(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上からの信号により車上で制限速度を作成し、列車速度と比較照査して、列車速度が制限速度信号を上回った時にブレーキ指令を出力する速度照査装置において、
列車の車両状態である気象状態、車両故障、荷重、編成長の要因から生成される常用最大ブレーキ速度制限パタンと、前記ブレーキ指令の出力から規定時間内の列車の減速度を算出する減速度算出手段と、前記規定時間毎に前記算出された列車の減速度に基づいて前記常用最大ブレーキ速度制限パタンに対するブレーキの低減率で制限速度のパタンを生成し、前記制限速度のパタンを当該生成したパタンに変更する手段とを備え、前記ブレーキの低減率を最大に近い値まで高くすることを特徴とする速度照査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道車両の自動列車停止装置(ＡＴＳ)，自動列車制御装置(ＡＴＣ)などの速度照査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術の一例を図３に示す。この装置において、地上の信号システム１１０は、ある列車が一つの閉塞にある時に、その後方を走る列車に設定された制限速度信号を出力する構成になっており、閉塞を構成する軌道回路１２０により制限速度信号を指示する周波数信号を閉塞内にある列車に対して出力し、列車ではその周波数信号を受信器１３０により受信する。受信した周波数信号は、受信装置１４０を介して速度照査装置１５０に周波数信号として伝達され、速度照査装置１５０では、周波数信号をコード変換部１５１で予め割り当てられた制限速度コードに変換し、パタン発生部１５２で制限速度コードに対応する速度制限パタンを発生する。その速度制限パタン２５０と速度検出回路１６０で検出した現在の列車速度を速度照査部１５３において比較し、列車速度が制限速度を超えている場合にブレーキ指令を駆動・制動系制御装置１７０に出力する構成となっている。
【０００３】
次に、図５に示すパタン式ＡＴＣの論理を説明する。ここで、３００は低減率８０％の速度制限パタン、３２０は常用最大ブレーキの速度制限パタン、２６０は列車速度である。図３の信号システム１１０の制限速度信号が下位信号または停止信号になり、速度制限パタンが列車の減速する側に変化する場合、放物線状の低減率８０％の速度制限パタン３００を発生し、信号変化後、列車速度２６０が図５のように変化し、時刻Ｔ１で低減率８０％の速度制限パタン３００を超える時、ブレーキ指令を出力することで、ブレーキ性能に応じた制御を行う構成になっている。この低減率８０％の速度制限パタン３００は、制御装置の搭載される車種の常用最大ブレーキの減速度性能に応じてデータが設定され、パタン発生部１５２が内蔵する記憶装置に記憶しておき、低減率８０％の速度制限パタン３００の発生時に読み出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年はブレーキ性能が向上したため、減速度データは車種により異なる場合が多く、ブレーキ性能データを持つ速度照査装置の場合は、各車種毎にその車種に応じたデータを固定して持っている。
【０００５】
また、列車の運転状態は常に一定というわけではなく、気象状態，車両故障，荷重，編成長等の要因により、ブレーキ性能が変動する。これらの変動要因は予期できないため、一定の速度制限パタンによる制御が行われるが、パタンデータには変動要因を含む余裕を持たせる必要がある。即ち、ブレーキ性能の約８０％（以後、低減率と呼ぶ）しか使用していない。従って、通常の条件の元でも、最悪の状況を加味した速度制限パタンで走行することになるため、ブレーキ性能に対し、ブレーキ動作が早くなる場合が多くなり、高密度運転ができないなど運転上のネックになる（図５に示すように、従来の技術では、早すぎるブレーキ動作により、手前で停止するなど、円滑な運行，高密度運転ができないという問題がある。）。
【０００６】
本発明の目的は、列車の運転状態を判別し、車両状態，運転状態に応じたブレーキ性能データを速度照査に用いることで、通常の条件の元では、早すぎるブレーキ動作を解消し、円滑な運行を行うことにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的は、地上からの信号により車上で制限速度を作成し、列車速度と比較照査して、列車速度が制限速度信号を上回った時にブレーキ指令を出力する速度照査装置において、列車の車両状態である気象状態、車両故障、荷重、編成長の要因から生成される常用最大ブレーキ速度制限パタンと、ブレーキ指令の出力から規定時間内の列車の減速度を算出する減速度算出手段と、規定時間毎に前記算出された列車の減速度に基づいて常用最大ブレーキ速度制限パタンに対するブレーキの低減率で制限速度のパタンを生成し、制限速度のパタンを当該生成したパタンに変更する手段とを備え、ブレーキの低減率を最大に近い値まで高くすることにより、達成される。
【０００８】
ここで、本発明は、地上からの信号により車上で制限速度を作成し、列車速度と比較照査して、列車速度が制限速度信号を上回った時にブレーキ指令を出力する自動列車停止装置，自動列車制御装置などの速度照査装置において、減速度算出手段により規定時間内の減速度を算出することで、ブレーキの正常動作及びブレーキの低減率を確認し、規定時間内に速度制限パタンで規定されている減速度が実現できていれば、その減速度の範囲内で、以降の速度制限パタンの低減率を変更し（例えば、低減率８０％を９０％にする）、低減率を最大に近い値まで高くする。
また、減速度算出手段により規定時間内の減速度を算出することで、ブレーキの正常動作及びブレーキ性能を確認し、規定時間内に速度制限パタンで規定されている減速度が実現できていれば、その減速度の範囲内で、以降の速度制限パタンを変更し、ブレーキ性能を最大に近い値まで使用する。
【０００９】
以上により、早すぎるブレーキ動作を解消し、円滑な運行，高密度運転を可能にする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
【００１１】
図４は、本発明の速度照査装置を搭載した自動列車制御装置１００の構成図である。図４において、図３と同一符号は同一対象を表す。地上の信号システム１１０は、ある列車が一つの閉塞にある時に、その後方を走る列車に設定された制限速度信号を出力する構成になっており、閉塞を構成する軌道回路１２０により制限速度信号を指示する周波数信号を閉塞内にある列車に対して出力し、列車ではその周波数信号を受信器１３０により受信する。
【００１２】
受信した周波数信号は、受信装置１４０を介して速度照査装置１５０に周波数信号として伝達され、速度照査装置１５０では、周波数信号をコード変換部151で予め割り当てられた制限速度コードに変換する。また、減速度算出部１５４は、速度検出回路１６０で検出した現在の列車速度より、低減率を算出する。そして、パタン発生部１５２は、制限速度コードと低減率に対応する速度制限パタンを発生する。その速度制限パタンと現在の列車速度を速度照査部１５３において比較し、列車速度が制限速度を超えている場合にブレーキ指令を駆動・制動系制御装置１７０に出力する。
【００１３】
次に、速度制限パタンの選択論理を説明する。図１に、本発明の速度照査パタンを示す。ここで、３００は低減率８０％の速度制限パタン、３１０は低減率９０％の速度制限パタン、３２０は常用最大ブレーキの速度制限パタン、２６０は列車速度である。尚、ここでは説明を簡単にするために、低減率８０％と低減率９０％の場合について説明する。
【００１４】
列車運転する時、図４の減速度算出部１５４は、速度検出回路１６０で検出した現在の列車速度２６０より、低減率を算出する。パタン発生部１５２は、制限速度コードと低減率より、図１の低減率８０％の速度制限パタン３００を発生する。
【００１５】
図１の時刻Ｔ１で列車速度２６０が低減率８０％の速度制限パタン３００を超える時、ブレーキを出力し、減速度算出部１５４は、速度検出回路１６０で検出した現在の列車速度２６０より、低減率を算出する。ここで、ブレーキが正常に動作し、ブレーキ性能に余裕があるため、規定時間Ｔの実際の減速度に相当する低減率が９５％であるとする。この時、低減率９５％の範囲内(×０.０〜１.０）、例えば（×０.９５）、
９５％×０.９５＝９０％
より、時刻Ｔ２以降は、速度制限パタンの低減率を９０％に上げ、即ち、低減率９０％の速度制限パタン３１０を選択し、安全に停止点Ｐで停止する。
【００１６】
このように、減速度算出部１５４により規定時間内の減速度を算出することで、ブレーキの正常動作及びブレーキの低減率を確認し、規定時間内に速度制限パタンで規定されている減速度が実現できていれば、その減速度の範囲内で、以降の速度制限パタンを変更し、低減率を最大に近い値まで高くする。
【００１７】
これにより、手前で停止するなどの早すぎるブレーキ動作を解消し、円滑な運行，高密度運転を可能にする。
【００１８】
図２は、本発明の他の速度照査パタンを示す。４００〜４４０は速度制限パタンＢ３〜Ｂ７、２６０は列車速度である。尚、Ｂ７が常用最大ブレーキに相当する。
【００１９】
列車運転する時、図４の減速度算出部１５４は、速度検出回路１６０で検出した現在の列車速度２６０より、低減率を算出する。パタン発生部１５２は、制限速度コードと低減率より、図２のＢ３の速度制限パタン４００を発生する。
【００２０】
まず、図２の時刻Ｔ１で列車速度２６０がＢ３の速度制限パタン４００を超える時、ブレーキを出力し、減速度算出部１５４は、速度検出回路１６０で検出した現在の列車速度２６０より、低減率を算出する。ここで、ブレーキが正常に動作し、ブレーキ性能に余裕があるため、規定時間（Ｔ２−Ｔ１）内に速度制限パタンで規定されている減速度が実現できていれば、その減速度の範囲内で、時刻Ｔ２以降は、速度制限パタンをＢ３の速度制限パタン４００からＢ４の速度制限パタン４１０に上げる。
【００２１】
次に、時刻Ｔ３で列車速度２６０がＢ４の速度制限パタン４１０を超える時、ブレーキを出力し、減速度算出部１５４は、速度検出回路１６０で検出した現在の列車速度２６０より、低減率を算出する。ここで、ブレーキが正常に動作し、ブレーキ性能に余裕があるため、規定時間（Ｔ４−Ｔ３）内に速度制限パタンで規定されている減速度が実現できていれば、その減速度の範囲内で、時刻Ｔ４以降は、速度制限パタンをＢ４の速度制限パタン４１０からＢ５の速度制限パタン４２０に上げる。
【００２２】
そして、時刻Ｔ５で列車速度２６０がＢ５の速度制限パタン４２０を超える時、ブレーキを出力し、減速度算出部１５４は、速度検出回路１６０で検出した現在の列車速度２６０より、低減率を算出する。ここで、ブレーキが正常に動作し、ブレーキ性能に余裕があるため、規定時間（Ｔ６−Ｔ５）内に速度制限パタンで規定されている減速度が実現できていれば、その減速度の範囲内で、時刻Ｔ６以降は、速度制限パタンをＢ５の速度制限パタン４２０からＢ６の速度制限パタン４３０に上げる。
【００２３】
最後に、時刻Ｔ７で列車速度２６０がＢ６の速度制限パタン４３０を超える時、ブレーキを出力し、減速度算出部１５４は、速度検出回路１６０で検出した現在の列車速度２６０より、低減率を算出する。ここで、ブレーキは正常に動作したが、ブレーキ性能に余裕がないため、規定時間（Ｔ８−Ｔ７）内に速度制限パタンで規定されている減速度が実現できなかったので、時刻Ｔ８以降は、速度制限パタンを上げず、即ち、Ｂ６の速度制限パタン４３０のまま走行し、安全に停止点Ｐに停止する。
【００２４】
このように、減速度算出部１５４により規定時間内の減速度を算出することで、ブレーキの正常動作及びブレーキ性能を確認し、規定時間内に速度制限パタンで規定されている減速度が実現できていれば、その減速度の範囲内で、以降の速度制限パタンを変更し、ブレーキ性能を最大に近い値まで使用する。
【００２５】
これにより、手前で停止するなどの早すぎるブレーキ動作を解消し、円滑な運行，高密度運転を可能にする。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、減速度算出手段により規定時間内の減速度を算出することで、ブレーキの正常動作及びブレーキの低減率又は性能を確認し、規定時間内に速度制限パタンで規定されている減速度が実現できていれば、その減速度の範囲内で、以降の速度制限パタンを変更し、ブレーキの低減率又は性能を最大に近い値まで使用するなど、ブレーキ性能データを速度照査に用いることにより、速度照査装置として所定の位置までに減速または停止することができ、早すぎるブレーキ動作を解消し、円滑な運行，高密度運転を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の速度照査パタン図。
【図２】本発明の他の速度照査パタン図。
【図３】従来の速度照査装置の構成図。
【図４】本発明の速度照査装置の構成図。
【図５】従来のパタン式ＡＴＣの速度照査パタン図。
【符号の説明】
１００…自動列車制御装置、１１０…信号システム、１２０…軌道回路、130…受信器、１４０…受信装置、１５０…速度照査装置、１５１…コード変換部、１５２…パタン発生部、１５３…速度照査部、１５４…減速度算出部、１６０…速度検出回路、１７０…駆動・制動系制御装置、２６０…列車速度、２７０…ブレーキ動作、２８０…低減率、３００…低減率８０％の速度制限パタン、３１０…低減率９０％の速度制限パタン、４００〜４４０…速度制限パタンＢ３〜Ｂ７。
【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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