WO2018025377A1 - 地上拠点装置、無人運転システム、運転システム及び無人運転方法 - Google Patents

地上拠点装置、無人運転システム、運転システム及び無人運転方法 Download PDF

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徳丸　真
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三菱電機株式会社
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    • B61L27/20—Trackside control of safe travel of vehicle or train, e.g. braking curve calculation

Definitions

  • the present invention relates to a ground base device, an unmanned operation system, an operation system, and an unmanned operation method.
  • Patent Document 1 which is an example of the prior art, a local signal output from a local control facility installed at each station and a central control device installed in each area to control an area including a plurality of stations are output.
  • the departure timing of the train is controlled by inputting a departure instruction suppression command signal for suppressing the departure instruction to the AND circuit.
  • train operation can be controlled from each local station by using a departure instruction suppression command signal that suppresses departure instructions as necessary. Is possible. That is, if the central control device fails, the train operation is controlled on the local side.
  • This invention is made in view of the above, Comprising: Obtaining the ground base apparatus which can prevent the delay of a train by adjusting the space
  • the ground base device of the present invention includes a schedule diagram storage unit that stores a schedule diagram that is periodically transmitted from the central control device and received, and a departure trouble condition of the train
  • a departure trouble condition determination unit that outputs a first signal indicating that the departure trouble condition is eliminated when the departure trouble condition is eliminated, and the departure trouble condition.
  • a departure time control unit that outputs a second signal indicating that the departure time is appropriate based on the schedule diagram, and the departure time appropriate signal are input.
  • a departure interval control unit that outputs a third signal indicating that the interval is appropriate, and a departure instruction signal output unit that outputs a departure instruction signal when the departure interval appropriate signal is input.
  • the control unit uses the schedule diagram received when the central control device is normal when the central control device fails.
  • a flowchart showing an operation example of the departure obstacle condition determination unit Flow chart showing an operation example of the departure time control unit Flow chart showing an operation example of the departure interval control unit The figure which shows one general structural example of the hardware which implement
  • FIG. The figure which shows the example of 1 structure of the driving
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of the unmanned operation system 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • An unmanned driving system 100 shown in FIG. 1 includes a central control device 1, a central data transmission device 2, each station data transmission device 3, a station equipment control device 4, a ground base device 5, a linkage device 6, and a ground radio.
  • a device 7, an on-vehicle wireless device 8, an on-vehicle control device 9, a train 10, a ground base device monitoring terminal 11, and a platform door 12 are provided.
  • the central control device 1 is a control device that outputs a control command signal to perform departure route control and departure control of the train 10 according to a registered schedule.
  • the central controller 1 has jurisdiction over an area including a plurality of stations.
  • the central controller 1 controls the departure time of the train 10 in the same manner as the departure time control unit 52 described later, and controls the departure interval of the train 10 in the same manner as the departure interval control unit 53.
  • the central control device 1 transmits data of a certain size to the ground base device 5 at a constant cycle, whereby the ground base device 5 detects the occurrence of an abnormality in the central control device 1.
  • the central data transmission device 2 is a data transmission device that transmits a control command signal from the central control device 1 to each station data transmission device 3 and transmits status information of each station received from each station data transmission device 3 to the central control device 1.
  • the state information of each station includes train position information, train speed information, and platform door opening / closing state information at each station.
  • the position of the train is grasped by a speed generator and a ground unit (not shown).
  • Each station data transmission device 3 transmits a control command signal to the station equipment control device 4, the ground base device 5 and the interlocking device 6 in accordance with the control command signal from the central control device 1 received from the central data transmission device 2.
  • This is a data transmission device that transmits the status information of each station received from the facility control device 4, the ground base device 5 and the interlocking device 6 to the central data transmission device 2.
  • the station equipment control device 4 is a control device that transmits an opening / closing control signal to the platform door 12 and transmits a platform door opening / closing state signal received from the platform door 12 to each station data transmission device 3 and the ground base device 5.
  • the ground base device 5 grasps the position of the train at each station via the ground radio device 7 and the on-board radio device 8, and based on the route opening signal received from the interlock device 6, the stop limit of the train existing at this station Is a base device that calculates and transmits to the on-board control device 9 via the ground radio device 7 and the on-vehicle radio device 8. Further, the ground base device 5 receives the platform door open / close state signal of the platform door 12 from the station equipment control device 4 and transmits a departure suppression signal for inhibiting the departure of the train until the platform door 12 is closed. 7 and the on-vehicle wireless device 8.
  • the ground base apparatus 5 includes a schedule diagram storage unit 50, a departure trouble condition determination unit 51, a departure time control unit 52, a departure interval control unit 53, a departure instruction signal output unit 54, and an abnormality determination unit 55.
  • a departure inhibition signal is output based on the train position.
  • the schedule diagram storage unit 50 periodically acquires a schedule diagram from the central control device 1 via the central data transmission device 2 and each station data transmission device 3, and stores this schedule diagram.
  • the departure obstacle condition determination unit 51 receives the platform door open / close state signal and the route opening signal, determines the departure obstacle condition of the train 10, and outputs a departure obstacle condition cancellation signal that is the first signal.
  • the departure time control unit 52 outputs a departure time appropriate signal which is a second signal to control the departure time of the train 10 according to the determination result of the departure trouble condition determination unit 51 and the schedule diagram acquired from the schedule diagram storage unit 50.
  • the departure interval control unit 53 outputs a departure interval appropriate signal that is a third signal so as to control the interval between the preceding train and the train 10.
  • the departure instruction signal output unit 54 refers to the outputs of the departure trouble condition determination unit 51, the departure time control unit 52, and the departure interval control unit 53, and outputs a departure instruction signal when the departure conditions are satisfied.
  • This departure instruction signal is received by the on-board controller 9 via the ground radio device 7 and the on-board radio device 8.
  • the abnormality determination unit 55 checks data received from the central control device 1 via each station data transmission device 3 at a constant cycle, and determines whether the central control device 1 is normal or abnormal.
  • the abnormality determination unit 55 transmits the departure time check result to the departure time control unit 52 when the central control device 1 is normal, and transmits the departure interval control determination result to the departure interval control unit 53.
  • An example of this fixed period is 1 to 10 seconds.
  • a schedule diagram is not transmitted from the central controller 1, data of a certain size is transmitted, and if this data is interrupted for a certain period, for example, three or more periods, an abnormality occurs in the central controller 1.
  • the interlocking device 6 is installed in an interlocking station including points, traffic lights, and a switch, receives a control command signal from the central control device 1 via the central data transmission device 2 and each station data transmission device 3, and trains This is a device that controls the traffic light and the switch in a state in which safety is ensured based on the position, the point, the traffic light and the state of the switch, and outputs a route opening signal to the ground base device 5 in that state. .
  • the traffic signal includes both an on-site signal and a departure signal.
  • the terrestrial wireless device 7 is a wireless device that is installed on the ground side and communicates with the on-board wireless device 8 in order to exchange data between the ground base device 5 and the on-board control device 9.
  • the on-board wireless device 8 is a wireless device that is installed on the upper side of the vehicle, that is, on the train 10 and communicates with the ground wireless device 7 in order to exchange data between the ground base device 5 and the on-board controller 9. .
  • the terrestrial wireless device 7 receives the door opening / closing information of the train 10 from the on-board wireless device 8, transmits the door opening / closing information to the station facility control device 4, and receives the door opening / closing information. Then, an open / close control signal is output to the platform door 12. Thereby, the platform door 12 can be opened and closed in conjunction with the opening and closing of the door of the train 10.
  • the on-board control device 9 is installed on the upper side of the vehicle, that is, on the train 10, and outputs the position of the train 10 to the ground base device 5 and travels by the train 10 according to the stop limit and the departure suppression signal calculated by the ground base device 5. It is a control apparatus which controls.
  • the train 10 is a train that includes the on-board wireless device 8 and the on-board control device 9 and corresponds to the unmanned operation system 100.
  • the ground base device monitoring terminal 11 is connected to the ground base device 5, and when the central control device 1 fails, the train presence status information and the status information of various devices output from the ground base device 5 are input, and the train presence status And a terminal that allows the user to monitor the status of various devices.
  • the home door 12 is a door installed at a portion facing the railway line of the station platform, which outputs a home door open / close state signal to the station equipment control device 4 and opens / closes according to the open / close control signal received from the station equipment control device 4. is there.
  • FIG. 2 is a flowchart showing an operation example of the ground base device 5 according to Embodiment 1 of the present invention. The operation shown in FIG. 2 is performed at a constant cycle.
  • the departure trouble condition determination unit 51 of the ground base device 5 determines whether or not the departure trouble condition of the train 10 has been eliminated (S1).
  • the departure time control unit 52 of the ground base device 5 determines whether or not it is the departure time of the train 10 (S2).
  • the departure interval control part 53 of the ground base apparatus 5 determines whether the space
  • step S4 When the interval between trains is secured (S3: Yes), the departure instruction signal output unit 54 of the ground base device 5 outputs a departure instruction signal (S4), and ends the process. If any one of the determination results of step S1 to step S3 is No, that is, if the departure obstacle condition is not resolved (S1: No), if it is not the departure time (S2: No), or the interval between trains Is not secured (S3: No), the processing of this cycle is ended without outputting the departure instruction signal.
  • the departure instruction signal is output only when all of the determination conditions of step S1, which is the first determination step, step S2, which is the second determination step, and step S3, which is the third determination step, are satisfied. Then the train 10 departs. That is, the flowchart shown in FIG. 2 shows the unmanned operation method of the train 10 that departs when the departure instruction signal is received, and determines whether or not the first condition that the departure trouble condition of the train has been resolved is satisfied. Step S1, which is the first determination step, and second, which determines whether or not the second condition of the departure time is satisfied based on the schedule diagram periodically transmitted from the central control device 1 and received.
  • a departure instruction signal for starting the train 10 is output.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an operation example of the departure trouble condition determination unit 51.
  • the flowchart shown in FIG. 3 shows details of the determination operation in step S1 in the flowchart shown in FIG.
  • the process is started, and the departure trouble condition determination unit 51 determines whether or not the platform door open / close state signal is a signal indicating a closed state (S11).
  • the home door opening / closing state signal is a signal indicating a closed state (S11: Yes)
  • the departure trouble condition determining unit 51 determines whether or not the route opening signal is a signal indicating an opening state (S12).
  • the route opening signal is output from the interlocking device 6 as described above.
  • the departure trouble condition determination unit 51 determines whether a train is present on the home track of this station (S13). When the train is on the home track (S13: Yes), the departure trouble condition determination unit 51 determines whether or not the speed of the train on the home track is 0 (S14). When the speed of the train on the home track is 0 (S14: Yes), after the train speed becomes 0, it is determined whether or not a set time of T1 seconds or more has elapsed (S15). If the set time T1 seconds or more have elapsed after the train speed has reached 0 (S15: Yes), step S1 in FIG. 2 is determined as Yes (S16), that is, the departure trouble condition has been resolved.
  • step S1 is determined to be Yes, a departure trouble condition elimination signal is output.
  • This departure trouble condition elimination signal is input to the departure time control unit 52.
  • the home door open / close state signal is not a closed signal (S11: No)
  • the route opening signal is not a signal indicating the open state (S12: No)
  • the train is not on the home track (S13: No) )
  • step S1 is set to No.
  • step S17 A determination is made (S17), that is, it is determined that the departure obstacle condition has not been resolved, and the process is terminated. If step S1 is determined to be No, the process ends without outputting the departure trouble condition canceling signal. Note that the on-board controller 9 knows the speed of the train and is acquired by the departure obstacle condition determination unit 51 via the on-board radio device 8 and the ground radio device 7.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an operation example of the departure time control unit 52.
  • the flowchart shown in FIG. 4 shows details of the determination operation in step S2 in the flowchart shown in FIG.
  • the departure time control unit 52 determines whether or not the central control device 1 is normal (S21).
  • whether or not the central controller 1 is normal is determined by the abnormality determination unit 55, and the departure time control unit 52 refers to a signal output by the abnormality determination unit 55.
  • the departure time control unit 52 acquires the departure time of the schedule diagram periodically transmitted from the central control device 1 (S22), and the departure time.
  • step S2 is determined as Yes (S25), that is, it is determined that the departure condition based on the departure time is satisfied, and the process is terminated. .
  • a departure time appropriate signal is output. This departure time appropriate signal is input to the departure interval control unit 53.
  • step S2 is determined as No (S26), that is, it is determined that the departure condition based on the departure time is not satisfied, and the process is terminated. . If step S2 is determined to be No, the process ends without outputting an appropriate departure time signal.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an operation example of the departure interval control unit 53.
  • the flowchart shown in FIG. 5 shows details of the determination operation in step S3 in the flowchart shown in FIG.
  • the departure interval control unit 53 determines whether or not the central controller 1 is normal (S31).
  • whether or not the central controller 1 is normal is determined by the abnormality determination unit 55, and the departure time control unit 52 refers to a signal output by the abnormality determination unit 55.
  • the departure interval control unit 53 acquires the departure interval control flag periodically transmitted from the central control device 1 (S32).
  • the departure interval control unit 53 determines whether or not the on-line position of the preceding train is ahead of the departure permission threshold A (S34).
  • the departure permission threshold A is a value set in advance by an interval to be secured between the train 10 and the preceding train.
  • the departure interval control unit 53 determines whether or not the on-line position of the continuing train is behind the departure permission threshold B. Is determined (S35).
  • the departure permission threshold value B is a value set in advance by an interval to be secured between the train 10 and the continuation train.
  • step S3 is determined as Yes (S36), that is, it is determined that the interval between trains is secured.
  • the process ends.
  • step S3 is No. (S37), that is, it is determined that the interval between trains is secured, and the process is terminated.
  • the departure interval control unit 53 outputs a departure interval appropriate signal when step S3 is determined as Yes, and ends the process without outputting an appropriate departure interval signal when step S3 is determined as No. .
  • This departure interval appropriate signal is input to the departure instruction signal output unit 54.
  • the departure interval control unit 53 acquires the train position information that is grasped by the on-board control device 9 via the on-board wireless device 8 and the ground wireless device 7, and uses this position information to Determine the interval.
  • the operation interval with the continuing train is also properly maintained. In this way, if the operation interval with the continuation train is properly maintained, if there are many passengers as in rush hours, the concentration of passengers on the continuation train will be reduced, and the time for getting on and off the continuation train will be reduced. Therefore, the stop time at the station can be shortened, and the delay of the train group including the continuing train can be recovered.
  • the ground base device 5 includes at least a processor, a storage circuit, a receiver, and a transmitter, and the operation of each device can be realized by software.
  • FIG. 6 is a diagram showing a general configuration example of hardware for realizing the ground base device 5 of the unmanned operation system according to the present embodiment.
  • the apparatus shown in FIG. 6 includes a processor 101, a storage circuit 102, a receiver 103, and a transmitter 104.
  • the processor 101 performs calculation and control by software using the received data
  • the storage circuit 102 receives the received data or Data necessary for the calculation and control of the processor 101 and software are stored.
  • the receiver 103 is an interface that receives a signal or information input to the ground base device 5.
  • the transmitter 104 is an interface that transmits a signal or information input to the ground base apparatus 5. Note that a plurality of processors 101, storage circuits 102, receivers 103, and transmitters 104 may be provided.
  • the ground base device 5 can output the departure instruction signal. Therefore, it is possible to obtain an unmanned operation system capable of preventing the delay of the train by adjusting the interval between the plurality of trains even when the central control device fails.
  • FIG. FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of an operation system according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the driving system 100a shown in FIG. 7 is provided with a ground base device 5a instead of the ground base device 5 and a ground radio device 7a instead of the ground radio device 7 as compared with the unmanned driving system shown in FIG.
  • the train 10a is arranged in place of the train 10, and the departure signal indicator lamp 13 is provided on the ground side, and the other configuration is the same as the configuration of the unmanned operation system shown in FIG.
  • the ground base device 5a includes a departure signal indicator control unit 56 to which the output of the departure instruction signal output unit 54 is input.
  • the departure signal indicator control unit 56 controls the departure signal indicator lamp 13 provided on the ground side.
  • the output of the departure instruction signal output unit 54 is not input to the terrestrial radio apparatus 7a.
  • the train 10a equips a driver
  • the train 10a departs when the driver presses the departure button 14 in the driver's seat.
  • the departure signal indicator lamp 13 is lit, the driver presses the departure button 14 so that the operation can be performed even when the central control device 1 has failed as in the configuration described in the first embodiment. is there.
  • the departure signal indicator lamp 13 is provided on the ground side, the present invention is not limited to this, and may be provided in the train 10a. Or it may replace with the departure signal indicator lamp 13, and the structure by which a departure signal is displayed on the display part of the cab of the train 10a may be sufficient.
  • the present invention can be applied not only to unmanned operation but also to a train that operates by itself.
  • the configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.
  • 1 central control device 2 central data transmission device, 3 station data transmission device, 4 station equipment control device, 5, 5a ground base device, 6 interlocking device, 7, 7a ground wireless device, 8 on-board wireless device, 9 on-board Control device 10, 10a train, 11 ground base device monitoring terminal, 12 platform door, 13 departure signal indicator lamp, 14 departure button, 50 schedule diagram storage unit, 51 departure trouble condition determination unit, 52 departure time control unit, 53 departure Interval control unit, 54 departure instruction signal output unit, 55 abnormality determination unit, 56 departure signal indicator light control unit, 100 unmanned operation system, 100a operation system, 101 processor, 102 storage circuit, 103 receiver, 104 transmitter.

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Abstract

中央制御装置１の故障時にも列車間の間隔を調整することで列車の遅延を防止するために地上拠点装置５は、中央制御装置１から定期的に送信されて受信したスケジュールダイヤを記憶するスケジュールダイヤ記憶部５０と、列車１０の出発支障条件が解消しているか否かを判定し、出発支障条件が解消すると出発支障条件解消信号を出力する出発支障条件判定部５１と、出発支障条件解消信号が入力されると、スケジュールダイヤに基づいて出発時刻であれば出発時刻適正信号を出力する出発時刻制御部５２と、出発時刻適正信号が入力されると、列車１０の前後の列車との間隔がしきい値以上である場合には出発間隔適正信号を出力する出発間隔制御部５３と、出発間隔適正信号が入力されると、出発指示信号を出力する出発指示信号出力部５４とを備え、出発時刻制御部５２は、中央制御装置１の故障時には、中央制御装置１の正常時に受信したスケジュールダイヤを用いる。

Description

地上拠点装置、無人運転システム、運転システム及び無人運転方法
　本発明は、地上拠点装置、無人運転システム、運転システム及び無人運転方法に関するものである。
　従来技術の一例である特許文献１には、各駅に設置されたローカル制御設備から出力されるローカル信号と、複数の駅を含むエリアを管轄すべく各エリアに設置された中央制御装置から出力される発車指示を抑止する発車指示抑止指令信号とをアンド回路に入力することで列車の発車タイミングを制御している。必要に応じて発車指示を抑止する発車指示抑止指令信号を用いることで、中央制御装置が故障した場合でも、ローカル側である各駅から列車の運行を制御可能とすることで、列車の運行を続行することが可能である。すなわち、中央制御装置が故障した場合には、ローカル側で列車の運行を制御する。
特開昭６１－２４７５６４号公報
　しかしながら、上記の従来技術によれば、ローカル側の出発可能条件が整うと、列車が即座に出発する。そのため、複数の列車間の間隔を調整することができない、という問題があった。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、中央制御装置の故障時にも複数の列車間の間隔を調整することで列車の遅延を防止することが可能な地上拠点装置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、本発明の地上拠点装置は、中央制御装置から定期的に送信されて受信したスケジュールダイヤを記憶するスケジュールダイヤ記憶部と、列車の出発支障条件が解消しているか否かを判定し、前記出発支障条件が解消していると出発支障条件が解消されていることを示す第１の信号を出力する出発支障条件判定部と、前記出発支障条件解消信号が入力されると、前記スケジュールダイヤに基づいて出発時刻であれば出発時刻が適正であることを示す第２の信号を出力する出発時刻制御部と、前記出発時刻適正信号が入力されると、前記列車の１つ前の先行列車との間隔及び前記列車の１つ後の続行列車との間隔を確保すべく、複数の前記間隔の各々が設定したしきい値以上である場合には出発間隔が適正であることを示す第３の信号を出力する出発間隔制御部と、前記出発間隔適正信号が入力されると、出発指示信号を出力する出発指示信号出力部とを備え、前記出発時刻制御部は、前記中央制御装置の故障時には、前記中央制御装置の正常時に受信した前記スケジュールダイヤを用いることを特徴とする。
　本発明によれば、中央制御装置の故障時にも複数の列車間の間隔を調整することで列車の遅延を防止することが可能な地上拠点装置を得ることができる、という効果を奏する。
実施の形態１に係る無人運転システムの一構成例を示す図 実施の形態１に係る地上拠点装置の一動作例を示すフローチャート 出発支障条件判定部の一動作例を示すフローチャート 出発時刻制御部の一動作例を示すフローチャート 出発間隔制御部の一動作例を示すフローチャート 実施の形態１に係る無人運転システムの地上拠点装置を実現するハードウエアの一般的な一構成例を示す図 実施の形態２に係る運転システムの一構成例を示す図
　以下に、本発明の実施の形態に係る地上拠点装置、無人運転システム、運転システム及び無人運転方法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１．
　図１は、本発明の実施の形態１に係る無人運転システム１００の一構成例を示す図である。図１に示す無人運転システム１００は、中央制御装置１と、中央データ伝送装置２と、各駅データ伝送装置３と、駅設備制御装置４と、地上拠点装置５と、連動装置６と、地上無線装置７と、車上無線装置８と、車上制御装置９と、列車１０と、地上拠点装置監視端末１１と、ホームドア１２とを備える。
　中央制御装置１は、登録されたスケジュールに従って列車１０の出発進路制御及び出発制御を行うべく制御指令信号を出力する制御装置である。中央制御装置１は、複数の駅を含むエリアを管轄している。中央制御装置１は、正常時には、後述する出発時刻制御部５２と同様に列車１０の出発時刻の制御を行い、出発間隔制御部５３と同様に列車１０の出発間隔の制御を行う。また、中央制御装置１は、地上拠点装置５に一定の周期で一定のサイズのデータを送信し、これにより地上拠点装置５は、中央制御装置１における異常の発生を検知する。
　中央データ伝送装置２は、中央制御装置１からの制御指令信号を各駅データ伝送装置３に伝送し、各駅データ伝送装置３から受信した各駅の状態情報を中央制御装置１に伝送するデータ伝送装置である。ここで、各駅の状態情報には、各駅における列車の位置情報、列車の速度情報及びホームドアの開閉状態情報が含まれる。なお、列車の位置は、図示しない速度発電機及び地上子によって把握される。
　各駅データ伝送装置３は、中央データ伝送装置２から受信した中央制御装置１からの制御指令信号に従って、駅設備制御装置４、地上拠点装置５及び連動装置６に制御指令信号を伝送するとともに、駅設備制御装置４、地上拠点装置５及び連動装置６から受信した各駅の状態情報を中央データ伝送装置２に伝送するデータ伝送装置である。
　駅設備制御装置４は、ホームドア１２に開閉制御信号を送信するとともに、ホームドア１２から受信したホームドア開閉状態信号を各駅データ伝送装置３及び地上拠点装置５に送信する制御装置である。
　地上拠点装置５は、地上無線装置７及び車上無線装置８を介して、各駅における列車の位置を把握し、連動装置６から受信した進路開通信号に基づいてこの駅に在線する列車の停止限界を算出し、地上無線装置７及び車上無線装置８を介して車上制御装置９に送信する拠点装置である。また、地上拠点装置５は、駅設備制御装置４からホームドア１２のホームドア開閉状態信号を受信し、ホームドア１２が閉状態となるまでは列車の出発を抑止する出発抑止信号を地上無線装置７及び車上無線装置８を介して車上制御装置９に送信する。
　地上拠点装置５は、スケジュールダイヤ記憶部５０と、出発支障条件判定部５１と、出発時刻制御部５２と、出発間隔制御部５３と、出発指示信号出力部５４と、異常判定部５５とを備え、中央制御装置１又は中央データ伝送装置２の故障時に列車の在線位置に基づいて出発抑止信号を出力する。
　スケジュールダイヤ記憶部５０は、中央制御装置１から中央データ伝送装置２及び各駅データ伝送装置３を介してスケジュールダイヤを定期的に取得し、このスケジュールダイヤを記憶している。出発支障条件判定部５１は、ホームドア開閉状態信号及び進路開通信号を受信し、列車１０の出発支障条件の判定を行い、第１の信号である出発支障条件解消信号を出力する。出発時刻制御部５２は、出発支障条件判定部５１の判定結果及びスケジュールダイヤ記憶部５０から取得したスケジュールダイヤに従って列車１０の出発時刻を制御すべく第２の信号である出発時刻適正信号を出力する。出発間隔制御部５３は、先行列車と列車１０との間隔を制御すべく第３の信号である出発間隔適正信号を出力する。出発指示信号出力部５４は、出発支障条件判定部５１、出発時刻制御部５２及び出発間隔制御部５３の出力を参照して出発条件が成立している場合には、出発指示信号を出力する。この出発指示信号は、地上無線装置７及び車上無線装置８を介して車上制御装置９に受信される。異常判定部５５は、各駅データ伝送装置３を介して中央制御装置１から受信するデータを一定の周期でチェックし、中央制御装置１が正常であるか異常であるかを判定する。異常判定部５５は、中央制御装置１の正常時には出発時刻制御部５２に出発時刻チェック結果を送信し、出発間隔制御部５３に出発間隔制御判定結果を送信する。なお、この一定の周期には、１秒から１０秒を例示することができる。また、中央制御装置１からスケジュールダイヤが送信されないときには、一定のサイズのデータが送信され、このデータが一定の期間、例えば３周期以上の期間途絶えた場合には中央制御装置１に異常が生じているものと判定する。
　連動装置６は、ポイント、信号機及び転てつ器を備える連動駅に設置されて、中央制御装置１からの制御指令信号を中央データ伝送装置２及び各駅データ伝送装置３を介して受信し、列車の位置、ポイント、信号機及び転てつ器の状態に基づいて安全が確保された状態で信号機及び転てつ器を制御し、その状態で地上拠点装置５に進路開通信号を出力する装置である。なお、信号機には、場内信号機及び出発信号機の双方が含まれる。
　地上無線装置７は、地上側に設置され、地上拠点装置５と車上制御装置９との間でデータの授受を行うために、車上無線装置８と通信する無線装置である。車上無線装置８は、車上側、すなわち列車１０に設置され、地上拠点装置５と車上制御装置９との間でデータの授受を行うために、地上無線装置７と通信する無線装置である。なお、地上無線装置７は、車上無線装置８から列車１０のドア開閉情報を受信し、このドア開閉情報を駅設備制御装置４に送信し、ドア開閉情報を受信した駅設備制御装置４は、ホームドア１２に開閉制御信号を出力する。これにより、列車１０のドア開閉と連動してホームドア１２を開閉することが可能となる。
　車上制御装置９は、車上側、すなわち列車１０に設置され、列車１０の位置を地上拠点装置５に出力するとともに、地上拠点装置５が算出する停止限界及び出発抑止信号に従って、列車１０の走行を制御する制御装置である。また、列車１０は、車上無線装置８及び車上制御装置９を備え、無人運転システム１００に対応した列車である。
　地上拠点装置監視端末１１は、地上拠点装置５に接続され、中央制御装置１の故障時に地上拠点装置５から出力される列車の在線状況情報及び各種機器の状態情報が入力されて列車の在線状況及び各種機器の状態をユーザが監視可能な端末である。
　ホームドア１２は、駅設備制御装置４にホームドア開閉状態信号を出力し、駅設備制御装置４から受信した開閉制御信号に従って開閉する、駅のプラットホームの線路に面する部分に設置されたドアである。
　図２は、本発明の実施の形態１に係る地上拠点装置５の一動作例を示すフローチャートである。図２に示す動作は、一定の周期で行われる。
　まず、処理をスタートし、地上拠点装置５の出発支障条件判定部５１は、列車１０の出発支障条件が解消しているか否かを判定する（Ｓ１）。出発支障条件が解消している場合（Ｓ１：Ｙｅｓ）には、地上拠点装置５の出発時刻制御部５２は、列車１０の出発時刻であるか否かを判定する（Ｓ２）。出発時刻である場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）には、地上拠点装置５の出発間隔制御部５３は、列車間の間隔が確保できているか否かを判定する（Ｓ３）。すなわち、列車１０と１つ前の先行列車との間隔が設定したしきい値以上であるか否かを判定する。列車間の間隔が確保できている場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）には、地上拠点装置５の出発指示信号出力部５４は、出発指示信号を出力し（Ｓ４）、処理をエンドする。ステップＳ１からステップＳ３の判定結果のいずれか１つでもＮｏである場合、すなわち、出発支障条件が解消していない場合（Ｓ１：Ｎｏ）、出発時刻でない場合（Ｓ２：Ｎｏ）又は列車間の間隔が確保できていない場合（Ｓ３：Ｎｏ）には、出発指示信号を出力することなくこの周期の処理をエンドする。
　このように、第１の判定ステップであるステップＳ１，第２の判定ステップであるステップＳ２，第３の判定ステップであるステップＳ３の判定条件のすべてが満たされた場合にのみ出発指示信号が出力されて列車１０が出発する。すなわち、図２に示すフローチャートは、出発指示信号を受信すると出発する列車１０の無人運転方法を示し、列車の出発支障条件が解消しているとの第１の条件を満たすか否かを判定する第１の判定ステップであるステップＳ１と、中央制御装置１から定期的に送信されて受信したスケジュールダイヤに基づいて出発時刻であるとの第２の条件を満たすか否かを判定する第２の判定ステップであるステップＳ２と、列車１０の１つ前の先行列車との間隔が設定したしきい値以上であるとの第３の条件を満たすか否かを判定する第３の判定ステップであるステップＳ３とを経て、第１から第３の条件を満たす場合には列車１０を出発させる出発指示信号を出力する。
　図３は、出発支障条件判定部５１の一動作例を示すフローチャートである。換言すると、図３に示すフローチャートは、図２に示すフローチャートにおけるステップＳ１の判定動作の詳細を示している。まず、処理をスタートし、出発支障条件判定部５１は、ホームドア開閉状態信号が閉状態を示す信号か否かを判定する（Ｓ１１）。ホームドア開閉状態信号が閉状態を示す信号である場合（Ｓ１１：Ｙｅｓ）には、出発支障条件判定部５１は、進路開通信号が開通状態を示す信号か否かを判定する（Ｓ１２）。なお、進路開通信号は、上記したように、連動装置６から出力される。進路開通信号が開通状態を示す信号である場合（Ｓ１２：Ｙｅｓ）には、出発支障条件判定部５１は、この駅のホームトラック上に列車が在線しているか否かを判定する（Ｓ１３）。ホームトラック上に列車が在線している場合（Ｓ１３：Ｙｅｓ）には、出発支障条件判定部５１は、ホームトラック上のこの列車の速度が０であるか否かを判定する（Ｓ１４）。ホームトラック上の列車の速度が０である場合（Ｓ１４：Ｙｅｓ）には、列車の速度が０になった後、設定時間であるＴ１秒以上経過しているか否かを判定する（Ｓ１５）。列車の速度が０になった後、設定時間Ｔ１秒以上経過している場合（Ｓ１５：Ｙｅｓ）には、図２におけるステップＳ１をＹｅｓと判定し（Ｓ１６）、すなわち出発支障条件が解消していると判定して処理をエンドする。なお、ステップＳ１をＹｅｓと判定した場合には出発支障条件解消信号を出力する。この出発支障条件解消信号は出発時刻制御部５２に入力される。ホームドア開閉状態信号が閉状態の信号でない場合（Ｓ１１：Ｎｏ）、進路開通信号が開通状態を示す信号でない場合（Ｓ１２：Ｎｏ）、ホームトラック上に列車が在線していない場合（Ｓ１３：Ｎｏ）、ホームトラック上の列車の速度が０でない場合（Ｓ１４：Ｎｏ）又は列車の速度が０になって設定時間Ｔ１秒以上経過していない場合（Ｓ１５：Ｎｏ）には、ステップＳ１をＮｏと判定し（Ｓ１７）、すなわち出発支障条件が解消していないと判定して処理をエンドする。なお、ステップＳ１をＮｏと判定した場合には出発支障条件解消信号を出力することなく処理を終了する。なお、列車の速度は車上制御装置９が把握しており、車上無線装置８及び地上無線装置７を介して出発支障条件判定部５１に取得される。
　図４は、出発時刻制御部５２の一動作例を示すフローチャートである。換言すると、図４に示すフローチャートは、図２に示すフローチャートにおけるステップＳ２の判定動作の詳細を示している。まず、出発支障条件解消信号が出発時刻制御部５２に入力されると処理をスタートし、出発時刻制御部５２は、中央制御装置１が正常か否かを判定する（Ｓ２１）。なお、ここで、中央制御装置１が正常か否かの判定は異常判定部５５が行い、出発時刻制御部５２は、異常判定部５５が出力する信号を参照する。中央制御装置１が正常である場合（Ｓ２１：Ｙｅｓ）には、出発時刻制御部５２は、中央制御装置１から定期的に送信されているスケジュールダイヤの出発時刻を取得し（Ｓ２２）、出発時刻による出発条件が成立しているか否かを判定する（Ｓ２３）。中央制御装置１が正常でない場合（Ｓ２１：Ｎｏ）には、出発時刻制御部５２は、中央制御装置１が正常であるときに定期的に送信されてスケジュールダイヤ記憶部５０に記憶されたスケジュールダイヤの出発時刻を取得し（Ｓ２４）、出発時刻による出発条件が成立しているか否かを判定する（Ｓ２３）。出発時刻による出発条件が成立している場合（Ｓ２３：Ｙｅｓ）には、ステップＳ２をＹｅｓと判定し（Ｓ２５）、すなわち出発時刻に基づく出発条件が成立していると判定して処理を終了する。なお、ステップＳ２をＹｅｓと判定した場合には出発時刻適正信号を出力する。この出発時刻適正信号は出発間隔制御部５３に入力される。出発時刻による出発条件が成立していない場合（Ｓ２３：Ｎｏ）には、ステップＳ２をＮｏと判定し（Ｓ２６）、すなわち出発時刻に基づく出発条件が成立していないと判定して処理を終了する。なお、ステップＳ２をＮｏと判定した場合には出発時刻適正信号を出力することなく処理を終了する。
　図５は、出発間隔制御部５３の一動作例を示すフローチャートである。換言すると、図５に示すフローチャートは、図２に示すフローチャートにおけるステップＳ３の判定動作の詳細を示している。まず、出発時刻適正信号が出発間隔制御部５３に入力されると処理をスタートし、出発間隔制御部５３は、中央制御装置１が正常か否かを判定する（Ｓ３１）。なお、ここで、中央制御装置１が正常か否かの判定は異常判定部５５が行い、出発時刻制御部５２は、異常判定部５５が出力する信号を参照する。なお、ここで、中央制御装置１が正常である場合（Ｓ３１：Ｙｅｓ）には、出発間隔制御部５３は、中央制御装置１から定期的に送信されている出発間隔制御フラグを取得し（Ｓ３２）、出発間隔制御フラグが出発許可を示しているか否かを判定する（Ｓ３３）。中央制御装置１が正常でない場合（Ｓ３１：Ｎｏ）には、出発間隔制御部５３は、先行列車の在線位置が出発許可しきい値Ａより前方であるか否かを判定する（Ｓ３４）。ここで、出発許可しきい値Ａは、列車１０と先行列車との間に確保すべき間隔により予め設定される値である。先行列車の在線位置が出発許可しきい値Ａより前方である場合（Ｓ３４：Ｙｅｓ）には、出発間隔制御部５３は、続行列車の在線位置が出発許可しきい値Ｂより後方であるか否かを判定する（Ｓ３５）。ここで、出発許可しきい値Ｂは、列車１０と続行列車との間に確保すべき間隔により予め設定される値である。続行列車の在線位置が出発許可しきい値Ｂより後方である場合（Ｓ３５：Ｙｅｓ）には、ステップＳ３をＹｅｓと判定し（Ｓ３６）、すなわち列車間の間隔が確保されていると判定して処理を終了する。先行列車の在線位置が出発許可しきい値Ａより前方でない場合（Ｓ３４：Ｎｏ）又は続行列車の在線位置が出発許可しきい値Ｂより後方でない場合（Ｓ３５：Ｎｏ）には、ステップＳ３をＮｏと判定し（Ｓ３７）、すなわち列車間の間隔が確保されていると判定して処理を終了する。なお、出発間隔制御部５３は、ステップＳ３をＹｅｓと判定した場合には出発間隔適正信号を出力し、ステップＳ３をＮｏと判定した場合には出発間隔適正信号を出力することなく処理を終了する。この出発間隔適正信号は出発指示信号出力部５４に入力される。なお、出発間隔制御部５３は、車上制御装置９が把握している列車の位置情報を、車上無線装置８及び地上無線装置７を介して取得し、この位置情報を用いて列車間の間隔を判定する。
　図５にて説明したように、続行列車との間隔を考慮して列車の出発を遅らせると、続行列車との運転間隔も適正に保たれる。このように続行列車との運転間隔も適正に保たれると、ラッシュ時のように乗客が多い場合には、続行列車への乗車客の集中を低減し、続行列車の乗降時間を短縮することができるため駅での停車時間を短縮することができ、続行列車も含めた列車群の遅延を回復することができる。
　なお、上記説明した本実施の形態において、地上拠点装置５は、少なくともプロセッサと、記憶回路と、受信器と、送信器とを備え、各装置の動作はソフトウエアにより実現することができる。図６は、本実施の形態に係る無人運転システムの地上拠点装置５を実現するハードウエアの一般的な一構成例を示す図である。図６に示す装置は、プロセッサ１０１、記憶回路１０２、受信器１０３及び送信器１０４を備え、プロセッサ１０１は受信したデータを用いてソフトウエアによる演算及び制御を行い、記憶回路１０２は受信したデータ又はプロセッサ１０１が演算及び制御を行うに際して必要なデータ及びソフトウエアの記憶を行う。受信器１０３は、地上拠点装置５に入力される信号又は情報を受信するインターフェースである。送信器１０４は、地上拠点装置５に入力される信号又は情報を送信するインターフェースである。なお、プロセッサ１０１、記憶回路１０２、受信器１０３及び送信器１０４は、各々複数設けられていてもよい。
　以上本実施の形態にて説明したように、中央制御装置１からの制御指令信号が到達しなくても地上拠点装置５により出発指示信号を出力することが可能となる。そのため、中央制御装置の故障時にも複数の列車間の間隔を調整することで列車の遅延を防止することが可能な無人運転システムを得ることができる。
実施の形態２．
　図７は、本発明の実施の形態２に係る運転システムの一構成例を示す図である。図７に示す運転システム１００ａは、図１に示す無人運転システムと比較して、地上拠点装置５に代えて地上拠点装置５ａが設けられ、地上無線装置７に代えて地上無線装置７ａが設けられ、列車１０に代えて列車１０ａが配され、地上側に出発合図表示灯１３が設けられている点が異なり、その他の構成は図１に示す無人運転システムの構成と同様である。地上拠点装置５ａは、出発指示信号出力部５４の出力が入力される出発合図表示灯制御部５６を備え、出発合図表示灯制御部５６は地上側に設けられた出発合図表示灯１３に制御信号を出力して点灯するか否かを制御する。また、地上無線装置７ａには出発指示信号出力部５４の出力は入力されない。そして、列車１０ａは、車上制御装置９に出発信号を出力する出発ボタン１４を運転席に備える。
　図７に示す運転システムは、運転士が運転席にある出発ボタン１４を押すことで列車１０ａが出発する。出発合図表示灯１３が点灯すると、運転士が出発ボタン１４を押すことで、実施の形態１にて説明した構成と同様に中央制御装置１が故障した場合であっても動作させることが可能である。
　なお、図７において、出発合図表示灯１３は地上側に設けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、列車１０ａに設けられていてもよい。又は、出発合図表示灯１３に代えて、列車１０ａの運転台の表示部に出発合図が表示される構成であってもよい。
　本実施の形態にて説明したように、本発明は無人運転時のみならず、ワンマン運転する列車にも適用可能である。
　以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、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、構成の一部を省略、変更することも可能である。
　１　中央制御装置、２　中央データ伝送装置、３　各駅データ伝送装置、４　駅設備制御装置、５，５ａ　地上拠点装置、６　連動装置、７，７ａ　地上無線装置、８　車上無線装置、９　車上制御装置、１０，１０ａ　列車、１１　地上拠点装置監視端末、１２　ホームドア、１３　出発合図表示灯、１４　出発ボタン、５０　スケジュールダイヤ記憶部、５１　出発支障条件判定部、５２　出発時刻制御部、５３　出発間隔制御部、５４　出発指示信号出力部、５５　異常判定部、５６　出発合図表示灯制御部、１００　無人運転システム、１００ａ　運転システム、１０１　プロセッサ、１０２　記憶回路、１０３　受信器、１０４　送信器。

Claims (5)

  1. 　中央制御装置から定期的に送信されて受信したスケジュールダイヤを記憶するスケジュールダイヤ記憶部と、
    　列車の出発支障条件が解消しているか否かを判定し、前記出発支障条件が解消していると出発支障条件が解消されていることを示す第１の信号を出力する出発支障条件判定部と、
    　前記出発支障条件解消信号が入力されると、前記スケジュールダイヤに基づいて出発時刻であれば出発時刻が適正であることを示す第２の信号を出力する出発時刻制御部と、
    　前記出発時刻適正信号が入力されると、前記列車の１つ前の先行列車との間隔及び前記列車の１つ後の続行列車との間隔を確保すべく、複数の前記間隔の各々が設定したしきい値以上である場合には出発間隔が適正であることを示す第３の信号を出力する出発間隔制御部と、
    　前記出発間隔適正信号が入力されると、出発指示信号を出力する出発指示信号出力部とを備え、
    　前記出発時刻制御部は、前記中央制御装置の故障時には、前記中央制御装置の正常時に受信した前記スケジュールダイヤを用いることを特徴とする地上拠点装置。
  2. 　請求項１に記載の地上拠点装置と、前記中央制御装置とを備え、
    　前記列車は前記出発指示信号を受信すると出発することを特徴とする無人運転システム。
  3. 　請求項１に記載の地上拠点装置と、前記中央制御装置と、出発合図表示灯とを備え、
    　前記出発合図表示灯に前記出発指示信号が入力されると、前記出発合図表示灯が点灯することを特徴とする運転システム。
  4. 　請求項１に記載の地上拠点装置と、前記中央制御装置とを備え、
    　前記列車に前記出発指示信号が入力されると、前記列車の運転台に出発合図が表示されることを特徴とする運転システム。
  5. 　出発指示信号を受信すると出発する列車の無人運転方法であって、
    　列車の出発支障条件が解消しているとの第１の条件を満たすか否かを判定する第１の判定ステップと、
    　中央制御装置から定期的に送信されて受信したスケジュールダイヤに基づいて出発時刻であるとの第２の条件を満たすか否かを判定する第２の判定ステップと、
    　前記列車の１つ前の先行列車との間隔が設定したしきい値以上であるとの第３の条件を満たすか否かを判定する第３の判定ステップと、
    　前記第１から第３の条件を満たす場合には列車を出発させる出発指示信号を出力するステップとを備え、
    　前記中央制御装置の故障時には、前記中央制御装置の正常時に受信した前記スケジュールダイヤを用いることを特徴とする無人運転方法。
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