(57)【要約】  先行列車の車上保安システム、後続列車の車上保安システム、地上保安システム、の各システムにおける装置の一部に異常があった場合でも、相互にバックアップでき、安全性を確保して列車を運行することができる技術を提供する。走行路を走行する車両を制御し、前記車両の現在位置から前記走行路上で走行を許可された地点の情報である走行許可情報を受信し、前記走行許可情報まで前記車両を走行させる車上制御装置であって、他の車両から前記走行許可情報を受信地上制御システムが先行列車の位置から後続列車の停止位置を算出する手段を有し、車上制御システムが後続列車の停止位置を算出して列車間で通信する手段を有し、装置異常、機能異常時でも安全性を確保して列車を運行可能とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行路を走行する車両を制御し、前記車両の現在位置から前記走行路上で走行を許可された地点の情報である走行許可情報を受信し、前記走行許可情報まで前記車両を走行させる車上制御装置であって、
前記車上制御装置は、他の車両から前記走行許可情報を受信することを特徴とする車上列車制御装置。
【請求項２】
先行列車と後続列車の間隔制御を行う列車間隔制御システムにおいて、
前記先行列車の車上制御システムが、前記先行列車の位置と走行状態から前記後続列車の停止すべき停止限界位置を算出し、当該算出した後続列車の停止すべき停止限界位置を前記後続列車の車上制御システムに送信する車上制御装置を設けたことを特徴とする列車間隔制御システム。
【請求項３】
請求項２に記載の列車間隔制御システムにおいて、地上制御システムが、前記先行列車の位置と走行状態から算出した後続列車の停止限界位置と前記車上制御システムにて算出した後続列車の停止限界位置を照合する停止限界位置照合部を設けたことを特徴とする列車間隔制御システム。
【請求項４】
請求項３に記載の列車間隔制御システムにおいて、前記車上制御システムから前記後続列車の車上制御システムへ後続列車の停止すべき停止限界位置を送信する通信経路と、前記地上制御システムが前記後続列車の車上制御システムへ後続列車の停止すべき停止限界を送信する通信経路を構築し、稼働率の向上と安全性を確保することを特徴とする列車間隔制御システム。
【請求項５】
先行列車と後続列車の間隔を、車上制御装置を介して制御する地上保安システムを備えた列車間隔制御システムにおいて、
前記先行列車の車上制御装置は、
自列車の位置情報と走行状態から前記後続列車の停止限界位置を算出する機能、
当該後続列車の停止限界位置を含む走行許可情報を前記後続列車に送信する機能、を有し、
前記地上保安システムは、
前記先行列車の位置情報を元に前記後続列車の停止限界位置を算出する機能、を有し、
前記車上制御装置にて算出した停止限界位置、又は、前記地上保安システムにて算出した停止限界位置を含む走行許可情報に基づいて前記後続列車の運行を制御する、
ことを特徴とする列車間隔制御システム。
【請求項６】
請求項５に記載の列車間隔制御システムにおいて、
前記地上保安システムは、さらに、
自システムにて算出した後続列車の停止限界位置を前記後続列車の停止限界位置を含む走行許可情報を前記後続列車に送信する機能、
前記先行列車の車上制御装置にて算出した後続列車の停止限界位置と照合し、当該照合結果により安全か否かの安全性を確認する機能、を有する
ことを特徴とする列車間隔制御システム。
【請求項７】
先行列車と後続列車の間隔を、車上制御装置を介して制御する地上保安システムを備えた列車間隔制御システムにおける列車間隔制御方法において、
前記先行列車の車上制御装置は、
自列車の位置情報と走行状態から前記後続列車の停止限界位置を算出するステップ、
当該後続列車の停止限界位置を含む走行許可情報を前記後続列車の車上制御装置に送信するステップ、を有し、
前記地上保安システムは、
前記先行列車の位置情報を元に前記後続列車の停止限界位置を算出するステップ、を有し、
前記車上制御装置にて算出した停止限界位置、又は、前記地上保安システムにて算出した停止限界位置を含む走行許可情報に基づいて前記後続列車の運行を制御する、
ことを特徴とする列車間隔制御方法。
【請求項８】
請求項７に記載の列車間隔制御方法において、
前記地上保安システムは、さらに、
自システムにて算出した後続列車の停止限界位置を示す情報を前記後続列車の停止限界位置を含む走行許可情報を前記後続列車に送信するステップ、
前記先行列車の車上制御システムにて算出した後続列車の停止位置と照合し、当該照合した結果により安全か否かの安全性を確認するステップ、を有する
ことを特徴とする列車間隔制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線を使用した列車間隔制御システム、及び列車間隔制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来は、後続列車と先行列車の間隔を制御するシステムにおいて、後続列車が、先行列車の位置を検知して、自列車の停止限界位置（停止しなければならない位置）を算出し、当該算出した停止限界位置を元に自列車の運行を制御し、安全運行を実施していた。
また、列車の間隔を制御する方法として、例えば、特開２０００−１５９１０５号公報（特許文献１）に記載された技術がある。この公報には、「各列車の位置を検知する検知手段と、その検知した列車位置情報を無線を用いて地上側に送信する送信手段と、が同一線路上を走行する複数の列車上に設けられ、前記列車位置情報を受信する受信手段と、受信した前記列車位置情報から列車が安全に走行できる限界位置である走行許可位置を求めるとともに、その走行許可位置データに基づいて前記列車の先行列車との間隔を制御する列車走行制御手段と、が地上側に設けられ、前記列車走行制御手段は、通常時は、前記先行列車の位置から、走行許可位置を求める対象としている列車の位置検知誤差と、該先行列車の位置検知誤差とを差し引いた地点を走行許可位置とし、前記先行列車に異常が認められた時には、該先行列車の位置から、前記両位置検知誤差と、該先行列車が後退する可能性のある距離とを差し引いた地点を走行許可位置とすることを特徴とする無線列車の列車間隔制御システム」という記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１５９１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のように、後方の後続列車が先方の先行列車の位置を検知して、自列車（後続列車）が停止しなければならない位置、つまり、自列車の停止限界位置を算出する方式や特許文献１に記載された発明のように先行列車の位置を地上装置にて検知し、当該先行列車の位置を示す列車位置情報を元に後続列車の停止限界位置を算出し、当該算出した停止限界位置を示す停止限界位置情報を、後続列車の車上装置に送信し、当該後続列車の車上装置にて停止限界位置情報を元に後続列車が停止限界位置を超えないように先行列車と後続列車との間隔を制御する方式は、地上装置が先行列車の列車位置を正確に認識することを前提としている。そのため、先行列車の列車位置を正確に認識した場合において、先行列車に異常（故障など）が発生し、停止した場合、後続列車に対する安全性を確保することができる。
換言すれば、従来技術では、各装置の異常等により先行列車の位置を正確に認識できない場合、つまり、誤認識の場合については想定されていない。
先行列車の位置を誤認識すると、地上装置における後続列車の停止限界位置の算出結果も異なり、その結果として列車運行の安全性の確保が低下する。故に、列車運行を停車させる必要が生じ、その対策が望まれる。【０００５】
そこで、本発明は、列車間隔制御システムにおいて、先行列車の車上保安システム、後続列車の車上保安システム、地上保安システム、の各システムにおける装置の一部に異常があった場合でも、相互にバックアップでき、安全性を確保して列車を運行することができる技術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】
【０００６】
上記課題を達成するために、代表的な本発明の列車間隔制御システムの一つは、
走行路を走行する車両を制御し、前記車両の現在位置から前記走行路上で走行を許可された地点の情報である走行許可情報を受信し、前記走行許可情報まで前記車両を走行させる車上制御装置であって、
前記車上制御装置は、他の車両から前記走行許可情報を受信することを特徴とする。【０００７】
列車間隔制御システムは、地上保安システムを有し、前記地上保安システムは、
前記先行列車の位置情報を受信し、当該位置情報を元に前記後続列車の停止限界位置を算出する機能、
自システムにて算出した後続列車の停止限界位置と前記先行列車の車上保安システムにて算出した後続列車の停止位置を照合し、当該照合結果により、列車の運行が安全か否かの安全性を確認する機能、
当該算出した後続列車の停止限界位置を前記後続列車の保安システムに通信する機能、を有する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、先行列車の車上保安システム、後続列車の車上保安システム、地上保安システム、の装置の何れに異常があった場合、先行列車の車上保安システムにて算出した後続列車の停止位置を後続列車の車上保安システムに通信する第１の通信経路、又は地上保安システムにて算出した後続列車の停止位置を後続列車の車上保安システムに通信する第２の通信経路を確保することにより、互いにバックアップし、安全性を確保して列車運行を継続できる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態である列車間隔システムの概略を示す構成図。
【図２】図１の地上保安システムの概略動作を説明する図。
【図３】図１の車上保安システムにおける車上制御システムの一構成例を示すブロック図。
【図４】図１の地上保安システムにおける地上制御装置の一構成例を示すブロック図。
【図５】車上保安システムにおける車上制御システムと地上保安システム間のシーケンスを説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施例について図を用いて説明する。
まず、地上保安システムには、列車の間隔を制御する方式として、固定閉塞方式と移動閉塞方式がある。
【００１１】
固定閉塞方式は、例えば、高速の列車は、ブレーキ距離が長くなるため、より長い閉塞区間を占有して、線路容量を下げることがあり、また、軌道回路により列車の位置を検知する必要があるため、地上側の設備が多くなり、コスト高となる課題がある。
移動閉塞方式は、列車運転間隔を短くできるように提案されたものである。そして、移動閉塞のための列車位置検知方式は、軌道回路により列車位置を検知し、車上位置検知システム及び地上保安システムに対して無線を用いて伝送している。
しかし、先行列車の車上保安システム、後続列車の車上保安システム、無線中継局、地上保安システム、の何れかの装置の一部に異常が発生した場合、列車運行を継続することは安全性の低下を招く問題がある。
【００１２】
本発明は、上述した従来の列車間隔制御システムにおける問題を是正するものであり、先行列車が後続列車に対して、後続列車の走行許可を与える方式を採用し、一部の装置の機能が停止しても安全性を確保できるようにし、また、車上制御システム側にて算出した後続列車の停止位置と地上保安システム側にて算出した後続列車の停止位置とを照合し、その照合結果により、安全性の確保を向上するものである。
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は本発明の一実施形態である列車間隔システムの概略を示す構成図であり、図２は地上保安システムの概略動作を説明する図である。【００１４】
列車間隔制御システムは、Ａ列車（先行列車）１及びＢ列車（後続列車）２に搭載された車上保安システム１、２の車上制御システム１１、２１と、地上保安システム３と、無線基地局４、を有する。【００１５】
図３は車上保安システム１、２における車上制御システム１１、２１の一構成例を示すブロック図である。
車上制御システム１１、２１は、図３に示すように、それぞれ、車上制御装置１１１、２１１、車上無線装置１１２、２１２、を有する。【００１６】
車上制御装置１１１、２１１は、車上無線装置１１２、２１２を介して相互に無線通信にて情報を送受信し、また、無線基地局４を介して地上保安システム３との間でも無線通信にて情報を送受信する機能を有する。【００１７】
Ａ列車（先行列車）１の車上制御装置１１１は、Ａ列車（先行列車）１の在線位置（位置情報）を元にＢ列車（後続列車）２が走行できる地点Ｘ（列車の安全性を確保するために停止するポイント）を算出、例えば、Ａ列車（先行列車）１からＢ列車（後続列車）２までの距離で、Ｂ列車（後続列車）２が安全性を確保し得る停止ポイントまで運行可能な位置を算出する機能を有する。
換言すれば、先行列車と後続列車が安全運行を可能とする先行列車と後続列車間の距離Ｙを停止限界位置Ｘとして算出する機能である。【００１８】
また、Ａ列車（先行列車）１の車上制御装置１１１は、当該車上制御装置にて算出した停止限界位置Ｘを、車上無線装置１１２を介してＢ列車（後続列車）２における車上無線装置２１２に送信する機能を有する。【００１９】
また、更に、車上制御装置１１１は、Ａ列車（先行列車）１の位置情報とともに停止限界位置Ｘを、無線基地局４を介して地上保安システム３における地上制御装置３４に送信する機能を有する。【００２０】
図４は地上保安システム３における地上制御装置３４の一構成例を示すブロック図である。
地上保安システム３は、地上無線装置３１、列車検知装置３２、連動装置３３、地上制御装置３４、を有する。【００２１】
地上無線装置３１は、無線基地局４を介して車上保安システム３との間で情報を送受信する機能を有する。【００２２】
列車検知装置３２は、Ａ、Ｂ列車１、２が近づいたとき、Ａ、Ｂ列車１、２を検知し、Ａ列車（先行列車）１の位置、Ｂ列車（後続列車）２の位置を示す列車検知情報を出力する機能を有する。【００２３】
連動装置３３は、列車検知装置３２にて検知した列車検知情報を地上制御装置３４に送信する機能を有する。【００２４】
地上制御装置３４は、走行区間情報記憶部３４１、停止限界位置情報作成部３４２、また、地上保安システム３は、停止限界位置検知部３４３、停止限界位置照合部、を有し、各装置は地上制御システムを構成する。【００２５】
走行区間情報記憶部３４１は、列車の走行区間の各情報、つまり、走行区間毎の閉塞情報、列車位置情報、列車検知情報、などを記憶する。【００２６】
停止限界位置情報作成部３４２は、連動装置３３からの列車検知情報に対応する走行区間における閉塞（移動閉塞）情報とＡ列車（先行列車）１の位置情報などを元にＢ列車（後続列車）２の停止限界位置Ｘ’を算出して、停止限界情報を作成する。そして、例えば、Ａ列車（先行列車）１にて算出した停止限界位置Ｘに誤りがあるような場合、当該停止限界位置Ｘに代えて停止限界位置Ｘ’を、地上無線装置３１を介してＢ列車（後続列車）２の車上制御システム２１における車上制御装置２１１に送信する。この停止限界位置Ｘ’は、停止限界位置Ｘのバックアップとして利用する。【００２７】
停止限界位置検知部３４３は、Ａ列車（先行列車）１側にて算出された停止限界位置Ｘを検知する。【００２８】
停止限界位置照合部３４４は、算出した停止限界位置の結果、つまり、地上制御装置３４の停止限界位置情報作成部３４２にて算出した停止限界位置Ｘ’と車上制御システム１１側にて算出した停止限界位置Ｘを照合する。【００２９】
このように停止限界位置を照合することにより、一致している場合は、停止限界位置Ｘ、Ｘ’のどちらも正確な停止限界位置とし、列車の安全運行の確保が可能となり、列車運行の安全性の向上が図れる。ここで、一致とは、完全一致ではなく、多少の相違があってもよい。
照合結果、両者の停止限界位置Ｘ、Ｘ’が大きく相違する場合、つまり、所定の幅をもって相違する場合は、例えば、不一致（Ｘ≠Ｘ’）として、何れかの装置に異常が発生し、算出した先行列車の位置が正確でなく、停止限界位置に誤りがある可能性がる旨を地上保安システム３から、Ｂ列車（後続列車）２側の車上制御システム２１に通知する。これにより、Ｂ列車（後続列車）２側では、Ａ列車（先行列車）１側にて算出された停止限界位置Ｘを元に運行制御すべきか、地上保安システム側にて算出された停止限界位置Ｘを元に運行制御すべきか、判断する。安全性を考慮すれば、Ａ列車（先行列車）１とＢ列車（後続列車）２との距離が長く確保できる停止限界位置をもって運転制御するとよい。【００３０】
車上制御システム２１は、車上制御システム１１、又は、地上保安システム３にて算出した停止限界位置の何れか一方を受け、Ｂ列車（後続列車）２を制御する。
換言すれば、車上制御システム２１は、車上制御システム１１からの通信経路、又は地上保安システム３からの通信経路の何れか一方の通信経路を介して受信した停止限界位置を元にＢ列車（後続列車）２を制御する。各通信経路は、互いにバックアップ関係にある。【００３１】
図５は車上保安システム３における車上制御システム１１、２１と地上保安システム３間の情報の送受を示すシーケンスを説明する図である。図５のシーケンスに基づく動作は以下のとおりである。【００３２】
ステップＳ１１１：Ａ列車（先行列車）１の車上制御システム１１は、自列車の位置を検知し、位置情報を出力する。【００３３】
ステップＳ１１２：Ａ列車（先行列車）１の車上制御システム１１は、自列車の位置情報及び走行状態を元にＢ列車（後続列車）２の停止限界位置Ｘを算出し、停止限界位置情報を作成、出力する。【００３４】
ステップＳ１１３：Ａ列車（先行列車）１の車上制御システム１１は、停止限界位置Ｘを含む走行許可情報をＢ列車（後続列車）２の車上制御システム２１に対して送信する。【００３５】
ステップＳ１１４：Ａ列車（先行列車）１の車上制御システム１１は、Ａ列車（先行列車）１の位置情報を地上保安システム（地上制御システム）３へ送信し、通知する。【００３６】
ステップＳ２１１：Ｂ列車（後続列車）２の車上制御システム２１は、Ａ列車（先行列車）１の車上制御システム１１から送信される自列車の位置情報を受信する。【００３７】
ステップＳ２１２：Ｂ列車（後続列車）２の車上制御システム２１は、停止限界位置Ｘを含む走行許可情報を元にＢ列車（後続列車）２の運行を制御する。
これにより、Ｂ列車（後続列車）２は、停止限界位置Ｘまで走行することが可能となる。【００３８】
ステップＳ１１４：Ａ列車（先行列車）１の車上制御システム１１は、自列車の位置情報を地上保安システム３に送信する。【００３９】
ステップＳ３４１：地上保安システム３における地上制御装置３４は、Ａ列車（先行列車）１の車上制御システム１１から送信されるＡ列車（先行列車）１の位置情報を受信する。【００４０】
ステップＳ３４２：地上制御装置３４は、Ａ列車（先行列車）１の位置情報と走行区間情報（移動閉塞情報）を元にＢ列車（後続列車）２の停止限界位置Ｘ’を算出し、停止限界位置情報を作成、出力する。【００４１】
ステップＳ３４３：地上制御装置３４は、ステップＳ３４２における照合結果、停止限界位置Ｘ、Ｘ’が一致するか否かを判定する。【００４２】
ステップＳ３４４：地上制御装置３４は、停止限界位置Ｘ、Ｘ’が不一致の場合、車上制御システム１１における停止位置限界Ｘの算出に誤りがあると判断し、地上制御装置にて算出した停止位置限界Ｘ’をＢ列車（後続列車）２の車上制御システム２１へ送信し通知する。【００４３】
ステップＳ２１３：Ｂ列車（後続列車）２の車上制御システム２１は、地上保安システム３から送信される停止位置限界Ｘ’を受信する。
ステップＳ２１４：Ｂ列車（後続列車）２の車上制御システム２１は、停止位置限界Ｘ’を含む走行許可情報を元にＢ列車（後続列車）２の運行を制御する。
これにより、Ｂ列車（後続列車）２は、停止限界位置Ｘ’まで走行することが可能となる。【００４４】
なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明に開示される技術的思考の範囲内において当業者による様々な変更および修正が可能であり、様々な変形例が含まれる。また、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１  列車（先行列車）
２  列車（後続列車）
３  地上保安システム
４  無線基地局
１１、２１  車上制御システム
１１１、１２１  車上制御装置
１１２、２１２  車上無線装置
３１  地上無線装置
３２  列車検知装置
３３  連動装置
３４  地上制御装置
３４１  走行区間情報記憶部
３４２  停止限界位置情報作成部
３４３  停止限界位置検知部
３４４  停止限界位置照合部
【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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【国際調査報告】
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2019008840.tif 000009
2019008840.tif 000010
2019008840.tif 000011