(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各駅間に個別に定められる電子的な通票であって、当該駅間の走行を許可する通票を送受信可能な車上制御装置と、
駅に備えられ、前記車上制御装置との間で前記通票の送受信可能な地上装置とを備え、
列車に備えられる前記車上制御装置が前記通票を有する場合に、前記列車が前記通票に対応する駅間を走行する列車制御方法において、
前記地上装置は、前記通票と共に、前記通票が有効である距離情報とを前記車上制御装置に送信し、
前記車上制御装置は、前記通票と前記通票が有効である距離情報とを受信すると、
前記通票が有効である距離に到達するまで、自列車の走行距離と前記距離情報に基づくブレーキ出力の有無の決定を繰り返し行い、前記通票が有効である距離を超えて前記列車が走行することを防止すること
を特徴とする列車制御方法。
【請求項２】
前記列車の走行距離から推定される距離測定誤差の範囲に基づく長さの安全側線を予め駅に設置し、
前記距離測定誤差により、前記列車が前記駅を通過する場合に、前記安全側線に前記列車を進入させること
を特徴とする請求項１記載の列車制御方法。
【請求項３】
前記車上制御装置は、前記通票が有効である距離に到達するまで、運転士の扱いによる距離延長の実施の扱いの有無を繰り返しチェックし、
前記距離延長の実施がある場合、走行可能な前記距離を伸ばすこと
を特徴とする請求項１または請求項２記載の列車制御方法。
【請求項４】
列車に備えられた車上制御装置と、駅に備えられた地上装置の間で電子的な通票の送受信を可能とする通信装置を備え、
前記通票を保持する前記地上装置を備えた前記駅から前記列車が発車するときに、前記地上装置から前記車上制御装置に前記通票と共に前記通票が有効である距離を送信して、
前記車上制御装置は、前記列車が前記通票が有効である距離に到達するまで、自列車の走行距離と前記距離情報に基づくブレーキ出力の有無の決定を繰り返し行い、受信した前記通票が有効である距離内を前記列車が走行するようにブレーキ出力する制御を行うこと
を特徴とする列車制御システム。
【請求項５】
前記列車の走行距離に基づいて距離測定誤差を推定し、
前記列車が前記駅を通過する場合に、前記駅に設置され、前記距離測定誤差の範囲に基づいて長さが設定された安全側線に前記列車を進出させること
を特徴とする請求項４記載の列車制御システム。
【請求項６】
前記車上制御装置は、前記通票が有効である距離に到達するまで、運転士の扱いによる距離延長の実施の扱いの有無を繰り返しチェックし、
前記距離延長の実施がある場合、走行可能な前記距離を伸ばすこと
を特徴とする請求項４または請求項５記載の列車制御システム。
【請求項７】
前記通票が有効である距離は、前記列車の走行距離に基づいて推定される距離測定誤差を引いた距離あるいは前記距離測定誤差を足した距離のいずれかに設定すること
を特徴とする請求項４ないし請求項６のいずれかに記載の列車制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駅間に在線する列車が１列車程度の列車間隔の線区において、列車を衝突させることなく安全に走行させることができる列車制御方法及び列車制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
列車の衝突を回避し、列車走行の安全性を確保するためには、列車の在線位置を検知して、互いの列車が衝突しないように各列車を制御する必要がある。したがって、列車の位置検知のための装置や、列車を制御するための装置が必要となる。運行する列車本数が少ない線区では、上記の装置の初期コスト、メンテナンスコストが問題となる。
【０００３】
そこで、列車本数の少ない線区では、列車の位置検知精度を粗くしても運行に支障しないことと、単線区間が多いことから、１駅間に１列車しか在線しない駅間一閉塞という考え方で安全性を確保していることが多い。
【０００４】
駅間一閉塞を実現する方法には、古くから使われている方式として、スタフ閉塞式、タブレット閉塞式といった方式がある。これらの方式は通票と呼ばれる駅間を走行するための許可証を使った方式である。スタフ閉塞式もタブレット閉塞式も各駅間に通票は１個しか同時には存在しない構成となっており、通票を持っている列車のみが駅間を走行できるようにすることで、駅間一閉塞を実現している。
【０００５】
例えば、特許文献１に示されるように、通票を電子化したシステムも考案されている。各駅間に固有の通票を電子データとして作成する。列車が発車するときに、発車する側の駅に設置された地上装置から通票を無線で列車に送信し、送信後は発車する側の駅と列車が向かう駅の両方の地上装置をロックし、解除されるまで通票は送信しない。
【０００６】
列車が発車して、駅に着いたとき、通票を着いた駅の地上装置に送信し、地上装置で通票を確認し、合っていれば、列車が発車した駅と列車が着いた駅の両方の地上装置のロックを解除し、再び通票を列車に送信できるようになる。
【０００７】
このように通票の送信のロックと解除を行うことにより、駅間に通票を持って走行する列車を１列車に限定し、駅間一閉塞を実現して安全性を確保している。
【０００８】
また、例えば、特許文献２に示されるように、列車の制御電文に含まれている有効距離長を走行すると列車の停止制御を行うことが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平２−６２６８号公報
【特許文献２】特開２００１−１０４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
通票を用いたスタフ閉塞式とタブレット閉塞式は、運用のルールで安全性を確保しており、ヒューマンエラーを防止できない。例えば、通票を持った列車の運転士が、駅に停車することなく通過しても、当該列車を止める術はない。
【００１１】
通票を電子化した場合も同様に、運転士のヒューマンエラーは防止できない。例えば、上記特許文献１の場合、列車の到着駅で運転士が電子通票を送信する作業を看過すると、列車は到着すべき駅に停車することなく通過してしまう危険性がある。
【００１２】
また、上記引用文献２に示された「列車の停止制御」は、列車の車上装置に地上からトランスポンダを利用して制御情報を電文の形式で送信するＡＴＳ−Ｐシステムにおいて、車上側で無電源地上子からの地上子情報を受信できない緊急の場合に停止制御するものであって、運転士のヒューマンエラーを防止するものではない。
【００１３】
本発明は、駅間一閉塞の実現のために特定の駅間のみで有効な通票を電子化することで、運転士、駅員の作業を減らすことができるが、運転士のヒューマンエラーは防止できない、例えば、停車駅到着時、駅で停車せず誤通過するヒューマンエラーを防止できないという課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、各駅間に電子化された通票を定め、駅に備えた地上装置から列車に備えた車上装置に通票を送信し、送信後に地上装置が保持していた通票を削除する。さらに列車が次の駅に到着したとき、車上装置から地上装置に通票を送信し、送信後に車上装置が保持していた通票を削除する。このように送信した後通票を削除することで、通票は常に１つしか存在せず、地上装置、車上装置いずれにも通票を作成する機能を持たせないことで、複数の通票が生成されることを防止し、駅間一閉塞を確実に実現することが可能となる。
【００１５】
また、車上制御装置は通票を受信していないときには列車が発車できないようにブレーキ出力する。
【００１６】
地上装置は通票を列車に送信する際、当該通票が有効である距離を合わせて送信する。通常は当該通票が有効である距離は駅間距離である。車上制御装置は、通票を受信時、距離も受信し、受信した距離を走行するようにブレーキ出力し、通票が有効でない区間への進入を防止する。
【発明の効果】
【００１７】
このような信号制御システムを構築することにより、運転士のヒューマンエラーが発生しても、通票の有効範囲内に列車を止めることができ、列車走行の安全性を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の実施例における信号制御処理の概要を示す概念図である。
【図２】図２は、本発明の実施例における列車の発車から次駅到着までの列車の処理の流れを示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明では、駅間に在線する列車が１列車程度の列車間隔の線区において、駅間一閉塞を実現し、運転士のヒューマンエラーが発生しても、列車を衝突させることなく安全に走行させるという目的を、単純なシステム構成で実現した。
【００２０】
以下、本発明の実施例について図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００２１】
図１に本発明の実施例における信号制御システムの概念を示す。図１において、Ａ駅とＢ駅間の走行許可を意味する通票（１）１０１は、図１は全体のシステムとしての処理の流れを示しているため、複数記載されているが、通票（１）１０１を送信済みの箇所では通票（１）１０１の情報を削除するため、実際には１つしか存在せず、列車１０２またはＡ駅の地上装置１０３ａ、Ｂ駅の地上装置１０３ｂのいずれかにあり、同時に複数存在することはない。
【００２２】
まずは、Ａ駅の地上装置１０３ａに通票（１）１０１があり、列車１０２がＡ駅を出発してＢ駅に向かう場合の処理の流れを述べる。
【００２３】
Ａ駅にいる列車１０２は、Ｂ駅に向けて発車するための発車許可要求を、地上装置１０３ａに駅列車伝送装置１０５を介して送信する。駅列車間伝送装置１０５は地上装置１０３と列車１０２間の情報の送受信を可能にする装置で、短距離の限定された範囲のみ通信できればよく、トランスポンダ、バリス、汎用の無線機等、様々な装置を用いることができ、本発明において駅列車間伝送装置１０５は特定しない。
【００２４】
列車１０２より発車許可要求を受信した地上装置１０３ａは自身が通票（１）１０１を持っている場合は、通票（１）１０１を、通票（１）１０１が有効である距離、つまりＢ駅までの距離の情報と共に駅列車間伝送装置１０５を介して列車１０２へ送信し、列車１０２が受信したのを確認した後、地上装置１０３ａ内にあった通票（１）１０１を削除する。地上装置１０３ａが通票（１）１０１を持っていない場合は、駅間伝送線１０４を介して、Ｂ駅の地上装置１０３ｂに通票（１）１０１を要求する。
【００２５】
要求を受けた地上装置１０３ｂは通票（１）１０１を持っていれば、駅間伝送線１０４を介して通票（１）１０１を地上装置１０３ａに送信し、地上装置１０３ａが受信したのを確認した後、地上装置１０３ｂ内にあった通票（１）１０１を削除する。駅間伝送線１０４は通票（１）１０１の送受信に使うため既存の駅間伝送線を用いることができ、少ない通信容量でも動作可能である。ツイストペア線、ＩＳＤＮ専用線、イーサネット（登録商標）等様々な伝送線が適用可能であり、本発明では、駅間伝送線１０４は特定しない。
【００２６】
地上装置１０３ｂから通票（１）１０１を受信した地上装置１０３ａは、通票（１）１０１を、通票（１）１０１が有効である距離、つまりＢ駅までの距離と共に駅列車間伝送装置１０５を介して列車１０２へ送信し、列車１０２が受信したのを確認した後、地上装置１０３ａ内にあった通票（１）１０１を削除する。
【００２７】
地上装置１０３ａと地上装置１０３ｂの両方が通票（１）１０１を持っていない場合は、Ａ駅とＢ駅の間に通票（１）１０１を持って走行中の列車がいることを意味しており、Ａ駅、Ｂ駅どちらからも列車を発車させることはできず、地上装置１０３ａは列車１０２に通票（１）１０１を送信しない。地上装置１０３ａは他の列車、または地上装置１０３ｂから通票（１）１０１を受信したら、列車１０２に通票（１）１０１を送信する。
【００２８】
列車１０２は地上装置１０３ａより通票（１）１０１を通票（１）１０１が有効である距離と共に受信する。通票（１）１０１を通票（１）１０１が有効である距離と共に受信するまでは走行することができないようにブレーキを出力する。
【００２９】
通票（１）１０１を通票（１）１０１が有効である距離と共に受信したとき、通票（１）１０１が有効である距離を走行できるようにブレーキを緩解する。指定された通票（１）１０１が有効である距離を走行するようにブレーキを出力し、通票（１）１０１が有効である範囲外に走行できないようにする。
【００３０】
距離の測定は車輪の回転数を数える、速度を積分する等の方法が考えられるが、本発明では距離の測定方法は特定しない。また、列車１０２は通票（１）１０１を保持しているか、保持していないかの状態を運転台に表示する。表示する方法はディスプレイに表示してもよいし、ＬＥＤ等のランプを用いてもよく、本発明では特定しない。
【００３１】
さらに、通票（１）１０１が有効である距離を受信した列車１０２は、通票（１）１０１が有効である距離を運転台に表示する。表示する方法はディスプレイに表示してもよいし、メータにしてもよく、本発明では特定しない。
【００３２】
ただし、列車１０２の距離認識には誤差が含まれる可能性があり、地上装置１０３ａより通票（１）１０１と共に受信した通票（１）１０１が有効である距離と比較して、より長い距離を走行する場合と、短い距離で停止する場合が考えられる。長い距離を走行すると、駅を行き過ぎるため危険な状態になる可能性がある。
【００３３】
しかし、一般に列車１０２の距離認識誤差は走行距離に比例し、誤差の範囲は想定可能である。したがって、長い距離を走行する場合、最大でどれだけの距離、駅を行き過ぎるのかは事前に想定することができる。そこで、例えば、駅に安全側線１０６を設置し、駅を行き過ぎる場合は安全側線に列車１０２が進入するようにし、安全側線の長さを想定される最大誤差以上とすることもできる。
【００３４】
これにより、誤差により列車１０２が駅を行き過ぎても安全が保たれる。逆に誤差により短い距離で列車１０２が停車する場合には、駅手前に停車することになるが、この場合は運転士の扱い操作により、通票（１）１０１が有効である距離を伸ばすようにすることができる。伸ばす距離は想定される誤差の最大値とする。
【００３５】
また、列車１０２がブレーキを出力する前に警報を鳴らし、そのとき、運転士が誤差により駅手前に停車してしまうと判断した場合には、ブレーキが出力される前に運転士が扱い操作を行い、距離を伸ばせば、列車１０２は駅手前に停車することなく駅に到着することが可能となり、列車運行をスムーズにすることが可能となる。
【００３６】
列車１０２はＢ駅に到着したとき、持っている通票（１）１０１を駅列車間伝送装置１０５を介して地上装置１０３ｂに送信する。地上装置１０３ｂが通票（１）１０１を受信したのを確認した後、列車１０２が持っていた通票（１）１０１を削除する。
【００３７】
列車１０２から通票（１）１０１を受信した地上装置１０３ｂは通票（１）１０１を保持する。このとき、通票（１）１０１を保持しているのは地上装置１０３ｂのみであり、他の地上装置、列車が保持していることはない。
【００３８】
以上のように信号制御システムを構成し、地上装置１０３から通票（１）１０１を当該通票が有効となる距離と共に送信することにより、運転士のヒューマンエラーにより、許可されていない範囲外に走行することを防止することができる。
【００３９】
本実施例における列車１０２の発車から次駅到着までの処理の流れを図２に示す。図２のステップ２０１〜ステップ２１２にて列車１０２の走行の安全性を確保する。
【００４０】
ステップ２０１：
通票（１）１０１を受信するまではブレーキ出力し、次のステップ２０２へ進む。
【００４１】
ステップ２０２：
駅から発車するための発車許可要求を地上装置１０３に送信し、次のステップ２０３へ進む。
【００４２】
ステップ２０３：
通票（１）１０１と、通票（１）１０１が有効である距離とを受信するまでステップ２０４を繰り返し、受信すれば、次のステップ２０５へ進む。
【００４３】
ステップ２０４：
ステップ２０２と同じく、駅から発車するための発車許可要求を地上装置１０３に送信する。
【００４４】
ステップ２０５：
通票（１）１０１と、通票（１）１０１が有効である距離とを受信した状態になったため、ブレーキを緩解し、ステップ２０６へ進む。
【００４５】
ステップ２０６：
列車１０２の走行距離が受信した通票（１）１０１が有効である距離に到達するまで、ステップ２０７を繰り返す。
【００４６】
ステップ２０７：
列車１０２の走行距離が受信した通票（１）１０１が有効である距離の近くまで走行したかチェックする。近くまで走行していれば、ステップ２０８へ進む。近くまで走行していなければステップ２０９へ進む。
【００４７】
ステップ２０８：
通票（１）１０１が有効である距離を列車１０２が走行するように、ブレーキを出力する。
【００４８】
ステップ２０９：
距離測定誤差により列車１０２が駅手前に停車する場合など、運転士が距離を延長する扱いを実施したかチェックし、実施した場合はステップ２１０へ進む
ステップ２１０：
受信した通票（１）１０１が有効である距離を想定される最大誤差分伸ばす。
【００４９】
ステップ２１１：
到着した駅の地上装置１０３に通票（１）１０１を送信する。距離測定誤差により列車１０２が駅を行き過ぎた場合は、地上装置１０３と通信できる範囲まで列車１０２を移動する必要があるが、その方法は事業者によって定められるものとし、本発明では特定しない。
【００５０】
ステップ２１２：
地上装置１０３が通票を受信したことが確認できるまでステップ２１３を繰り返す。受信が確認できればステップ２１４へ進む。
【００５１】
ステップ２１３：
ステップ２１１と同じく、到着した駅の地上装置１０３に通票（１）１０１を送信する。
【００５２】
ステップ２１４：
到着した駅の地上装置１０３が通票（１）１０１を受信したことを確認して、列車１０２が持っている通票（１）１０１を削除する。
【００５３】
上記のように列車１０２の処理を実装することより、通票（１）１０１を持つ場合に通票（１）１０１が有効である範囲のみに列車が走行することが可能となり、列車の走行の安全性が確保される。
【００５４】
通票（１）１０１が有効である距離は、以上の通り、駅間の距離を指定すればよいが、地形等の制約により安全側線１０６を設置できない場合は、駅間の距離から想定される最大誤差を引いた値にしてもよい。
【００５５】
このように設定することで、誤差が最大となった場合でも、列車は駅を行き過ぎることなく、ちょうど駅に着くことになる。誤差が最大とならなかった場合は、駅手前に停車することになり、列車走行の安全性が確保される。
【００５６】
あるいは、運転士の扱いが発生しないように、通票（１）１０１が有効である距離を駅間の距離に最大誤差を加えた距離に設定してもよい。このように設定することで、安全側線１０６は長くする必要があるが、列車１０２が駅手前で停車することはなくなり、運転士の扱いが発生しない。
【符号の説明】
【００５７】
１０１  通票（１）
１０２  列車
１０３ａ  地上装置
１０３ｂ  地上装置
１０４  駅間伝送線
１０５  駅列車間伝送装置
１０６  安全側線
【図１】
0005596621.tif 000002
【図２】
0005596621.tif 000003