌道末端161に至るという経路である。一方、上り線の線路53Uの軌道末端161には、列車2Bが存在し、上り線の線路53Uをそのまま進む経路Route_Dを移動しようとする。その場合、駅3Aの下り線にいる列車2Aは、上り線にいる列車2Bと、経路の一部が競合する。以下では、このような路線の状態での信号システムの動作について説明する。
図15は、終端駅部での列車の駅間移動における列車間防護の場面を説明する模式図である。この図では、終端駅部160において、駅3Aから軌道末端161へ向かう列車2Aに着目している。駅3Aの列車2Aは、下り線の線路53Dから上り線の線路53Uへ渡るRoute_Cを移動するものとする。軌道末端161の列車2Bは、上り線の線路53Uをそのまま経路Route_Dで駅3Aへ移動するものとする。当駅3Aで設備する転轍機51を、駅3Aに近い側から順に、線路53D側で転轍機51A1、51A2とし、線路53U側で転轍機51A3、51A4とする。列車2B、駅3Aから列車2Aに列車関連情報P21、駅関連情報P22が送信される。
このような構成を有する本発明の車上装置では、軌道上に支障が発生しても、その支障に対応して、ルート決定部が適切な経路を決定し、進路確保判定部が進路確保を判定し(進路防護)、進行決定部が進行を決定する(衝突防護)ことができる。すなわち、支障が判明した場合であっても、中央指令所を介さずに、自律的に支障を回避して運行可能とすることができる。それにより、処理が効率化されて、中央指令所の装置(ATP地上装置、駅制御装置、連動装置)を不要とすることができ、装置などのスペースが削減でき、設備コストを削減でき、機器の取り扱いが容易となる。
このような構成を有する本発明の車上装置では、他列車状態確認部が他移動体関連情報を問い合わせて取得し、駅状態確認部が駅関連情報を問い合わせて取得することができる。すなわち、経路確保を判定する(進路防護)に際して必要な情報の問い合わせ及び取得をも、中央指令所を介さずに行うことができる。
このような構成を有する本発明の車上装置では、中央指令所を介することなく、他の移動体との競合をより確実に回避して、より確実に進路を確保(進路防護)することができる。
このような構成を有する本発明の車上装置では、他の移動体と競合する経路を利用するとき、適切な待機位置まで移動することで、安全を確保しつつ、移動体の目的地までの移動時間を短縮することができる。
このような構成を有する本発明の車上装置では、通行許可部が他の移動体の周辺における通行許可範囲内で移動体の進行を決定するので、他の移動体に衝突することはない。また、移動体と他の移動体との間の範囲(例示:距離)で許可範囲が設定されるので、従来の閉塞区間などを設ける必要が無く、設備を簡略化することができる。
このような構成を有する本発明の信号システムでは、軌道上に支障が発生しても、車上装置が、他の車上装置からの情報や複数の駅インターフェース装置からの情報に基づいて、その支障に対応して、適切な経路を決定し、進路確保を判定し(進路防護)、進行を決定する(衝突防護)ことができる。すなわち、支障が判明した場合であっても、中央指令所を介さずに、自律的に支障を回避して運行可能とすることができる。それにより、処理が効率化され、中央指令所の装置(ATP地上装置、駅制御装置、連動装置)を不要とすることができ、装置などのスペースが削減でき、設備コストを削減でき、機器の取り扱いが容易となる。
このような構成を有する本発明の移動体の制御方法では、軌道上に支障が発生しても、その支障に対応して、車上装置が適切な経路を決定し、進路確保を判定し(進路防護)、進行を決定する(衝突防護)ことができる。すなわち、支障が判明した場合であっても、中央指令所を介さずに、自律的に支障を回避して運行可能とすることができる。それにより、処理が効率化されて、中央指令所の装置(ATP地上装置、駅制御装置、連動装置)を不要とすることができ、装置などのスペースが削減でき、設備コストを削減でき、機器の取り扱いが容易となる。
このような構成を有する本発明の移動体の制御方法では、車上装置が他移動体関連情報を問い合わせて取得し、駅関連情報を問い合わせて取得することができる。すなわち、車上装置が進路確保を判定する(進路防護)に際して必要な情報の問い合わせ及び取得をも、中央指令所を介さずに行うことができる。
このような構成を有する本発明の移動体の制御方法では、中央指令所を介することなく、他の移動体との競合をより確実に回避して、より確実に進路確保を判定する(進路防護)ことができる。
このような構成を有する本発明の移動体の制御方法では、他の移動体と競合する経路を利用するとき、適切な待機位置まで移動することで、安全を確保しつつ、移動体の目的地までの移動時間を短縮することができる。
このような構成を有する本発明の移動体の制御方法では、車上装置が他の移動体の周辺における通行許可範囲内で移動体の通行を許可するので、他の移動体に衝突することはない。また、移動体と他の移動体との間の範囲(例示:距離)で許可範囲が設定されるので、従来の閉塞区間などを設ける必要が無く、設備を簡略化することができる。
Claims (12)
- 軌道上を移動する移動体に搭載される車上装置であって、
前記移動体の移動を制御する制御装置を具備し、
前記制御装置は、
前記軌道上の支障を示す支障情報を取得する運行情報取得部と、
前記支障情報に基づいて、前記支障時の経路を決定するルート決定部と、
前記経路上の分岐が属する駅の駅インターフェース装置から取得した前記分岐に関する情報を示す駅関連情報と、前記経路の少なくとも一部が競合する他の移動体から取得した当該他の移動体に関する情報を示す他移動体関連情報とに基づいて、前記経路の確保を判定する進路確保判定部と、
前記他移動体関連情報に基づいて、前記確保された経路について、前記移動体の進行を決定する進行決定部と
を備える
車上装置。 - 請求項1に記載の車上装置において、
前記進路確保判定部は、
前記他の移動体に前記他移動体関連情報を問い合わせる他列車状態確認部と、
前記分岐の属する駅に前記駅関連情報を問い合わせる駅状態確認部と
を含む
車上装置。 - 請求項2に記載の車上装置において、
前記他移動体関連情報は、前記他の移動体が分岐の転換の指示を出力した時刻を示す要求時刻情報を含み、
前記進路確保判定部は、
前記駅関連情報と前記他移動体関連情報とに基づいて、前記経路が確保されているか否かを確認し、
自身が前記分岐の転換の指示を出力した時刻よりも前記要求時刻情報が早く、前記経路が確保されていない場合、所定の場所で待機し、
前記他の移動体の移動後に、前記経路が確保されるように前記分岐の転換の指示を出力する
車上装置。 - 請求項3に記載の車上装置において、
前記進路確保判定部は、前記経路が確保されていない場合、前記待機に際して、予め設定された待機位置まで前記移動体を移動する
車上装置。 - 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の車上装置において、
前記他移動体関連情報は、前記他の移動体の周辺における前記支障時に前記移動体が進行を許可される範囲を示す進行許可限界位置情報を含み、
前記進行決定部は、前記進行許可限界位置情報に基づいて、前記進行を許可される範囲で前記移動体の進行を決定する
車上装置。 - 軌道上を移動する複数の移動体に搭載される、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の複数の車上装置と、
前記複数の車上装置と双方向通信可能であり、前記軌道の途中に設けられた複数の駅に配置され、前記複数の駅に属する複数の分岐を制御する複数の駅インターフェース装置と
を具備する
信号システム。 - 軌道上を移動する移動体の制御方法であって、
前記移動体の車上装置が、前記軌道上の支障を示す支障情報を取得するステップと、
前記車上装置が、前記支障情報に基づいて、前記支障時の経路を決定するステップと、
前記車上装置が、前記経路上の分岐が属する駅の駅インターフェース装置から取得した前記分岐に関する情報を示す駅関連情報と、前記経路の少なくとも一部が競合する他の移動体から取得した当該他の移動体に関する情報を示す他移動体関連情報とに基づいて、前記経路を確保するステップと、
前記車上装置が、前記他移動体関連情報に基づいて、前記確保された経路について、前記移動体の進行を決定するステップと
を具備する
移動体の制御方法。 - 請求項7に記載の移動体の制御方法において、
前記経路を確保するステップは、
前記車上装置が、前記他の移動体に前記他移動体関連情報を問い合わせるステップと、
前記車上装置が、前記分岐の属する駅に前記駅関連情報を問い合わせるステップと
を含む
移動体の制御方法。 - 請求項8に記載の移動体の制御方法において、
前記他移動体関連情報は、前記他の移動体が分岐の転換の指示を出力した時刻を示す要求時刻情報を含み、
前記経路を確保するステップは、
前記駅関連情報と前記他移動体関連情報とに基づいて、前記経路が確保されているか否かを確認するステップと、
自身が前記分岐の転換の指示を出力した時刻よりも前記要求時刻情報が早く、前記経路が確保されていない場合、所定の場所で待機するステップと、
前記他の移動体の移動後に、前記経路が確保されるように前記分岐の転換の指示を出力するステップと
を含む
移動体の制御方法。 - 請求項9に記載の移動体の制御方法において、
前記経路を確保するステップは、
前記経路が確保されていない場合、前記待機に際して、予め設定された待機位置まで前記移動体を移動するステップを更に含む
移動体の制御方法。 - 請求項7乃至9のいずれか一項に記載の移動体の制御方法において、
前記他移動体関連情報は、前記他の移動体の周辺における前記支障時に前記移動体が進行を許可される範囲を示す進行許可限界位置情報を含み、
前記進行を決定するステップは、
前記車上装置が、前記進行許可限界位置情報に基づいて、前記進行を許可される範囲で前記移動体の進行を決定するステップを備える
車上装置の動作方法。 - 請求項7乃至11のいずれか一項に記載の移動体の制御方法をコンピュータに実行させるプログラムを格納した記憶媒体。
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