(57)【要約】【課題】  列車が定められた位置に停止しなかった場合に、従来よりも短い時間で定められた停止位置へ停止させる列車制御システムを提供する。【解決手段】  列車制御システムは、軌道上に設けられた地上子から地上子情報を受信し、地上子情報、列車位置情報および列車速度情報を出力する車上制御装置と、車上制御装置が出力した地上子情報、列車位置情報および列車速度情報を受信時刻とともに記憶する記憶部と、列車速度情報をもとに列車停止を判定する判定部と、列車停止と判定した列車停止時刻を記憶する列車停止時刻記憶部と、列車停止時刻における列車位置情報および地上子情報の受信時刻における列車位置情報に基づいて、列車停止位置から地上子までの距離を特定する特定部と、特定部で特定した距離に基づく走行パターンを選択する走行パターン選択部と、選択した走行パターンを車上制御装置に出力する走行パターン出力部とを有する中央制御装置とを備える。【選択図】  図１
2018149906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道上に設けられた地上子から地上子情報を受信し、前記地上子情報、列車位置情報、および列車速度情報を出力する車上制御装置と、
前記車上制御装置が出力した前記地上子情報、前記列車位置情報および前記列車速度情報を受信時刻とともに記憶する記憶部と、前記列車速度情報をもとに列車停止を判定する判定部と、列車停止と判定した列車停止時刻を記憶する列車停止時刻記憶部と、前記列車停止時刻における前記列車位置情報および前記地上子情報の受信時刻における前記列車位置情報に基づいて、列車停止位置から前記地上子までの距離を特定する特定部と、前記特定部で特定した前記距離に基づく走行パターンを選択する走行パターン選択部と、選択した走行パターンを前記車上制御装置に出力する走行パターン出力部と、を有する中央制御装置と、
を備えた列車制御システム。
【請求項２】
前記中央制御装置における前記特定部は、前記地上子情報が列車停止目標位置に設けられた第一地上子の第一地上子情報であった場合、前記第一地上子情報の受信時刻における前記列車位置情報および前記列車停止時刻における前記列車位置情報に基づいて、前記列車停止位置から前記第一地上子までの第一距離を特定し、
前記走行パターン選択部は、前記第一距離に対応した後進する走行パターンを選択する、
請求項１に記載の列車制御システム。
【請求項３】
前記中央制御装置における前記記憶部は、前記地上子の位置を記録した地上子データベースを予め記憶しており、
前記特定部は、前記地上子情報が列車停止目標位置に設けられた第一地上子より列車進行方向に対して一つ手前に設けられた第二地上子の第二地上子情報であった場合、前記第二地上子情報の受信時刻における前記列車位置情報、前記列車停止時刻における前記列車位置情報および前記地上子データベースに基づいて、前記列車停止位置から第一地上子までの第二距離を特定し、
前記走行パターン選択部は、前記第二距離に対応した前進する走行パターンを選択する、
請求項１に記載の列車制御システム。
【請求項４】
前記列車位置情報および前記列車速度情報は、列車に設けられた非接触速度センサーにより検知された列車の移動量から算出される、
請求項１から３のいずれか１項に記載の列車制御システム。
【請求項５】
車上制御装置から出力された、軌道上に設けられた地上子から受信した地上子情報、列車位置情報および列車速度情報を受信時刻とともに記憶する記憶部と、前記列車速度情報をもとに列車停止を判定する判定部と、列車停止と判定した列車停止時刻を記憶する列車停止記憶部と、前記列車停止時刻における前記列車位置情報および前記地上子情報の受信時刻における前記列車位置情報に基づいて、列車停止位置から前記地上子までの距離を特定する特定部と、前記特定部で特定した前記距離に基づく走行パターンを選択する走行パターン選択部と、選択した走行パターンを前記車上制御装置に出力する走行パターン出力部と、
を備えた中央制御装置。
【請求項６】
前記特定部は、前記地上子情報が列車停止目標位置に設けられた第一地上子の第一地上子情報であった場合、前記第一地上子情報の受信時刻における前記列車位置情報および前記列車停止時刻における前記列車位置情報に基づいて、前記列車停止位置から前記第一地上子までの第一距離を特定し、
前記走行パターン選択部は、前記第一距離に対応した後進する走行パターンを選択する、
請求項５に記載の中央制御装置。
【請求項７】
前記記憶部は、前記地上子の位置を記録した地上子データベースを予め記憶しており、
前記特定部は、前記地上子情報が列車停止目標位置に設けられた第一地上子より列車進行方向に対して一つ手前に設けられた第二地上子の第二地上子情報であった場合、前記第二地上子情報の受信時刻における前記列車位置情報、前記列車停止時刻における前記列車位置情報および前記地上子データベースに基づいて、前記列車停止位置から第一地上子までの第二距離を特定し、
前記走行パターン選択部は、前記第二距離に対応した前進する走行パターンを選択する、
請求項５に記載の中央制御装置。
【請求項８】
前記列車位置情報および前記列車速度情報は、列車に設けられた非接触速度センサーにより検知された列車の移動量から算出される、
請求項５から７のいずれか１項に記載の中央制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鉄道車両における列車制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の鉄道車両における自動列車運転システムでは、列車の出発、運転速度制御および駅のプラットホームの定められた位置に列車を停止させる機能を有するＡＴＯ装置（自動列車運転装置）が列車に搭載されている。また、列車の出発指令、列車のドア開閉指令などは、地上に設置された中央指令室に備えられた中央制御装置が行っている。中央制御装置およびＡＴＯ装置が通信を行うことで、列車を運転させている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一般に、ＡＴＯ装置は地上子と列車に搭載されている速度発電機により、列車の位置および速度を連続的に管理し、駅のプラットホームの定められた位置に列車を停止する機能を有している。しかしながら、車輪の空転や滑走が生じると、定められた位置に列車を停止できないことがあり、定められた位置を越えて停止（オーバーラン）、または、定められた位置まで到達せずに停止（ショートラン）することがある。
【０００４】
下記特許文献１には、オーバーランまたはショートランにより、定められた位置に列車が停止しなかった場合に、列車を定められた位置へ停止させる停止位置補正方法が開示されている。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−６７９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１においては、オーバーランした後、定められた停止位置へ列車を後進させるバックインチングを行い、後進と前進を複数回繰り返し行うことで定められた位置に停止させている。後進と前進を複数回行う場合、列車を定められた位置に停止させるまでに長い時間を必要とするという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記した問題点を解決するためになされたものであり、従来よりも短い時間で列車を定められた停止位置へ停止させることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第一の発明の列車制御システムは、軌道上に設けられた地上子から地上子情報を受信し、地上子情報、列車位置情報、および列車速度情報を出力する車上制御装置と、
車上制御装置が出力した地上子情報、列車位置情報および列車速度情報を受信時刻とともに記憶する記憶部と、列車速度情報をもとに列車停止を判定する判定部と、列車停止と判定した列車停止時刻を記憶する列車停止時刻記憶部と、列車停止時刻における列車位置情報および地上子情報の受信時刻における列車位置情報に基づいて、列車停止位置から地上子までの距離を特定する特定部と、特定部で特定した距離に基づく走行パターンを選択する走行パターン選択部と、選択した走行パターンを車上制御装置に出力する走行パターン出力部とを有する中央制御装置とを備えたものである。
【０００９】
第二の発明の中央制御装置は、車上制御装置から出力された、軌道上に設けられた地上子から受信した地上子情報、列車位置情報および列車速度情報を受信時刻とともに記憶する記憶部と、列車速度情報をもとに列車停止を判定する判定部と、列車停止と判定した列車停止時刻を記憶する列車停止記憶部と、列車停止時刻における列車位置情報および地上子情報の受信時刻における列車位置情報に基づいて、列車停止位置から地上子までの距離を特定する特定部と、特定部で特定した距離に基づく走行パターンを選択する走行パターン選択部と、選択した走行パターンを車上制御装置に出力する走行パターン出力部を備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明にかかる列車制御システムは、軌道上に設けられた地上子から地上子情報を受信し、地上子情報、列車位置情報、および列車速度情報を出力する車上制御装置と、
車上制御装置が出力した地上子情報、列車位置情報および列車速度情報を受信時刻とともに記憶する記憶部と、列車速度情報をもとに列車停止を判定する判定部と、列車停止と判定した列車停止時刻を記憶する列車停止時刻記憶部と、列車停止時刻における列車位置情報および地上子情報の受信時刻における列車位置情報に基づいて、列車停止位置から地上子までの距離を特定する特定部と、特定部で特定した距離に基づく走行パターンを選択する走行パターン選択部と、選択した走行パターンを車上制御装置に出力する走行パターン出力部とを有する中央制御装置とを備えたことにより、従来よりも短い時間で列車を定められた停止位置へ停止させることができる。
【００１１】
この発明にかかる中央制御装置は、車上制御装置から出力された、軌道上に設けられた地上子から受信した地上子情報、列車位置情報および列車速度情報を受信時刻とともに記憶する記憶部と、列車速度情報をもとに列車停止を判定する判定部と、列車停止と判定した列車停止時刻を記憶する列車停止記憶部と、列車停止時刻における列車位置情報および地上子情報の受信時刻における列車位置情報に基づいて、列車停止位置から地上子までの距離を特定する特定部と、特定部で特定した距離に基づく走行パターンを選択する走行パターン選択部と、選択した走行パターンを車上制御装置に出力する走行パターン出力部を備えたことにより、従来よりも短い時間で列車を定められた停止位置へ停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１にかかる列車制御システムの概略構成を示す図である。
【図２】実施の形態１にかかる車両の構成を示す図である。
【図３】実施の形態１にかかる中央制御装置の構成を示す図である。
【図４】実施の形態１にかかるインチング処理のフローチャートである。
【図５】実施の形態１にかかる列車停止位置および地上子の位置関係を示す図である。
【図６】実施の形態１にかかる走行パターンテーブルの一例を示す図である。
【図７】実施の形態１にかかる列車停止位置および地上子の位置関係を示す図である。
【図８】実施の形態１にかかる列車制御システムの中央制御装置を実現するハードウェアの一般的な一構成例を示す図である。
【図９】実施の形態２にかかる車両の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１
図１は、本発明の実施の形態１にかかる列車制御システム１０００の構成図である。図１に示される列車制御システム１０００は、中央制御装置１と、中央制御装置１とデータの送受信を行う中央データ伝送装置２と、中央データ伝送装置２とデータの送受信を行う地上データ伝送装置３と、駅９に設置されたホームドア装置４と、地上データ伝送装置３と接続され、ホームドア装置４を制御するためのホームドア制御装置５と、地上に設置され、地上データ伝送装置３とホームドア制御装置５とデータの送受信を行う拠点装置６と、地上に設置され、拠点装置６および列車１０とデータの送受信を行う地上無線装置７と、列車１０に搭載される図示しない車上無線装置２２（後述）と列車１０に搭載される図示しない車上制御装置２３（後述）と、を有する。
【００１４】
中央制御装置１は、地上に設置されている。中央制御装置１は、地上データ伝送装置３とデータの送受信を行い、列車１０の在線管理を行う。例えば、駅９停車中の列車１０が出発できる条件になれば、地上データ伝送装置３に出発指令を送信する。
【００１５】
中央データ伝送装置２は、地上に設置されている。中央データ伝送装置２は、中央制御装置１から列車１０および地上に設置された装置を制御するためのデータを受信し、さらに受信したデータを地上データ伝送装置３へ送信する。また、中央データ伝送装置２は、地上データ伝送装置３で受信した列車１０および地上に設置された装置から送信されたデータを中央制御装置１へ送信する。
【００１６】
地上データ伝送装置３は、駅などに設置されている。中央データ伝送装置２から受信した列車１０および地上に設置された装置を制御するためのデータを、拠点装置６および地上無線装置７を介して列車１０および地上に設置された装置へ送信する。また、地上データ伝送装置３は、列車１０および地上に設置された装置から送信されたデータを拠点装置６および地上無線装置７を介して受信し、受信したデータを中央データ伝送装置２へ送信する。
【００１７】
ホームドア装置４は、駅９にいる乗客が線路へ落下することを防止するために設置されている。ホームドア装置４は駅に列車が停車した場合の当該列車１０のドアと連動しており、列車１０が定められた位置へ停車すると、ホームドア装置４および列車１０のドアが開閉し、列車１０への乗降が可能となる。
【００１８】
ホームドア制御装置５は、ホームドア装置４の状態や列車１０の停止位置を監視し、ホームドア装置４の開閉制御を行う。
【００１９】
列車制御システム１０００は、軌道８上を複数の制御領域に分割し、分割された各領域に拠点装置６を設け、各拠点装置６が各制御領域における列車１０を管理するように構成されている。
【００２０】
拠点装置６は地上無線装置７を介して列車１０から送信されるデータを受信する。例えば、列車１０から列車位置情報を受信し、受信した列車位置情報から列車１０の位置を把握する。受信した列車位置情報は、地上データ伝送装置３および中央データ伝送装置２を介して中央制御装置１に送信されることで、中央制御装置１は、列車１０の在線管理を行うことが可能となる。また、列車１０が定められた位置に停車したことを示す情報がホームドア制御装置５に送信されることで、ホームドア装置４の開閉制御が行われる。
【００２１】
また、拠点装置６は列車間の間隔を制御するための停止限界位置情報を地上無線装置７及び車上無線装置２２を介して、車上制御装置２３に送信する。ここで、停止限界位置情報とは、先行する列車の位置や列車が停止すべき位置をもとに、対象列車に対して進行できる限界となる位置を示す情報である。
【００２２】
軌道８は、列車１０が走行する路盤上の構造物である。列車１０の運行は、図１に示す列車制御システム１０００によって制御される。軌道８上には、ＩＤ（地上子情報）が設定された地上子（または位置補正地上子）１１〜１２が間隔を空けて複数設置されている。
【００２３】
地上無線装置７は、列車１０が備える車上装置２１内の車上無線装置２２と通信する。地上無線装置７は各領域に１つだけ配置されていてもよいし、複数配置されていてもよい。
【００２４】
図２は、実施の形態１にかかる列車制御システム１０００を走行する列車１０の車両の構成を示す図である。なお、図２には、本実施の形態１にかかる列車制御システム１０００の説明に要する装置のみ示しているが、他の装置や機能が搭載されていてもよい。
【００２５】
図２に示す列車１０は、列車１０内に設置された車上装置２１、車両底部の外面に設けられ接近した地上子と通信が可能な車上子２４、列車１０の車軸に設けられた速度発電機２５、地上無線装置７とデータの送受信を行う車上アンテナ２６を備える。車上装置２１の内部には、車上アンテナ２６と接続された車上無線装置２２と、車上無線装置２２、速度発電機２５および車上子２４と接続された車上制御装置２３が設けられる。車上制御装置２３は、車上無線装置２２および速度発電機２５と接続された列車制御部２７と、列車制御部２７および車上子２４と接続された地上子情報受信部２８、列車制御部２７と接続された記憶部２９を有する。
【００２６】
記憶部２９には車上データベース（図示しない）が記憶されている。車上データベースには、列車１０が走行する軌道８の情報（軌道８情報）が記憶されている。軌道８の情報には各拠点装置６がどの領域を管理しているかを示す位置情報および地上子の設置キロ程情報（地上子位置情報）が含まれる。
【００２７】
車上無線装置２２は、自列車の現在位置に対応する地上無線装置７と通信する。
【００２８】
車上子２４は、地上子の上を通過する際（車上子２４と地上子と重なった際）、地上子のＩＤを検知する。このＩＤは地上子情報受信部２８に地上子情報として受信される。この地上子情報は、地上子情報受信部２８から列車制御部２７へ出力される。
【００２９】
速度発電機２５は、車輪の回転数に応じたパルスを発生させて列車１０の移動量および速度を算出し、列車制御部２７に出力する。
【００３０】
列車制御部２７は、速度発電機２５から出力された列車１０の移動量および記憶部２９に記憶されている地上子位置情報に基づいて、列車１０の位置を算出する。ここで算出された列車１０の位置は列車位置情報として扱われる。列車位置情報には、キロ程情報、上下線情報および駅構内における番線情報などが含まれる。また、速度発電機２５から出力された列車１０の速度は列車速度情報として扱われる。
【００３１】
車上制御装置２３は、地上子情報、列車位置情報および列車速度情報を含む車上データを車上無線装置２２及び地上無線装置７を介して拠点装置６に送信する。
【００３２】
以下、列車制御システム１０００の基本的な動作を説明する。拠点装置６は自装置の管理領域を走行する列車１０の位置を検知すると共に、他の拠点装置６との間で位置情報の授受を行い、これらの位置情報に基づいて停止限界位置情報を生成する。生成された停止限界位置情報は地上無線装置７に送信される。地上無線装置７は、生成された停止限界位置情報を車上無線装置２２に送信する。
【００３３】
また、拠点装置６では、拠点内に在線する列車１０がどの位置に在線しているかを示す在線管理情報が作成され、この情報が地上データ伝送装置３を介して中央制御装置１へ送信される。中央制御装置１では、拠点装置６からの在線管理情報に基づいてシステム内の全列車の位置が把握される。
【００３４】
車上無線装置２２で受信した停止限界位置情報は列車制御部２７に送信される。列車制御部２７は停止限界位置情報に基づいて速度照査パターンを生成する。速度照査パターンは、横軸が距離（位置）、縦軸が速度で表される列車運行曲線である。列車制御部２７は、速度発電機２５が検出した列車速度情報と生成した速度照査パターンとを比較する。列車速度情報が速度照査パターンを超過した場合、具体的には、ある位置における列車速度が、速度照査パターンで表されている速度より速い場合、列車制御部２７ではブレーキ指令が生成され、ブレーキ指令はブレーキ制御装置（図示しない）に送信される。例えば、図１に示される列車１０が先行列車（図示しない）に近づいた場合、列車速度情報が速度照査パターンを超過するため、ブレーキ制御装置によって自動的にブレーキがかけられる。このように本実施の形態１にかかる列車制御システム１０００によれば、適切な列車間隔で列車１０の運行制御を行うことができるため、輸送効率を向上させることができる。
【００３５】
次に、駅９など定められた位置へ停車する場合について説明する。列車制御部２７は自列車の位置および列車速度を一定周期で連続的に検知し、記憶部２９に予め記憶されている列車停車位置に列車１０が停車するように、減速する速度照査パターンを生成する。列車制御部２７は、一定周期で現在位置および列車速度を検知し、検知した現在位置および列車速度と、速度照査パターンとを比較しながらブレーキ力を調整し、速度照査パターンに従って減速する。正しく列車位置検知が行われ、列車制御部２７のブレーキ指令に正しく応答し決められたブレーキ力で列車１０の減速が行われていれば、駅９など定められた位置へ停車することが可能となる。
【００３６】
しかしながら、列車１０の進行方向（図１の矢印６０方向）に対して、定められた列車停止位置に設けられた第一地上子１１（地上子Ｐ０）の一つ手前に設けられた第二地上子１２（地上子Ｐ１）を過ぎて、空転や滑走が発生した場合は、正しく列車位置検知が行われないこともある。
【００３７】
また、列車制御部２７のブレーキ指令に正しく応答できていない場合、決められたブレーキ力で列車１０の減速が行われないことがある。そのような場合、速度照査パターン通りに減速が行われない。速度照査パターンに従わない場合、列車制御部２７はブレーキ指令を変更し、速度照査パターンに従うよう制御する。しかしながら、列車制御部２７のブレーキ指令と実際のブレーキ力の相違量が大きくなると速度照査パターンに従う制御ができないこともある。
【００３８】
列車位置検知が正しく行われない場合や列車制御部２７のブレーキ指令に対して、正しく応答できない場合など、定められた列車停止位置へ停車できず、列車１０の進行方向に対して定められた列車停止位置より手前に停止したり、または、列車１０の進行方向に対して定められた列車停止位置を過ぎて停止したりする場合がある。そのような場合に、列車１０を停止位置から前進させるか、もしくは後退させるかのインチング処理が必要となる。
【００３９】
図３は、本発明の実施の形態１にかかる中央制御装置１の構成図である。図３に示される中央制御装置１は、中央データ伝送装置２と接続される入力部３１および出力部３８、入力部３１と接続される記憶部３２、記憶部３２と接続される判定部３３、判定部３３と接続される列車停止時刻記憶部３４、記憶部３２と列車停止時刻記憶部３４との間に接続される特定部３５、記憶部３２と特定部３５に接続される走行パターン選択部３６、走行パターン選択部３６と出力部３８との間に接続される走行パターン出力部３７を備えている。
【００４０】
入力部３１は、中央データ伝送装置２と接続され、列車１０および地上に設置された装置から送信されたデータを受信する。一方、出力部３８は、中央データ伝送装置２と接続され、列車１０および地上に設置された装置へデータを送信する。
【００４１】
記憶部３２は、車上制御装置２３が出力した地上子情報、列車位置情報および列車速度情報を受信時刻とともに記憶する。実施の形態１において、時刻とは、時の流れにおけるある瞬間をいい、中央制御装置１が備えている時計に基づく時分秒を時刻とする。また、中央制御装置１以外の装置の時計に基づく時分秒であってもよい。また、時計以外の時を刻む装置であってもよい。また、記憶部３２は軌道８データベースを有し、軌道８データベースには列車１０が走行する軌道８の情報（軌道８情報）が予め記録されている。軌道８データベースには、各拠点装置６がどの領域を管理しているかを示す位置情報や地上子の設置キロ程情報（設置位置情報）が含まれる。また、記憶部３２は走行パターンデータベースを有している。走行パターンデータベースには、特定の距離に対する走行パターンが記憶されており、距離に応じた複数の走行パターンが記憶されている。走行パターンは、力行（ノッチレベルと時間）、ノッチオフ（時間）、ブレーキ（ブレーキレベルと時間）を含むパターンである。
【００４２】
判定部３３は、記憶部３２に記憶された列車速度情報をもとに列車１０が停止したか否かを判定する。具体的には、列車速度０．５ｋｍ／ｈ以下の状態が予め設定された判定時間以上続いた場合、列車１０は停止したと判定する。設定する判定時間は、長過ぎると在線管理に影響を与えるので、３秒間程度が好ましい。また、設定する判定時間は、適宜変更可能である。判定部３３は列車停止と判定した場合、列車１０が停止した位置について判定する。詳細は後述する。
【００４３】
列車停止時刻記憶部３４は、判定部３３によって列車停止と判定された場合に、列車停止時刻を記憶する。具体的には、判定部３３によって列車停止と判定された場合に、最初に列車速度０．５ｋｍ／ｈ以下の状態になった時刻を列車停止時刻として記憶する。
【００４４】
特定部３５は、記憶部３２で記憶された列車停止時刻における列車位置情報および地上子情報の受信時刻における列車位置情報に基づいて、列車停止位置から地上子までの距離を特定する。具体的な特定については、後述する。
【００４５】
走行パターン選択部３６は、記憶部３２に記憶されている複数の走行パターンの中から、特定部３５で特定された距離に対応する走行パターンを選択する。
【００４６】
走行パターン出力部３７は、走行パターン選択部３６で選択された走行パターンを出力部３８へ出力する。出力部３８は、選択された走行パターンを中央データ伝送装置２を介して地上データ伝送装置３へ送信する。地上データ伝送装置３で受信された走行パターンは、拠点装置６を解して地上無線装置７から車両１０へ送信される。
【００４７】
列車１０の車上制御装置２３は中央制御装置１から送信された走行パターンを受信すると、走行パターンに従って、力行、ノッチオフ、ブレーキの制御を行い、列車１０を決められた位置へ停止させる。
【００４８】
次に、実施の形態１にかかる列車制御システム１０００の中央制御装置１の動作について説明する。図４は、中央制御装置１が行うインチング処理のフローチャートである。まず、判定部３３において、列車停止判定を行う（Ｓ１０１）。列車停止判定は、列車速度０．５ｋｍ／ｈ以下の状態が予め設定された判定時間以上続いた場合、列車１０は停止したと判定する。列車１０が停止していないと判定した場合（Ｓ１０１：Ｎ）、再び列車停止の判定を行う。
【００４９】
列車１０が停止したと判定した場合（Ｓ１０１：Ｙ）、判定部３３は列車１０が停止した位置を判定する。判定部３３は、地上子Ｐ０からの信号（Ｐ０信号）を継続して受信しているか否かを確認する（Ｓ１０２）。具体的には、判定部３３は、記憶部３２にＰ０信号が記憶されているか否かを確認する。継続して受信している場合（Ｓ１０２：Ｙ）、具体的には、継続してＰ０信号の受信が記憶されている場合、定められた列車停止位置で停車していると判定し、インチング処理を行う必要はないので、処理を終了する。
【００５０】
Ｐ０信号を継続して受信していない場合（Ｓ１０２：Ｎ）、Ｐ０信号を過去Ｍ秒以内に受信したか否かを確認する（Ｓ１０３）。Ｐ０信号を過去Ｍ秒以内に受信している場合（Ｓ１０３：Ｙ）、具体的には、過去Ｍ秒以内に、記憶部３２にＰ０信号が記録されている場合、列車１０は定められた列車停止位置を超えたと判定する。この場合、定められた列車停止位置に停止させるために列車１０を後退させる必要があるため、後述する後退インチングを行う（Ｓ１０４）。
【００５１】
Ｐ０信号を過去Ｍ秒以内に受信していない場合（Ｓ１０３：Ｎ）、具体的には、過去Ｍ秒以内に、記憶部３２にＰ０信号が記録されていない場合、列車１０は定められた列車停止位置に到達していないと判定する。その後、判定部３３は、列車１０の進行方向に対して、地上子Ｐ０の一つ手前に設けられた地上子Ｐ１からの信号（Ｐ１信号）を過去Ｎ秒以内に受信しているか否かを確認する（Ｓ１０５）。具体的には、判定部３３は、記憶部３２にＰ１信号が記憶されているか否かを確認する。Ｐ１信号を過去Ｎ秒以内に受信している場合（Ｓ１０５：Ｙ）、具体的には、過去Ｎ秒以内に、記憶部３２にＰ０信号が記録されている場合、地上子Ｐ１と地上子Ｐ０との間に列車１０が停車していると判定する。この場合、定められた列車停止位置に停止させるために列車１０を前進させる必要があるため、後述する前進インチングＡを行う（Ｓ１０６）。
【００５２】
Ｐ１信号を過去Ｎ秒以内に受信していない場合（Ｓ１０５：Ｎ）、地上子Ｐ１に到達していないと判定する。この場合、後述する前進インチングＢを行う（Ｓ１０７）。
【００５３】
後退インチングについて説明する。判定部３３によって、列車１０は地上子Ｐ０を越えて停止したと判定された場合、列車１０を後退させるインチングを行う。
【００５４】
まず、列車１０を後退させる距離を特定する。距離の特定については、特定部３５が行う。特定部３５は、記憶部３２で記憶された地上子情報の受信時刻における列車位置情報および列車停止時刻における列車位置情報に基づいて、列車停止位置から地上子Ｐ０までの距離を特定する。図５は、列車停止位置および地上子Ｐ０信号受信時の列車１０の位置を示す図である。ここで、列車停止位置および地上子Ｐ０位置は、記憶部３２に記憶された列車停止時刻における列車位置情報（キロ程情報）および地上子Ｐ０信号の受信時刻における列車位置情報（キロ程情報）を示す。地上子Ｐ０信号を受信した時刻の列車１０の位置はＸ（Ｐ０）で、停止時刻における列車１０の位置はＸ（Ｓ０）である。位置Ｘ（Ｓ０）と位置Ｘ（Ｐ０）とのキロ程差であるＸ（Ｓ０）−Ｘ（Ｐ０）が、列車１０が地上子Ｐ０信号受信してから列車停止まで進んだ距離として特定される。言い換えれば、地上子Ｐ０から列車停車位置までの距離が特定される。
【００５５】
上記のように、地上子Ｐ０から列車停止位置までの距離が特定された後、走行パターン選択部３６は、記憶部３２に記憶されている走行パターンの中から、特定部３５で特定された距離に対応する走行パターンを選択する。図６は、記憶部３２に記憶されている走行パターンテーブルの一例を示す図である。図６では、前進のパターンが３つ、後退のパターンが３つ示されているが、パターンの数は任意である。走行パターンは、距離に対応する力行、ノッチオフ時間、ブレーキの制御が予め記憶されている。例えば、距離Ｌ１［ｍ］を後退させたい場合、走行パターン選択部３６は、記憶部３２に記憶されている走行パターンの中から、対応する走行パターン１−Ｂを選択する。走行パターン１−Ｂは、レベルＮＬＶ１でＴ１［ｓ］力行制御した後、ＮＯ１［ｓ］ノッチオフを行う。その後、レベルＮＬＶ１でＢＴ１［ｓ］ブレーキ制御を行うことで、Ｌ１［ｍ］後退させて停止させるパターンである。走行パターン選択部３６は、選択した走行パターンを走行パターン出力部３７へ送信する。図６では、１つのパターンにおける力行およびブレーキの制御レベルおよび時間は１種類だけ設定されているが、１種類に限られない。レベルおよび時間は２種類以上設定されていてもよい。その場合は、力行およびブレーキの制御を段階的に行うことが可能となる。
【００５６】
前進インチングＡについて説明する。判定部３３によって、地上子Ｐ１と地上子Ｐ０との間に列車１０が停車していると判定された場合、列車１０を前進させるインチング１を行う。
【００５７】
まず、列車１０を前進させる距離を特定する。距離の特定については、後退インチングと同様、特定部３５が行う。図７は、列車停止位置および地上子Ｐ１信号受信時の列車１０の位置を示す図である。ここで、列車停止位置および地上子Ｐ１位置は、記憶部３２に記憶された列車停止時刻における列車位置情報（キロ程情報）および地上子情報の受信時刻における列車位置情報（キロ程情報）を示す。地上子Ｐ１信号を受信した時刻の列車１０の位置はＸ（Ｐ１）で、停止時刻における列車１０の位置はＸ（Ｓ１）である。位置Ｘ（Ｓ１）と位置Ｘ（Ｐ１）とのキロ程差であるＸ（Ｓ１）−Ｘ（Ｐ１）が、列車１０が地上子Ｐ１信号受信してから列車停止まで進んだ距離として特定される。言い換えれば、地上子Ｐ１から列車停車位置までの距離が特定される。
【００５８】
次に、記憶部３２に記憶されている軌道８データベースを参照する。軌道８データベースには、地上子Ｐ１の位置情報および地上子Ｐ０の位置情報が記憶されている。従って、地上子Ｐ１から列車停止位置までの距離がわかれば、列車停止位置から地上子Ｐ０までの距離は特定できる。具体的には、軌道８データベースから地上子Ｐ１と地上子Ｐ０の距離（Ｐ０１地上子間距離）がわかるため、Ｐ０１地上子間距離と上記で算出した地上子Ｐ１から列車停止位置までの距離との差を演算することで、列車停止位置から地上子Ｐ０までの距離が特定される。図７において、地上子Ｐ１の位置情報および地上子Ｐ０の位置情報からＰ０１地上子間距離がＸ（Ｐ０１）である場合、Ｘ（Ｐ０１）−｛Ｘ（Ｓ１）−Ｘ（Ｐ１）｝が、列車停止位置から地上子Ｐ０までの距離として特定される。
【００５９】
上記のように、列車停止位置から地上子Ｐ０までの距離を特定した後、走行パターン選択部３６は、記憶部３２に記憶されている走行パターンの中から、特定部３５で特定された距離に対応する走行パターンを選択する。走行パターン選択部３６は、選択した走行パターンを走行パターン出力部３７へ送信する。
【００６０】
前進インチングＢについて説明する。判定部３３によって、地上子Ｐ１に到達していないと判定された場合、列車１０を前進させるインチングＢを行う。列車１０は地上子Ｐ１に到達していないので、上記の前進インチング１より長い距離を移動させる必要がある。そのため、前進インチングＢを行う場合は、予め決められた力行、ノッチオフで列車１０を制御し、地上子Ｐ１からの信号を受信した後、弱めのブレーキ制御を行い、地上子Ｐ０信号を受信した後、強めのブレーキ制御を行い、列車１０を停止させる。列車１０を停止させた後は、図４に示したインチング処理を行う。
【００６１】
上記説明した実施の形態１において、記憶部３２および列車停止時刻記憶部３４は別の記憶部として説明したが、同一の記憶部によって構成されていても良い。また、特定部３５および判定部３３は別の構成として説明したが、特定部３５に判定部３３の機能を持たせてもよい。
【００６２】
なお、上記説明した実施の形態１において、中央制御装置１に含まれる構成は、少なくともプロセッサと、メモリと、受信器と、送信器とを備え、各装置の動作はソフトウェアにより実現することができる。図８は、実施の形態１にかかる列車制御システム１０００の中央制御装置１を実現するハードウェアの一般的な構成例を示す図である。図８に示す装置は、プロセッサ１０１、メモリ１０２、受信器１０３および送信器１０４を備え、プロセッサ１０１は受信したデータを用いてソフトウェアによる演算および制御を行う。メモリ１０２は受信したデータ、またはプロセッサ１０１が演算および制御を行うに際して必要なデータを記憶し、ソフトウェアの記憶も行う。受信器１０３は、中央制御装置１に入力される信号または情報を受信するインターフェースである。送信器１０４は、中央制御装置１から出力される信号または情報を送信するインターフェースである。なお、プロセッサ１０１、メモリ１０２、受信器１０３および送信器１０４は、各々複数設けられていてもよい。
【００６３】
上述のように、実施の形態１にかかる列車制御システム１０００は、軌道８上に設けられた地上子から地上子情報を受信し、地上子情報、列車位置情報および列車速度情報を出力する車上制御装置２３と、車上制御装置２３が出力した地上子情報、列車位置情報および列車速度情報を受信時刻とともに記憶する記憶部３２と、列車速度情報をもとに列車停止を判定する判定部３３と、列車停止と判定した列車停止時刻を記憶する列車停止時刻記憶部３４と、列車停止時刻における列車位置情報および地上子情報の受信時刻における列車位置情報に基づいて、列車停止位置から地上子までの距離を特定する特定部３５と、特定部３５で特定した距離に基づく走行パターンを選択する走行パターン選択部３６と、選択した走行パターンを車上制御装置２３に出力する走行パターン出力部３７と、を有する中央制御装置１とを備えたことにより、従来よりも短い時間で、列車１０を定められた停止位置へ停止させることができる。
【００６４】
また、実施の形態１にかかる列車制御システム１０００は、中央制御装置１における特定部３５は、地上子情報が列車停止目標位置に設けられた第一地上子の第一地上子情報であった場合、第一地上子情報の受信時刻における列車位置情報および列車停止時刻における列車位置情報に基づいて、列車停止位置から第一地上子までの第一距離を特定し、走行パターン選択部３６は、第一距離に対応した後進する走行パターンを選択することにより、従来よりも短い時間で、列車１０を定められた停止位置へ停止させることができる。
【００６５】
また、実施の形態１にかかる列車制御システム１０００は、中央制御装置１における記憶部３２は、地上子の位置を記録した地上子データベースを予め記憶しており、特定部３５は、地上子情報が列車停止目標位置に設けられた第一地上子より列車進行方向に対して一つ手前に設けられた第二地上子の第二地上子情報であった場合、第二地上子情報の受信時刻における列車位置情報、列車停止時刻における列車位置情報および地上子データベースに基づいて、列車停止位置から第一地上子までの第二距離を特定し、走行パターン選択部３６は、第二距離に対応した前進する走行パターンを選択することにより、従来よりも短い時間で、列車１０を定められた停止位置へ停止させることができる。
【００６６】
また、実施の形態１にかかる中央制御装置１は、車上制御装置２３から出力された、軌道８上に設けられた地上子から受信した地上子情報、列車位置情報および列車速度情報を受信時刻とともに記憶する記憶部３２と、列車速度情報をもとに列車停止を判定する判定部３３と、列車停止と判定した列車停止時刻を記憶する列車停止時刻記憶部３４と、列車停止時刻における列車位置情報および地上子情報の受信時刻における列車位置情報に基づいて、列車停止位置から地上子までの距離を特定する特定部３５と、特定部３５で特定した距離に基づく走行パターンを選択する走行パターン選択部３６と、選択した走行パターンを車上制御装置２３に出力する走行パターン出力部３７とを備えたことにより、従来よりも短い時間で、列車１０を定められた停止位置へ停止させることができる。
【００６７】
また、実施の形態１にかかる中央制御装置１は、特定部３５は、地上子情報が列車停止目標位置に設けられた第一地上子の第一地上子情報であった場合、第一地上子情報の受信時刻における列車位置情報および列車停止時刻における列車位置情報に基づいて、列車停止位置から第一地上子までの第一距離を特定し、
走行パターン選択部３６は、第一距離に対応した後進する走行パターンを選択することにより、従来よりも短い時間で、列車１０を定められた停止位置へ停止させることができる。
【００６８】
また、実施の形態１にかかる中央制御装置１は、記憶部３２は、地上子の位置を記録した地上子データベースを予め記憶しており、
特定部３５は、地上子情報が列車停止目標位置に設けられた第一地上子より列車進行方向に対して一つ手前に設けられた第二地上子の第二地上子情報であった場合、第二地上子情報の受信時刻における列車位置情報、列車停止時刻における列車位置情報および地上子データベースに基づいて、列車停止位置から第一地上子までの第二距離を特定し、
走行パターン選択部３６は、第二距離に対応した前進する走行パターンを選択することにより、従来よりも短い時間で、列車１０を定められた停止位置へ停止させることができる。
【００６９】
実施の形態２
図９は、実施の形態２にかかる列車制御システム２０００を走行する列車９０の車両の構成を示す図である。実施の形態２にかかる列車制御システム２０００を走行する列車９０の車両に速度センサ９１を備えることが特徴である。各装置の構成は、特に言及したものを除き、実施の形態１と同じである。
【００７０】
速度センサ９１は、電磁波の反射によって列車９０の移動量および列車９０の速度を検出する装置である。電磁波には、電波及び光を含む。速度センサ９１は、電磁波を路面に照射する出力部３８と、路面から反射した電磁波を検出する検出部とを備え、非接触で列車９０の移動量を検出することができる。また、速度センサ９１は検出した列車９０の移動量から列車９０の速度を算出することが可能である。速度センサ９１にはドップラーセンサを例示することができる。なお、速度センサ９１は車輪の回転を用いず、電磁波の反射を用いて列車９０の移動量および列車９０の速度を検出可能なセンサであれば特定のものに限定されない。
【００７１】
速度センサ９１の検出部で検出された列車９０の移動量および列車９０の速度は列車制御部２７に入力される。列車制御部２７は、速度センサ９１で検出された列車９０の移動量および地上子情報に基づき列車９０の位置を算出し、ここで算出された列車９０の位置は列車位置情報として扱われる。また、速度センサ９１で検出された列車９０の速度は列車速度情報として扱われる。
【００７２】
速度センサ９１は、車輪の回転を用いないセンサであるため車輪の空転や滑走の影響を受けにくい。また、列車９０が通る路面に敷設シートを設けることで、路面反射面が均質化され、検出精度が向上する。特に、定められた列車停止位置に敷設シートを設けることで、より精度の高い列車位置情報および列車速度情報を得ることが可能である。
【００７３】
速度センサ９１の検出結果を元に得られた列車位置情報および列車速度情報だけでなく、速度発電機２５の検出結果を元に得られた列車位置情報および列車速度情報を併用することで、列車位置および列車速度の精度は高くなる。列車制御部２７は、電磁波の反射を利用するセンサの精度が得られる場所では空転および滑走の影響を受けにくい電磁波の反射を利用する速度センサ９１の検出結果を用い、電磁波の反射を利用する速度センサ９１の精度が得られにくい場所については、速度発電機２５の検出結果を用いることができる。
【００７４】
上述のように、実施の形態２にかかる列車制御システム２０００は、列車９０に設けられた非接触速度センサ９１により検知された列車９０の移動量から算出される列車位置情報および列車速度情報を用いることで、車輪の空転や滑走の影響を受けにくい。それにより、より精度の高い列車位置情報および列車速度情報を用いることができ、従来よりも短い時間で、列車９０を定められた停止位置へ停止させることができる。
【００７５】
また、本発明は無人の列車制御システムへの適用が好適である。予め記憶した走行パターンに基づいた列車制御を行うことにより、正確な制御が可能となる。
【００７６】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、実施の形態を適宜、変形、省略したりすることができる。
【符号の説明】
【００７７】
１            中央制御装置
２            中央データ伝送装置
３            地上データ伝送装置
４            ホームドア装置
５            ホームドア制御装置
６            拠点装置
７            地上無線装置
８            軌道
９            駅
１０            列車
１１            第一地上子
１２            第二地上子
２１            車上装置
２２            車上無線装置
２３            車上制御装置
２４            車上子
２５            速度発電機
２６            車上アンテナ
２７            列車制御部
２８            地上子情報受信部
２９            記憶部
３１            入力部
３２            記憶部
３３            判定部
３４            列車停止時刻記憶部
３５            特定部
３６            走行パターン選択部
３７            走行パターン出力部
３８            出力部
６０            矢印
９０            列車
９１            速度センサ
１０１          プロセッサ
１０２          メモリ
１０３          受信器
１０４          送信器
１０００，２０００    列車制御システム
【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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