(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車に一つ以上の停止目標に対応する停止パターンをデータベースとして予め保持し、前記列車は伝送手段を介して前記停止目標情報を受け取り、前記停止パターンデータベースの中から前記停止目標情報に対応する前記停止パターンを選択して前記列車の速度を制御する自動列車制御装置において、
一つの停止目標に対する複数の前記停止パターンデータと、前記伝送手段を介して適用する停止パターンデータを選択する適用パターン情報を受けて前記適用パターン情報及び前記停止目標情報を用いて前記複数の停止パターンデータの中から制御に適用する停止パターンを選択する適用パターン選択手段と、前記制御に適用する停止パターンを用いて、前記列車の速度を制御するブレーキ判断手段を持つことを特徴とする自動列車制御装置。
【請求項２】
列車に一つ以上の停止目標に対応する停止パターンをデータベースとして予め保持し、前記列車は地上制御装置が停止目標作成装置で作成する停止目標情報を伝送手段を介して受け取り、前記停止パターンデータベースの中から前記停止目標情報に対応する前記停止パターンを選択して前記列車の速度を制御する自動列車制御装置において、
前記列車は一つの停止目標に対する複数の前記停止パターンデータを持ち、
前記地上制御装置は列車の運行状態を持つ運行管理情報及び列車の運転計画であるダイヤ情報を用いて適用パターン指定装置で前記列車に与える適用パターン情報を作成して前記伝送手段を介して前記列車に与え、
前記列車は受け取った前記適用パターン情報及び前記停止目標情報を用いて前記複数の停止パターンデータの中から制御に適用する停止パターンを選択する適用パターン選択手段を持ち、前記列車の速度を制御することを特徴とする自動列車制御装置。
【請求項３】
列車に一つ以上の停止目標に対応する停止パターンをデータベースとして予め保持し、前記列車は地上制御装置が停止目標作成装置で作成する停止目標情報を伝送手段を介して受け取り、前記停止パターンデータベースの中から前記停止目標情報に対応する前記停止パターンを選択して前記列車の速度を制御する自動列車制御装置において、
前記列車は一つの停止目標に対する複数の前記停止パターンデータと、前記複数の停止パターンから制御に適用する停止パターンを入力する適用パターン入力装置を持ち、
前記入力と前記停止目標情報より制御に適用する前記一つの停止パターンを選択し、前記列車の速度を制御することを特徴とする自動列車制御装置。
【請求項４】
列車に一つ以上の停止目標に対応する停止パターンをデータベースとして予め保持し、前記列車は地上制御装置が停止目標作成装置で作成する停止目標情報を伝送手段を介して受け取り、前記停止パターンデータベースの中から前記停止目標情報に対応する前記停止パターンを選択して前記列車の速度を制御する自動列車制御装置において、
前記列車は一つの停止目標に対する複数の前記停止パターンデータと、前記複数の停止パターンから制御に用いる停止パターンを選択する処理を行う適用パターン車上指定手段と、前記適用パターン車上指定手段が前記処理で用いる適用パターン設定データを持ち、前記処理と前記停止目標情報より制御に適用する前記一つの停止パターンを選択し、前記列車の速度を制御することを特徴とする自動列車制御装置。
【請求項５】
列車に一つ以上の停止目標に対応する停止パターンをデータベースとして予め保持し、前記列車は地上制御装置が停止目標作成装置で作成する停止目標情報を伝送手段を介して受け取り、前記停止パターンデータベースの中から前記停止目標情報に対応する前記停止パターンを選択して前記列車の速度を制御する自動列車制御装置において、
前記列車は一つの停止目標に対する複数の前記停止パターンデータと、前記複数の停止パターンから制御に用いる停止パターンを選択する処理を行う適用パターン車上判定手段と、前記適用パターン車上判定手段が前記処理で用いる適用するパターンの遷移条件を記した遷移条件データと、前記適用パターン車上判定手段が前記処理で用いる前記列車の状態情報である抵触状態情報を持ち、
前記適用パターン車上判定手段の処理と前記停止目標情報より制御に適用する前記一つの停止パターンを選択し、前記列車の速度を制御することを特徴とする自動列車制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の自動列車制御装置において、
前記列車が保持する複数の停止パターンの一つは、標準運転曲線に対応することを特徴とする自動列車制御装置。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の自動列車制御装置において、
前記複数の停止パターンの一つは、任意の区間ごとに、より平均速度の低い列車種別の平均速度と同じ平均速度である運転曲線に対応する停止パターンであることを特徴とする自動列車制御装置。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の自動列車制御装置において、
前記複数の停止パターンの一つは、任意の区間ごとに、任意列車種別の平均速度に任意係数を掛けた値と同じ平均速度である運転曲線に対応する停止パターンであることを特徴とする自動列車制御装置。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の自動列車制御装置において、
前記平均速度は、列車種別及び任意の区間ごとについて、列車ダイヤで示された値を用いることを特徴とする自動列車制御装置。
【請求項１０】
請求項５に記載の自動列車制御装置において、
前記遷移は標準運転曲線に対応する停止パターンを初期状態とすることを特徴とする自動列車制御装置。
【請求項１１】
請求項５に記載の自動列車制御装置において、
制御で適用する停止パターンを初期状態にリセットする適用停止パターンリセット装置を持つことを特徴とする自動列車制御装置。
【請求項１２】
請求項５に記載の自動列車制御装置において、
前記遷移条件は、適用中の停止パターンに対してブレーキ動作の発生する時間間隔を用いて他停止パターンへの遷移を判定する制御で行うことを特徴とする自動列車制御装置。
【請求項１３】
請求項５に記載の自動列車制御装置において、
前記遷移条件は、適用中の停止パターンに対してブレーキ動作の発生する列車位置間隔を用いて他停止パターンへの遷移を判定する制御で行うことを特徴とする自動列車制御装置。
【請求項１４】
請求項５に記載の自動列車制御装置において、
前記列車の状態情報である抵触状態情報は、前記停止パターンに抵触した時の時刻及び位置情報と、前記適用パターン車上判定装置が前回の前記判定にて前記停止パターンへの抵触有無の情報であることを特徴とする自動列車制御装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の自動列車制御装置において、
前記停止パターンへの抵触は、前記抵触が前記停止パターンに対応する停止目標に止まるための減速を行う範囲でのみ抵触と判定することを特徴とする自動列車制御装置。
【請求項１６】
請求項６〜８のいずれか１項に記載の自動列車制御装置において、
前記列車が保持する複数の停止パターンのうち、重複する停止パターンは一つの停止パターンを残して削除し、前記削除した停止パターンについて前記残した停止パターンへの参照を設定することを特徴とする自動列車制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は鉄道信号装置に関し、特に停止目標に対応する停止パターンを予め作成して列車に保持し、停止目標を列車に与えて列車が停止目標に対応する停止パターンを用いて速度を制御するパターン制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、列車の衝突を防ぐために列車速度を制御する方法として、例えば特許文献１には、速度制限パターンを車上で生成する際に、列車上の車上制御装置が地上制御装置から停止目標位置情報を受け取り、これに進路の勾配情報を反映させたパターンを演算する方法が示されている。
【０００３】
また特許文献２では、予め停止目標に対応する停止パターンを作成して列車に保持し、実際の制御では地上制御装置から停止目標位置を列車に対して指定し、列車は前記停止目標位置に対応する停止パターンを用いて停止位置に停まるための安全な走行を行う方法が示されている。
【特許文献１】特開２０００−３２６１７号公報
【特許文献２】特開２００２−２８４０１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
停止パターンが停止目標に対して一つの場合、一つの停止パターンを路線の曲線やこう配を考慮して列車が最も速く走行する標準運転曲線に対応して作成すると、標準運転曲線は列車の速度が高いため、標準運転曲線に従った走行で必要な列車間隔も広くしなければならない。しかしラッシュ時などは列車の本数を増やす必要があるので、必要な列車間隔よりも小さい間隔になることがある。小さい間隔では列車は前を走行する列車に近付きすぎてブレーキが作動するため、標準運転曲線に従った走行が出来ずに列車の速度が低下するだけでなく、ブレーキ扱いを繰り返すことから、乗り心地が低下する。
【０００５】
また停止パターンをラッシュ時などを前提に作成すると、ラッシュ時など以外で列車間隔が開いても低速で走行することになり、所要時間が必要以上に増加する問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、列車間隔が小さく標準運転曲線に従った走行が困難な状態、及び標準運転曲線に従った走行が可能な列車間隔のそれぞれ、及び両者が混在する状況でも、列車の円滑な走行を行うことを可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明は一つの停止目標に対する停止パターンを複数持ち、うち一つを標準運転曲線に対応する停止パターン、他を標準運転曲線より速度が低い状態での走行に対応する停止パターンとして、複数の停止パターンの使い分けを地上の制御装置からの指令、あるいは列車の制御装置の判断によって行うことにより、上記課題を克服することとした。
【０００８】
使い分けを地上の制御装置からの指令で行う場合、地上の制御装置は運行管理装置から得られる時刻と各列車の位置関係情報から列車間隔を考慮して適用するパターンを各列車に指令する。またダイヤデータに記された時刻と各列車の位置関係情報から列車間隔を考慮して適用するパターンを各列車に指令する。あるいは時刻情報から任意区間に存在する列車、もしくは任意種別の列車に対して、適用するパターンを指令する。さらには入力装置により任意区間に存在する列車、もしくは任意種別の列車に対して、適用するパターンを指令する。
【０００９】
使い分けを列車の制御装置の判断によって行う場合、列車は停止パターンへの抵触、あるいは抵触が停止目標に停止するための減速である場合、あるいは抵触の位置と停止目標位置の差が指定以内である場合を判断条件にして、判断条件の発生、あるいは判断条件の発生時間間隔、あるいは判断条件の発生位置間隔を考慮して、適用する停止パターンを切り替える。あるいは任意区間で用いる適用パターンの情報を予めデータ化して車上に保持して用いる。
【００１０】
また車上装置は入力装置により制御に用いる適用パターンを設定する機能を持ち、地上の制御装置からの指令あるいは車上の制御装置の判断に優先して、任意の停止パターンを用いる機能を持つ。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、高密度で運転する場合、列車間隔が小さくなった場合、列車間隔が十分に大きい場合についても、列車の安全を損なうことなく、円滑な運行が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施の形態を添付図面に基づいて説明する。まず、本実施の形態による構成例を図１に示す。
自動列車制御装置１は列車６が備え、列車位置速度検出装置２３を用いて位置及び速度を検出し、ブレーキ装置４を制御する。制御に用いる際に使う停止パターンデータの指定は、伝送情報手段１１を経由して受け取り、適用パターン選択装置２で適用する停止パターンを判断する。用意された停止パターンデータは２組あり、それぞれ停止パターン１データ２１、停止パターン２データ２２として保持する。ブレーキ判断装置３は、適用パターン選択装置２が判断した適用パターン情報と、列車位置速度検出装置２３が出力する列車の位置情報と速度情報を用いて、停止パターンデータである停止パターン１データ２１、停止パターン２データ２２から適用する停止パターンを用いて、ブレーキ装置４を制御する。
【００１３】
停止パターン１データ２１は、標準運転曲線に対応する停止パターンデータである。停止パターン２データ２２は、停止パターン１データ２１より低速度の運転に対応する停止パターンデータである。どちらも停止パターンは路線の閉そく毎に設定する。
【００１４】
図２に、路線３１の駅１から駅５までの区間を、閉そくＡ区間３２Ａ〜閉そくＦ区間３２Ｆで構成する場合の例について示す。閉そく区間のうち、閉そくＥ区間３２Ｅを停止目標とする前記停止パターン１データ２１での停止パターン３５Ｅと、前記停止パターン２データ２２での停止パターン３６Ｅを示す。なお前記各閉そく区間は、全て同じ長さとする。
【００１５】
次に、停止パターン２データ２２の設定する手順として、より平均速度の低い列車種別の平均速度に合わせて設定する手順を、図３を用いて説明する。
路線３１は各駅停車と快速が運転する。各駅停車は路線３１の駅１から駅５全てに停車し、快速は路線３１の駅１と駅３と駅５にのみ停車する。停車の際の停車時間は全て一定とする。
【００１６】
快速及び各駅停車が停止パターン１データ２１を用いて運転する場合、快速及び各駅停車は標準運転曲線に従った運転を行う。この時の快速の運転曲線はランカーブ４１に、各駅停車の運転曲線はランカーブ４３となる。そして駅２を通過する快速の駅１から駅３までの平均速度は、駅２に停車する各駅停車の駅１から駅３までの平均速度の倍とする。同様に、駅４を通過する快速の駅３から駅５までの平均速度は、駅４に停車する各駅停車の駅３から駅５までの平均速度の倍とする。
【００１７】
路線３１は、ラッシュ時以外は列車間隔が大きく、快速と各駅停車の平均速度に倍の差があっても、快速は前を各駅停車が走行しても、接近し過ぎて停止パターン１データ２１の停止パターンによるブレーキが作動することは無いとする。つまり快速はランカーブ４１に、各駅停車はランカーブ４３に従った走行が出来る。
【００１８】
路線３１は、ラッシュ時に各駅停車と快速が交互に高密度で運転する。高密度な運転のため、停止パターン１データ２１を用いて快速を運転すると、平均速度の違いから前を走行する各駅停車に接近し過ぎて停止パターン１データ２１の停止パターンによるブレーキが作動してしまい、結果としてランカーブ４１に従った走行が出来なくなる。一方で、高密度な運転は各駅停車が前後して運転するならば、ランカーブ４３に従った走行が可能であるとする。
【００１９】
そこで停止パターン２データ２２として、各駅停車の平均速度に合わせた停止パターンを設定する。快速の平均速度は各駅停車の平均速度に合わせることで半分となり、停止パターン２データ２２を用いた快速の走行は、ランカーブ４２となる。ランカーブ４２による走行の平均速度は、各駅停車が停止パターン１データ２１を用いてランカーブ４３に従った走行での平均速度と同じとなる。また平均速度が同じことから、快速と各的停車が交互に運転する状態は、各駅停車が前後して運転する状態に近いため、各駅停車はランカーブ４３に従った走行が可能となる。
【００２０】
これにより各駅停車と快速が交互に路線３１を高密度で走行する場合でも、各駅停車には停止パターン１データ２１を、また快速には停止パターン２データ２２を指定することで、列車全体として同じ平均速度で走行することになり、円滑な運行を実現することが出来る。
【００２１】
なお停止パターン２データ２２の設定を、任意列車種別の平均速度に任意係数を乗じた値に合わせて設定する場合、目標平均速度を任意列車種別の平均速度に任意係数を乗じた値にする以外は、同じ手順で行うことが出来る。
例えば路線３１を各駅停車のみで、高密度より更に高密度で運転する場合について説明する。高密度より更に高密度な運転により、列車間隔は各駅停車が停止パターン１データ２１を用いてランカーブ４３に従った走行を行うことが出来ず、列車間隔は各駅停車がランカーブ４３による走行を行う場合の半分の平均速度での運転ならば可能とする。
この場合、ランカーブ４３の平均速度に0.5を乗じた速度値を求め、この値が平均速度となるランカーブ４４を設定し、ランカーブ４４に応じた停止パターンを停止パターン２データ２２として作成する。そして各駅停車に対して停止パターン２データ２２を指定することで、各駅停車は高密度より更に高密度で運転する場合についても、円滑な運行を実現することが出来る。
【００２２】
次に、路線３１の各閉そく区間ごとに任意列車種別の平均速度に任意係数を乗じた値に合わせて設定する場合の例を、図１６に示す。
各区間毎の係数として、閉そくＡ区間３２Ａ及び閉そくＤ区間３２Ｄには1.0を、閉そくＢ区間３２Ｂ及び閉そくＥ区間３２Ｅには0.5を、閉そくＣ区間３２Ｃ及び閉そくＦ区間３２Ｆには0.33をそれぞれ設定する。これら係数を用いて、停止パターン１データ２１の停止パターンを各閉そく区間ごとに係数を乗じた停止パターンを作成し、停止パターン２データ２２とする。閉そく区間のうち、閉そくＥ区間３２Ｅを停止目標とする停止パターン１データ２１での停止パターン３５Ｅに対応する停止パターン２データ２２の停止パターンは、停止パターン３８Ｅとなる。
【００２３】
係数を用いて作成した停止パターン２データ２２を用いて、各駅停車と快速が交互に高密度で運転する場合を、図１７に示す。
快速には停止パターン２データ２２を用いた走行を指示する。また各駅停車には停止パターン１データ２１を用いた走行を指示する。これにより快速はランカーブ４５による走行を行い、各駅停車はランカーブ４３による走行を行う。
ランカーブ４５による快速の所要時間とランカーブ４３による各駅停車の所要時間と各ランカーブ相互の運転時隔を路線３１の運転に合わせることで、円滑な運行を実現できることは、先に述べたとおりである。
【００２４】
停止パターン２データ２２のうち、各区間毎の係数として1.0を設定している閉そくＡ区間３２Ａ及び閉そくＤ区間３２Ｄの停止パターンは、停止パターン１データ２１における停止パターンと同じである。このため停止パターン２データ２２にある閉そくＡ区間３２Ａ及び閉そくＤ区間３２Ｄの停止パターンを用いる場合に、停止パターン１データ２１にある閉そくＡ区間３２Ａ及び閉そくＤ区間３２Ｄの停止パターンを用いると、停止パターン２データ２２の記閉そくＡ区間３２Ａ及び閉そくＤ区間３２Ｄの停止パターンは不要となる。この閉そくＡ区間３２Ａ及び閉そくＤ区間３２Ｄの停止パターンを停止パターン２データ２２から削除することで、停止パターン２データ２２のデータ量を削減することが出来る。
【００２５】
そして閉そくＡ区間３２Ａ及び閉そくＤ区間３２Ｄの停止パターンを削除した停止パターン２データ２２について、削除した閉そくＡ区間３２Ａ及び閉そくＤ区間３２Ｄの停止パターンの代わりに停止パターン１データ２１にある閉そくＡ区間３２Ａ及び閉そくＤ区間３２Ｄの停止パターンを参照する指定を与える。指定は、例えば停止パターン１データ２１にある閉そくＡ区間３２Ａ及び閉そくＤ区間３２Ｄの停止パターンのデータのポインタである。ポインタはコンピュータ分野において公知の技術である。
【００２６】
この閉そくＡ区間３２Ａ及び閉そくＤ区間３２Ｄの停止パターンを削除し指定を持った停止パターン２データ２２を用いることで、列車６は閉そくＡ区間３２Ａ及び閉そくＤ区間３２Ｄについては停止パターン１データ２１から停止パターンを得ることが出来る。そして閉そくＡ区間３２Ａ及び閉そくＤ区間３２Ｄの停止パターンを削除しない場合と比較して、少ないデータ量の停止パターン２データ２２を用いた列車６の円滑な運行を実現できる。
【００２７】
次に、適用する停止パターンの指定を地上の装置で作成する場合の例を、図６に示す。
地上制御装置１２は、停止目標作成装置１６が作成する列車に与える停止目標情報と、適用パターン指定装置１３が作成する適用パターン情報を、伝送手段１１に与える。適用パターン指定装置１３は、運行管理情報１４あるいはダイヤ情報１５を用いて、列車６が用いる停止パターンデータを指定する。
伝送手段１１は、地上制御装置１２が作成した停止目標情報及び適用パターン情報を、列車６に伝送する。
【００２８】
例えば快速と各駅停車が高密度で運転する場合、適用パターン指定装置１３は、運行管理情報１４あるいはダイヤ情報１５より快速と各駅停車の列車間隔を得る。運行管理情報１４には実際の列車の時刻毎の位置情報が記されており、またダイヤ情報１５には計画値の列車の時刻毎の位置情報が記されているので、適用パターン指定装置１３はこれら情報から各列車の間隔を計算することが出来る。列車間隔は快速がランカーブ４１に、かつ各駅停車がランカーブ４３による走行を行うことが出来ない間隔であり、快速がランカーブ４２に、かつ各駅停車がランカーブ４３による走行を行うことが出来る間隔である。そこで適用パターン指定装置１３は、快速には停止パターン２データ２２を、同時に各駅停車には停止パターン１データ２１を選択するよう、適用パターン情報を作成して伝送手段１１に送る。これにより快速及び各駅停車が高密度な運転を円滑に行うことが出来ることは、先に述べたとおりである。
【００２９】
次に、適用する停止パターンの指定を列車に予め与えたデータを用いて行う場合の例を、図８に示す。
自動列車制御装置１は列車６にあり、列車位置速度検出装置２３を用いて位置及び速度を検出し、ブレーキ装置４を制御する。制御に用いる際に使う停止パターンデータの指定は適用パターン設定データ７に保持し、適用パターン車上指定装置５は列車位置速度検出装置２３が検出した位置情報と、適用パターン設定データ７を用いて適用する停止パターンを判断する。停止パターンデータは２組あり、それぞれ停止パターン１データ２１、停止パターン２データ２２として保持する。ブレーキ判断装置３は、列車位置速度検出装置２３が検出した位置情報と速度情報、適用パターン車上指定装置５が判断した適用パターン情報を用いて、停止パターンデータである停止パターン１データ２１、停止パターン２データ２２から適用する停止パターンを用いて、ブレーキ装置４を制御する。
【００３０】
適用パターン設定データ７が保持する情報は、例えばダイヤ情報１５である。また適用パターン車上指定装置５の行う判断は、適用パターン指定装置１３と同じである。これにより、例えば路線３１をラッシュ時に快速と各駅停車が高密度で運転する場合には、各駅停車は停止パターン１データ２１を、快速は停止パターン２データ２２をそれぞれ指定することで、運転を円滑に行うことが出来ることは、先に述べたとおりである。
【００３１】
また、適用パターン車上指定装置５に列車位置速度検出装置２３の出力する位置及び速度情報を与えることで、例えばダイヤ情報１５に記された列車の計画値の時刻毎の位置情報と、実際の列車の位置情報の差から計画に対する遅れ時間を求め、列車６が快速の場合に遅れが大きい際には、停止パターン１データ２１を選択して少しでも速度を高めて遅れを回復する運転を行うことで、全体として運転を円滑に出来ることは、先に述べたとおりである。
【００３２】
適用する停止パターンの指定を列車で入力指定する場合の例を、図９に示す。
自動列車制御装置１は列車６にあり、列車位置速度検出装置２３を用いて位置及び速度を検出し、ブレーキ装置４を制御する。停止パターンデータは２組あり、それぞれ停止パターン１データ２１、停止パターン２データ２２として保持する。制御に用いる際に使う停止パターンデータの指定は適用パターン入力装置８から入力を行い、適用パターン車上指定装置５は適用パターン入力装置８の入力内容から適用する停止パターンを判断する。ブレーキ判断装置３は、適用パターン車上指定装置５が判断した適用パターン情報と、列車位置速度検出装置２３が出力する列車の位置情報と速度情報を用いて、停止パターンデータである停止パターン１データ２１、停止パターン２データ２２から適用する停止パターンを用いて、ブレーキ装置４を制御する。
【００３３】
適用パターン車上指定装置５は適用パターン入力装置８の入力内容から適用する停止パターンを判断するので、例えば路線３１をラッシュ時に快速と各駅停車が高密度で運転する場合には、快速として運転する列車６では、適用パターン入力装置８で適用するパターンとして停止パターン２データ２２を指定する。同様に、各駅停車として運転する列車６では、適用パターン入力装置８で適用するパターンとして停止パターン１データ２１を指定する。これにより快速は停止パターン２データ２２によるランカーブ４２に、各駅停車は停止パターン１データ２１によるランカーブ４３による走行を行うため、運転を円滑にできることは、先に述べたとおりである。
【００３４】
次に、適用する停止パターンの指定を列車で判定する場合の例を、図１０に示す。
自動列車制御装置１は列車６にあり、列車位置速度検出装置２３を用いて位置及び速度を検出し、ブレーキ装置４を制御する。停止パターンデータは２組あり、それぞれ停止パターン１データ２１、停止パターン２データ２２として保持する。制御に用いる際に使う停止パターンデータの指定は、適用パターン車上判定装置１０が抵触状態情報１８と、遷移条件データ２４と、列車位置速度検出装置２３が検出する位置及び速度情報を用いて判断する。ブレーキ判断装置３は、適用パターン車上判定装置１０が判断した適用パターン情報と、列車位置速度検出装置２３が出力する列車の位置情報と速度情報を用いて、停止パターンデータである停止パターン１データ２１、停止パターン２データ２２から適用する停止パターンを用いて、ブレーキ装置４を制御する。
【００３５】
適用パターン車上判定装置１０で、適用するパターンを停止パターン１データ２１と停止パターン２データ２２で切り替える際の条件である遷移条件データ２４を図１１に示す。
現在適用している停止パターンデータが停止パターン１データ２１の場合、停止パターン抵触による停止減速が発生した時間間隔がT1to2以下もしくは発生した距離間隔がL1to2以下の場合、適用する停止パターンを停止パターン２データ２２に変更する。また現在適用している停止パターンデータが停止パターン２データ２２の場合、停止パターン抵触による停止減速が発生した時間間隔がT2to1以上もしくは発生した距離間隔がL2to1以上の場合、適用する停止パターンを停止パターン１データ２１に変更する。
【００３６】
次に、停止パターン抵触による停止減速について、図７を用いて説明する。停止パターンとして、閉そくＥ区間３２Ｅに対応する停止パターン１データ２１での停止パターン３５Ｅは、閉そくＥ区間３２Ｅの大部分で、停止目標に対する減速を行う区間３３を持つ。この区間で列車６が停止パターン３５Ｅに抵触すると、列車６は停止目標に対する減速を行い、列車速度が０に向かって低下し続ける。
【００３７】
これを除く閉そくＣ区間３２Ｃから閉そくＤ区間３２Ｄと閉そくＥ区間３２Ｅの一部の範囲では、停止パターン３５Ｅは停止目標に対する減速以外を行う区間３４を持つ。この区間で列車６が停止パターン３５Ｅに抵触すると、列車６は一旦減速するが、その減速は停止目標に対する減速では無いため、列車速度が０に向かって低下し続けることはない。
適用するパターンを停止パターン１データ２１と停止パターン２データ２２で切り替える際の条件は、減速が停止パターン３５Ｅにおける区間３３に示される区間で発生する場合についてのみ考慮し、減速が停止パターン３５Ｅにおける区間３４に示される区間で発生する場合については考慮しない。
【００３８】
次に、適用パターン車上判定装置１０の処理手順を、図１２のフローチャートに示す。適用パターン車上判定装置１０は例えば0.1秒周期で繰返し処理を行う。このため任意の時点の処理において、前回の処理とは周期だけ前の時点での処理を指す。また時刻情報は処理の時間間隔を管理する情報であり、例えば自動列車制御装置１が起動してからの経過時間を0.1秒単位でカウントする。また列車の位置情報は列車位置速度検出装置２３が検出する情報であり、例えば速度発電機またはＧＰＳを用いて求めた処理時点の絶対位置、あるいは自動列車制御装置１が起動してからの相対距離である。なお繰返し処理を最初に行うときに、遷移データ２４の内容は読み込みを行い、繰返し処理の度には読み込みを行わない。
【００３９】
適用パターン判定処理開始１００より、まず変数の初期化１０１を行う。変数は後述する時間間隔Td1と時間間隔Td2と距離間隔Ld1と距離間隔Ld2であり、例えば「-1」と初期化して、後述する処理によって得られた値でないことを明示する。
【００４０】
次に前回停止パターンに抵触した時刻、位置、抵触状態、適用中の停止パターン情報を抵触状態情報１８より読み出す処理１０２を行う。抵触状態は停止減速との関係を示し、停止減速に抵触していない「無し」状態、停止減速に抵触している「継続」状態を持つ。次に停止パターン抵触による停止減速の有無を確認する処理１０３を行う。抵触があった場合、次に前回の処理で停止パターン抵触による停止減速の有無を確認する処理１０４を行う。前回の処理で停止減速が発生した場合、これは前回及び今回とも停止減速が発生していることになるので、抵触状態情報１８に抵触状態として「継続」を保存する処理１１２を行い、処理終了１１３で今回の処理を終了する。
【００４１】
処理１０４について、前回の処理で停止減速が発生しなかった場合、これは今回の処理でパターンへの抵触が始まったことになるので、処理１０２で読み出した前回停止減速パターンに抵触した時刻と現在の時刻より、前回停止減速パターンに抵触してから今回停止減速パターンに抵触するまでの時間間隔Td1を求める。同様に、前回停止減速パターンに抵触してから今回停止減速パターンに抵触するまでの距離間隔Ld1を求める。そして抵触状態情報１８に現在の時刻を抵触の始まった時刻情報として保存する処理１０６を行う。そして時間間隔Td1と距離間隔Ld1について、図１１に示す適用するパターンを停止パターン１データ２１と停止パターン２データ２２で切り替える際の条件である遷移条件データ２４との判定を行う。まず未判定の条件有無を確認する処理１０９を行い、未判定の条件があれば当該条件について成立可否を確認する処理１１０を行う。処理１１０で成立しない場合、再び処理１０９に戻って他の未判定の条件について処理を行う。
【００４２】
処理１０９にて未判定の条件が無い場合、今回の処理では図１１の条件全てについて成立しなかったことになるので、処理終了１１３に進み、今回の処理を終了する。
処理１１０で成立すれば、抵触状態情報１８に当該条件で記された停止パターンを適用するパターンとして保存する処理１１１を行う。そして処理終了１１３に進み、今回の処理を終了する。
処理１０３で停止減速が無かった場合、まず抵触状態として無しを抵触状態情報１８に保存する処理１０７を行う。そして前回抵触した時刻と今回の時刻より、前回停止減速パターンに抵触してから経過した時間として、停止減速パターンに抵触してから抵触していない時間間隔Td2を、同様に停止減速パターンに抵触してから抵触していない距離間隔Ld2を求める処理１０８を行う。そして得られた時間間隔Td2及び距離間隔Ld2について、時間間隔Td1と距離間隔Ld1の場合と同様に、処理１０９以降を行う。
処理１０５を行った場合、時間間隔Td1は得られるが時間間隔Td2は初期値のままである。この場合、処理１１０は時間間隔Td1に関する条件のみ判定を行う。また処理１０８を行った場合、時間間隔Td2は得られるが時間間隔Td1は初期値のままである。この場合、処理１１０は時間間隔Td2に関する条件のみ判定を行う。なお距離間隔Ld1と距離間隔Ld2についても同様である。
【００４３】
以上述べた適用パターン車上判定装置１０の処理による列車６の走行と自動列車制御装置１が適用する停止パターンの状態について、図４及び図５を用いて説明する。
図４には適用する停止パターンを停止パターン１データ２１から停止パターン２データ２２に変更する場合を示す。
列車６は路線３１を走行する。路線３１の各位置における速度は、走行結果３７で示される。まず列車６は停止パターン１データ２１を用いているので、閉そくＤ区間３２Ｄでは停止パターンとして停止パターン３５Ｄを適用する。そして列車６は閉そくＥ区間３２Ｅでは停止パターンとして停止パターン３５Ｅを適用する。しかし先行列車との間隔が小さい等により列車６に対して閉そくＥ区間３２Ｅが割り当てられないと、列車６は停止パターン３５Ｄに時刻t01の時点で抵触して閉そくＤ区間３２Ｄで停止するための減速動作を行う。この時の位置情報は、位置L01とする。そして時刻t02点で列車６に閉そくＥ区間３２Ｅが割り当てられ、停止パターン３５Ｄは停止パターン３５Ｅに更新される。この時の位置情報は、位置L02とする。列車６は再び加速して走行を続けるが、時刻t03点にて停止パターン３５Ｅに抵触する。この時の位置情報は、位置L03とする。この時点での時間間隔Td1は、前回停止減速パターンに抵触した時刻t01と今回停止減速パターンに抵触した時刻t02の差分で得られる。
Td1  ＝  t02  −  t01  …  （１１）
同様に、時点での位置間隔Ld1は、前回停止減速パターンに抵触した位置L01と今回停止減速パターンに抵触した位置L02の差分で得られる。
Ld1  ＝  L02  −  L01  …  （１２）
この（１１）式および（１２）式の値のうち、（１１）式が図１１で示された停止パターンを停止パターン１データ２１から停止パターン２データ２２に変更する条件である時間間隔T1to2より小さいとする。
Td1  ＜  T1to2  …（１３）
これは図１１の停止パターンを停止パターン１データ２１から停止パターン２データ２２に変更する条件を満たすので、図１２における処理１１０が成立して処理１１１にて適用する停止パターンを停止パターン２データ２２とする。
【００４４】
列車６は適用する停止パターンが停止パターン２データ２２になったことから閉そくＥ区間３２Ｅに対応する停止パターン３６Ｅを用いて制御を行う。
そして時刻t04にて列車６に閉そくＦ区間３２Ｆが割り当てられ、停止パターン３６Ｅは停止パターン３６Ｆに更新される。この時の位置情報は、位置L04とする。列車６は再び加速して走行を続けるが、時刻t05点にて停止パターン３６Ｆに抵触する。この時の位置情報は、位置L05とする。停止パターン３６Ｆは停止パターン２データ２２の一つであり、停止パターン１データ２１よりも平均速度が低いので、列車６は時刻t05点から加速を行わずにゆっくり走行する。
【００４５】
このように、本実施の形態の構成を用いることで、列車間隔が小さくなった場合には、適用するパターンを変更して列車の速度を低下させ、列車全体として同じ平均速度で走行することになり、円滑な運行を実現することが出来る。
【００４６】
次に、図５に適用する停止パターンを停止パターン２データ２２から停止パターン１データ２１に変更する場合を示す。
列車６は路線３１を走行する。最初に、列車６は時刻t10にて停止減速を行っていたとする。この時の位置情報は、位置L11とする。路線３１の各位置における速度は、走行結果３７で示される。まず停止パターン２データ２２を用いているので、閉そくＤ区間３２Ｄでは停止パターンとして停止パターン３６Ｄを適用する。そして列車６は閉そくＥ区間３２Ｅでは停止パターンとして停止パターン３５Ｅを適用する。このまま列車６が走行すると、時刻t11にて停止パターン３６Ｄに抵触するが、先行列車との間隔が十分にある場合、時刻t11以前に列車６に対して閉そくＥ区間３２Ｅが割り当てられ、停止パターン３６Ｄは停止パターン３６Ｅに更新され、時刻t11での抵触は発生しない。この時刻t11での位置は、位置L11とする。そして時刻t12にて、時間間隔Td2は、前回停止減速パターンに抵触した時刻t10と今回停止減速パターンに抵触した時刻t12の差分で得られる。この時刻t12での位置は、位置L12とする。ここでの位置間隔Ld2は、前回停止減速パターンに抵触した位置L10と今回停止減速パターンに抵触した位置L12の差分で得られる。これより、時間間隔Td2及び位置間隔Ld2は、次式となる。
Td2  ＝  t12  −  t10  …  （２１）
Ld2  ＝  L12  −  L10  …  （２２）
この（２１）式および（２２）式の値のうち、（２２）式が図１１で示された停止パターンを停止パターン２データ２２から停止パターン１データ２１に変更する条件である距離間隔L2to1より大きいとする。
Ld2  ＞  L2to1  …  （２３）
これは図１１の停止パターンを停止パターン２データ２２から停止パターン１データ２１に変更する条件を満たすので、図１２における処理１１０が成立して処理１１１にて適用する停止パターンを停止パターン１データ２１とする。
【００４７】
列車６は適用する停止パターンが停止パターン１データ２１になったことから閉そくＥ区間３２Ｅに対応する停止パターン３５Ｅを用いて制御を行う。
このため列車６は時刻t12から加速して走行を続ける。時刻t13にて停止パターン３５Ｅに抵触するが、列車間隔が十分に大きければ時刻t13以前に列車６に閉そくＦ区間が割り当てられて停止パターンが停止パターン３５Ｆになるため、列車６は時刻t13でのパターン抵触をしないで走行を行う。この時刻t13での位置は、位置L13とする。
【００４８】
このように、本実施の形態の構成を用いることで、列車間隔が十分に大きい場合には、適用するパターンを変更して列車の速度を向上させ、円滑な運行を実現することが出来る。
【００４９】
次に、自動列車制御装置１に適用停止パターンリセット装置１９を持つ場合について、適用する停止パターンの指定を列車で判定する場合の例である図１０に対応する図１３を用いて説明する。
【００５０】
自動列車制御装置１は図１０の構成に加えて、適用停止パターンリセット装置１９を持つ。適用停止パターンリセット装置１９はリセット機能付き適用パターン車上判定装置２０に対して、適用する停止パターンをリセットする指令を行う。リセット機能付き適用パターン車上判定装置２０は図１０の適用パターン車上判定装置１０の処理に加えて、適用停止パターンリセット装置１９からの指令を受けて処理状態をリセットする機能を持つ。
このためリセット機能付き適用パターン車上判定装置２０は、図１２に示された適用パターン車上判定装置の処理に加えて、図１４に示す適用パターンリセット処理を行う。適用パターンリセット処理を行うタイミングは、図１２の処理の直前あるいは直後とする。
適用パターンリセット処理は、処理開始２０１に続いて適用停止パターンリセット装置１９からのリセット指令の有無を確認する。リセット指令が無い場合、リセット処理終了２０４を行い、処理を終える。
【００５１】
リセット指令があった場合、抵触状態情報１８で保持していた前回抵触した時刻、抵触状態、適用中の停止パターンを初期化する。初期化により、前回抵触した時刻は現在の時刻値に、抵触状態は「無し」に、適用中の停止パターンは停止パターン１データ２１に、それぞれ値を変更する。そして次にリセット処理終了２０４を行い、処理を終える。
例えばリセット機能付き適用パターン車上判定装置２０の処理で停止パターンとして停止パターン２データ２２を判定している状態で、適用停止パターンリセット装置１９を扱ってリセットを指令した場合、リセットされたリセット機能付き適用パターン車上判定装置２０は、停止パターンとして停止パターン１データ２１を用いる判定を行う。列車が図２に示す閉そくＥ区間３２Ｅを停止目標とする場合、リセットを指令する前は停止パターン２データ２２による停止パターン３６Ｅを用いている。そしてリセットを指令した後は停止パターン１データ２１による停止パターン３５Ｅを用いることになる。この場合、停止パターン３６Ｅ及び停止パターン３５Ｅとも同じ閉そくＥ区間３２Ｅを停止目標とするため、もし間違ってリセットを指令した場合でも列車６は同じ場所を停止目標とするため、列車６の安全を損なうことは無い。
【００５２】
同様に、例えば図１における停止パターン１データ２１と停止パターン２データ２２から適用パターンを指定する情報である適用パターン情報９の内容が、情報伝送手段１１の故障によって自動列車制御装置１に誤った内容として伝えられた場合でも、列車６の安全を損なうことは無い。
【００５３】
なお、図１に示した停止目標情報１７が誤った場合は列車６の安全を損なう可能性があるので、例えば誤り検出符号を添付するなどの手段を講じることは、既に公知の技術である。
【００５４】
また、図１１に示した適用パターン車上判定装置１０で適用するパターンを停止パターン１データ２１と停止パターン２データ２２で切り替える際の条件は、図１１に示した時間と距離の組合せだけでなく、時間だけの条件、あるいは距離だけの条件とする場合もある。例として時間だけによる条件を、図１５に示す。
【００５５】
この場合、図１２に示す適用パターン車上判定装置の処理手順、図１３に示す適用停止パターンリセット装置の構成、及び図１４に示すリセット機能付き適用パターン車上判定装置２０の内容は同じである。
【００５６】
以上述べた本実施の形態の処理構成とすることにより、高密度で運転する場合、列車間隔が小さくなった場合、列車間隔が十分に大きい場合についても、列車の安全を損なうことなく、円滑な運行の実現が可能であることが示された。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の一実施の形態により、列車に複数の停止パターンデータを保持する装置構成例を示した構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態により、２組の停止パターンの関係を示した説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態により、２組の停止パターンによる走行の状態を示した説明図である。
【図４】本発明の一実施の形態により、２組の停止パターンの切替を示した説明図である。
【図５】本発明の一実施の形態により、２組の停止パターンの切替を示した説明図である。
【図６】本発明の一実施の形態により、適用する停止パターンデータの選択を地上制御装置で行う場合の構成例を示した構成図である。
【図７】本発明の一実施の形態により、停止パターンのうち停止のための減速を行う範囲と、停止のための減速を行う以外の範囲を示した説明図である。
【図８】本発明の一実施の形態により、適用する停止パターンデータの選択を車上のデータで行う場合の構成例を示した構成図である。
【図９】本発明の一実施の形態により、適用する停止パターンデータの選択を車上の入力装置で行う場合の構成例を示した構成図である。
【図１０】本発明の一実施の形態により、適用する停止パターンデータの選択を車上で判定する場合の構成例を示した構成図である。
【図１１】本発明の一実施の形態により、遷移条件データとして時間と距離を用いる場合の条件を示した説明図である。
【図１２】本発明の一実施の形態により、適用する停止パターンデータの選択を車上で判定する場合の処理手順を示したフローチャートである。
【図１３】本発明の一実施の形態により、適用する停止パターンデータの選択を車上で判定し、更にリセットする機能を持つ場合の構成例を示した構成図である。
【図１４】本発明の一実施の形態により、適用する停止パターンデータの選択を車上で判定する場合にリセットを行う際のリセット処理手順を示したフローチャートである。
【図１５】本発明の一実施の形態により、遷移条件データとして時間を用いる場合の条件を示した説明図である。
【図１６】本発明の一実施の形態により、閉そく区間ごとに任意の係数を乗じて作成した停止パターンを示した説明図である。
【図１７】本発明の一実施の形態により、閉そく区間ごとに任意の係数を乗じて作成した停止パターンによる走行の状態を示した説明図である。
【符号の説明】
【００５８】
１…自動列車制御装置、２…適用パターン選択装置、３…ブレーキ判断装置、４…ブレーキ装置、５…適用パターン車上指定装置、６…列車、７…適用パターン設定データ、８…適用パターン入力装置、９…適用パターン情報、１０…適用パターン車上判定装置、１１…情報伝送手段、１２…地上制御装置、１３…適用パターン指定装置、１４…運行管理情報、１５…ダイヤ情報、１６…停止目標作成装置、１７…停止目標情報、１８…抵触状態情報、１９…適用停止パターンリセット装置、２０…リセット機能付き適用パターン車上判定装置、２１…停止パターン１データ、２２…停止パターン２データ、２３…列車位置速度検出装置、２４…遷移条件データ、３１…路線、３２Ａ…閉そく区間Ａ、３２Ｂ…閉そく区間Ｂ、３２Ｃ…閉そく区間Ｃ、３２Ｄ…閉そく区間Ｄ、３２Ｅ…閉そく区間Ｅ、３２Ｆ…閉そく区間Ｆ、３３…停止パターンのうち停止のための減速を行う範囲、３４…停止パターンのうち停止のための減速を行う以外の範囲、３５Ｄ…停止目標が閉そくＤの場合の停止パターン１データ２１による停止パターン、３５Ｅ…停止目標が閉そくＥの場合の停止パターン１データ２１による停止パターン、３５Ｆ…停止目標が閉そくＦの場合の停止パターン１データ２１による停止パターン、３６Ｄ…停止目標が閉そくＤの場合の停止パターン２データ２２による停止パターン、３６Ｅ…停止目標が閉そくＥの場合の停止パターン２データ２２による停止パターン、３６Ｆ…停止目標が閉そくＦの場合の停止パターン２データ２２による停止パターン、３７…停止パターン１データ２１及び停止パターン２データ２２に従った列車の走行結果、３８Ｅ…各閉そく区間ごとに任意係数を乗じて作成したランカーブに対応した停止目標が閉そくＥの場合の停止パターン２データ２２による停止パターン、４１…停止パターン１データ２１による快速の運転曲線、４２…停止パターン２データ２２による快速の運転曲線、４３…停止パターン１データ２１による各駅停車の運転曲線、４４…停止パターン２データ２２による各駅停車の運転曲線、４５…各閉そく区間ごとに任意係数を乗じて作成したランカーブに対応した停止パターン２データ２２による快速の運転曲線
【図１】
0004612551.tif 000002
【図２】
0004612551.tif 000003
【図３】
0004612551.tif 000004
【図４】
0004612551.tif 000005
【図５】
0004612551.tif 000006
【図６】
0004612551.tif 000007
【図７】
0004612551.tif 000008
【図８】
0004612551.tif 000009
【図９】
0004612551.tif 000010
【図１０】
0004612551.tif 000011
【図１１】
0004612551.tif 000012
【図１２】
0004612551.tif 000013
【図１３】
0004612551.tif 000014
【図１４】
0004612551.tif 000015
【図１５】
0004612551.tif 000016
【図１６】
0004612551.tif 000017
【図１７】
0004612551.tif 000018