(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々に送信器が設置され複数に分割された軌道回路のうちで制御対象区間内の軌道回路の状態を取り込む軌道回路状態入力部と、前記軌道回路状態入力部より取り込んだ軌道回路状態を記憶する軌道回路状態記憶部と、前記軌道回路状態入力部より新規に取り込んだ軌道回路状態と前記軌道回路状態記憶部に記憶していた軌道回路状態とを比較して軌道回路の状態変化を抽出する軌道回路状態変化検知部と、列車追跡の対象となる軌道回路の情報を管理する軌道回路情報管理部と、軌道回路の状態遷移ステータス、列車の進行方向および列車の識別番号を記憶する軌道回路ステータス記憶部と、前記軌道回路状態変化検知部により状態変化が抽出された軌道回路に列車先頭部が在線しているか否かを検出するとともに列車先頭部の在線が検出されたとき当該列車に送信する電文を作成する検出処理部と、前記検出処理部で作成した電文を列車先頭部が在線する軌道回路に設置された送信器に出力する電文出力部とを備え、ディジタル化した運転制御情報の電文を送信器から軌道回路に送信し軌道回路上を走行する列車を制御するディジタルＡＴＣ装置において、
前記検出処理部は、制御対象となる区間の軌道回路について正当と判定できない列車移動情報を検知したときは、当該軌道回路についての電文を作成しないことを特徴とするディジタルＡＴＣ装置。
【請求項２】
各々に送信器が設置され複数に分割された軌道回路のうちで制御対象区間内の軌道回路の状態を取り込む軌道回路状態入力部と、前記軌道回路状態入力部より取り込んだ軌道回路状態を記憶する軌道回路状態記憶部と、前記軌道回路状態入力部より新規に取り込んだ軌道回路状態と前記軌道回路状態記憶部に記憶していた軌道回路状態とを比較して軌道回路の状態変化を抽出する軌道回路状態変化検知部と、列車追跡の対象となる軌道回路の情報を管理する軌道回路情報管理部と、軌道回路の状態遷移ステータス、列車の進行方向および列車の識別番号を記憶する軌道回路ステータス記憶部と、前記軌道回路状態変化検知部により状態変化が抽出された軌道回路に列車先頭部が在線しているか否かを検出するとともに列車先頭部の在線が検出されたとき当該列車に送信する電文を作成する検出処理部と、前記検出処理部で作成した電文を、列車先頭部が在線する軌道回路に設置された送信器に出力する電文出力部とを備え、ディジタル化した運転制御情報の電文を送信器から軌道回路に送信し軌道回路上を走行する列車を制御するディジタルＡＴＣ装置において、
前記検出処理部には警報出力部が接続され、当該検出処理部は、制御対象となる区間の軌道回路について正当と判定できない列車移動情報を検知したときは、前記警報出力部から警報を出力させることを特徴とするディジタルＡＴＣ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は地上側と車上側との間でディジタル信号を伝送して列車の自動制御を行うディジタルＡＴＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｔｒａｉｎ  Ｃｏｎｔｏｒｏｌ：自動列車制御）装置に関し、特に地上側から車上側へのＡＴＣ電文の送信点を列車の在線位置に応じて順次切替える機能を有するディジタルＡＴＣ装置の地上装置に関する。
【０００２】
ここで、列車の在線とは軌道回路が落下していることであり、非在線とは軌道回路が扛上していることである。落下、及び扛上は共に信号用語であって落下とはリレ−の動片が磁気保持力を失って落下することであり、扛上とはリレ−の動片が付勢されて持ち上がること、或いは特開平１０−３１５９６９号公報に記載されているように、ディジタル信号により判定された状態のことである。
【０００３】
【従来の技術】
一般にＡＴＣ装置は、先行列車との間隔及び進路の開通状況に応じて、許容運転状況を示すＡＴＣ信号波を地上装置から車上装置に伝送するとともに、車上側において列車の速度を連続的に照査し、許容速度以下になるように列車の速度制御を自動的に行うシステムである。
【０００４】
従来のＡＴＣ装置においては、ＡＴＣ信号波の伝送はアナログ伝送方式で行われている。しかし、近年、高速・高密度運転等に対応する木目細かい列車運転制御のニーズが高まっており、また多様な車両性能の列車が混在しても最適な制御が行えるような制御方式が望まれている。制御精度を高めようとすると、地上装置と車上装置間での伝送量が非常に多くなるため、これまでのアナログ伝送方式ではその実現が難しい。
【０００５】
そこで、ディジタル信号を使用して、地上装置と車上装置間での多情報伝送を実現するディジタルＡＴＣ装置が、例えば特開平１１−１１５７６０号公報に提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のディジタルＡＴＣ装置では、在線する全ての軌道回路にＡＴＣ信号波を送信しているので、送信に無駄が生じている。すなわち、在線する全ての軌道回路にＡＴＣ信号波を送信しても、ＡＴＣ信号波は列車の先頭部でしか受信することは無いため、複数の軌道回路に跨って列車が在線するとき、先頭部以外に送信したＡＴＣ信号波は受信されること無く捨てられてしまい、送信に無駄が生じている。
【０００７】
また、地上装置は無駄なＡＴＣ信号波を作成していることになり、地上装置の処理負荷が増大するとともに、ＡＴＣ信号波の伝送経路の負荷も大きくなり、それに見合った高性能の処理装置を要するため経済的でない。
【０００８】
さらに、無絶縁で構成される軌道回路に複数の列車が近接して在線した場合、先行列車の最後尾に相当する軌道回路に出力したＡＴＣ信号波と後続列車の先頭部に相当する軌道回路に出力したＡＴＣ信号波とが混信し、車上装置で正常に受信できないという欠点もある。
【０００９】
本発明の目的は、列車制御のための最小限の軌道回路にＡＴＣ信号波を送信できるディジタルＡＴＣ装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、各々に送信器が設置され複数に分割された軌道回路のうちで制御対象区間内の軌道回路の状態を取り込む軌道回路状態入力部と、前記軌道回路状態入力部より取り込んだ軌道回路状態を記憶する軌道回路状態記憶部と、前記軌道回路状態入力部より新規に取り込んだ軌道回路状態と前記軌道回路状態記憶部に記憶していた軌道回路状態とを比較して軌道回路の状態変化を抽出する軌道回路状態変化検知部と、列車追跡の対象となる軌道回路の情報を管理する軌道回路情報管理部と、軌道回路の状態遷移ステータス、列車の進行方向および列車の識別番号を記憶する軌道回路ステータス記憶部と、前記軌道回路状態変化検知部により状態変化が抽出された軌道回路に列車先頭部が在線しているか否かを検出するとともに列車先頭部の在線が検出されたとき当該列車に送信する電文を作成する検出処理部と、前記検出処理部で作成した電文を列車先頭部が在線する軌道回路に設置された送信器に出力する電文出力部とを備え、ディジタル化した運転制御情報の電文を送信器から軌道回路に送信し軌道回路上を走行する列車を制御するディジタルＡＴＣ装置において、前記検出処理部が、制御対象となる区間の軌道回路について正当と判定できない列車移動情報を検知したときは、当該軌道回路についての電文を作成しないディジタルＡＴＣ装置を提案する。
【００１１】
本発明は、また、各々に送信器が設置され複数に分割された軌道回路のうちで制御対象区間内の軌道回路の状態を取り込む軌道回路状態入力部と、前記軌道回路状態入力部より取り込んだ軌道回路状態を記憶する軌道回路状態記憶部と、前記軌道回路状態入力部より新規に取り込んだ軌道回路状態と前記軌道回路状態記憶部に記憶していた軌道回路状態とを比較して軌道回路の状態変化を抽出する軌道回路状態変化検知部と、列車追跡の対象となる軌道回路の情報を管理する軌道回路情報管理部と、軌道回路の状態遷移ステータス、列車の進行方向および列車の識別番号を記憶する軌道回路ステータス記憶部と、前記軌道回路状態変化検知部により状態変化が抽出された軌道回路に列車先頭部が在線しているか否かを検出するとともに列車先頭部の在線が検出されたとき当該列車に送信する電文を作成する検出処理部と、前記検出処理部で作成した電文を、列車先頭部が在線する軌道回路に設置された送信器に出力する電文出力部とを備え、ディジタル化した運転制御情報の電文を送信器から軌道回路に送信し軌道回路上を走行する列車を制御するディジタルＡＴＣ装置において、前記検出処理部には警報出力部が接続され、当該検出処理部は、制御対象となる区間の軌道回路について正当と判定できない列車移動情報を検知したときは、前記警報出力部から警報を出力させるディジタルＡＴＣ装置を提案する。
【００１２】
上記構成によれば、検出処理部は、列車の移動に合わせて列車追跡を行って、列車の先頭部が在線する軌道回路を検出するとともに、その列車に送信するＡＴＣ電文を作成する。そして電文出力部は、検出処理部で作成したＡＴＣ電文を、当該軌道回路に設置の送信器に出力し、送信器はＡＴＣ電文を変調してＡＴＣ信号波とし、そのＡＴＣ信号波を列車の先頭部が在線する軌道回路にだけ送信できることになる。
上記ディジタルＡＴＣ装置を構成するに際しては、以下の要素を付加できる。
（１）前記検出処理部は、前記軌道回路情報管理部で管理された軌道回路の情報、並びに前記軌道回路ステータス記憶部に記憶された軌道回路の状態遷移ステータス、列車の進行方向および列車の識別番号から、列車先頭部の位置を検出するようにしてもよい。
（２）前記検出処理部は、前記軌道回路状態変化検知部、前記軌道回路情報管理部、および軌道回路ステータス記憶部より軌道回路についての情報を取り込んで、軌道回路の状態遷移ステータスの登録、および列車の進行方向と列車の識別番号の付与・消去を行うようにすることもできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１は、本発明に係るディジタルＡＴＣ装置の全体構成を示すブロック図である。図１において、１１は列車を示し、軌道回路ＡＴ，ＢＴ，ＣＴに跨って在線し、左から右へ走行している。軌道回路ＡＴ，ＢＴ，ＣＴに対応して送信器１２ａ，１２ｂ，１２ｃが設置され、各送信器１２ａ，１２ｂ，１２ｃはネットワーク３１を介して地上制御装置２０に接続されている。
【００１４】
地上制御装置２０には、軌道回路情報管理部２１、軌道回路状態入力部２２、軌道回路状態記憶部２３、軌道回路状態変化検知部２４、軌道回路ステ−タス記憶部２５、軌道回路ステ−タス処理部２６、ＡＴＣ電文作成部２７、ＡＴＣ電文出力部２８、および警報出力部２９が設けられている。なお、本実施の形態では、軌道回路ステ−タス処理部２６とＡＴＣ電文作成部２７は検出処理部を構成し、ＡＴＣ電文出力部２８は電文出力部を構成している。
【００１５】
軌道回路情報管理部２１は制御対象となる区間の軌道回路の情報を管理する。軌道回路状態入力部２２は軌道回路の落下／扛上の状態を取り込み、軌道回路状態入力部２３は軌道回路状態入力部２２により取り込んだ軌道回路の状態を記憶する。軌道回路状態変化検知部２４は、軌道回路状態入力部２２により取り込んだ軌道回路の状態と軌道回路状態入力部２３に記憶した軌道回路の状態とを比較して、軌道回路の状態変化を抽出する。
【００１６】
また、軌道回路ステ−タス記憶部２５は、軌道回路の状態遷移ステ−タスと列車の進行方向と識別番号とを記憶する。軌道回路ステ−タス処理部２６は、軌道回路情報管理部２１、軌道回路状態入力部２２、軌道回路状態変化検知部２４、軌道回路ステ−タス記憶部２５より軌道回路の状態遷移ステ−タスの登録、および列車の進行方向と列車を識別するための識別番号の付与及び消去を行う。ＡＴＣ電文作成部２７は、軌道回路ステ−タス記憶部２５に記憶された各軌道回路の状態遷移ステータス、および列車の進行方向と識別番号により、列車の先頭部が在線する軌道回路を検出し、また検出した軌道回路に送信するＡＴＣ電文を作成する。そしてＡＴＣ電文出力部２８は、ＡＴＣ電文作成部２７で作成されたＡＴＣ電文を、列車の先頭部が在線する前記軌道回路に設置された送信器へ出力する。また警報出力部２９は、軌道回路ステータス処理部２６により登録された結果で作成された警報を出力する。
【００１７】
送信器１２ａ、１２ｂ、１２ｃはＡＴＣ電文出力部２８からのＡＴＣ電文をネットワーク３１を介して受信する。ここでは、ＡＴＣ電文出力部２８は、列車の先頭部が在線する軌道回路ＣＴに設置の送信器１２ｃにＡＴＣ電文を出力するので、送信器１２ｃだけがＡＴＣ電文を受信する。そして送信器１２ｃは、そのＡＴＣ電文を変調してＡＴＣ信号波として軌道回路ＣＴに送信する。
【００１８】
上記構成において、制御対象となる区間の軌道回路の状態は軌道回路状態入力部２２より地上制御装置２０に取り込まれ、軌道回路状態記憶部２３に記憶される。ここで、軌道回路の状態を示すものとしては、当該軌道回路を流れる電流で動作するリレーが落下（動作）しているか扛上（復帰）しているかを示す信号、または特開平１０−３１５９６９号公報に記載されているように、列車の在線を検知するために送信器および受信器でそれぞれ符号が付けられた電文信号などがある。この軌道回路の状態は、列車の走行に伴って軌道回路状態入力部２２に次々と取り込まれる。そして軌道回路状態変化検知部２４は、軌道回路状態入力部２２に新規に取り込まれた軌道回路の状態と、軌道回路状態記憶部２３に既に記憶された軌道回路の状態とを比較して、軌道回路の状態変化（落下から扛上、または扛上から落下）を抽出する。なお、軌道回路状態入力部２２に新規に取り込まれた軌道回路の状態も、軌道回路状態記憶部２３に記憶される。
【００１９】
軌道回路ステ−タス処理部２６は、軌道回路状態変化検知部２４にて状態変化を抽出された軌道回路について、軌道回路情報管理部２１および軌道回路ステ−タス記憶部２５により軌道回路の状態遷移が正常か異常かを判定し、異常の場合は警報出力部２９より警報を出力させる。
【００２０】
ＡＴＣ電文作成部２７は、軌道回路状態変化検知部２４にて軌道回路の状態変化が抽出されたとき、制御対象の全軌道回路について、軌道回路ステータス記憶部２５に記憶された軌道回路の状態遷移ステータス、列車の進行方向、および列車の識別番号により、列車の先頭位置を検出する。またＡＴＣ電文作成部２７は、列車の先頭位置が在線している軌道回路ＣＴに送信するためのＡＴＣ電文を作成する。そして、ＡＴＣ電文出力部２８は、列車１１の先頭位置が軌道回路ＣＴにあるときは、ＡＴＣ電文をネットワーク３１を介して送信器１２ｃに出力し、送信器１２ｃはＡＴＣ電文を変調してＡＴＣ信号波として軌道回路ＣＴへ送信する。実際には、列車の走行に伴って先頭位置は移動していくので、ＡＴＣ電文作成部２７は、軌道回路ＣＴよりも前方にある軌道回路に送信するためのＡＴＣ電文を次々と作成し、ＡＴＣ電文出力部２８は、ＡＴＣ電文を該当する送信器に次々と出力する。
【００２１】
図２は、ＡＴＣ電文作成部２７が列車の先頭位置を検出したときの、ＡＴＣ電文作成の要否判定処理のフローチャートである。
【００２２】
軌道回路状態変化検知部２４にて軌道回路の状態変化（落下から扛上、または扛上から落下）が１つでも抽出されると、制御対象の全軌道回路に対して処理を行う。まず、当該軌道回路が落下しているか否かを、軌道回路ステータス記憶部２５に記憶された軌道回路の状態遷移ステータスから判定する（ステップＳ１０１）。正当な落下であれば、軌道回路ステータス記憶部２５に記憶された列車の進行方向から、当該軌道回路を走行する列車の進行方向を判定する（ステップＳ１０２）。当該軌道回路が扛上または不正な落下であれば、当該軌道回路に対するＡＴＣ電文作成を不要とする（ステップＳ１０９）。
【００２３】
ステップＳ１０２で列車の進行方向を判定した結果、当該軌道回路を走行する列車の進行方向が左のときは、軌道回路情報管理部２１から当該軌道回路の左隣に位置する軌道回路を検索する（ステップＳ１０３）。そして、軌道回路ステータス記憶部２５に記憶された当該軌道回路の識別番号と、左隣に位置する軌道回路の識別番号とを比較し（ステップＳ１０４）、同じであれば左隣に位置する軌道回路には当該軌道回路と同一列車が在線していると判定し、当該軌道回路に対するＡＴＣ電分作成を不要とする（ステップＳ１０９）。異なっていれば当該軌道回路に列車先頭部が有ると判定し、左へ走行する列車に対する電文を作成する（ステップＳ１０５）。
【００２４】
ステップＳ１０２で列車の進行方向を判定した結果、当該軌道回路を走行する列車の進行方向が右のときは、軌道回路情報管理部２１から当該軌道回路の右隣に位置する軌道回路を検索する（ステップＳ１０６）。そして、軌道回路ステータス記憶部２５に記憶された当該軌道回路の識別番号と、右隣に位置する軌道回路の識別番号とを比較し（ステップＳ１０７）、同じであれば右隣に位置する軌道回路には当該軌道回路と同一列車が在線していると判定し、当該軌道回路に対するＡＴＣ電分作成を不要とする（ステップＳ１０９）。異なっていれば当該軌道回路に列車先頭部が有ると判定し、右へ走行する列車に対する電文を作成する
（ステップＳ１０８）。
【００２５】
次に、列車の進行方向の検出と、列車の識別番号の付与について説明する。
図３は、列車の進行と軌道回路との関係を示した図である。図の▲１▼において、列車が制御範囲である軌道回路ＡＴに在線するとき、軌道回路ＡＴは落下状態である。軌道回路ＡＴは制御範囲の端となるため、軌道回路ＡＴに対する軌道回路情報は、左側に隣接する軌道回路は他制御範囲の軌道回路、左側に隣接する軌道回路はＢＴと定義しておく。軌道回路ＡＴが落下変化したとき、他制御範囲の軌道回路から進入してきたとして、ＡＴは軌道回路の状態遷移ステータスを正常な列車進行とみなす確定落下とし、列車の進行方向を右、識別番号に任意の番号を付与する。
【００２６】
▲２▼において、列車は進行し軌道回路ＡＴとＢＴに跨って在線している。軌道回路ＢＴが落下変化したとき、左側に隣接する軌道回路ＡＴが落下しているため、軌道回路ＡＴから列車が進入してきたとみなし、軌道回路ＢＴには軌道回路の状態遷移ステータスを正常な列車進行とみなす確定落下とし、列車の進行方向を右、識別番号に軌道回路ＡＴの場合と同じ番号を付与する。
【００２７】
▲３▼において、列車が進行して軌道回路ＡＴが非在線となると、軌道回路ＡＴは扛上状態である。軌道回路ＡＴが扛上変化したとき、右側に隣接する軌道回路ＢＴは落下しているため、列車が軌道回路ＡＴから進出したとみなし、ＡＴは軌道回路の状態遷移ステータスを列車の正常進行とみなす確定扛上とし、列車の進行方向と識別番号を消去する。
【００２８】
▲４▼において、列車は進行して他制御範囲と軌道回路ＧＴに在線し、更に進行すると▲５▼の状態になる。▲５▼において、軌道回路ＧＴは扛上状態である。軌道回路ＧＴは制御範囲の端となるため、軌道回路ＧＴに対する軌道回路情報は左側に隣接する軌道回路はＦＴ、右側に隣接する軌道回路は他制御範囲の軌道回路と定義しておく。軌道回路ＧＴが扛上変化したとき、他制御範囲の軌道回路に進出したとみなし、ＧＴには軌道回路の状態遷移ステータスを列車の正常進行とみなす確定扛上とし、列車の進行方向と識別番号を消去する。
【００２９】
▲３▼から▲６▼の状態になったとき、軌道回路ＤＴは落下状態、軌道回路ＢＴは扛上状態である。軌道回路ＤＴの左側に隣接する軌道回路ＣＴ、及び右側に隣接する軌道回路ＥＴは共に扛上状態であるため、正当な列車進行とはみなさず、ＤＴの軌道回路の状態遷移ステータスを不正落下とする。不正落下したときは、列車の進行方向、及び識別番号は付与しない。また、軌道回路ＢＴは左側に隣接する軌道回路ＡＴ、及び右側に隣接する軌道回路ＣＴは共に扛上状態であるため、正当な列車進行とはみなさず、ＢＴの軌道回路の状態遷移ステータスを不正扛上とする。不正扛上とした軌道回路に進行方向、及び識別番号が付与されていたときは、列車の進行方向、及び識別番号を消去する。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、列車の先頭部の位置を検出し、その先頭部が在線する軌道回路にだけ電文信号を送信すればよいので、電文作成の処理負荷、及び送信器への伝送経路であるＬＡＮの伝送負荷が軽減でき、また高い能力の計算機を必要としないため、製作コストを削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るディジタルＡＴＣ装置の全体構成図である。
【図２】列車の先頭位置を検出したときの、ＡＴＣ電文作成の要否判定処理のフローチャートである。
【図３】列車の進行と軌道回路との関係を示した図である。
【符号の説明】
１１  列車
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ  送信器
２１  軌道回路情報管理部
２２  軌道回路状態入力部
２３  軌道回路状態記憶部
２４  軌道回路状態変化検知部
２５  軌道回路ステータス記憶部
２６  軌道回路ステータス処理部
２７  ＡＴＣ電文作成部
２８  ＡＴＣ電文出力部
２９  警報出力部
３１  ネットワーク
【図１】
0003577588.tif 000002
【図２】
0003577588.tif 000003
【図３】
0003577588.tif 000004