(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を自動走行運転させる単線方式の専用路線を設け、この専用路線は都市毎に駅部を１箇所以上設け、上記駅部間に車両同士をすれ違い可能なすれ違い部を所要間隔をおいて設け、前記駅部およびすれ違い部で車両同士をすれ違い可能に双方向運転させる一方、前記専用路線の駅部およびすれ違い部に設けられ、かつ、走行車両と制御情報の授受をスポット通信で行う非接触式の通信手段と、上記走行車両に進路指令・出発指令の管制制御を通信手段を介して行なう管制制御システムとをさらに備え、管制制御システムは走行車両の運行制御、運行計画および運転監視を前記非接触式の通信手段を介して走行車両とスポット通信で行なうように構成し、前記管制制御システムは、走行車両と次にすれ違い予定の対向車両との間の通信タイミングにずれが生じたとき、各車両が次にそれぞれ到達する駅部あるいはすれ違い部の到達可能時刻を予め推定して計算し、その時刻ですれ違い制御を行なうように構成したことを特徴とする車両交通システム。
【請求項２】
車両を自動走行運転させる単線方式の専用路線を設け、この専用路線は都市毎に駅部を１箇所以上設け、上記駅部間に車両同士をすれ違い可能なすれ違い部を所要間隔をおいて設け、前記駅部およびすれ違い部で車両同士をすれ違い可能に双方向運転させる一方、前記専用路線の駅部およびすれ違い部に設けられ、かつ、走行車両と制御情報の授受をスポット通信で行う非接触式の通信手段と、上記走行車両に進路指令・出発指令の管制制御を通信手段を介して行なう管制制御システムとをさらに備え、管制制御システムは走行車両の運行制御、運行計画および運転監視を前記非接触式の通信手段を介して走行車両とスポット通信で行なうように構成し、前記管制制御システムは、交通量の最も多い状態を基準とした仮想ダイヤを作成し、専用路線に入る車両に、仮想ダイヤが空いているか否かを確認して空席部分の仮想ダイヤを埋め、仮想ダイヤ通りの走行ですれ違い制御を行なうように構成したことを特徴とする車両交通システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は都市間を専用路線で結ぶ都市間交通と都市内エリアでは一般路線を走行させる都市内交通とを併せ持つ車両交通システムに係り、特に都市間の専用路線は単線方式で途中のすれ違いを可能とした車両交通システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種の車両交通システムには、特開平２−１８９２６７号公報に開示された車両の走行制御装置がある。この車両走行制御装置は、軌道上に連続的に設定された複数の閉塞区間毎に列車を検知し、その列車に後続する列車の走行を制御するようにしたものである。
【０００３】
この車両走行制御装置は、ある閉塞区間への列車の進入信号および閉塞区間からの進出信号に基づいて、単一の閉塞区間に複数の列車が共存しないように閉塞制御運転で走行制御し、列車の安全走行を確保している。
【０００４】
従来の車両交通システムは軌道上を列車が安全に走行できるように閉塞制御で走行制御するものであるが、列車は一般に機械的にハード連結された複数の車両によって構成されている。
【０００５】
複数の車両が機械的にハード連結された列車では、乗客の増減に応じて適宜車両を増減させることが困難であり、車両の増減操作に多くの時間と労力を必要とする。また、車両の増減を可能なように列車を走行させる軌道の敷設は、列車の全長が長いため、種々大きな制約を受ける。
【０００６】
車両の増減問題を解決するために、複数の車両が機械的にハード連結されずに、電子的にソフト連結させた車両群が提案されている。この車両群を同じ編成で走行させれば、車両の増減を容易にかつ短時間で行なうことができ、しかも軌道を敷設する上での制約が小さく抑えられるメリットがある。
【０００７】
また、列車の安全性確保の面では閉塞制御運転という概念は非常に効果的であり、鉄道やモノレールの既存の車両交通システムに採用されている。しかし、閉塞制御運転方法では、列車の高密度運転を試みても、高密度運転効果の度合が閉塞区間の長さに依存されてしまう問題がある。特に、単線方式の軌道の場合には、高密度運転問題は閉塞区間の長さにより大きな影響を受ける。
【０００８】
従来の車両交通システムでは、対向車両が存在しない場合にも、図２３に示すように、先行する車両ｂに後続車両ａを接近させて走行させることはできなかった。例えば閉塞区間３にいる車両ａは、前方の車両（先行車両）ｂが閉塞区間４に存在する場合には、先行車両ｂが閉塞区間４を抜けるまで閉塞区間３で待機し続けなければならず、閉塞区間４に進むことが許可されない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の車両交通システムを用いて複数の車両がソフト連結された車両群に閉塞制御運転をそのまま適用しようとする場合、車両群の閉塞区間への進入に当って不都合な事態が生じる。車両群を構成する先頭車両がある閉塞区間に進入すると、閉塞制御運転のために車両群と同じ隊列を組む後続車両が上記閉塞区間内に進入することができず、車両群内の車両と車両が切り離されてしまうという不都合が生じる。このため、従来の車両交通システムでは、複数の車両がソフト連結された車両群を軌道上で適切に走行させることが困難であった。
【００１０】
さらに、従来の車両交通システムにおいて、軌道が単線である場合、単線方式の軌道上を走行する車両のすれ違いは、駅（ステーション）部のみで行なわれ、軌道上を走行する車両（列車）は、予め作成された運行ダイヤに従って運転される。このため、車両の運転間隔は駅間距離によって制約され、高密度運転を行なうことができなかったり、運行ダイヤをダイナミックに作成することができず、車両運転に柔軟性を持たせ、自由度の高い運転を行なうことができなかった。
【００１１】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、駅部（都市）間を結ぶ専用路線を単線方式で構築して建設コストの軽減を図る一方、駅部間にすれ違い部を設けて双方向運転を可能にし、輸送効率を向上させ、高密度運転が可能な車両交通システムを提供することを目的とする。
【００１２】
本発明の他の目的は、駅部（都市）間を専用路線で結ぶ都市間交通と都市内エリアでは一般路線を走行させる都市内交通とを併せ持たせ、高密度運転を可能とし、利便性の高い車両交通システムを提供するにある。
【００１３】
本発明のさらに他の目的は、自動隊列走行運転（プラトーン走行運転）を専用路線で行ない、都市内エリアではマニュアル走行運転を基本とし、乗客を目的地まで効率よく輸送する利便性の高い車両交通システムを提供するにある。
【００１４】
さらにまた、本発明の他の目的は、車両同士をソフト連結した自動隊列走行運転を専用路線で行ない、隊列を組む編成車両の増減あるいは車両交換を駅部で車両毎個別にかつ自由に行ない得るようにした車両交通システムを提供するにある。
【００１５】
本発明の別の目的は、専用路線の駅部およびすれ違い部で同じ隊列を組む編成車両同士のすれ違い制御を速度を落とすことなく基本閉塞制御方式で安定的に行ない、待ち時間の少ない車両運転制御を効率的に行なう車両交通システムを提供するにある。
【００１６】
本発明のさらに別の目的は、専用路線を走行する隊列車両に最適走行ダイヤを管制制御システムでダイナミックに作成し、車両や隊列車両を効率よく円滑かつスムーズに走行させ、すれ違い部や駅部ですれ違い可能な走行運転制御ができる車両交通システムを提供するにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る車両交通システムは、上述した課題を解決するために、請求項１に記載したように、車両を自動走行運転させる単線方式の専用路線を設け、この専用路線は都市毎に駅部を１箇所以上設け、上記駅部間に車両同士をすれ違い可能なすれ違い部を所要間隔をおいて設け、前記駅部およびすれ違い部で車両同士をすれ違い可能に双方向運転させる一方、前記専用路線の駅部およびすれ違い部に設けられ、かつ、走行車両と制御情報の授受をスポット通信で行う非接触式の通信手段と、上記走行車両に進路指令・出発指令の管制制御を通信手段を介して行なう管制制御システムとをさらに備え、管制制御システムは走行車両の運行制御、運行計画および運転監視を前記非接触式の通信手段を介して走行車両とスポット通信で行なうように構成し、前記管制制御システムは、走行車両と次にすれ違い予定の対向車両との間の通信タイミングにずれが生じたとき、各車両が次にそれぞれ到達する駅部あるいはすれ違い部の到達可能時刻を予め推定して計算し、その時刻ですれ違い制御を行なうように構成したものである。
【００２０】
請求項２に係る車両交通システムは、上述した課題を解決するために、車両を自動走行運転させる単線方式の専用路線を設け、この専用路線は都市毎に駅部を１箇所以上設け、上記駅部間に車両同士をすれ違い可能なすれ違い部を所要間隔をおいて設け、前記駅部およびすれ違い部で車両同士をすれ違い可能に双方向運転させる一方、前記専用路線の駅部およびすれ違い部に設けられ、かつ、走行車両と制御情報の授受をスポット通信で行う非接触式の通信手段と、上記走行車両に進路指令・出発指令の管制制御を通信手段を介して行なう管制制御システムとをさらに備え、管制制御システムは走行車両の運行制御、運行計画および運転監視を前記非接触式の通信手段を介して走行車両とスポット通信で行なうように構成し、前記管制制御システムは、交通量の最も多い状態を基準とした仮想ダイヤを作成し、専用路線に入る車両に、仮想ダイヤが空いているか否かを確認して空席部分の仮想ダイヤを埋め、仮想ダイヤ通りの走行ですれ違い制御を行なうように構成したものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明に係る車両交通システムの一実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００２７】
図１は本発明に係る車両交通システムの第１実施形態を示すもので、インフラ施設を模式的に表わしたシステム構成図である。車両交通システム１０は、市・町・村・郡等の都市Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ間を専用路線として鉄道等の軌条ではなく、専用道路１１で結ぶ都市間交通と都市内エリアでは一般路線としての一般道路１２を走行させる都市内交通とを併せ持つインテリジェント・マルチモード・トランジットシステム（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｍｕｌｔｉ−Ｍｏｄｅ  Ｔｒａｎｓｉｔ  Ｓｙｓｔｅｍ：以下、ＩＭＴＳと略称する。）である。この車両交通システム１０は都市Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ間を専用道路１１で結ぶ新交通システムで、車両はバス同様に定められた定期路線（不定期路線でもよい。）を走行する交通機関である。例えば中規模輸送能力を持つ交通機関である。
【００２８】
この車両交通システム１０では、専用道路１１を電子的にソフト連結した車両が同じ編成の隊列を組んで走行し、都市内エリアの一般道路１２では運転手によるマニュアル運転を基本とし、インタチェンジに相当する駅部１３で専用道路１１は一般道路１２に立体的に接続され、専用道路１１への乗り入れが行われるようになっている。専用道路１１では車両は複数の車両（車両は１台でも可）が隊列をなして走行する自動隊列走行（プラトーン走行）運転とし、都市内エリアでは運転手によるマニュアル運転とし、乗客（あるいは荷物）を目的地まで効率よく輸送する新しい交通システムである。
【００２９】
専用道路１１を隊列を組んで走行する車両は、車両毎に行き先が個別に決定され、各車両は目的都市の駅部１３に到着後、マニュアル運転に切り換えられて都市の一般道路（路線）１２を走行し、乗客（荷物）を目的地まで輸送させるようになっている。
【００３０】
図１に示された車両交通システム１０におけるインフラ施設において、専用道路１１は単線（一車線）方式で建設費の軽減を図る一方、駅部１３，１３間に車両あるいは車両群のすれ違いを可能とするすれ違い部１４が適宜間隔をおいて設けられ、高密度輸送を可能としている。専用道路１１は新たに建設する単線路以外に、高速道路の一車線を利用したものであっても、既設の軌道（軌条）を利用したものでもよい。専用道路１１を走行する車両あるいは車両群は駅部１３およびすれ違い部１４で速度を落とすことなくノンストップすれ違いができるように双方向運転される。途中のすれ違い部１４はすれ違う車両が存在しない場合、一方を待機場として利用してもよい。駅部１３，１３間の間隔は例えば１ｋｍ〜十数ｋｍであり、駅部１３間に形成されるすれ違い部１４の長さは、基本的には隊列を組む最大の車両数と車両の最高速度との兼ね合いで決定される。
【００３１】
車両交通システム１０におけるＩＭＴＳは、図２に示すように、地上側に設置される地上側システムとしての管制制御システム１５および走行制御システム１６と、車両側に搭載される車両制御システム１７とを有する。管制制御システム１５は、予め計画されたもしくはダイナミックに作成された運転計画に基づいて車両による編成の割付けと、編成された隊列を組む車両群の次駅部１２あるいは到着時刻を作成するようになっている。
【００３２】
管制制御システム１５は、車両の運行計画、車両の監視（位置監視、編成車両監視）、運行制御（出発指令、進路指令、車両増結指令）の管制制御を行なうようになっている。
【００３３】
管制制御システム１５は路線全体を中央の管理センターで管理しており、専用道路１１全線の各走行車両の位置および都市を走行中の車両を把握し、乗客の待ち時間の少ない車両運行制御を行なうようになっている。全車両の運行状態は中央の管制センターに備えられた運転表示画面上に表示され、監視できるようになっている。駅部１３およびすれ違い部１４からの車両出発の走行制御は保安制御と呼ばれ、管制センターに設けられた走行制御装置３９で制御される。
【００３４】
また、管制制御システム１５は車両毎の性能を把握して車両の運行ダイヤを例えばダイナミックに作成し、車両をスムーズに走行させるシステムであり、走行制御システム１６に通信ＬＡＮ１８を介して接続される。管制制御システム１５から出された進路指令、出発指令は走行制御システム１６に伝えられ、この保安制御システムである走行制御システム１６は車両および車両編成の位置から車両の安全な走行区間が確保できることを確認し、車両にその指令を非接触式通信手段としての路車間通信機を介してスポット通信で伝えるようになっている。
【００３５】
走行制御システム１６は、全ての車両位置、路線状態を把握して車両の安全走行を確保する形で停止・出発などの保安制御指示を行ない、車両同士の衝突を回避する車両の走行制御を行なうもので、車両に搭載された車両制御システム１７と路車間通信機１９を介して通信可能に接続される。
【００３６】
車両制御システム１７は走行制御システム１６から受信した制御情報に従って車両の停止制御を行ない、専用道路１１を自動隊列走行（プラトーン走行）運転させる制御を行なうものである。車両制御システム１７と管制制御システム１５とは無線通信可能に構成される。
【００３７】
車両交通システム１０に用いられる車両２０は、バス等の自動車を基本にエンジンや電動モータ等の動力源を搭載した車両であり、この車両２０に車両制御システム１７が図３に示すように搭載される。車両２０は自動操舵可能でかつ運転手によるマニュアル操舵可能な車両であり、自動操舵は専用道路１１のみで行なわれ、一般道路１２では基本的にマニュアル操作により運転される。
【００３８】
車両制御システム１７は車両同士の衝突を回避する車両保安制御装置２３と、隊列を組む前方車両を認識し、監視する先行車両認識センサとしての前方監視レーダ２４と、車両２０の走行位置を検出する位置検出センサとしての磁気センサ２５と、車両２０側と地上側との路車間通信をスポッ的に行なう車両側路車間通信機２６とを備える。車両側路車間通信機２６は車両２９に付設された制御コイルとしての車両側通信コイルで構成される。
【００３９】
車両制御システム１７における車両保安制御装置２３は、図４に示すように、車両情報管理手段２８および車両走行制御手段２９を備える。車両情報管理手段２８は、隊列を組む車両群の編成認識番号（編成ＩＤ）、車両認識番号（車両ＩＤ）、隊列中の順番、車両の進行方向、車両の性能状態等の車両情報管理機能と、自動運転および手動（マニュアル）運転を選択する運転モードの選択機能とを有する。車両走行制御手段２９は、車両２０の速度制御、隊列を組み車両間の間隔制御、非常停止を含む停止パターン作成、専用道路１１への合流および専用道路１１からの分岐処理および自動操舵処理等を伴う車両走行制御機能を備える。
【００４０】
また、管制制御システム１５は、車両２０の性能を把握して車両の運行ダイヤを予め計画したり、あるいはダイナミックに作成し、車両２０をスムーズに走行させるシステムである。管制制御システム１５は、車両２０を運行させる運行ダイヤを例えばダイナミックに作成する運行計画作成手段３１と、専用道路１１や一般道路１２上を走行する車両２０の在線状況を監視する運行管理手段３２と、車両２０の運行実績を監視し、運行状態を画面表示する運行監視手段３３と、現在時刻を管理する時刻管理手段３４と、車両２０のトラブルや事故等のイベント履歴を管理するシステム保守手段３５とを備える。
【００４１】
管制制御システム１５における運行計画作成手段３１は隊列を組む車両数や編成ＩＤ割付けを行なう編成組成指令を指示したり、隊列を組む車両の駅間通過順序を決定したり、駅部１３で隊列を組む車両群から特定車両の流出指示や次駅到着時刻を与えたり、オペレータの指示を操作入力させる運行計画機能を備えている。この運行計画作成手段３１は専用道路１１および一般道路１２に存在する全ての車両２０の在線状況を管理する運行管理手段３２および車両２０の運行実績を監視する運行監視手段３３からの車両在線状況の管理および監視信号を入力して、車両あるいは隊列を組む車両群の運行ダイヤを動的に作成可能に構成している。
【００４２】
管制制御システム１５からの管制制御信号は管制情報入出力装置３７を介して走行制御システム１６に送られる。
【００４３】
走行制御システム１６は、走行制御装置３９を備え、この走行制御装置３９に隊列を組む車両の進路を制御する進路制御手段４０と、自動走行車両を緊急停止させる異常処理手段４１と、専用道路１１を走行する車両２０を追跡し、在線状況を管理する在線管理手段４２と、車両交通システム１０あるいは走行制御システム１６のシステム管理を行なうシステム管理手段４３とを備え、光ＬＡＮ等の通信制御装置４４を介して路車間通信機１９にスポット通信にて走行制御信号が出力される。
【００４４】
走行制御システム１６における進路制御手段４０は、車両同士の衝突を防止する保安制御として閉塞制御運転を行ったり、専用道路１１への合流や流入あるいは専用道路１１から一般道路１２への流出を制御したり、駅部１３からの出発や駅部１３での停止指令を出力する進路制御機能を備える。
【００４５】
また、システム管理手段４３は、システム全体の起動を管理したり、システム構成機器の動作チェック、車両２０の在線チェック、時刻管理等のシステム管理機能を備える。
【００４６】
さらに、通信制御装置４４は、図３に示すように、広域ＬＡＮ（ＦＤＤＩ）４５に走行制御入出力装置４６を介して接続される地域ＬＡＮとしての光ＮＥＴ４７を備え、この光ＮＥＴ４７上に設置されたリモート入出力装置４８を介して地上側の路車間通信機４９に走行制御信号がスポット通信にて出力される。地上側路車間通信機４９は専用道路１１の駅部１３およびすれ違い部１４に埋設された制御情報伝送装置、あるいは信号通信・管制通信用制御コイルとしてのループコイルで構成される。ループコイル４９は原則的に駅部１３およびすれ違い部１４だけに埋設され、原則として専用路線全体に亘る連続通信アルゴリズムを構成していない。
【００４７】
走行制御システム１６の通信制御装置４４は、路車間通信機１９に、送信データ識別コード、ループコイル認識番号（ループコイルＩＤ）；次駅認識番号（次駅ＩＤ）、次駅到着時刻、現在時刻；隊列を組む車両群の編成ＩＤ、車両ＩＤ、隊列内順番、車両進行方向；駅部１３からの出発・停止指令；駅部１３から一般道路１２への流出指令等が出力され、専用道路１１をプラトーン走行する車両群の先頭車両や個々の車両２０の車両制御システム１７に入力される。
【００４８】
一方、車両制御システム１７側からは、路車間通信機１９のループコイル４９を介して走行制御システム１６の通信制御装置４４に隊列を組む車両ＩＤ、編成ＩＤ、運転モード（自動運転、マニュアル運転の区別）、車両状態が入力される。
【００４９】
さらに、車両交通システム１０のインフラ施設を構成する専用道路１１には、車両を自動操舵させるための磁気ネイル５０が全線に一定間隔で連続的に埋設されている。磁気ネイル５０は例えば永久磁石製でＳ極磁気ネイル５１とＮ極磁気ネイル５２が交互に配設される。路面に埋め込まれた磁気ネイル５０により車両２０の走行方向を制御し、隊列を組む車両群の自動操舵運転ができるようになっている。磁気ネイル５１は車両２０の絶対位置補正用の地上子を構成している。専用道路１１に埋設される制御情報伝送装置としてのループコイル４９は、駅部１３およびすれ違い部１４に複数個、例えば隊列を組む車両群の最大車両数に対応させて設けてもよい。ループコイル４９は専用道路１１の側方やガイドレールに設けてもよい。
【００５０】
また、車両交通システム１０は、図５に示すように、専用路線としての専用道路１１のすれ違い部１４の流入（進入）側および流出（進出）側に車両検知装置５３，５４がそれぞれ設けられる。車両検知装置５３，５４はすれ違い部１４の上り線および下り線用に車両限界検知コイルとしてそれぞれ設けられ、車両検知装置５３，５４で車両２０の通過を検出している。駅部１３もすれ違い部１４と同様に車両検知装置５３，５４が車両２０の流入側および流出側に設けられる。そして、車両２０への「停止」、「出発」などの制御指示は、走行制御システム１６から制御情報伝送装置（ループコイル）４９を経て車両２０側にスポット通信にて送信され、隊列を組む車両群の車両同士の衝突は、車載された前方監視レーダ２４によって防止される。
【００５１】
この車両交通システム１０では、車両２０と走行制御システム１６および管制制御システム１５との間の情報（出発指令、進路指令、車両ＩＤ等）授受は駅部１３およびすれ違い部１４で路車間通信機１９を介してスポット通信にて行なわれ、従来の連続通信アルゴリズムと基本的に相違する。地上システムを構成する管制制御システム１５および走行制御システム１６と車両２０の間における車両運行制御のための通信は原則としてループコイル４９を介してループ通信で行なわれる。但し、車両２０側に非常時の乗務員や乗客との通話手段が用意される。通話手段としてＰＨＳや携帯電話が備えられる。
【００５２】
次に、車両交通システム１０の具体的な対象路線例を示す。
【００５３】
図６は、３つの都市Ａ，Ｂ，Ｃを専用路線としての専用道路１１によって接続した例である。専用道路１１は建設コスト低減のために単線（一車線）方式とし、基本的に都市毎の１箇所以上に駅部１３が設けられる。駅部間に適当な間隔ですれ違い部１４が輸送効率を考慮に入れて設けられ、単線方式の専用道路１１でも双方向運転が行なわれるようになっている。専用道路１１上の車両は例えば８０ｋｍ〜１５０ｋｍ／ｈの速度で走行し、すれ違い部１４や駅部１３で速度を落とすことなくすれ違い可能とし、待ち時間の少ない車両運行制御を行なう。
【００５４】
また、都市Ｂの駅部１３には側線としての待避線５６が設けられ、各駅停車の車両あるいは車両群を急行車両あるいは車両群が追い越すように設定した運用も可能である。待避線５６はすれ違い部１４に設けるようにしてもよい。
【００５５】
この車両交通システム１０は、車両同士の衝突を防止するために、専用路線としての専用道路１１を図７に示すように所要の区間毎に閉塞区間１…ｎに区切って閉塞制御運転している。閉塞制御運転ではある定められた区間、例えば閉塞区間３に進入した車両あるいは隊列を組む車両群がその閉塞区間３から進出しなければ、閉塞区間３に別の車両あるいは車両群を進入させない運転方法である。ここでは、定められた一定区間３をある編成車両のみに占有させることを「閉塞」と呼び、その一定区間を閉塞区間として「一定の区間内はある一編成の運転車両あるいは車両群のみを許可し、他の編成車両あるいは車両群が上記区間に進入することがないように構成した区間」と定義する。
【００５６】
図７では、閉塞区間１…ｎは駅部やすれ違い部１４における車両検知装置５３，５４間、および駅部やすれ違い部１４の車両流出側車両検知装置５４と隣り合うすれ違い部１４や駅部の車両流入側車両検知装置５３の間をユニットとして形成される。
【００５７】
閉塞区間は、駅部やすれ違い部１４の車両流出側車両検知装置５４から隣り合う先のすれ違い部１４や駅部の車両流出側車両検知装置５４までをユニットとして破線で示すように形成してもよい。この場合には、閉塞区間ａ〜ｅは例えば上り用閉塞区間ａ，ｃ，ｅと下り用閉塞区間ｂ，ｄとに区画される。
【００５８】
この車両交通システム１０においては、専用道路１１上を走行する車両２０を高密度運転させるために、駅部１３，１３間にすれ違い部１４を設けて閉塞区間の長さを短くしている。
【００５９】
また、この車両交通システム１０では、機械的なハード連結ではなく電子的にソフト連結（機械的非接触連結）された複数の車両２０で同じ編成の隊列を組んだ自動隊列走行（プラトーン走行）運転ができるように、複数の車両２０を一つの編成車両として取り扱うことで、１つの閉塞区間に編成を同じくする複数の車両２０が進入可能に構成される。
【００６０】
複数の車両２０が１つの編成車両（隊列）を構成して自動隊列走行運転ができるように、専用道路１１を走行する車両２０に車両認識番号（車両ＩＤ）とは別に編成認識番号（編成ＩＤ）が管制制御システム１５から割り付けられ、同じ方向に走行する複数の車両２０が同じ編成の隊列を組んで１つの閉塞区間に進入し得るようになっている。管制制御システム１５から割り付けられる編成ＩＤは車両に予め割り付けても、一般道路から専用道路１１に入る駅部１３でダイナミックに割り付けるようにしてもよい。
【００６１】
すなわち、図８（Ａ）に示すように、閉塞区間３を走行する車両２０の編成ＩＤが閉塞区間４を走行する前方車両２０の編成ＩＤと同じであれば、前方車両２０の存在の有無に拘らず、次の閉塞区間４に自由に進入させることができる。そして、図８（Ｂ）に示すように、１つの閉塞区間４内を複数の車両（車両群）２０，２０が同じ編成を成して隊列走行運転をすることができる。編成を組む車両群において車両相互の衝突防止は各車両２０に搭載した前方監視レーダ２４と編成車両に個々の車両間相互通信によって確保される。
【００６２】
一つの編成（隊列）を組む最大車両数は、図８（Ｃ）に示すように専用道路１１の路線形状や運用状態によって種々異なる。専用道路１１を走行する車両２０は必ずしも同じ編成を組む必要がなく、１台だけで単独走行も可能である。また、編成を組む最大車両数は例えば数台から１０台程度、好ましくは４・５台程度に設定される。
【００６３】
また、専用道路１１の駅部１３において、図９（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、前方を走行する車両２０と同じ編成ＩＤを車両２０に割り付けることにより、専用道路１１内に直ちに進入させて前方走行車両２０と合流させ、同じ編成の隊列を組んで走行させることができる。図９（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）は駅部１３において、一般道路を走行してきた車両２０あるいは待機中の車両２０に前方走行車両２０と同じ編成ＩＤを管制制御システム１５により割り付け、専用道路１１内に進入させた路線例をそれぞれ示す。駅部１３の路線形状は図９（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）に依存せず、様々な路線形状が考えられる。
【００６４】
都市（市・町・村等）内から専用道路１１に入る車両２０は駅部１３から進入する。車両２０の進入タイミングは管制制御システム１５が判断し、保安制御装置を兼ねる走行制御システム１６に進入（出発）指示を出力する。走行制御システム１６は駅部１３で進入待機する車両２０に対して、安全確認をした上で駅部１３のループコイル（制御情報伝送装置）４９を介して車両２０に出発指示を出力する。
【００６５】
また、この車両交通システム１０においては、図１０（Ａ）に示すように、専用路線としての専用道路１１を走行する車両２０は駅部１３やすれ違い部１４の流入側車両検知装置５３で車両認識番号（車両ＩＤ）が検出され、検出された車両ＩＤは走行制御システム１６に入力されて管理される。走行制御システム１６で管理された車両ＩＤ番号を路車間通信機１９の制御情報伝送装置（ループコイル）４９を介して車両側に送ることで、車両２０に搭載された車両ＩＤと比較され、車両情報管理され、許可されていない車両の通行を禁止させることができる。
【００６６】
車両ＩＤは走行制御システム１６の走行制御装置３９で管理され、次の閉塞区間への車両の「出発／停止」指示と併せて、上記車両ＩＤが制御情報伝送装置４９を介して車両２０側にスポット通信にて伝達される。
【００６７】
機器故障等の何らかの理由により、車両２０側が認識している車両ＩＤと、制御情報伝送装置４９を経て走行制御システム１６側からスポット通信で送られてくる車両ＩＤが一致しない場合には、図１０（Ｂ）に示すように車両２０は次の閉塞区間に移動しないで停止される。
【００６８】
さらに、車両交通システム１０はシステム立上げ時（起動時）や再起動時には、走行制御システム１６のシステム管理手段４３（図４参照）から在線チェック信号が全制御情報伝送装置４９を介して車両２０側に出力され、全車両２０の呼掛けが行なわれ、図１１に示すように、全車両２０の所在が確認される。車両２０は故障しない限り専用路線である専用道路内では制御情報伝送装置４９以外の場所で停車することは有り得ない。
【００６９】
専用道路１１以外、例えば車庫などに格納されている車両２０については、広域無線などの無線通信手段（図示せず）を用いて車両所在が確認され、全ての車両２０の所在が確認された状態から車両交通システム１０が起動され、安全が確保される。
【００７０】
この車両交通システム１０は駅部１３の入口から専用道路１１に車両が進入し、専用道路１１の出口から一般道路１２へ進出する。したがって、専用道路１１内に存在する全車両数は、図１２に示すように、駅部１３の出入口の進入・進出車両をカウントすることにより管理できる。この車両数管理に基づき、専用道路１１内を走行する車両数と車両検知装置５３，５４で検知された車両ＩＤからの確認車両数が不一致の場合には、システム異常が生じたと判断し、車両交通システム１０を停止させ、安全性の確保を図っている。
【００７１】
さらに、この車両交通システム１０においては、隊列を組んで走行する車両群の中に、図１３に示すように急行車両２０ａと普通車両２０ｂとが混在する場合には、走行中に普通車両２０ｂの編成ＩＤを変更させることにより、より効率の良い運転が可能となる。
【００７２】
図１３（Ａ）で示された車両交通システム１０では、車両２０ａが急行車両で車両２０ｂが普通車両の場合を示し、車両２０ａと車両２０ｂは同じ編成ＩＤで隊列を組んで走行している。
【００７３】
この場合、車両２０ｂに対してＸ駅停止の指令を管制制御システム１５により走行制御システム１６を介して車両２０ｂに送信する。車両２０ｂへのＸ駅停止の指令は、Ｘ駅より手前側の駅部あるいはすれ違い部１４で出すことにより、Ｘ駅の駅部１３で車両２０ｂのみを待避線５６に引き込み、この待避線５６に停止させることができる。その際、急行車両２０ａは停車させずに直進させることが可能である。
【００７４】
普通車両２０ｂが待避線５６に入ったことを流入側車両検知装置５３で検知された時点で、管制制御システム１５から新しい編成ＩＤが付与され、車両２０ｂの編成ＩＤは変更される。その際、急行車両２０ａの編成車両数は、この時点で２両編成から図１３（Ｂ）で示すように１両編成に変更される。
【００７５】
待避線５６は待避している車両２０ｂに後続車両２０の編成ＩＤを付すことにより、車両２０ｂと後続車両２０とを同じ編成の隊列を組ませて走行させることができる。その場合、車両２０ｂの後に車両２０を走行させることも、車両２０を先に走行させて車両２０ｂを後続させる運用も可能である。車両２０ｂと車両２０が同じ隊列を編成するか否かの判断は、管制制御システム１５が作成する運用計画によって判断される。
【００７６】
また、後続車両２０が急行車両の場合、車両２０の編成ＩＤを車両２０ａの編成ＩＤに変更させることにより、待避線５６に停車している車両２０ｂを追い越して先行車両２０ａに車両２０を追従させ、車両２０ａと車両２０が同じ編成の隊列を組んで自動隊列走行運転させることもできる。この車両交通システム１０では、専用道路１１を同じ方向に走行する車両２０ａ，２０ｂ，２０の編成ＩＤを走行途中で変更させることにより、効率の良い走行制御運転を行なうことができる。
【００７７】
次に、専用路線としての専用道路１１を走行する車両が、駅部１３等の分岐部５８にさしかかり、分岐部５８で進路選択する場合を図１４を用いて説明する。
【００７８】
専用道路１１を走行する車両は、管制制御システム１５の運行計画作成手段３１（図４参照）の運行計画指示により、分岐部５８における車両進路が選択指令され、車両は指令された進路に車両自身の操舵制御で進行できるようになっている。
【００７９】
専用道路１１には図１４に示すように、車両操舵制御手段を構成する磁気ネイル５０が一定の等間隔をおいて埋設されている。磁気ネイル５０はＳ極磁気ネイル５１とＮ極磁気ネイル５２が専用道路１１に交互に配置される。一方、分岐部５８では本線道路６０側に例えばＮ極磁気ネイル５２だけが、分岐道路６１側に例えば本線道路６０と異なるＳ極磁気ネイル５１だけが所定の間隔をおいて埋設される。磁気ネイル５０のＮ極とＳ極は逆であってもよい。
【００８０】
一方、車両は管制制御システム１５から走行制御システム１６を経てループコイルの制御情報伝送装置４９により進行方向情報（磁気ネイルの極）を受信する。例えば進行方向情報が分岐道路６１であるＡ方向が選択されると、車両はＳ極磁気ネイル５１に沿って進行し、本線道路６０のＢ方向が選択されるとＮ極磁気ネイル５２に沿って進行し、車両の分岐部５８における進路制御が行なわれる。車両の分岐部５８における進路制御は、車両に搭載された車両制御システム１７の車両走行制御手段２９により行なわれる。
【００８１】
また、車両の車両制御システム１７には、専用道路１１の道路データ、例えばすれ違い部１４、駅部１３、ループコイル４９、道路の勾配やカーブ状態等の絶対位置情報が記憶されている。そして、車両は専用道路１１の路面に埋め込まれた地上子、例えば磁気ネイルから受信する絶対位置情報と車両の走行距離メータであるパルスジェネレータの距離カウントにより、車両自体の現在位置が正確に把握される。
【００８２】
専用道路１１を走行する車両２０の現在位置が正確に把握できるため、車両２０は自律走行制御により自動運転される。専用道路１１の道路データおよび車両２０の現在位置情報から、車両２０は管制制御システム１５で指示された時刻に指示された地点に到達できる自律走行制御が行なわれる。指示された時刻の推測は走行車両の平均速度から推測しても、あるいは、運転曲線方式を採用して推測してもよい。
【００８３】
車両２０は図１５に示したようにすれ違い部１４または駅部１３への走行到着位置と到着時刻情報を管制制御システム１５からループコイルである制御情報伝送装置４９を介してスポット通信により受け取る。
【００８４】
車両２０ａ，２０ｂは自車の現在位置ａ，ｂと走行到達位置Ａ，Ｂの差から走行予定距離Ａ−ａ，Ｂ−ｂを計算し、車両２０ａ，２０ｂ毎の速度制御を平均速度から行って指定時刻に指定位置に到着する自律走行制御が行なわれる。この車両２０ａ，２０ｂの自律走行制御運転によりすれ違い部１４または駅部１３では単線方式の専用道路１１であってもノンストップ走行ですれ違い走行、すなわち双方向走行させることができる。
【００８５】
その際、時刻は、管制制御システム１５から各車両２０ａ，２０ｂに対してループコイルを介したスポット通信により送信され、車両２０ａ，２０ｂは時刻が定期的に更生される。
【００８６】
車両交通システム１０の地上システムとしての管制制御システム１５は、単線方式の専用道路１１を用いても、駅部１３やすれ違い部１４で車両同士あるいは車両群同士がスムーズにすれ違う双方向運転ができるようにしたものである。
【００８７】
この管制制御システム１５は無ダイヤ走行であっても、計画ダイヤ（運行ダイヤ）走行であっても、すれ違い部１４や駅部１３で車両あるいは車両群同士がスムーズにすれ違う双方向運転を可能にしたものである。
【００８８】
〈無ダイヤ走行〉
予め運行ダイヤが設定されていない無ダイヤ走行でも、車両または車両群同士をすれ違い部１４や駅部１３でスムーズにすれ違い制御させるために、管制制御システム１５からスポット通信にて走行制御される。図１６において、自車両２０ａが制御されるタイミングと、すれ違う相手車両２０ｂが制御を受けるタイミングと違っても、次のすれ違い部１４または駅部１３の位置とその時刻の判定を可能とするために、次の制御が行なわれる。
【００８９】
自車両２０ａがスポット通信にて制御されるタイミングになったら、直近の対向車両２０ｂとの間にあるすれ違い部１４（または駅部１３）の全てを対象にし、最適すれ違い部１４（または駅部１３）を探す操作が行なわれ、最適すれ違い部１４が「次のすれ違い部」として採用される。
【００９０】
最適すれ違い部１４（または駅部１３）を探す操作は、「車両（または車両群）２０ａ，２０ｂの双方が到達可能で、かつすれ違い時刻が最も良好な評価関数値を得る」ことが条件となり、この条件で見つかったすれ違い時刻を制御情報として管制制御システム１５から各車両２０ａ，２０ｂにスポット通信で伝達される。
【００９１】
ここで、最適すれ違い部１４（または駅部１３）を探す操作に用いた２つの条件を満足するか否かの判定には、以下の判定方法のいずれかが用いられる。
【００９２】
第１の判定方法；「車両の種別−発すれ違い位置−着すれ違い位置」の３つのパラメータによる３次元到達可能時間表を作成し、この到達可能時間表を参照する方式。
【００９３】
第２の判定方法；車両性能と路線（道路）データの物理曲線から運転曲線を作成し、この運転曲線から到達可能時刻を求める方式。
【００９４】
また、車両２０ａ，２０ｂと地上側システムである管制制御システム１５とは制御コイルとしてのループコイル４９を用いたスポット通信にて制御情報のやりとりが行なわれるために、自車両２０ａが制御タイミングになったとき、すれ違い対象の他車両２０ｂの位置は分からないが、他車両２０ｂに対して最後に送信されたすれ違い時刻を記憶しておくことにより、他車両２０ｂが現地点から最初に遭遇するすれ違い部１４へ到達する時刻を推定することは可能である。このため、専用道路１１を走行する各車両の運行ダイヤを管制制御システム１５にてダイナミックに作成することができ、無ダイヤ走行であっても、走行車両をすれ違い部１４や駅部１３ですれ違わせる双方向運転を行なうことができる。
【００９５】
〈実際の運用例〉
無ダイヤ走行における双方向運転の実際の運用は次のようにして行なわれる。
【００９６】
図１６において、専用路線としての専用道路１１のすれ違い部または駅部をそれぞれすれ違い部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄとして差別化する。
【００９７】
自車両２０ａがスポット通信にて制御されるすれ違い部１４ａに到着した状態にあり、すれ違い予定の対向車両２０ｂはすれ違い部１４ｄに到着していない状態を想定する。この自車両２０ａと他車両２０ｂの到達可能なすれ違い部あるいは駅部は３箇所のすれ違い部１４ｂ，１４ｃ，１４ｄである。この３つのすれ違い部１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの中ですれ違い時刻が最も高い（近い）評価関数値を得ることができるすれ違い地点（すれ違い部）を求める。このすれ違い地点は、３次元到達可能時間表または運転曲線計算により計算したすれ違い時刻から求める。
【００９８】
まず自車両２０ａから計算すると、車両種別と現在のすれ違い部１４ａから、３つのすれ違い部１４ｂ，１４ｃ，１４ｄに到着する到達可能時刻（到着予定時刻）が求まる。また他車両２０ｂも車両種別と次のすれ違い部１４ｄの到着時刻から３つのすれ違い部１４ｄ，１４ｃ，１４ｂに到着する到着可能時刻が求まる。
【００９９】
この求まった到着可能時刻をすれ違い部１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ毎に評価関数により比較（例えば、最も時刻の近似目標とした交通量に範囲している等）評価し、最も良好なすれ違い部を車両２０ａと車両２０ｂのすれ違い部とする。こうすることで目的とした交通量に合致したすれ違い制御をスムーズかつ円滑に行なうことができる。
【０１００】
〈計画ダイヤ走行〉
車両交通システム１０において、車両の運行ダイヤを作成する手法には、仮想ダイヤ方式と輸送量指定ダイヤ方式とがある。
【０１０１】
仮想ダイヤ方式；車両の運行方針に従って仮想ダイヤ（バーチャルダイヤ）を予め作成しておき、路線内の車両編成は上記仮想ダイヤに合致するように走行制御を行なうものであり、ＩＭＴＳの計画ダイヤに適した方式である。
【０１０２】
輸送量指定ダイヤ方式；車両の運行ダイヤを計画する際、編成車両数で運転間隔のみを指定する。実際の走行時には、計画ダイヤ通り運行されるようにダイナミック（動的）に計画を作成する。ＩＧＴＳの動的運行ダイヤに適したものである。
【０１０３】
ここに、ＩＧＴＳはインテリジェント・ガイドウェイ・トランジットシステム（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｇｕｉｄｅｗａｙ  Ｔｒａｎｓｉｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）のことをいう。
【０１０４】
〈プラトーン走行運転〉
また、車両交通システム１０は専用道路１１を同一の編成の車両毎に隊列を組む自動隊列走行運転（プラトーン走行運転）が行なわれる。プラトーン走行している複数車両に到着時刻を与える際には、隊列を組む同じ編成の各車両に対して１つの到達時刻を与える。すなわち、同じ編成の隊列を組む車両群の例えば先頭車両にのみ到達時刻を与える。
【０１０５】
同じ編成の隊列を組む車両群に１つの到達時刻を与えることにより、車両群を構成する個々の車両に到達時刻を送信する必要がない。構成車両毎個々に到達時刻を送信するのに較べ、情報量を減らすことができ、非接触式通信手段としての路車間通信機１９等の簡素化が可能となる。
【０１０６】
同じ到達時刻がスポット通信により与えられた車両群の個々の構成車両は、自車両が編成を組む車両群の何両目かを常時把握することによって、自車両の到達時刻を補正することが可能である。
【０１０７】
車両交通システム１０は、駅部１３で専用道路１１に乗り入れ、専用道路１１を走行する車両２０に合流させることができる。車両を駅部１３で合流させる場合には、合流車両に被合流車両（本線走行車両）の編成ＩＤと同じ編成ＩＤが付与され、専用道路１１を走行している被合流車両と同じ到着時刻を制御データとして駅部１３の合流部出発位置に設けた制御コイル等の送信機器によって合流車両に送信させる。合流車両に被合流車両の編成ＩＤと同じ編成ＩＤを付与し、同じ到着時刻を付与することにより、合流して新たに編成を生成させる際の車両間の位置制御が簡単化される。
【０１０８】
さらに、この車両交通システム１０では、各車両に管制制御システム１５からスポット通信により絶対時刻が制御パラメータとして付与されるために、路線全体の各車両が持っている時計を絶対時刻に正確に合致させなければならない。このため、中央の管制制御システム１５の現在時刻を路線全体の各車両にスポット通信により制御情報として送信して時刻補正を行ない、各車両の時計を全路線に亘って正確に一致させるようになっている。
【０１０９】
また、同じ編成で隊列を組む車両群の各構成車両毎に車両停止位置を個別に指示する必要がある場合には、車両停止位置毎に個別に路車間通信機１９を設ける。その際、路車間通信機１９で車両の「停止」「発進」の信号を単純に出力すると、停止対象でない車両も停止したり、そのま走行したり、発進するために、「停止」信号出力の際には、停止対象車両ＩＤを併せて出力する。
【０１１０】
また、通信不能時の安全のために、車両に非接触式の通信手段である路車間通信機１９が配置されている場所を記憶させておき、その位置に来たとき、停止、進行、発進信号を問わず、信号検知ができない場合には、自動的に車両停止制御を行うプログラムを持たせて安全性を確保している。
【０１１１】
一方、車両交通システム１０を仮想ダイヤ方式で車両運行させる目的は、管理線区内に出現する編成車両の出現時刻に不確定要素が多い場合でも、予め計画した交通量とすれ違いを確保するためである。仮想的にダイヤを作成しておき、管理線区内にそのダイヤとマッチする編成車両があればその車両に仮想ダイヤを割り当てる。また、複数の車両がマッチする場合はマッチする複数車両をひとまとめにして編成を作るよう制御を行う。
【０１１２】
例えば、仮想ダイヤ（バーチャルダイヤ）では、管理線区内に編成車両を検知した場合、その位置によって、以下のように追跡が開始される。図１７に示すように、１駅にて右回り車両を検知した場合、編成ダイヤ（バーチャルダイヤ）の▲１▼の部分とマッチングが取れるため、起動直後に車両は出発制御を受ける。
【０１１３】
また、１駅にて左回り車両を検知した場合、編成ダイヤの▲２▼の部分とマッチングが取れるため、開始１分後に車両は出発制御を受ける。計画ダイヤモード起動時に２駅にて右回り車両を検知し、他の場所に車両が無い場合、編成ダイヤの▲３▼の部分とマッチングが取れるため、開始３分後に車両は出発制御を受ける。それまでは編成が割り当てられないままダイヤが経過することになる仮想ダイヤ運転が行なわれる。
【０１１４】
〈走行制御システムにおける閉塞制御運転〉
次に、車両交通システム１０の保安制御システムとしての走行制御システムによる閉塞制御運転例を図１８を参照して説明する。
【０１１５】
図１８は単線すれ違い制御を行なう車両交通システム１０の基本的な閉塞制御運転方式を示すものである。
【０１１６】
車両交通システム１０は専用道路１１の閉塞区間ａ，ｂ，ｃ，ｄが流出側車両検知装置５４間に設定された例を示す。専用道路１１上を走行する車両はすれ違い部１４または駅部１３ですれ違い可能に双方向運転される。すれ違い部１４（駅部１３）の分岐部両側に流入側および流出側車両検知装置５３，５４がそれぞれ設置され、これらの車両検知装置５３，５４で車両の通過が確認される。専用道路１１の例えば上り方向は閉塞区間ａ，ｃに区切られ、下り方向は閉塞区間ｂ，ｄに区切られる。
【０１１７】
専用道路１１の上り、下りの閉塞区間ａ，ｃ：ｂ，ｄは図１８に示すように区画されるが、車両への停止／走行許可のスポット通信はすれ違い部１４または駅部１３に敷設された制御コイルとしてのループコイル４９を介して行なわれる。上り車両がある閉塞区間ａのすれ違い部１４に進入したとき、次の閉塞区間ｃへの走行は管制制御システム１５からスポット通信による走行許可指令による走行許可指令を受けて行なわれ、この走行許可指令により上り車両は次の閉塞区間ｃに進入せしめられる。既に他の車両に優先権がある場合、例えば下り車両が閉塞区間ｂを走行している場合には走行不許可となり、上り車両は閉塞区間ａの停止通信機（ループコイル４９）上で停止信号を受信し、停止する。
【０１１８】
その際、停止信号を発信する路車間通信機のループコイル４９は、車両に停止／発進信号以外に許可車両ＩＤを送信し、許可車両ＩＤと一致する車両ＩＤ（車両認識番号）の車両だけの走行を許容し、車両通過検知等で通信エラー等の検知が可能となり、車両走行の信頼性が向上する。
【０１１９】
また、駅部１３で専用道路１１に乗り入れ、本線走行車両と隊列を組む場合には、図１９に示す車両合流の閉塞制御が行なわれる。
【０１２０】
この車両合流時には、隊列を組んで走行する本線走行車両２０ａ，２０ｂの後端車両２０ｂが駅部１３のすれ違い領域先端を通過したことを、流出側車両検知装置５４が検出した後、合流部分の合流車両停止／発車指示通信装置６０により発車の指示が行なわれる。この場合、本線走行車両２０ａ，２０ｂと隊列を組む車両２０ｃには同じ編成ＩＤが付与され、先行する本線走行車両２０ａ，２０ｂの後尾に付けて先行車両２０ａ，２０ｂの隊列に加わり、同じ編成の車両群２０ａ，２０ｂ，２０ｃとしてプラトーン走行される。
【０１２１】
〈車両交通システムにおけるすれ違い制御運転〉
車両交通システム１０の保安制御システムには走行制御システム１６があり、この走行制御システム１６により管制制御システム１５から運転指令によりすれ違い制御運転が行われる。このすれ違い制御運転例を図２０を参照して説明する。
【０１２２】
走行車両は、単線方式の専用道路１１を走行し、駅部１３またはすれ違い部１４でノンストップすれ違い制御運転される。このとき、車両同士が安全にすれ違うために、すれ違い部１４（または駅部１３）の全長は、走行車両のすれ違い速度、編成を組む最大車両数、ソフト連結される車両間間隔を考慮し、すれ違い余裕時間Ｔを見て定められる。すれ違い余裕時間Ｔとは対向する車両（編成車両）が速度Ｖですれ違う場合、どちらか早い車両（編成車両）が車両流入側車両支障限界検知コイル（車両検知装置）５３を通過後、他方の車両（編成車両）がその車両流入側車両支障限界検知コイル（車両検知装置）５３を通過すればよい時間をいう。符号５４も車両検知装置としての車両流出側の車両支障限界コイルである。
【０１２３】
一般に、すれ違い余裕時間Ｔは、
【数１】
0003604943.tif 000002
【０１２４】
具体的には、一例としてすれ違い部１４の全長Ｌが４００ｍ、支障限界距離ｌ２が２０ｍのすれ違い部１４を、最大編成長７０ｍの車両同士がすれ違い速度Ｖ（６０ｋｍ／ｈ）ですれ違う場合を想定すると、このときのすれ違い余裕時間Ｔは、
【数２】
0003604943.tif 000003
となる。
【０１２５】
走行車両の車両長が１０ｍでソフト連結される車両間隔が１０ｍであるとすると、編成を組む車両は最大４台で編成長が７０ｍとなる。ソフト連結される車両間隔は、物理的には３０ｃｍ程度まで制御可能であり、数十ｃｍから数百ｍ程度の中からソフト連結される車両間隔が適宜定められる。また、車両の最大編成長Ｋは制御情報伝送装置４９としてのループコイルの長さにより決定され、最大編成長Ｋが７０ｍの場合、ループコイル４９の敷設長さは少なくとも７０ｍが必要となる。
【０１２６】
ループコイル４９は編成の全車両長を充分にカバーする長さとし、編成の構成車両ＩＣ確認、編成速度が限界検知コイル５３を介して保安制御システムである走行制御システム１６により指示速度以下となるように速度制御される（図２１参照）。
【０１２７】
また、進出側限界制御コイル５４は、非常制動信号を走行車両２０に送信し、走行車両２０を進出側限界制御コイル５４の領域内に停止させる場合がある。例えば、図２０において、編成車両２０同士がすれ違う場合において、すれ違い編成の最後尾車両が進入側限界検知コイル（ＢＢＩ）５３を通過していない場合、進出側限界検知コイル（ＡＥＩ）５４は車両に対して非常制動信号を進出側限界コイル（ＡＥＩ）５４から送信し、このコイルの範囲内に保安制御により停止させる。すれ違い編成の最後尾車両が進入側限界検知コイル（ＢＢＩ）５３を通過したことを走行制御システム（保安制御システム）が確認すると、進出側限界検知コイル（ＡＥＩ）５４から出発指令信号が車両２０に送られ、車両２０が起動して再び走行せしめられる。このため、進出側限界検知コイル（ＡＥＩ）５４の長さＬは、進入側限界検知コイル（ＡＡＩ）５３より長い。一般には、限界検知コイル５４の長さＬは、
【数３】
Ｌ≧（車両速度）２／（７．２・減速度）
で表わされる。
【０１２８】
例えば車両速度を４０ｋｍ／ｈ、減速度を５ｋｍ／ｈ／ｓ、空走時間を１ｓｅｃ  とすると、進出側限界検知コイル５３の長さは５５ｍ以上となる。車両がすれ違い部１４または駅部１３で停車する場合には、ループコイル４９上を原則とする。
【０１２９】
〈車両交通システムにおけるフェールセーフ制御運転〉
この車両交通システムにおいて、専用道路１１上で編成を組んで走行する車両には、
１．編成を組む車両間の間隔制御
２．編成を組む車両同士の追突防止制御
３．編成を組む車両同士のすれ違い制御
４．編成車両の増結制御
がフェールセーフ制御運転により行なわれる。
【０１３０】
具体的には、編成を組む車両間の間隔制御および車両同士の追突防止制御は、車両２０に搭載されたレーダによる間隔制御運転にて行われる。
【０１３１】
また、編成を組む車両同士のすれ違い制御および車両増結制御は、保安制御システムである走行制御システム１６と路車間通信機１９を構成するループコイル４９を用いて行われ、保安制御システムによるすれ違い制御と増結車両出発制御運転である。編成車両の増結制御には、保安制御システムによる増結車両出発制御と車両に搭載されたレーダによる間隔制御運転が併用される。
【０１３２】
〈車両交通システムにおける制御解放運転〉
車両走行システムの専用道路１１上を隊列を組んで走行する車両は、管制制御システム１５からの運行指令により駅部３１で特定の車両が残りの編成車両から必要に応じて切り離されて解放される。
【０１３３】
編成を組んで走行する車両Ａ，Ｂから解放車両Ｂが切り離して解放する場合を図２２を参照して説明する。
【０１３４】
解放車両Ｂが最後尾車両の場合、管制制御システム１５からの運行指令により解放車両Ｂを駅部１３の分岐点前方で減速させ、解放車両Ｂと先行する編成車両Ａとの間に解放距離Ｄ１を確保する。この解放距離Ｄ１は解放車両Ｂがノンストップでスムーズに側線に入る距離である。すなわち、解放距離Ｄ１は先行する編成車両Ａが分岐点を通って本線側の車両流入側通過検知装置である車両支障限界検知コイル５３を通過しても、解放車両Ｂが側線側に進路をとることができる時間を確保できる距離である。
【０１３５】
解放車両Ｂが先頭車両である場合には、待避線を兼ねる側線側に車両支障限界検知コイルを図２２と同様に設け、先頭の解放車両Ｂと後方の編成車両Ａとの間に分岐点前方で解放距離Ｄ１を確保し、分岐点で先頭車両を切り離して解放させる。
【０１３６】
解放車両Ｂが中間車両である場合には、中間の解放車両Ｂとその前後の編成車両との間に分岐点手前で解放距離Ｄ１を確保して、中間の解放車両Ｂだけを分岐で解放させ、側線に案内することができる。
【０１３７】
いずれにしても、編成車両Ａ，Ｂから特定の車両Ｂを解放させる場合には、解放車両Ｂと残りの編成車両Ａとの間に解放距離Ｄ１が管制制御システム１５からの運行指令により分岐点の手前で確保され、分岐点で解放車両Ｂだけが他の編成車両Ａから切り離されて側線側に解放される。
【０１３８】
なお、本発明に係る車両交通システムにおいては、車両としてバス等の自動車を想定した例を説明したが、必ずしも自動車に限定されない。専用路線を同じ編成のソフト連結車両が隊列を組んで自動走行し、一般路線では個々の車両毎にマニュアル運転されるものであればよい。
【０１３９】
また、専用路線は必ずしも単線方式に限定されず、輸送需要の多い大都市間の専用路線を部分的に複線方式を採用し、輸送需要に対応させるようにしてもよい。
【０１４０】
【発明の効果】
以上に述べたように本発明に係る車両交通システムにおいては、専用路線を単線方式で構成したので、建設コストの軽減を図ることができる一方、単線方式の専用路線の駅部間にすれ違い部を設け、駅部およびすれ違い部で車両同士あるいは車両群同士のすれ違いを可能にしたので、車両運転に柔軟性を持たせ、単線方式であっても双方向運転が可能となって高密度運転が可能となる。専用路線を走行する車両は、単一車両から複数車両で自由に隊列を編成するプラトーン走行運転をさせたので輸送力を柔軟に確保することができる。
【０１４１】
また、車両交通システムは、車両を自動走行運転させる専用路線と、マニュアル運転させる都市内エリアの一般路線とを有し、専用路線を自動走行する車両を都市内エリアで一般路線に案内し、一般路線ではマニュアル運転させて目的地まで輸送させるようにしたので、乗客を目的地まで効率よく輸送させることができ、利便性を向上させて運転手の労力軽減を図ることができる。
【０１４２】
さらに、本発明に係る車両交通システムは、駅部およびすれ違い部に設けられ、走行車両と制御情報の授受をスポット通信で行う非接触式の通信手段と、上記走行車両に進路指令・出発指令の管制制御を通信手段を介して行なう管制制御システムとをさらに備え、管制制御システムは走行車両の運行制御、運行計画および運転監視を前記非接触式の通信手段を介して走行車両とスポット通信で行なうようにしたので、建設コストの軽減が図れる一方、単線方式の専用路線の駅部間にすれ違い部を設け、単線方式であっても高密度な双方向運転を行なうことができ、さらに、管制制御システムはすれ違い部および駅部に設けられた通信手段によるスポット通信で走行車両との通信が行なわれ、専用路線全体に連続通信アルゴリズムを敷設する必要がないので、通信手段の設置が簡素化される。
【０１４３】
さらにまた、本発明に係る車両交通システムは、管制制御システムからスポット通信で車両側に送信される制御情報で管制制御され、単線方式の専用路線の駅部あるいはすれ違い部で双方向に進行する車両あるいは車両群同士をすれ違い制御させて双方向運転させることができ、通信タイミングがずれても、車両あるいは車両群同士を駅部あるいはすれ違い部で確実にすれ違わせることができる。
【０１４４】
また、本発明に係る車両交通システムにおいては、管制制御システムで最も交通量の多い仮想ダイヤを作成しておき、専用路線に入る車両に仮想ダイヤの空きの有無を確認して仮想ダイヤの空き部分にダイナミックに割り付けることで、仮想ダイヤ通りに走行させ、単線すれ違いを簡単に実施させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両交通システムの一実施形態を示すシステム構成図。
【図２】本発明の車両交通システムを構成するＩＭＴＳの概要図。
【図３】本発明に係る車両交通システムを構成するＩＭＴＳの全体的な概要図。
【図４】本発明に係る車両交通システムに組み込まれる管制制御システムと走行制御システム（保安制御システム）と車両制御システムとの相対的な関係を示す説明図。
【図５】本発明に係る車両交通システムの概略的なシステム構成を示す図。
【図６】本発明に係る車両交通システムを備えた対象路線例を示す図。
【図７】本発明に係る車両交通システムに用いられる専用路線としての専用道路の閉塞区間を例示した図。
【図８】（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）は本発明に係る車両交通システムを用いて車両を閉塞制御運転させた一例を示す特徴図。
【図９】（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）は本発明に係る車両交通システムにおいて、専用路線に合流される車両を路線毎に示す図。
【図１０】（Ａ），（Ｂ）は本発明に係る車両交通システムにおける通過許可（進行許可）車両ＩＤ送信例を時系列的に示した図。
【図１１】本発明に係る車両交通システムにおいてシステム起動時（再起動時）の在線チェック例を示す図。
【図１２】本発明に係る車両交通システムにおいて専用路線内の車両数チェック例を示す図。
【図１３】（Ａ），（Ｂ）は本発明に係る車両交通システムにおいて同じ編成の隊列走行からの車両切り離し例を時系列的に示す図。
【図１４】本発明に係る車両交通システムにおいて、分岐部の車両進路制御例を示す説明図。
【図１５】本発明に係る車両交通システムにおいて、車両の定時走行制御例を示す説明図。
【図１６】本発明に係る車両交通システムにおいて、無ダイヤ走行時の車両同士のすれ違い制御例を示す説明図。
【図１７】本発明に係る車両交通システムにおいて、車両編成制御を行なうバーチャルダイヤを示す図。
【図１８】本発明に係る車両交通システムにおいて、基本閉塞制御方式で単体すれ違い制御例を説明する図。
【図１９】本発明に係る車両交通システムにおいて、車両合流時の閉塞制御例を示す説明図。
【図２０】本発明に係る車両交通システムにおける車両のすれ違い運転例を示す説明図。
【図２１】本発明に係る車両交通システムにおける車両の保安制御例を示す図。
【図２２】本発明に係る車両交通システムにおいて、車両の解放制御例を示す説明図。
【図２３】鉄道に採用された従来の交通システムを示す構成図。
【符号の説明】
１０，１０Ａ  車両交通システム
１１  専用道路（専用路線）
１２  一般道路（一般路線）
１３  駅部（インターチェンジ）
１４  すれ違い部
１５  管制制御システム
１６  走行制御システム
１７  車両制御システム
１８  通信ＬＡＮ
１９  路車間通信機（非接触式通信手段）
２０  車両
２３  車両保安制御装置
２４  前方監視レーダ（先行車両認識センサ）
２５  磁気センサ（位置検出センサ）
２６  車両側路車間通信機（車両側通信コイル）
２８  車両情報管理手段
２９  車両走行制御手段
３０  運行計画作成手段
３２  運行管理手段
３３  運行監視手段
３４  時刻管理手段
３５  システム保守手段
３７  管制情報入出力装置
３９  走行制御装置
４０  進路制御手段
４１  異常処理手段
４２  在線管理手段
４３  システム管理手段
４４  通信制御装置
４５  走行制御用広域ＬＡＮ（ＦＤＤＩ）
４６  走行制御入出力装置（走行制御Ｉ／Ｄ）
４７  光ＬＡＮ
４８  リモート入出力装置（Ｒ−Ｉ／Ｏ）
４９  地上側路車間通信機（制御情報伝送装置、ループコイル）
５０  磁気ネイル
５１  Ｓ極磁気ネイル
５２  Ｎ極磁気ネイル
５３，５４  車両検知装置
５６  待避線
６０  停止／発車指示通信装置
６１  本線
６２  待機線
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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