(57)【要約】【課題】ラッシュ時またはダイヤ乱れ時などの渋滞時の列車走行においても、無駄な力行およびブレーキを抑制し、省エネルギー化および乗り心地の向上を図ることができる自動列車運転装置を提供すること。【解決手段】列車が閉塞区間Ｔｎ＋１進入後、当該区間の制限速度Ｖｎ＋１が直前の閉塞区間Ｔｎの制限速度Ｖｎよりも増加し、かつ、予告が発生した場合は、次閉塞区間Ｔｎ＋２で再び制限速度が低下することが予測されることから、例えば直前の閉塞区間Ｔｎでの目標速度ｕｎをそのまま維持し、または惰行主体制御を行うなど第１の目標速度ｕｎ＋１よりも低い第２の目標速度ｗｎ＋１に従って運転する。【選択図】図４
2014093831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車の制限速度を与える自動列車制御装置と、
前記列車の走行位置を認識する列車走行位置認識装置と、
前記列車走行位置認識装置により与えられた前記走行位置における予め設定された最高制限速度と前記自動列車制御装置により与えられた前記走行位置における前記制限速度とを比較し、当該制限速度が当該最高制限速度よりも低い場合にのみ、前記制限速度が低下することを予測する情報を含む現示信号低下予測信号を出力する制限速度変化予測装置と、
前記制限速度変化予測装置からの前記現示信号低下予測信号の入力の有無及び前記自動列車制御装置から得られる前記制限速度に基づき、前記現示信号低下予測信号が入力されない場合、または、前記現示信号低下予測信号が入力されかつ前記列車の制限速度が低下した場合は、前記制限速度から所定の速度低い第１の目標速度を前記列車が追従すべき目標速度として設定し、前記現示信号低下予測信号が入力されかつ前記列車の制限速度が増加した場合は、前記第１の目標速度よりも低い第２の目標速度を前記目標速度として設定する列車目標速度設定装置と、
を備えることを特徴とする自動列車運転装置。
【請求項２】
前記第２の目標速度は、前記制限速度が増加する直前に設定されていた前記第１の目標速度に設定されることを特徴とする請求項１に記載の自動列車運転装置。
【請求項３】
前記第２の目標速度は、前記制限速度が増加する直前に設定されていた前記第１の目標速度よりも低い速度に設定されることを特徴とする請求項１に記載の自動列車運転装置。
【請求項４】
前記列車目標速度設定装置は、前記現示信号低下予測信号が入力されかつ前記列車の制限速度が増加した場合は、前記列車が惰行運転するよう制御することを特徴とする請求項１に記載の自動列車運転装置。
【請求項５】
前記列車目標速度設定装置は、前記制限速度変化予測装置から前記現示信号低下予測信号が入力されかつ前記列車に対する出発指令が前記自動列車制御装置を介して入力された場合は、前記第２の目標速度を前記目標速度として設定することを特徴とする請求項１に記載の自動列車運転装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、目標速度に追従して列車を自動走行させる自動列車運転装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動列車運転（ＡＴＯ）装置は、自動列車制御装置から得られる列車の制限速度に基づき、この制限速度よりも低い速度に目標速度を設定して列車を自動走行させる（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
また、特許文献２には、次閉塞区間の制限速度が低くなることを予告することができる運転予告装置が記載されている。この運転予告装置は、運転台の表示器に予告を表示し、運転士に次閉塞区間で制限速度が下がる可能性のあることを事前に認識させる。運転士は、予告を受けて、必要に応じて事前に手動によるブレーキ操作を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−２６９６０１号公報
【特許文献２】特開平１０−１９４１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ラッシュ時またはダイヤ乱れ時などの列車走行では、列車の制限速度が先行列車との間隔に応じて上下に繰り返し変化し、その結果、力行とブレーキとが頻繁に繰り返される状況が発生する。そして、このような力行とブレーキの繰り返しは、エネルギーの無駄な消費につながるとともに、乗り心地も悪化させるという問題がある。
【０００６】
一方、特許文献２の運転予告装置は、運転士に次閉塞区間で制限速度が低くなることを予告することから、運転士は次閉塞区間手前で手動によるブレーキ操作を行うことができ、従って列車が次閉塞区間に減速超過で進入することは少なくなると思われる。しかしながら、この予告は、自動列車運転装置の運転制御に直接関わるものではなく、また、上記のように制限速度が上下に繰り返し変化した場合に生ずる問題点の解消に寄与するものでもなかった。
【０００７】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、ラッシュ時またはダイヤ乱れ時などの渋滞時の列車走行においても、無駄な力行およびブレーキを抑制し、省エネルギー化および乗り心地の向上を図ることができる自動列車運転装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る自動列車運転装置は、列車の制限速度を与える自動列車制御装置と、前記列車の走行位置を認識する列車走行位置認識装置と、前記列車走行位置認識装置により与えられた前記走行位置における予め設定された最高制限速度と前記自動列車制御装置により与えられた前記走行位置における前記制限速度とを比較し、当該制限速度が当該最高制限速度よりも低い場合にのみ、前記制限速度が低下することを予測する情報を含む現示信号低下予測信号を出力する制限速度変化予測装置と、前記制限速度変化予測装置からの前記現示信号低下予測信号の入力の有無及び前記自動列車制御装置から得られる前記制限速度に基づき、前記現示信号低下予測信号が入力されない場合、または、前記現示信号低下予測信号が入力されかつ前記列車の制限速度が低下した場合は、前記制限速度から所定の速度低い第１の目標速度を前記列車が追従すべき目標速度として設定し、前記現示信号低下予測信号が入力されかつ前記列車の制限速度が増加した場合は、前記第１の目標速度よりも低い第２の目標速度を前記目標速度として設定する列車目標速度設定装置と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、ラッシュ時またはダイヤ乱れ時などの渋滞時の列車走行においても、無駄な力行およびブレーキを抑制し、省エネルギー化および乗り心地の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施の形態１に係る自動列車運転（ＡＴＯ）装置を含む車上システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、列車の制限速度パターンの例を示す図である。
【図３】図３は、列車の制限速度パターンの例を示す別の図である。
【図４】図４は、列車の制限速度等を閉塞区間Ｔｎ−１〜Ｔｎ＋１ごとに示した図である。
【図５】図５は、制限速度変化予測装置におけるデータの入出力について示した図である。
【図６】図６は、目標速度設定処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】図７は、閉塞区間Ｔｎ＋１における第２の目標速度ｗｎ＋１が直前の閉塞区間Ｔｎにおける第１の目標速度ｕｎよりも高く設定された例を示す図である。
【図８】図８は、閉塞区間Ｔｎ＋１における第２の目標速度ｗｎ＋１が直前の閉塞区間Ｔｎにおける第１の目標速度ｕｎよりも低く設定された例を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態２の動作例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明に係る自動列車運転装置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。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係る自動列車運転（ＡＴＯ）装置２１を含む車上システムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、列車２０には、自動列車運転装置２１と、自動列車制御（ＡＴＣ）装置３と、列車走行位置認識装置４と、列車制動装置８と、列車推進装置９とが搭載されている。また、自動列車運転（ＡＴＯ）装置２１は、列車目標速度設定装置１と、運転曲線記憶装置２と、制限速度変化予測装置５と、列車速度制御装置６と、列車速度計測装置７とを備えている。
【００１３】
自動列車制御装置３は、列車の速度を自動的に制限速度以下に制御する装置である。自動列車制御装置３はＡＴＣ車上装置であり、ＡＴＣ信号をＡＴＣ地上装置（図示せず）から受信する。ＡＴＣ信号には、列車の制限速度情報が含まれている。また、列車走行位置認識装置４は、路線上における列車の現在の走行位置を認識する装置である。
【００１４】
運転曲線記憶装置２は、運行計画に従った基本的な走行パターンである運転曲線を記憶する。制限速度変化予測装置５は、自動列車制御装置３から得られる制限速度と、列車走行位置認識装置４から得られる列車の現在位置をもとに制限速度変化予測を行う。詳細は後述するが、制限速度変化予測装置５は、自列車の在線する閉塞区間の制限速度と、運転計画に従って予め設定された同閉塞区間の最高制限速度とを比較し、両者が一致しない場合（すなわち、自動列車制御装置３から得られた制限速度が最高制限速度より小さい場合）は、次閉塞区間で制限速度が低下する可能性が高いと判断して、現示信号低下予測を行う。一方、制限速度と最高制限速度とが等しい場合は、制限速度変化予測装置５は現示信号低下予測を行わない。すなわち、制限速度変化予測は、制限速度と最高制限速度とが異なる場合は、次閉塞区間では「制限速度低下有」とされ（「現示信号低下予測有」）、制限速度と最高制限速度とが等しい場合は、次閉塞区間では「制限速度低下無」とされる（「現示信号低下予測無」）。
【００１５】
列車目標速度設定装置１は、運転曲線記憶装置２から得られる運転曲線と、自動列車制御装置３から得られる制限速度と、列車走行位置認識装置４から得られる列車の現在の走行位置と、制限速度変化予測装置５から得られる制限速度変化予測をもとに目標とする列車速度（目標速度）を決定する。
【００１６】
列車速度計測装置７は、列車速度を計測する装置である。列車速度制御装置６は、列車目標速度設定装置１から得られた目標速度と、列車速度計測装置７から得られた列車速度とを比較し、列車速度が目標速度を上回っている場合には、列車制動装置８に目標速度に追従するためのノッチを出力し、列車速度が目標速度を下回っている場合には、列車推進装置９に目標速度に追従するためのノッチを出力する。
【００１７】
次に、図２および図３を参照して、ラッシュ時またはダイヤ乱れ時などの渋滞時における列車の制限速度の変化特性について説明する。図２は、列車５０が閉塞区間Ｔｎ−１内を走行し、列車５１が閉塞区間Ｔｎ＋４内に停車している場合の列車５０の制限速度パターンの例を示す図である。図３は、（ａ）列車５０が閉塞区間Ｔｎ内を走行し、列車５１が閉塞区間Ｔｎ＋４内に停車している場合の列車５０の制限速度パターンの例を示す図、（ｂ）列車５０が閉塞区間Ｔｎ＋１内を走行し、列車５１が閉塞区間Ｔｎ＋４から進出した後の列車５０の制限速度パターンの例を示す図である。
【００１８】
図２に示すように、軌道は複数の閉塞区間に分割され、各閉塞区間には一列車のみが在線できる閉塞方式が採用されている。先行する列車５１は例えば閉塞区間Ｔｎ＋４にて停車し、後続する自列車である列車５０は例えば閉塞区間Ｔｎ−１を走行している。図２では、列車５０の制限速度パターンＶが示されている。この制限速度パターンＶは、進行方向に向かって階段状に減少する速度のパターンであり、先行する列車５１の在線する閉塞区間Ｔｎ＋４の手前で列車５０の速度が０になるように設定される。制限速度パターンＶは、列車５０と列車５１との間隔等に基づいて地上ＡＴＣ装置（図示せず）により決定される。
【００１９】
図２では、閉塞区間Ｔｎ−１における列車５０の制限速度がＶｎ−１で表されている。自動列車制御装置３は、地上ＡＴＣ装置からＡＴＣ信号を受信して、当該区間の制限速度がＶｎ−１であることを認識する。
【００２０】
また、自動列車運転装置２１は、閉塞区間Ｔｎ−１において、制限速度Ｖｎ−１に基づいて目標速度ｕｎ−１を設定する。この目標速度ｕｎ−１は、制限速度Ｖｎ−１から速度Δｕ（例えば３〜５ｋｍ／ｈ）低い速度に設定されたものであり（すなわち、ｕｎ−１＝Ｖｎ−１−Δｕ）、従来の設定方法に従ったものである。列車５０はこの制限速度ｕｎ−１に追従して走行する。
【００２１】
また、図２では、最高制限速度パターンＶｍａｘも示されている。最高制限速度パターンＶｍａｘは、許容される最高制限速度を与えるもので、位置ごとに予め決められている。
【００２２】
図３（ａ）は、図２に示す状態から一定時間経過後の状態を示している。図３（ａ）では、列車５０が閉塞区間Ｔｎに進入し、列車５１は依然として閉塞区間Ｔｎ＋４内に停車している。この場合、制限速度パターンＶは図２と同じものである。しかしながら、閉塞区間Ｔｎにおける制限速度Ｖｎは閉塞区間Ｔｎ−１における制限速度Ｖｎ−１よりも低いことから、閉塞区間Ｔｎにおける目標速度ｕｎも閉塞区間Ｔｎ−１における目標速度ｕｎ−１よりも低く設定され、従って、列車５０は閉塞区間Ｔｎ進入後に減速する。なお、目標速度ｕｎは上記と同様に制限速度Ｖｎから速度Δｕだけ低い速度に設定されたものである。また、最高制限速度パターンＶｍａｘについては図２と同様である。
【００２３】
図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す状態から一定時間経過後の状態を示している。図３（ｂ）では、列車５０が閉塞区間Ｔｎ＋１に進入し、列車５１は閉塞区間Ｔｎ＋４を既に後にした状態である。このように列車５１と列車５０の間隔が広がったことから、図３（ｂ）に示す制限速度パターンＶは、図２、図３（ａ）での制限速度パターン（これを図３（ｂ）ではＶｏｌｄで示す。）を例えば上方に平行移動した形で更新され、閉塞区間Ｔｎ＋１における制限速度Ｖｎ＋１は、閉塞区間Ｔｎにおける制限速度Ｖｎよりも高くなっている。そのため、閉塞区間Ｔｎ＋１における目標速度ｕｎ＋１は、閉塞区間Ｔｎにおける目標速度ｕｎよりも高く設定され、従って、列車５０は閉塞区間Ｔｎに進入した後に加速する。
【００２４】
次に、図示はしていないが、再度、列車５０と列車５１との間隔が狭まると、制限速度パターンＶが例えば下方に平行移動された形で更新され、閉塞区間Ｔｎ＋２における目標速度ｕｎ＋２は、閉塞区間Ｔｎ＋１における目標速度ｕｎ＋１よりも低く設定され、従って、列車５０は閉塞区間Ｔｎ＋２進入後に減速することになる。
【００２５】
以上のように、ラッシュ時またはダイヤ乱れ時などの渋滞時においては、列車５０の制限速度が先行列車である列車５１との間隔に応じて上下に変化するため、従来のように目標速度を制限速度の一定速度以下に設定する方法では、力行とブレーキとが頻繁に繰り返される状況が発生し、エネルギーの消費と乗り心地の悪化を招く。
【００２６】
そこで、本実施の形態では、列車目標速度設定装置１に、以下に説明する機能を設ける。以下、図１、図４および図５を用いて、列車目標速度設定装置１の機能について説明する。
【００２７】
図４は、列車５０の制限速度等を閉塞区間Ｔｎ−１〜Ｔｎ＋１ごとに示した図である。図４では、図２および図３と同様の制限速度が列車５０の進行に合わせて示されている。また、図５は、制限速度変化予測装置５におけるデータの入出力について示した図である。
【００２８】
図４に示すように、閉塞区間Ｔｎ−１では列車の制限速度はＶｎ−１である。この場合、自動列車制御装置３は、地上ＡＴＣ装置から制限速度がＶｎ−１であるとの情報を取得している。
【００２９】
また、図５に示すように、自動列車制御装置３は、制限速度がＶｎ−１であるとの情報を制限速度変化予測装置５に出力する。一方、列車走行位置認識装置４は、列車５０の現在の走行位置を制限速度変化予測装置５に出力する。制限速度変化予測装置５は、路線上の位置ごとに与えられた最高制限速度についてのデータベース１０を例えばその内部に備えており、列車走行位置認識装置４から得られた走行位置情報をもとにデータベース１０を参照して、閉塞区間Ｔｎ−１における最高制限速度を認識する。なお、データベース１０は、制限速度変化予測装置５の外部に設けられていてもよく、例えば地上に設けておいて最高速度制限情報を地上から車上へ送信するようにしてもよい。
【００３０】
制限速度変化予測装置５は、閉塞区間Ｔｎ−１での制限速度Ｖｎ−１と最高制限速度とを比較する。図５に示すように、閉塞区間Ｔｎ−１では制限速度Ｖｎ−１は最高制限速度Ｖｍａｘに一致しているので、この場合は、制限速度変化予測装置５は現示信号低下予測を行わない。すなわち、制限速度変化予測装置５は、次閉塞区間Ｔｎでの「制限速度低下無」を予測し、列車目標速度設定装置１に対して現示信号低下予測信号を出力しない。ここで、現示信号低下予測信号は、次閉塞区間Ｔｎの制限速度が現区間の制限速度Ｖｎ−１よりも下がることを予測する情報を含む信号である。
【００３１】
閉塞区間Ｔｎ−１においては、列車目標速度設定装置１は、その目標速度ｕｎ−１をＶｎ−１−Δｕに設定する。すなわち、列車目標速度設定装置１は、制限速度Ｖｎ−１よりも速度Δｕだけ低い速度に目標速度ｕｎ−１を設定する。以下では、このように設定された目標速度を第１の目標速度という。列車目標速度設定装置１は、目標速度ｕｎ−１を列車速度制御装置６に出力する。従って、当該区間では、列車５０は第１の目標速度（ｕｎ−１）に追従して走行する。
【００３２】
次に、列車５０が閉塞区間Ｔｎに進入し在線している場合は、図４に示すように、列車の制限速度はＶｎである。
【００３３】
制限速度変化予測装置５は、列車走行位置認識装置４から得られた列車５０の現在の走行位置をもとにデータベース１０を参照して、閉塞区間Ｔｎにおける最高制限速度を認識し、この最高制限速度と、自動列車制御装置３から得られた制限速度Ｖｎとを比較する。図４に示すように、閉塞区間Ｔｎでは、制限速度Ｖｎは最高制限速度Ｖｍａｘに等しくないので、制限速度変化予測装置５は予告を行う。すなわち、制限速度変化予測装置５は、次閉塞区間Ｔｎ＋１では「制限速度低下有」を予測し、列車目標速度設定装置１に対して現示信号低下予測信号を出力する。ここで、現示信号低下予測信号は、次閉塞区間Ｔｎ＋１の制限速度が現区間の制限速度Ｖｎよりも下がることを予測する情報を含む信号である。図４では、現示信号低下予測信号が発生した位置を矢印１００で示している。
【００３４】
また、制限速度Ｖｎは、前閉塞区間Ｔｎ−１における制限速度Ｖｎ−１よりも減少する。これは、図３（ａ）で示したように、列車５０と列車５１との間隔が狭まったからである。
【００３５】
閉塞区間Ｔｎにおいて、列車目標速度設定装置１は、その目標速度ｕｎをＶｎ−Δｕに設定する。すなわち、列車目標速度設定装置１は、第１の目標速度としての目標速度ｕｎを設定する。列車目標速度設定装置１は、目標速度ｕｎを列車速度制御装置６に出力する。従って、当該区間では、列車５０は第１の目標速度（ｕｎ）に追従して走行する。
【００３６】
次に、列車５０が閉塞区間Ｔｎ＋１に進入し在線している場合は、図４に示すように、列車の制限速度はＶｎ＋１となる。
【００３７】
制限速度変化予測装置５は、列車走行位置認識装置４から得られた列車５０の現在の走行位置をもとにデータベース１０を参照して、閉塞区間Ｔｎ＋１における最高制限速度を認識し、この最高制限速度と、自動列車制御装置３から得られた制限速度Ｖｎ＋１とを比較する。図４に示すように、閉塞区間Ｔｎ＋１では、制限速度Ｖｎ＋１は最高制限速度Ｖｍａｘに等しくないので、制限速度変化予測装置５は現示信号低下予測を行う。すなわち、制限速度変化予測装置５は、次閉塞区間Ｔｎ＋２では「制限速度低下有」を予測し、列車目標速度設定装置１に対して現示信号低下予測信号を出力する。ここで、現示信号低下予測信号は、次閉塞区間Ｔｎ＋２の制限速度が現区間の制限速度Ｖｎ＋１よりも下がることを予測する情報を含む信号である。
【００３８】
また、制限速度Ｖｎ＋１は、前閉塞区間Ｔｎにおける制限速度Ｖｎよりも増加している。これは、図３（ｂ）で示したように、列車５０と列車５１との間隔が広がったからである。
【００３９】
そこで、列車目標速度設定装置１は、現閉塞区間Ｔｎ＋１の制限速度Ｖｎ＋１が直前の閉塞区間Ｔｎの制限速度Ｖｎよりも増加していること、および現閉塞区間Ｔｎ＋１においても現示信号低下予測がなされていることを条件として、その目標速度を第１の目標速度よりも低い速度である第２の目標速度に設定し、この第２の目標速度を列車速度制御装置６へ出力する。なお、制限速度情報（Ｖｎ＋１，Ｖｎ等）は、自動列車制御装置３から列車目標速度設定装置１に出力される。図４では、第１の目標速度はｕｎ＋１＝Ｖｎ＋１−Δｕで表され、第２の目標速度はｗｎ＋１で表されている。上述のように、ｗｎ＋１＜ｕｎ＋１を満たす。なお、図示例では、目標速度ｗｎ＋１は、例えば直前の閉塞区間Ｔｎにおける第１の目標速度である目標速度ｕｎに設定されている。
【００４０】
このように、列車目標速度設定装置１は、閉塞区間Ｔｎ＋１にて現示信号低下予測を受け、かつ、制限速度Ｖｎ＋１が直前の閉塞区間Ｔｎにおける制限速度Ｖｎよりも増大している場合は、第１の目標速度（ｕｎ＋１）ではなく、第２の目標速度（ｗｎ＋１）を設定する。これにより、次の閉塞区間Ｔｎ＋２で現示信号低下予測どおりにその制限速度が減少した場合に、列車５０は、閉塞区間Ｔｎ＋１にて目標速度ｕｎ＋１を選択していた場合に比べて、直前の閉塞区間Ｔｎ＋１で加速をしていなかった分、急な減速を行わずに済む。
【００４１】
つまり、本実施の形態は、閉塞区間Ｔｎにて現示信号低下予測が発生したことから次の閉塞区間Ｔｎ＋１では制限速度が下がることを予測していたところ、実際にはＶｎ＋１＞Ｖｎとなって制限速度が増大したが、同時に依然として現示信号低下予測信号が発生していることから、次の閉塞区間Ｔｎ＋２で再び減速に転ずる可能性が高いことを予め判断し、閉塞区間Ｔｎ＋１で無駄な加速をしないように第１の目標速度よりも低い第２の目標速度を設定して、渋滞時における制限速度の上下の繰り返し変化に対処するものである。
【００４２】
図４では、列車５０は、閉塞区間Ｔｎ＋１に進入後、上記のように目標速度を直前の閉塞区間Ｔｎ＋１における目標速度と同じｗｎ＋１＝ｕｎに設定して自動列車運転装置２１による自動運転を行うが、閉塞区間Ｔｎ＋１に進入後に惰行運転をすることもできる。
【００４３】
なお、閉塞区間Ｔｎ＋１にて、現示信号低下予測がない場合は、列車目標速度設定装置１は、第１の目標速度である目標速度ｕｎ＋１を列車速度制御装置６へ出力する。また、現示信号低下予測がある場合でも、制限速度が低下した場合は、同様に第１の目標速度が設定される。
【００４４】
図６は、目標速度設定処理の流れを示すフローチャートである。制限速度変化予測装置５は、列車５０が例えば閉塞区間Ｔｎ＋１に進入すると、当該区間における制限速度とデータベース１０から得られた最高制限速度とが等しいか否かを判定する（Ｓ１）。両者が異なる場合（Ｓ１，Ｙｅｓ）、制限速度変化予測装置５は現示信号低下予測有と判断し（Ｓ２）、両者が等しい場合（Ｓ１，Ｎｏ）、制限速度変化予測装置５は現示信号低下予測無と判断する（Ｓ３）。
【００４５】
次に、列車目標速度設定装置１は、現示信号低下予測有の場合、当該区間における制限速度が直前の区間における制限速度に比べて増加したか否かを判定する（Ｓ４）。制限速度が増加した場合（Ｓ４，Ｙｅｓ）、列車目標速度設定装置１は第２の目標速度を設定する（Ｓ５）。制限速度が増加しない場合（Ｓ４，Ｎｏ）、列車目標速度設定装置１は第１の目標速度を設定する（Ｓ６）。また、現示信号低下予測無の場合も、列車目標速度設定装置１は第１の目標速度を設定する（Ｓ６）。
【００４６】
以上説明したように、本実施の形態では、列車が閉塞区間進入後、当該区間の制限速度が直前の閉塞区間の制限速度よりも増加し、かつ、現示信号低下予測が発生した場合は、次閉塞区間で再び制限速度が低下することが予測されることから、例えば直前の閉塞区間での目標速度をそのまま維持し、または惰行主体制御を行うなど第１の目標速度よりも低い第２の目標速度に従って運転する。これにより、渋滞時等において、無駄な力行およびブレーキを抑制し、省エネルギー化および乗り心地の向上を図ることができる。
【００４７】
また、第２の目標速度は、第１の目標速度よりも小さい値であれば、加減速の変化を緩和する効果があるので有効である。図７は、閉塞区間Ｔｎ＋１における第２の目標速度ｗｎ＋１が直前の閉塞区間Ｔｎにおける第１の目標速度ｕｎよりも高く設定された例を示す図である。また、図８は、閉塞区間Ｔｎ＋１における第２の目標速度ｗｎ＋１が直前の閉塞区間Ｔｎにおける第１の目標速度ｕｎよりも低く設定された例を示す図である。
【００４８】
より効果的な目標速度の設定は、直前の閉塞区間Ｔｎにおける列車５０の実際の走行速度に依存する。例えば、列車５０が閉塞区間Ｔｎから進出する直前の走行速度（閉塞区間Ｔｎの進行方向側の終端における走行速度）が目標速度ｕｎに十分に近づいている場合は、閉塞区間Ｔｎ＋１における第２の目標速度を直前の閉塞区間Ｔｎにおける第１の目標速度に設定すると好適である。あるいは、この場合、閉塞区間Ｔｎ＋１に進入後、列車目標速度設定装置１の制御により、直前の閉塞区間Ｔｎにおける走行状態から惰行運転に切り替えることもできる。惰行運転は、エネルギー消費の観点からは最も効果的である。また、例えば、列車５０が閉塞区間Ｔｎで十分に減速がされておらず、閉塞区間Ｔｎから進出する直前の走行速度が目標速度ｕｎよりも高い場合は、閉塞区間Ｔｎ＋１における第２の目標速度を直前の閉塞区間Ｔｎにおける第１の目標速度よりも低く設定して減速を進めておくことが好ましい。
【００４９】
なお、本実施の形態では、説明を簡単にするため、制限速度の変化は列車５０が現閉塞区間から次閉塞区間に移動するタイミングで生ずると仮定していたが、制限速度の変化は閉塞区間が変化せずとも生じ得る（例えば、先行する列車５１との距離が開けば、列車５０の在線する閉塞区間が同じでも制限速度は増加する。）。本実施の形態は、このような場合も含めて一般的な状況に対して適用可能であることは言うまでもない。すなわち、本実施の形態では、列車目標速度設定装置１は、制限速度変化予測装置５からの現示信号低下予測信号の入力の有無及び自動列車制御装置３から得られる制限速度に基づき、現示信号低下予測信号が入力されない場合、または、現示信号低下予測信号が入力されかつ列車５０の制限速度が直前よりも低下した場合は、その時点での制限速度から所定の速度だけ低い第１の目標速度を列車５０が追従すべき目標速度として設定し、現示信号低下予測信号が入力されかつ列車５０の制限速度が直前よりも増加した場合は、第１の目標速度よりも低い第２の目標速度を列車５０が追従すべき目標速度として設定する。前述のように、第２の目標速度は、例えば制限速度が増加する直前に設定されていた第１の目標速度に設定し、もしくは、制限速度が増加する直前に設定されていた第１の目標速度よりも低い速度に設定し、または惰行運転したときの速度となる等である。
【００５０】
なお、特許文献２では、運転予告装置により次閉塞区間で制限速度が低くなることを予測する予告が運転台に提示される。これにより、運転士は次閉塞区間手前で手動によるブレーキ操作を行うことができ、従って列車が次閉塞区間に減速超過で進入することは少なくなると思われるが、その判断は運転士に委ねられており、また、予告は自動列車運転装置の運転制御に直接関わるものではない。また、次閉塞区間に進入後、実際には制限速度が増加した場合の動作については言及されていないことから、本実施の形態のように、渋滞時等において制限速度が上下に繰り返し変化した場合に生ずる問題点を解消するものではない。
【００５１】
また、特許文献２では、予告は地上制御器で作成された後車上に送信される。従って、予告を利用するには、地上および車上の双方で対応機器を設置する必要がある。しかしながら、本実施の形態では、予告は車上にて最高制限速度を利用して作成されるので、地上に対応機器が設置されておらず予告が提供されない路線においても、本実施の形態は適用可能である。
【００５２】
実施の形態２．
実施の形態１では、列車５０は走行中であるとの前提のもと、列車目標速度設定装置１は、制限速度変化予測装置５から現示信号低下予測信号が入力されかつ列車５０の制限速度が直前よりも増加した場合は、第１の目標速度よりも低い第２の目標速度を列車５０が追従すべき目標速度として設定することとした。本実施の形態では、同様の制御を列車５０の走行時以外の出発時にも拡張する。
【００５３】
図９は、本実施の形態の動作例を示した図である。なお、本実施の形態は、図１に示す実施の形態１の構成と同様である。ただし、列車５０には、自動列車制御装置３に対して出発を指令する装置（図示せず）が設けられている。なお、出発を指令する装置は例えば主幹制御器である。
【００５４】
図９では、横軸は列車５０の路線上の位置、縦軸は速度を表している。閉塞区間の表示は省略している。自動列車制御装置３から与えられた制限速度パターンＶは、図示範囲内では例えば一定速度として与えられている。第１の制限速度ｕは、制限速度パターンＶから実施の形態１で説明したΔｕを減じて与えられる。また、図９では、現示信号低下予測有の区間と現示信号低下予測無の区間が示されており、現示信号低下予測有の区間内で、出発指令３０２がなされている。
【００５５】
列車目標速度設定装置１は、制限速度変化予測装置５から現示信号低下予測信号が入力され、かつ、自動列車制御装置３を介して出発指令が入力された場合は、列車５０の制限速度の変化にかかわらず、第１の目標速度よりも低い第２の目標速度ｗを列車５０が追従すべき目標速度として設定する。
【００５６】
本実施の形態によれば、出発直後から、渋滞時等において、無駄な力行およびブレーキを抑制し、省エネルギー化および乗り心地の向上を図ることができる。本実施の形態のその他の構成、動作及び効果は、実施の形態１で説明した通りである。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、自動列車運転装置に好適に適用することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１  列車目標速度設定装置、２  運転曲線記憶装置、３  自動列車制御装置、４  列車走行位置認識装置、５  制限速度変化予測装置、６  列車速度制御装置、７  列車速度計測装置、８  列車制動装置、９  列車推進装置、１０  データベース、２１  自動列車運転装置、５０，５１  列車、３０２  出発指令。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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