(57)【要約】【課題】車上装置において線路条件を記憶する必要のない、新たな速度制御方式を提案すること。【解決手段】地上装置１０は、各区間のレールＲに、当該区間に走行制御情報４０を繰り返し送信する。車上装置３０は、レールＲから受信した走行制御情報４０に基づく速度制御を行い、含まれる情報項目が異なる複数種類の走行制御情報４０に対応可能である。走行制御情報４０は、少なくとも自区間ＩＤ及び自区間終端速度を含む自区間情報と、内方区間ＩＤ、内方区間始端速度及び内方区間始端距離を含む内方区間情報と、を有する。自区間情報には、更に、自区間始端速度、自区間始端距離及び自区間勾配を含めることができ、内方区間情報には、更に、内方区間勾配を含めることができる。【選択図】図１
2017094953.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各区間別に当該区間の走行制御情報を当該区間のレールに送信する地上装置と、前記レールから前記走行制御情報を受信する車上装置と、を具備する列車制御システムであって、
前記地上装置は、
（１）自区間の識別情報、自区間の始端における許容速度である自区間始端速度、自区間の始端から自区間始端速度での走行を許容する距離である自区間始端距離、自区間の終端における許容速度である自区間終端速度、及び、自区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である自区間勾配のうち、少なくとも、自区間の識別情報、及び、自区間終端速度を含む自区間情報と、（２）自区間に隣接する内方区間の識別情報、内方区間の始端における許容速度である内方区間始端速度、内方区間の始端から内方区間始端速度での走行を許容する距離である内方区間始端距離、及び、内方区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である内方区間勾配のうち、少なくとも、内方区間始端速度、及び、内方区間始端距離を含む内方区間情報と、を前記走行制御情報に含めて前記レールに送信し、
前記車上装置は、
（ａ）在線区間の始端における許容速度である在線区間始端速度、在線区間の始端から在線区間始端速度での走行を許容する距離である在線区間始端距離、及び、在線区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である在線区間勾配を少なくとも含む在線区間情報と、（ｂ）次区間の始端における許容速度である次区間始端速度、次区間の始端から次区間始端速度での走行を許容する距離である次区間始端距離、及び、次区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である次区間勾配を少なくとも含む次区間情報とを記憶する記憶部を備えており、
受信した前記走行制御情報を受信確定情報として受信確定することであって、当該走行制御情報に自区間始端速度が含まれていないならば、所定の最小速度を自区間始端速度とし、自区間始端距離が含まれていないならば、所定の最小距離を自区間始端距離とし、自区間勾配が含まれていないならば、所定の線区最大勾配を自区間勾配とし、内方区間勾配が含まれていないならば、所定の線区最大勾配を内方区間勾配として受信確定することと、
受信した前記走行制御情報を用いて新たな区間へ進入したかを判定することと、
前記判定により新たな区間へ進入していないと判定された場合、前記受信確定情報内の内方区間情報で、前記記憶部に記憶されている次区間情報を更新することと、
前記判定により新たな区間へ進入したと判定された場合、前記記憶部に次区間情報として記憶されていた情報で在線区間情報を更新し、更に、前記受信確定情報内の内方区間情報で次区間情報を更新することと、
前記受信確定情報内の自区間始端速度と、前記記憶部に記憶されている在線区間情報内の在線区間始端速度とのうちの高い方を制御始端速度とすることと、
前記受信確定情報内の自区間始端距離と、前記記憶部に記憶されている在線区間情報内の在線区間始端距離とのうちの長い方を制御始端距離とすることと、
前記受信確定情報内の自区間始端距離及び自区間勾配の組み合わせと、前記記憶部に記憶されている在線区間情報内の在線区間始端距離及び在線区間勾配の組み合わせとのうちの、所定の合理性基準選択条件に従って選択される方の勾配を制御勾配とすることと、
前記制御始端距離に続く減速区間の減速度を前記制御勾配で補正することと、
走行位置を算出することと、
前記走行位置が在線区間の前記制御始端距離の範囲内の場合には、前記制御始端速度を照査速度として決定し、範囲外の場合には、前記制御始端速度から所定の減速度で減速したときの任意の地点の照査速度を求める所定の演算式に基づいて、前記走行位置に対応する照査速度を決定することと、
前記照査速度と走行速度とを比較して速度制御を行うことと、
を実行する、
列車制御システム。
【請求項２】
前記内方区間始端速度は、直前区間の自区間終端速度を内方区間の始端速度として代用可能であることを示す代用可能フラグ、或いは、ブレーキ制御を行い内方区間内で停止することを示す停止フラグ、の何れかのフラグ情報が用いられ、
前記次区間情報を更新することは、前記受信確定情報内の内方区間始端速度が前記代用可能フラグの情報であれば、前記記憶部に記憶されている次区間情報内の次区間始端速度を、前記受信確定情報内の自区間終端速度で更新し、前記停止フラグの情報であれば、前記記憶部に記憶されている次区間情報内の次区間始端速度を、ブレーキ制御を行って次区間内で停止することを示す情報で更新する、
請求項１に記載の列車制御システム。
【請求項３】
前記列車制御システムは、第１路線と第２路線とを列車が走行する直通運転用のシステムであり、
前記地上装置には、前記第１路線用の地上装置と、前記第２路線用の地上装置とがあり、
前記第１路線用の地上装置と前記第２路線用の地上装置とは、前記走行制御情報に含まれる情報項目が異なり、
前記車上装置は、前記第１路線用の地上装置から送信される走行制御情報と、前記第２路線用の地上装置から送信される走行制御情報との両方に対応可能である、
請求項１又は２に記載の列車制御システム。
【請求項４】
各区間毎に当該区間の走行制御情報が送信されるレール上を走行し、当該レールから当該区間の走行制御情報を受信する列車の車上装置であって、
前記走行制御情報には、（１）自区間の識別情報、自区間の始端における許容速度である自区間始端速度、自区間の始端から自区間始端速度での走行を許容する距離である自区間始端距離、自区間の終端における許容速度である自区間終端速度、及び、自区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である自区間勾配のうち、少なくとも、自区間の識別情報、及び、自区間終端速度を含む自区間情報と、（２）自区間に隣接する内方区間の識別情報、内方区間の始端における許容速度である内方区間始端速度、内方区間の始端から内方区間始端速度での走行を許容する距離である内方区間始端距離、及び、内方区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である内方区間勾配のうち、少なくとも、内方区間始端速度、及び、内方区間始端距離を含む内方区間情報とが含まれており、
（ａ）在線区間の始端における許容速度である在線区間始端速度、在線区間の始端から在線区間始端速度での走行を許容する距離である在線区間始端距離、及び、在線区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である在線区間勾配を少なくとも含む在線区間情報と、（ｂ）次区間の始端における許容速度である次区間始端速度、次区間の始端から次区間始端速度での走行を許容する距離である次区間始端距離、及び、次区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である次区間勾配を少なくとも含む次区間情報とを記憶する記憶部を備え、
受信した前記走行制御情報を受信確定情報として受信確定することであって、当該走行制御情報に自区間始端速度が含まれていないならば、所定の最小速度を自区間始端速度とし、自区間始端距離が含まれていないならば、所定の最小距離を自区間始端距離とし、自区間勾配が含まれていないならば、所定の線区最大勾配を自区間勾配とし、内方区間勾配が含まれていないならば、所定の線区最大勾配を内方区間勾配として受信確定することと、
受信した前記走行制御情報を用いて新たな区間へ進入したかを判定することと、
前記判定により新たな区間へ進入していないと判定された場合、前記受信確定情報内の内方区間情報で、前記記憶部に記憶されている次区間情報を更新することと、
前記判定により新たな区間へ進入したと判定された場合、前記記憶部に次区間情報として記憶されていた情報で在線区間情報を更新し、更に、前記受信確定情報内の内方区間情報で次区間情報を更新することと、
前記受信確定情報内の自区間始端速度と、前記記憶部に記憶されている在線区間情報内の在線区間始端速度とのうちの高い方を制御始端速度とすることと、
前記受信確定情報内の自区間始端距離と、前記記憶部に記憶されている在線区間情報内の在線区間始端距離とのうちの長い方を制御始端距離とすることと、
前記受信確定情報内の自区間始端距離及び自区間勾配の組み合わせと、前記記憶部に記憶されている在線区間情報内の在線区間始端距離及び在線区間勾配の組み合わせとのうちの、所定の合理性基準選択条件に従って選択される方の勾配を制御勾配とすることと、
前記制御始端距離に続く減速区間の減速度を前記制御勾配で補正することと、
走行位置を算出することと、
前記走行位置が在線区間の前記制御始端距離の範囲内の場合には、前記制御始端速度を照査速度として決定し、範囲外の場合には、前記制御始端速度から所定の減速度で減速したときの任意の地点の照査速度を求める所定の演算式に基づいて、前記走行位置に対応する照査速度を決定することと、
前記照査速度と走行速度とを比較して速度制御を行うことと、
を実行する車上装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車上装置が搭載された列車が走行するレールに送信する走行制御情報であって、（１）自区間の識別情報、自区間の始端における許容速度である自区間始端速度、自区間の始端から自区間始端速度での走行を許容する距離である自区間始端距離、自区間の終端における許容速度である自区間終端速度、及び、自区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である自区間勾配のうち、少なくとも、自区間の識別情報、及び、自区間終端速度を含む自区間情報と、（２）自区間に隣接する内方区間の識別情報、内方区間の始端における許容速度である内方区間始端速度、内方区間の始端から内方区間始端速度での走行を許容する距離である内方区間始端距離、及び、内方区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である内方区間勾配のうち、少なくとも、内方区間始端速度、及び、内方区間始端距離を含む内方区間情報とを含む走行制御情報を送信する地上装置。
【請求項６】
各区間毎に当該区間の走行制御情報が送信されるレール上を走行し、当該レールから当該区間の走行制御情報を受信する列車の車上装置による列車制御方法であって、
前記走行制御情報には、（１）自区間の識別情報、自区間の始端における許容速度である自区間始端速度、自区間の始端から自区間始端速度での走行を許容する距離である自区間始端距離、自区間の終端における許容速度である自区間終端速度、及び、自区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である自区間勾配のうち、少なくとも、自区間の識別情報、及び、自区間終端速度を含む自区間情報と、（２）自区間に隣接する内方区間の識別情報、内方区間の始端における許容速度である内方区間始端速度、内方区間の始端から内方区間始端速度での走行を許容する距離である内方区間始端距離、及び、内方区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である内方区間勾配のうち、少なくとも、内方区間始端速度、及び、内方区間始端距離を含む内方区間情報とが含まれており、
前記車上装置は、（ａ）在線区間の始端における許容速度である在線区間始端速度、在線区間の始端から在線区間始端速度での走行を許容する距離である在線区間始端距離、及び、在線区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である在線区間勾配を少なくとも含む在線区間情報と、（ｂ）次区間の始端における許容速度である次区間始端速度、次区間の始端から次区間始端速度での走行を許容する距離である次区間始端距離、及び、次区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である次区間勾配を少なくとも含む次区間情報とを記憶する記憶部を備え、
受信した前記走行制御情報を受信確定情報として受信確定することであって、当該走行制御情報に自区間始端速度が含まれていないならば、所定の最小速度を自区間始端速度とし、自区間始端距離が含まれていないならば、所定の最小距離を自区間始端距離とし、自区間勾配が含まれていないならば、所定の線区最大勾配を自区間勾配とし、内方区間勾配が含まれていないならば、所定の線区最大勾配を内方区間勾配として受信確定することと、
受信した前記走行制御情報を用いて新たな区間へ進入したかを判定することと、
前記判定により新たな区間へ進入していないと判定された場合、前記受信確定情報内の内方区間情報で、前記記憶部に記憶されている次区間情報を更新することと、
前記判定により新たな区間へ進入したと判定された場合、前記記憶部に次区間情報として記憶されていた情報で在線区間情報を更新し、更に、前記受信確定情報内の内方区間情報で次区間情報を更新することと、
前記受信確定情報内の自区間始端速度と、前記記憶部に記憶されている在線区間情報内の在線区間始端速度とのうちの高い方を制御始端速度とすることと、
前記受信確定情報内の自区間始端距離と、前記記憶部に記憶されている在線区間情報内の在線区間始端距離とのうちの長い方を制御始端距離とすることと、
前記受信確定情報内の自区間始端距離及び自区間勾配の組み合わせと、前記記憶部に記憶されている在線区間情報内の在線区間始端距離及び在線区間勾配の組み合わせとのうちの、所定の合理性基準選択条件に従って選択される方の勾配を制御勾配とすることと、
前記制御始端距離に続く減速区間の減速度を前記制御勾配で補正することと、
走行位置を算出することと、
前記走行位置が在線区間の前記制御始端距離の範囲内の場合には、前記制御始端速度を照査速度として決定し、範囲外の場合には、前記制御始端速度から所定の減速度で減速したときの任意の地点の照査速度を求める所定の演算式に基づいて、前記走行位置に対応する照査速度を決定することと、
前記照査速度と走行速度とを比較して速度制御を行うことと、
を含む列車制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地上装置と車上装置とを具備する列車制御システム等に関する。
【背景技術】
【０００２】
列車制御システムの一種であるデジタルＡＴＣ（Automatic Train Control）では、列車の進入が許容される最終地点（停止限界）を終息点とする速度照査パターンを作成して使用するパターン制御方式が採用されている。速度照査パターンの作成には、先ず地上装置が、列車の在線位置や停止限界、その間の区間数といった情報をレールに送信する。そして、車上装置が、レールから受信した情報の他に、予め定められた線路勾配や曲率半径といった線路条件や、当該列車の諸元（ブレーキ性能や車両重量等）に基づいて速度照査パターンを作成する。
【０００３】
しかし、この方式では、車上装置において、予め線路条件を記憶した車上ＤＢ（DataBase）を備える必要があった。このため、線形の変更や相互直通運転といった走行線区の一部区間について線路条件の変更があった場合には、当該走行区間を走行する可能性の有る列車全ての車上装置の車上ＤＢを更新し、且つ、各列車それぞれについて当該列車の走行に支障がないかの検証を行う必要があった。この問題は、特に、多数の列車が存在する大都市圏などで顕著であった。
【０００４】
一方、車上に線路条件を記憶する必要のないパターン制御方式の技術も提案されている（例えば、特許文献１）。この方式では、地上装置が線路条件を記憶した地上ＤＢを備えており、各列車の在線位置をもとに、地上ＤＢに記憶している線路条件を参照して、速度制御テーブルを生成してレールに送信する。車上装置は、レールを介して受信した速度制御テーブルに従って速度制御パターンを作成する。速度制御テーブルは、当該テーブルが送信される軌道回路に進入する際の始端許容速度や、この始端許容速度での許容走行区間長、終端許容速度、減速するための許容減速区間長などを含んでいる。この方式によれば、線路条件が変更となった場合には、地上ＤＢのみを更新すれば済む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４５５１５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献１の方式であっても、車上装置は速度制御パターンを作成した上で、走行制御を行う点に変わりはなかった。また、特許文献１の方式では、速度制御テーブルをレールに送信する必要があるが、この情報量の低減が求められていた。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車上装置において線路条件を記憶する必要のない、新たな速度制御方式を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための第１の発明は、
各区間別に当該区間の走行制御情報を当該区間のレールに送信する地上装置と、前記レールから前記走行制御情報を受信する車上装置と、を具備する列車制御システムであって、
前記地上装置は、
（１）自区間の識別情報、自区間の始端における許容速度である自区間始端速度、自区間の始端から自区間始端速度での走行を許容する距離である自区間始端距離、自区間の終端における許容速度である自区間終端速度、及び、自区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である自区間勾配のうち、少なくとも、自区間の識別情報、及び、自区間終端速度を含む自区間情報と、（２）自区間に隣接する内方区間の識別情報、内方区間の始端における許容速度である内方区間始端速度、内方区間の始端から内方区間始端速度での走行を許容する距離である内方区間始端距離、及び、内方区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である内方区間勾配のうち、少なくとも、内方区間始端速度、及び、内方区間始端距離を含む内方区間情報と、を前記走行制御情報に含めて前記レールに送信し、
前記車上装置は、
（ａ）在線区間の始端における許容速度である在線区間始端速度、在線区間の始端から在線区間始端速度での走行を許容する距離である在線区間始端距離、及び、在線区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である在線区間勾配を少なくとも含む在線区間情報と、（ｂ）次区間の始端における許容速度である次区間始端速度、次区間の始端から次区間始端速度での走行を許容する距離である次区間始端距離、及び、次区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である次区間勾配を少なくとも含む次区間情報とを記憶する記憶部を備えており、
受信した前記走行制御情報を受信確定情報として受信確定することであって、当該走行制御情報に自区間始端速度が含まれていないならば、所定の最小速度を自区間始端速度とし、自区間始端距離が含まれていないならば、所定の最小距離を自区間始端距離とし、自区間勾配が含まれていないならば、所定の線区最大勾配を自区間勾配とし、内方区間勾配が含まれていないならば、所定の線区最大勾配を内方区間勾配として受信確定することと、
受信した前記走行制御情報を用いて新たな区間へ進入したかを判定することと、
前記判定により新たな区間へ進入していないと判定された場合、前記受信確定情報内の内方区間情報で、前記記憶部に記憶されている次区間情報を更新することと、
前記判定により新たな区間へ進入したと判定された場合、前記記憶部に次区間情報として記憶されていた情報で在線区間情報を更新し、更に、前記受信確定情報内の内方区間情報で次区間情報を更新することと、
前記受信確定情報内の自区間始端速度と、前記記憶部に記憶されている在線区間情報内の在線区間始端速度とのうちの高い方を制御始端速度とすることと、
前記受信確定情報内の自区間始端距離と、前記記憶部に記憶されている在線区間情報内の在線区間始端距離とのうちの長い方を制御始端距離とすることと、
前記受信確定情報内の自区間始端距離及び自区間勾配の組み合わせと、前記記憶部に記憶されている在線区間情報内の在線区間始端距離及び在線区間勾配の組み合わせとのうちの、所定の合理性基準選択条件に従って選択される方の勾配を制御勾配とすることと、
前記制御始端距離に続く減速区間の減速度を前記制御勾配で補正することと、
走行位置を算出することと、
前記走行位置が在線区間の前記制御始端距離の範囲内の場合には、前記制御始端速度を照査速度として決定し、範囲外の場合には、前記制御始端速度から所定の減速度で減速したときの任意の地点の照査速度を求める所定の演算式に基づいて、前記走行位置に対応する照査速度を決定することと、
前記照査速度と走行速度とを比較して速度制御を行うことと、
を実行する、
列車制御システムである。
【０００９】
また、第４の発明として、
各区間毎に当該区間の走行制御情報が送信されるレール上を走行し、当該レールから当該区間の走行制御情報を受信する列車の車上装置であって、
前記走行制御情報には、（１）自区間の識別情報、自区間の始端における許容速度である自区間始端速度、自区間の始端から自区間始端速度での走行を許容する距離である自区間始端距離、自区間の終端における許容速度である自区間終端速度、及び、自区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である自区間勾配のうち、少なくとも、自区間の識別情報、及び、自区間終端速度を含む自区間情報と、（２）自区間に隣接する内方区間の識別情報、内方区間の始端における許容速度である内方区間始端速度、内方区間の始端から内方区間始端速度での走行を許容する距離である内方区間始端距離、及び、内方区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である内方区間勾配のうち、少なくとも、内方区間始端速度、及び、内方区間始端距離を含む内方区間情報とが含まれており、
（ａ）在線区間の始端における許容速度である在線区間始端速度、在線区間の始端から在線区間始端速度での走行を許容する距離である在線区間始端距離、及び、在線区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である在線区間勾配を少なくとも含む在線区間情報と、（ｂ）次区間の始端における許容速度である次区間始端速度、次区間の始端から次区間始端速度での走行を許容する距離である次区間始端距離、及び、次区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である次区間勾配を少なくとも含む次区間情報とを記憶する記憶部を備え、
受信した前記走行制御情報を受信確定情報として受信確定することであって、当該走行制御情報に自区間始端速度が含まれていないならば、所定の最小速度を自区間始端速度とし、自区間始端距離が含まれていないならば、所定の最小距離を自区間始端距離とし、自区間勾配が含まれていないならば、所定の線区最大勾配を自区間勾配とし、内方区間勾配が含まれていないならば、所定の線区最大勾配を内方区間勾配として受信確定することと、
受信した前記走行制御情報を用いて新たな区間へ進入したかを判定することと、
前記判定により新たな区間へ進入していないと判定された場合、前記受信確定情報内の内方区間情報で、前記記憶部に記憶されている次区間情報を更新することと、
前記判定により新たな区間へ進入したと判定された場合、前記記憶部に次区間情報として記憶されていた情報で在線区間情報を更新し、更に、前記受信確定情報内の内方区間情報で次区間情報を更新することと、
前記受信確定情報内の自区間始端速度と、前記記憶部に記憶されている在線区間情報内の在線区間始端速度とのうちの高い方を制御始端速度とすることと、
前記受信確定情報内の自区間始端距離と、前記記憶部に記憶されている在線区間情報内の在線区間始端距離とのうちの長い方を制御始端距離とすることと、
前記受信確定情報内の自区間始端距離及び自区間勾配の組み合わせと、前記記憶部に記憶されている在線区間情報内の在線区間始端距離及び在線区間勾配の組み合わせとのうちの、所定の合理性基準選択条件に従って選択される方の勾配を制御勾配とすることと、
前記制御始端距離に続く減速区間の減速度を前記制御勾配で補正することと、
走行位置を算出することと、
前記走行位置が在線区間の前記制御始端距離の範囲内の場合には、前記制御始端速度を照査速度として決定し、範囲外の場合には、前記制御始端速度から所定の減速度で減速したときの任意の地点の照査速度を求める所定の演算式に基づいて、前記走行位置に対応する照査速度を決定することと、
前記照査速度と走行速度とを比較して速度制御を行うことと、
を実行する車上装置を構成しても良い。
【００１０】
また、第５の発明として、
第４の発明の車上装置が搭載された列車が走行するレールに送信する走行制御情報であって、（１）自区間の識別情報、自区間の始端における許容速度である自区間始端速度、自区間の始端から自区間始端速度での走行を許容する距離である自区間始端距離、自区間の終端における許容速度である自区間終端速度、及び、自区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である自区間勾配のうち、少なくとも、自区間の識別情報、及び、自区間終端速度を含む自区間情報と、（２）自区間に隣接する内方区間の識別情報、内方区間の始端における許容速度である内方区間始端速度、内方区間の始端から内方区間始端速度での走行を許容する距離である内方区間始端距離、及び、内方区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である内方区間勾配のうち、少なくとも、内方区間始端速度、及び、内方区間始端距離を含む内方区間情報とを含む走行制御情報を送信する地上装置を構成しても良い。
【００１１】
また、第６の発明として、
各区間毎に当該区間の走行制御情報が送信されるレール上を走行し、当該レールから当該区間の走行制御情報を受信する列車の車上装置による列車制御方法であって、
前記走行制御情報には、（１）自区間の識別情報、自区間の始端における許容速度である自区間始端速度、自区間の始端から自区間始端速度での走行を許容する距離である自区間始端距離、自区間の終端における許容速度である自区間終端速度、及び、自区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である自区間勾配のうち、少なくとも、自区間の識別情報、及び、自区間終端速度を含む自区間情報と、（２）自区間に隣接する内方区間の識別情報、内方区間の始端における許容速度である内方区間始端速度、内方区間の始端から内方区間始端速度での走行を許容する距離である内方区間始端距離、及び、内方区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である内方区間勾配のうち、少なくとも、内方区間始端速度、及び、内方区間始端距離を含む内方区間情報とが含まれており、
前記車上装置は、（ａ）在線区間の始端における許容速度である在線区間始端速度、在線区間の始端から在線区間始端速度での走行を許容する距離である在線区間始端距離、及び、在線区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である在線区間勾配を少なくとも含む在線区間情報と、（ｂ）次区間の始端における許容速度である次区間始端速度、次区間の始端から次区間始端速度での走行を許容する距離である次区間始端距離、及び、次区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である次区間勾配を少なくとも含む次区間情報とを記憶する記憶部を備え、
受信した前記走行制御情報を受信確定情報として受信確定することであって、当該走行制御情報に自区間始端速度が含まれていないならば、所定の最小速度を自区間始端速度とし、自区間始端距離が含まれていないならば、所定の最小距離を自区間始端距離とし、自区間勾配が含まれていないならば、所定の線区最大勾配を自区間勾配とし、内方区間勾配が含まれていないならば、所定の線区最大勾配を内方区間勾配として受信確定することと、
受信した前記走行制御情報を用いて新たな区間へ進入したかを判定することと、
前記判定により新たな区間へ進入していないと判定された場合、前記受信確定情報内の内方区間情報で、前記記憶部に記憶されている次区間情報を更新することと、
前記判定により新たな区間へ進入したと判定された場合、前記記憶部に次区間情報として記憶されていた情報で在線区間情報を更新し、更に、前記受信確定情報内の内方区間情報で次区間情報を更新することと、
前記受信確定情報内の自区間始端速度と、前記記憶部に記憶されている在線区間情報内の在線区間始端速度とのうちの高い方を制御始端速度とすることと、
前記受信確定情報内の自区間始端距離と、前記記憶部に記憶されている在線区間情報内の在線区間始端距離とのうちの長い方を制御始端距離とすることと、
前記受信確定情報内の自区間始端距離及び自区間勾配の組み合わせと、前記記憶部に記憶されている在線区間情報内の在線区間始端距離及び在線区間勾配の組み合わせとのうちの、所定の合理性基準選択条件に従って選択される方の勾配を制御勾配とすることと、
前記制御始端距離に続く減速区間の減速度を前記制御勾配で補正することと、
走行位置を算出することと、
前記走行位置が在線区間の前記制御始端距離の範囲内の場合には、前記制御始端速度を照査速度として決定し、範囲外の場合には、前記制御始端速度から所定の減速度で減速したときの任意の地点の照査速度を求める所定の演算式に基づいて、前記走行位置に対応する照査速度を決定することと、
前記照査速度と走行速度とを比較して速度制御を行うことと、
を含む列車制御方法を構成しても良い。
【００１２】
この第１の発明等によれば、車上装置では、線路条件を予め記憶した車上ＤＢを必要とせず、自列車の走行位置における照査速度を決定することができる新たな列車制御の方式が実現される。また、走行制御情報には、自区間始端速度、自区間始端距離、及び、自区間勾配については含めても含めなくとも良いため、含めないことで走行制御情報の情報量の削減を図ることができる。列車が高速且つ高頻度で運転する高密度運転区間では、区間（軌道回路）が短いため、走行制御情報の情報量を削減することで、１つの走行制御情報の受信に要する時間を短縮するといった要望があるが、これに応えることができる。
【００１３】
すなわち、在線区間を走行中は、走行制御情報を受信すると、少なくとも、内方区間始端速度、及び、内方区間始端距離を含む内方区間情報を、次区間情報として記憶更新し、新たな区間に進入したときに、記憶している次区間情報を在線区間情報として記憶更新する。そして、受信した走行制御情報に、自区間始端速度、自区間始端距離、及び、自区間勾配の何れかが含まれていない場合には、それぞれ、記憶している在線区間情報の自区間始端速度、自区間始端距離、及び、自区間勾配を用いて照査速度を決定することができる。
【００１４】
在線区間情報として記憶している在線区間始端速度、在線区間始端距離、及び、在線区間勾配は、直前の区間において受信した走行制御情報に含まれていた自区間始端速度、自区間始端距離、及び、自区間勾配である。このため、走行制御情報に自区間始端速度や自区間始端距離、自区間勾配を含める場合には、車上装置においては、常に、最新の自区間始端速度や自区間始端距離、自区間勾配を取得でき、最新の列車在線状況等に応じた照査速度を決定できるといった利点がある。例えば、先行列車の位置等によって自区間始端距離が変更となった場合にも、最新の自区間始端距離に応じた照査速度を決定できる。
【００１５】
第２の発明として、第１の発明の列車制御システムであって、
前記内方区間始端速度は、直前区間の自区間終端速度を内方区間の始端速度として代用可能であることを示す代用可能フラグ、或いは、ブレーキ制御を行い内方区間内で停止することを示す停止フラグ、の何れかのフラグ情報が用いられ、
前記次区間情報を更新することは、前記受信確定情報内の内方区間始端速度が前記代用可能フラグの情報であれば、前記記憶部に記憶されている次区間情報の次区間始端速度を、前記受信確定情報内の自区間終端速度で更新し、前記停止フラグの情報であれば、前記記憶部に記憶されている次区間情報内の次区間始端速度を、ブレーキ制御を行って次区間内で停止することを示す情報で更新する、
列車制御システムを構成しても良い。
【００１６】
この第２の発明によれば、通常、内方区間始端速度は直前区間の自区間終端速度と同一であることが多いため、走行制御情報に含める内方区間始端速度を、速度そのものではなく、直前区間の終端速度を用いることを示す代用可能フラグ、或いは、内方区間内で停止することを示す停止フラグの何れかのフラグ情報とすることで、走行制御情報の情報量を削減することができる。
【００１７】
第３の発明として、第１又は第２の発明の列車制御システムであって、
前記列車制御システムは、第１路線と第２路線とを列車が走行する直通運転用のシステムであり、
前記地上装置には、前記第１路線用の地上装置と、前記第２路線用の地上装置とがあり、
前記第１路線用の地上装置と前記第２路線用の地上装置とは、前記走行制御情報に含まれる情報項目が異なり、
前記車上装置は、前記第１路線用の地上装置から送信される走行制御情報と、前記第２路線用の地上装置から送信される走行制御情報との両方に対応可能である、
列車制御システムを構成しても良い。
【００１８】
この第３の発明によれば、例えば鉄道事業者が異なるために、レールに送信される走行制御情報の自区間情報に含まれる情報項目が異なる第１路線及び第２路線を相互に直通運転される列車において、路線別に複数の車上装置を搭載する必要がなく、１台の車上装置で異なる走行制御情報に対応可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】列車制御システムの構成図。
【図２】走行制御情報の構成例。
【図３】走行制御情報の構成例。
【図４】走行制御情報の構成例。
【図５】走行制御情報の構成例。
【図６】車上装置において記憶される情報の説明図。
【図７】車上装置における情報の記憶更新の説明図。
【図８】車上装置における情報の記憶更新の説明図。
【図９】車上装置における情報の記憶更新の説明図。
【図１０】車上装置における情報の記憶更新の説明図。
【図１１】照査速度の決定に必要なパラメータの説明図。
【図１２】照査速度の決定の説明図。
【図１３】照査速度の決定の説明図。
【図１４】車上装置の機能構成図。
【図１５】区間境界通過判定の説明図。
【図１６】区間走行距離算出の説明図。
【図１７】車上制御処理のフローチャート。
【図１８】走行制御情報の他の構成例。
【図１９】図１８の走行制御情報を受信する際の車上制御処理のフローチャート。
【図２０】列車制御システムを適用可能な相互直通運転システムの一例。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［システム構成］
図１は、本実施形態における列車制御システム１の概略構成図である。列車制御システム１は、デジタルＡＴＣシステムであり、地上装置１０と、レールＲを走行する列車２０に搭載される車上装置３０と、を備えて構成される。レールＲには、列車２０の進行方向に沿って区切った列車制御の単位となる区間が定められている。この区間は、レールＲに沿って設置された軌道回路を単位として定められる。
【００２１】
地上装置１０は、複数の送信器１２と、地上制御装置１４とを有している。送信器１２は、各区間の進出側の境界又は境界直前に設置され、地上制御装置１４によって生成された走行制御情報４０を含むＡＴＣ信号を、接続された区間のレールＲに送信する。地上制御装置１４は、軌道回路単位（すなわち、区間単位）で検知した各列車２０の位置の情報（在線情報）や、不図示の連動装置から得られる進路情報等をもとに、軌道上の各列車２０に対する走行制御情報４０を生成し送信器１２を介して対応する列車２０の在線区間のレールＲに繰り返し送信させる。
【００２２】
車上装置３０は、レールＲから受信した走行制御情報４０に基づく自列車の速度制御を行う。具体的には、受信した走行制御情報４０に基づいて照査速度を決定し、この照査速度と自列車の走行速度とを連続して照査し、走行速度が照査速度以下となるようにブレーキを制御する。
【００２３】
［列車制御方法］
（Ａ）走行制御情報４０
本実施形態は、走行制御情報４０として、図２〜図５に示すような４種類の走行制御情報４０Ａ〜４０Ｄの何れか１種類がレールＲに送信され、車上装置３０は、これらの４種類の走行制御情報４０Ａ〜４０Ｄの何れにも対応可能であることを特徴としている。
【００２４】
走行制御情報４０は、当該情報が送信される自区間に関する情報である自区間情報４２と、隣接する内方区間に関する情報である内方区間情報４４と、を含む。走行制御情報４０は、自区間情報４２が、情報項目である自区間ＩＤ（ＩＤ０）、自区間始端速度Ｖｓ０、自区間始端距離Ｌｓ０、自区間勾配Ｇｒ０、及び、自区間終端速度Ｖｅ０のうち、少なくとも、自区間ＩＤ（ＩＤ０）、及び、自区間終端速度Ｖｅ０を含み、内方区間情報４４が、情報項目である内方区間ＩＤ（ＩＤ１）、内方区間始端速度Ｖｓ１、内方区間始端距離Ｌｓ１、及び、内方区間勾配Ｇｒ１のうち、少なくとも、内方区間始端速度Ｖｓ１、及び、内方区間始端距離Ｌｓ１を含むように構成される。始端速度Ｖｓ（自区間始端速度Ｖｓ０及び内方区間始端速度Ｖｓ１）は、該当する区間の進入側端部における許容速度である。終端速度Ｖｅ（自区間終端速度Ｖｅ０）は、該当する区間の進出側端部における許容速度である。始端速度Ｖｓ、及び、終端速度Ｖｅは、先行列車の位置（在線区間）に応じて定められる。始端距離Ｌｓ（自区間始端距離Ｌｓ０及び内方区間始端距離Ｌｓ１）は、該当する区間の進入側端部から始端速度Ｖｓでの走行を許容する継続距離である。勾配Ｇｒ（自区間勾配Ｇｒ０及び内方区間勾配Ｇｒ１）は、該当する区間における始端距離Ｌｓ（自区間始端距離Ｌｓ０及び内方区間始端距離Ｌｓ１）に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である。
【００２５】
走行制御情報４０Ａ〜４０Ｄは、それぞれに含まれる情報項目が異なる。すなわち、図２に示すように、走行制御情報４０Ａは、自区間情報４２に、自区間ＩＤ（ＩＤ０）と、自区間始端速度Ｖｓ０と、自区間始端距離Ｌｓ０と、自区間勾配Ｇｒ０と、自区間終端速度Ｖｅ０と、を含み、内方区間情報４４に、内方区間ＩＤ（ＩＤ１）と、内方区間始端速度Ｖｓ１と、内方区間始端距離Ｌｓ１と、内方区間勾配Ｇｒ１と、を含む。また、図３に示すように、走行制御情報４０Ｂは、自区間情報４２に、自区間ＩＤ（ＩＤ０）と、自区間終端速度Ｖｅ０と、を含み、内方区間情報４４に、内方区間ＩＤ（ＩＤ１）と、内方区間始端速度Ｖｓ１と、内方区間始端距離Ｌｓ１と、を含む。また、図４に示すように、走行制御情報４０Ｃは、自区間情報４２に、自区間ＩＤ（ＩＤ０）と、自区間終端速度Ｖｅ０と、を含み、内方区間情報４４に、内方区間ＩＤ（ＩＤ１）と、内方区間始端速度Ｖｓ１と、内方区間始端距離Ｌｓ１と、内方区間勾配Ｇｒ１と、を含む。また、図５に示すように、走行制御情報４０Ｄは、自区間情報４２に、自区間ＩＤ（ＩＤ０）と、自区間始端距離Ｌｓ０と、自区間勾配Ｇｒ０と、自区間終端速度Ｖｅ０と、を含み、内方区間情報４４に、内方区間ＩＤ（ＩＤ１）と、内方区間始端速度Ｖｓ１と、内方区間始端距離Ｌｓ１と、内方区間勾配Ｇｒ１と、を含む。走行制御情報４０Ａは、全ての情報項目を含み、走行制御情報４０Ｂ〜４０Ｄは、幾つかの情報項目を除いた構成となっている。
【００２６】
（Ｂ）記憶更新
車上装置３０は、受信した走行制御情報４０に基づいて自列車の速度制御を行うが、このとき、走行制御情報４０に基づく記憶更新を行った上で、この記憶内容を用いて自列車の速度制御を行う。
【００２７】
図６は、車上装置３０における記憶部２００の記憶内容を示す図である。図６に示すように、車上装置３０の記憶部２００には、自列車の在線区間に関する情報である在線区間情報２２０と、次区間に関する情報である次区間情報２３０と、受信・確定した走行制御情報４０である受信確定データ２４０と、が記憶される。
【００２８】
在線区間情報２２０は、在線区間ＩＤ（ＩＤ０ｍ）と、在線区間始端速度Ｖｓ０ｍと、在線区間始端距離Ｌｓ０ｍと、在線区間勾配Ｇｒ０ｍと、を含む。次区間情報２３０は、次区間ＩＤ（ＩＤ１ｍ）と、次区間始端速度Ｖｓ１ｍと、次区間始端距離Ｌｓ１ｍと、次区間勾配Ｇｒ１ｍと、を含む。受信確定データ２４０は、走行制御情報４０の全ての情報項目で構成されるデータであり、自区間情報２４２として自区間ＩＤ（ＩＤ０）、自区間始端速度Ｖｓ０、自区間始端距離Ｌｓ０、自区間勾配Ｇｒ０、及び、自区間終端速度Ｖｅ０を含み、内方区間情報２４４として内方区間ＩＤ（ＩＤ１）、内方区間始端速度Ｖｓ１、内方区間始端距離Ｌｓ１、及び、内方区間勾配Ｇｒ１を含む。また、この受信確定データ２４０の各情報項目は、所定の初期値で初期設定されている、すなわち、区間ＩＤ（ＩＤ０，ＩＤ１）は最小値である「０」に、始端速度Ｖｓ０，Ｖｓ１は最小速度（例えば、０）に、始端距離Ｌｓ０，Ｌｓ１は最小距離（例えば、０）に、勾配Ｇｒ０，Ｇｒ１は所定の勾配（例えば、最急上り勾配（例えば、４０‰））に、それぞれ初期設定されている。
【００２９】
車上装置３０では、（Ｂ１）走行制御情報４０を受信したとき、（Ｂ２）区間境界を通過したときにメモリの記憶更新を行う。
【００３０】
（Ｂ１）走行制御情報４０の受信による記憶更新
図７〜図１０は、受信した走行制御情報４０に基づく記憶更新を説明する図である。車上装置３０では、走行制御情報４０を受信すると、図７〜図１０に示すように、受信した走行制御情報４０によって受信確定データ２４０を更新した後、受信確定データ２４０によって次区間情報２３０を更新する。
【００３１】
具体的には、走行制御情報４０Ａを受信した場合には、図７に示すように、走行制御情報４０Ａに含まれる自区間ＩＤ（ＩＤ０）、自区間始端速度Ｖｓ０、自区間始端距離Ｌｓ０、自区間勾配Ｇｒ０、自区間終端速度Ｖｅ０、内方区間ＩＤ（ＩＤ１）、内方区間始端速度Ｖｓ１、内方区間始端距離Ｌｓ１、及び、内方区間勾配Ｇｒ１それぞれによって、受信確定データ２４０の自区間ＩＤ（ＩＤ０）、自区間始端速度Ｖｓ０、自区間始端距離Ｌｓ０、自区間勾配Ｇｒ０、自区間終端速度Ｖｅ０、内方区間ＩＤ（ＩＤ１）、内方区間始端速度Ｖｓ１、内方区間始端距離Ｌｓ１、及び、内方区間勾配Ｇｒ１を更新する。次いで、受信確定データ２４０の内方区間ＩＤ（ＩＤ１）、内方区間始端速度Ｖｓ１、内方区間始端距離Ｌｓ１、及び、内方区間勾配Ｇｒ１それぞれによって、次区間情報２３０の次区間ＩＤ（ＩＤ１ｍ）、次区間始端速度Ｖｓ１ｍ、次区間始端距離Ｌｓ１ｍ、及び、次区間勾配Ｇｒ１ｍを更新する。
【００３２】
また、走行制御情報４０Ｂを受信した場合には、図８に示すように、走行制御情報４０Ｂに含まれる自区間ＩＤ（ＩＤ０）、自区間終端速度Ｖｅ０、内方区間ＩＤ（ＩＤ１）、内方区間始端速度Ｖｓ１、及び、内方区間始端距離Ｌｓ１それぞれによって、受信確定データ２４０の自区間ＩＤ（ＩＤ０）、自区間終端速度Ｖｅ０、内方区間ＩＤ（ＩＤ１）、内方区間始端速度Ｖｓ１、及び、内方区間始端距離Ｌｓ１を更新する。このとき、受信確定データ２４０の自区間始端速度Ｖｓ０、自区間始端距離Ｌｓ０、自区間勾配Ｇｒ０、及び、内方区間勾配Ｇｒ１は、初期値のままである。次いで、同様に、受信確定データ２４０の内方区間ＩＤ（ＩＤ１）、内方区間始端速度Ｖｓ１、内方区間始端距離Ｌｓ１、及び、内方区間勾配Ｇｒ１それぞれによって、次区間情報２３０の次区間ＩＤ（ＩＤ１ｍ）、次区間始端速度Ｖｓ１ｍ、次区間始端距離Ｌｓ１ｍ、及び、次区間勾配Ｇｒ１ｍを更新する。このとき、走行制御情報４０Ｂには内方区間勾配Ｇｒ１が含まれていないが、受信確定データ２４０の内方区間勾配Ｇｒ１に設定された初期値によって、対応する次区間情報２３０の次区間勾配Ｇｒ１ｍが更新される。
【００３３】
また、走行制御情報４０Ｃを受信した場合には、図９に示すように、走行制御情報４０Ｃに含まれる自区間ＩＤ（ＩＤ０）、自区間終端速度Ｖｅ０、内方区間ＩＤ（ＩＤ１）、内方区間始端速度Ｖｓ１、内方区間始端距離Ｌｓ１、及び、内方区間勾配Ｇｒ１それぞれによって、受信確定データ２４０の自区間ＩＤ（ＩＤ０）、自区間終端速度Ｖｅ０、内方区間ＩＤ（ＩＤ１）、内方区間始端速度Ｖｓ１、内方区間始端距離Ｌｓ１、及び、内方区間勾配Ｇｒ１を更新する。このとき、受信確定データ２４０の自区間始端速度Ｖｓ０、自区間始端距離Ｌｓ０、及び、自区間勾配Ｇｒ０は、初期値のままである。次いで、同様に、受信確定データ２４０の内方区間ＩＤ（ＩＤ１）、内方区間始端速度Ｖｓ１、内方区間始端距離Ｌｓ１、及び、内方区間勾配Ｇｒ１それぞれによって、次区間情報２３０の次区間ＩＤ（ＩＤ１ｍ）、次区間始端速度Ｖｓ１ｍ、次区間始端距離Ｌｓ１ｍ、及び、次区間勾配Ｇｒ１ｍを更新する。
【００３４】
また、走行制御情報４０Ｄを受信した場合には、図１０に示すように、走行制御情報４０Ｄに含まれる自区間ＩＤ（ＩＤ０）、自区間始端距離Ｌｓ０、自区間勾配Ｇｒ０、自区間終端速度Ｖｅ０、内方区間ＩＤ（ＩＤ１）、内方区間始端速度Ｖｓ１、内方区間始端距離Ｌｓ１、及び、内方区間勾配Ｇｒ１それぞれによって、受信確定データ２４０の自区間ＩＤ（ＩＤ０）、自区間始端距離Ｌｓ０、自区間勾配Ｇｒ０、自区間終端速度Ｖｅ０、内方区間ＩＤ（ＩＤ１）、内方区間始端速度Ｖｓ１、内方区間始端距離Ｌｓ１、及び、内方区間勾配Ｇｒ１を更新する。このとき、受信確定データ２４０の自区間始端速度Ｖｓ０は、初期値のままである。次いで、同様に、受信確定データ２４０の内方区間ＩＤ（ＩＤ１）、内方区間始端速度Ｖｓ１、内方区間始端距離Ｌｓ１、及び、内方区間勾配Ｇｒ１それぞれによって、次区間情報２３０の次区間ＩＤ（ＩＤ１ｍ）、次区間始端速度Ｖｓ１ｍ、次区間始端距離Ｌｓ１ｍ、及び、次区間勾配Ｇｒ１ｍを更新する。
【００３５】
（Ｂ２）区間境界の通過による記憶更新
車上装置３０では、自列車が在線区間と次区間との境界を通過すると、図７〜図１０に示すように、次区間情報２３０によって在線区間情報２２０を更新する。すなわち、次区間情報２３０の次区間ＩＤ（ＩＤ１ｍ）、次区間始端速度Ｖｓ１ｍ、次区間始端距離Ｌｓ１ｍ、及び、次区間勾配Ｇｒ１ｍそれぞれによって、在線区間情報２２０の在線区間ＩＤ（ＩＤ０ｍ）、在線区間始端速度Ｖｓ０ｍ、在線区間始端距離Ｌｓ０ｍ、及び、在線区間勾配Ｇｒ０ｍを更新する。ここで、在線区間と次区間との境界の通過、すなわち新たな区間への進入の判定は、受信した走行制御情報４０をもとに行うことができる。すなわち、受信した走行制御情報４０に含まれる自区間ＩＤ（ＩＤ０）が、変化したことによって判定する。
【００３６】
（Ｃ）速度照査
車上装置３０は、受信した走行制御情報４０をもとに、自列車の現在の走行位置Ｌｘに対応する照査速度Ｖｘを、いわばピンポイントで算出・決定する。そして、この照査速度Ｖｘと、現在の走行速度Ｖとを比較して、自列車の速度制御を行う。
【００３７】
先ず、図１１に示すように、照査速度Ｖｘの算出に用いる在線区間の制御始端速度Ｖｓ、制御始端距離Ｌｓ、制御勾配Ｇｒ、及び、制御終端速度Ｖｅを決定する。詳細には後述するが、これらの制御始端速度Ｖｓ、制御始端距離Ｌｓ、制御勾配Ｇｒ、及び、制御終端速度Ｖｅは、結果的に、受信した走行制御情報４０に含まれる自区間始端速度Ｖｓ０、自区間始端距離Ｌｓ０、自区間勾配Ｇｒ０、及び、自区間終端速度Ｖｅ０として決定する。
【００３８】
制御始端速度Ｖｓの決定方法について説明する。制御始端速度Ｖｓは、受信確定データ２４０の自区間始端速度Ｖｓ０と、在線区間情報２２０の在線区間始端速度Ｖｓ０ｍとを比較し、大きい（速い）方を制御始端速度Ｖｓとして決定する。
【００３９】
在線区間情報２２０の在線区間始端速度Ｖｓ０ｍには、図７〜図１０に示したように、在線区間の直前の区間を走行中に受信した走行制御情報に含まれる内方区間始端速度Ｖｓ１が設定されている。一方、受信確定データ２４０の自区間始端速度Ｖｓ０には、受信した走行制御情報４０に自区間始端速度Ｖｓ０が含まれていない場合、最小速度である「０」が設定されており、受信した走行制御情報４０に自区間始端速度Ｖｓ０が含まれている場合（走行制御情報４０Ａの場合）には、この受信した最新の自区間始端速度Ｖｓ０が設定されている。
【００４０】
自区間始端速度Ｖｓ０が「０」であれば在線区間始端速度Ｖｓ０ｍが制御始端速度Ｖｓとなり、自区間始端速度Ｖｓ０が「０」でなく、受信した走行制御情報４０に含まれる最新の値であれば、その最新の値と在線区間始端速度Ｖｓ０ｍとのうちの大きいほうが制御始端速度Ｖｓとなる。但し、後者の場合、在線区間始端速度Ｖｓ０ｍは、直前の区間を走行中に受信した値であるため、通常、受信した走行制御情報４０に含まれる自区間始端速度Ｖｓ０と同じか小さい値である。すなわち、後者の場合は、結果的に、走行制御情報４０に含まれる自区間始端速度Ｖｓ０が、制御速度Ｖｓと決定されることになる。
【００４１】
また、制御始端距離Ｌｓについても同様に、受信確定データ２４０の自区間始端距離Ｌｓ０と、在線区間情報２２０の在線区間始端距離Ｌｓ０ｍとを比較し、大きい（長い）ほうを制御始端距離Ｌｓとする。
【００４２】
また、制御勾配Ｇｒについては、受信確定データ２４０の自区間始端距離Ｌｓ０及び自区間勾配Ｇｒ０の組み合わせと、在線区間情報２２０の在線区間始端距離Ｌｓ０ｍ及び在線区間勾配Ｇｒ０ｍの組み合わせとを比較し、合理性の高い方を制御勾配Ｇｒとする。「合理性が高い方」とは、始端距離Ｌｓの変化に基づき、より合理的且つ安全な選択条件に従って選択した方という意味であり、「所定の合理性基準選択条件に従って選択される方」という意味である。
【００４３】
「合理性が高い方」すなわち「所定の合理性基準選択条件に従って選択される方」について、具体例を挙げてより具体的に説明する。例えば、走行制御情報４０中の勾配Ｇｒ（自区間勾配Ｇｒ０、内方区間勾配Ｇｒ１）は、該当する区間の始端距離Ｌｓ（自区間始端距離Ｌｓ０、内方区間始端距離Ｌｓ１）に続く減速区間の線路勾配であることから、始端距離Ｌｓに付随するものである。また、後述のように、照査速度Ｖｘを決定する際の減速度βを制御勾配Ｇｒによって補正するため、制御勾配Ｇｒの変化によって補正された減速度βが異なる。すなわち、制御勾配Ｇｒが小さい方へ変化すると減速度βが小さくなり、逆に、制御勾配Ｇｒが大きい方へ変化すると減速度βが大きくなる。従って、始端距離が変化しない場合、すなわち、受信確定データ２４０中の始端距離Ｌｓ０と、在線区間情報２２０中の在線区間始端距離Ｌｓ０ｍとが一致する場合には、受信確定データ２４０中の自区間勾配Ｇｒ０と、在線区間情報２２０中の在線区間勾配Ｇｒ０ｍとのうち、大きい方を制御勾配Ｇｒとして決定する。始端距離が変化した場合、すなわち、自区間始端距離Ｌｓ０と在線区間始端距離Ｌｓ０ｍとが一致しない場合には、自区間勾配Ｇｒ０を支配する自区間始端距離Ｌｓ０と在線区間勾配Ｇｒ０ｍを支配する在線区間始端距離Ｌｓ０ｍとのうち、制御始端距離Ｌｓとして選択した距離情報に付随した勾配を制御勾配Ｇｒとして決定する。このとき、走行制御情報４０Ｂには内方区間勾配Ｇｒ１が含まれていないため、走行制御情報４０Ｂを受信した場合には、受信確定データ２４０の自区間勾配Ｇｒ０に初期値として設定された値で更新された在線区間情報２２０の在線区間勾配Ｇｒ０ｍが制御勾配Ｇｒとして決定される。
【００４４】
制御終端速度Ｖｅについては、走行制御情報４０Ａ〜４０Ｄの何れにも自区間終端速度Ｖｅ０が含まれているため、この自区間終端速度Ｖｅ０を、制御終端速度Ｖｅとする。
【００４５】
そして、このように決定した制御始端速度Ｖｓ、制御始端距離Ｌｓ、制御勾配Ｇｒ、及び、制御終端速度Ｖｅ、を用いて、走行位置Ｌｘにおける照査速度Ｖｘを決定する。走行位置Ｌｘは、在線区間の進入側端部からの距離（区間走行距離）である。
【００４６】
図１２，図１３は、照査速度Ｖｘの決定を説明する図である。図１２に示すように、制御始端速度Ｖｓが制御終端速度Ｖｅ以下である場合には、在線区間内の何れの走行位置Ｌｘにおいても、制御始端速度Ｖｓを照査速度Ｖｘとする。
【００４７】
また、図１３に示すように、制御始端速度Ｖｓが制御終端速度Ｖｅを超える場合には、列車の走行位置Ｌｘが制御始端距離Ｌｓの範囲内であるか外であるかに応じて、照査速度Ｖｘを決定する。すなわち、列車の走行位置Ｌｘが制御始端距離Ｌｓの範囲内ならば、制御始端速度Ｖｓを照査速度Ｖｘとする。一方、走行位置Ｌｘが制御始端距離Ｌｓの範囲外ならば、次式（１）に従って、在線位置Ｌｘにおける照査速度Ｖｘを算出する。
【数１】
2017094953.tif 000003
この式（１）は、制御始端速度Ｖｓから減速度βで減速した場合の任意の位置Ｌｘにおける照査速度Ｖｘを求める演算式である。制御始端距離Ｌｓの位置が、在線区間における減速（ブレーキ）の開始位置となる、減速度βは、式（２）に示すように、制御勾配Ｇｒによって補正した値である。
【数２】
2017094953.tif 000004
また、式（１）において、「Ｔ０」は、空走時間であり、２〜３秒程度の定数である。このとき、式（１）で算出した照査速度Ｖｘが制御終端速度Ｖｅ未満ならば、この制御終端速度Ｖｅを照査速度Ｖｘとする。
【００４８】
［機能構成］
図１４は、車上装置３０の機能構成図である。車上装置３０は、処理部１００と、記憶部２００との他、不図示の操作入力部、表示部、通信部を備えて構成されるコンピュータ装置である。
【００４９】
処理部１００は、例えばＣＰＵ等の演算装置で実現され、記憶部２００に記憶されたプログラムやデータ等に基づいて車上装置３０の全体制御を行う。また、処理部１００は、位置速度算出部１０２と、定常受信判定部１０４と、区間境界通過判定部１０６と、区間走行距離算出部１０８と、区間情報更新部１１０と、照査速度決定部１１２と、速度照査部１１４と、を有し、車上制御プログラム２０２に従った車上制御処理（図１７参照）を行う。
【００５０】
位置速度算出部１０２は、車軸に取り付けられた速度発電機による回転数の計測値をもとに、自列車の現在の走行位置（走行距離）、及び、走行速度Ｖを算出する。算出した走行位置、及び、走行速度Ｖは、位置速度データ２０４として記憶される。
【００５１】
定常受信判定部１０４は、定常受信条件を満たすかを判定することで、レールＲから受信した走行制御情報４０が正常に受信されたか否か（安全且つ合理的に受信されたか否か）を判定する。各区間に対して走行制御情報４０が繰り返し伝送されるため、車上装置３０では、レールＲに伝送されている走行制御情報４０を次々と受信することになる。定常受信条件は、直近に受信した複数の走行制御情報４０をもとに判断する条件とし、例えば、区間ＩＤが同一である２つの走行制御情報４０を連続して受信したこと、或いは、連続する３つの走行制御情報４０のうち、区間ＩＤ或いは電文内容全体が一致する２つ以上の走行制御情報４０を含むこと、などと定めることができる。この定常受信条件を満たした受信状態のことを定常受信状態という。
【００５２】
区間境界通過判定部１０６は、受信している走行制御情報４０をもとに、在線区間と次区間との境界の通過を判定する。すなわち、無信号時間が所定の閾値時間に達した後に、定常受信判定部１０４によって正常受信したと判定された走行制御情報４０の自区間ＩＤ（ＩＤ０）が、前回正常受信したと判定された走行制御情報４０の自区間ＩＤと異なる場合に、区間境界を通過したと判定する。無信号時間は、レールＲから走行制御情報が受信されていない無信号状態の継続時間であり、無信号タイマによって計測できる。無信号タイマは、常時、経過時間を積算しているタイマであり、定常受信判定部１０４により定常受信条件を満たすと判定される毎にリセットされる。無信号タイマは、所定のクロック信号に基づいてカウントアップするカウンタ回路で構成することができる。
【００５３】
図１５は、区間境界の通過の判定を詳細に説明する図である。図１５では、横方向を列車先端位置として、上から順に、レールＲに伝送されるＡＴＣ信号、車上装置３０における受信電文、無信号距離カウンタのカウンタ値（無信号距離）、を示している。ＡＴＣ信号は、図１５において、当該位置での信号強度（受信信号強度）を縦方向の幅で示している。当該区間の進出端からＡＴＣ信号が伝送されるため、進出端に近づくにつれて縦方向の幅が大きく（太く）なるように図示している。受信電文は、車上装置３０で受信された１つの走行制御情報４０を１つの矩形ブロックとして示しており、付記された数字は、車上装置３０が受信・解読した当該走行制御情報４０に含まれる区間ＩＤを示している。また、各矩形ブロックの図中右端の位置（タイミング）を、走行制御情報が解読されたタイミングとして示している。クロスハッチングが施された矩形ブロックは、受信できなかった或いは解読できなかった走行制御情報４０を示す。
【００５４】
図１５に示す例では、区間１Ｔには、区間ＩＤ＝１、の走行制御情報４０が伝送され、次の区間２Ｔには、区間ＩＤ＝２、の走行制御情報４０が伝送されている。図１５（ａ）は、走行制御情報４０を正常に受信・解読できた場合を示し、図１５（ｂ）は、区間境界の通過直後に受信した走行制御情報４０にデータ化け（詳細には、区間ＩＤのデータ化け）が生じた例を示している。
【００５５】
列車２０が区間境界を通過する際には、車上装置３０において一時的に走行制御情報４０が受信されない無信号の状態（以下、「瞬時無信号」という）が発生する。この瞬時無信号の前後では、受信する走行制御情報４０に含まれる区間ＩＤが異なる。このため、定常受信条件を満たしたときの走行制御情報４０に含まれる区間ＩＤが、直前に定常受信条件を満たしたときの走行制御情報４０に含まれる区間ＩＤと異なる場合に、区間境界を通過したと判定する。そして、その直前に定常受信条件を満たしたタイミングの位置を、通過した区間境界の位置とみなす。
【００５６】
図１５（ａ）に示すように、正常時には、区間１Ｔを走行中は、区間ＩＤ＝１、の走行制御情報４０を連続的に受信しており、定常受信条件を満たす毎、すなわち１つの走行制御情報４０を受信・解読する毎に、無信号距離カウンタがリセットされる。次いで、区間１Ｔ，２Ｔの境界の通過の際には、一時的に無信号状態となり、無信号距離カウンタのカウンタ値が増加する。その後、区間ＩＤ＝２、の走行制御情報４０の受信が開始され、定常受信条件を満たした以降は、定常受信条件を満たす毎に無信号距離カウンタがリセットされる。この場合、区間ＩＤが異なる走行制御情報４０について定常受信条件を満たすと判定した位置ｔ２のタイミングにおいて、区間１Ｔ，２Ｔの境界を通過したと判定する。そして、この位置ｔ２のタイミングの直前に定常受信条件を満たすと判定したタイミングの位置ｔ１を、区間１Ｔ，２Ｔの境界とみなす。
【００５７】
図１５（ｂ）に示す例では、区間１Ｔ，２Ｔの境界の通過直後に受信した走行制御情報４０の区間ＩＤにデータ化けが生じ、手前の区間１Ｔの走行制御情報４０の区間ＩＤと一致している。この場合、区間１Ｔ，２Ｔの境界を通過後、３回目に走行制御情報４０を受信したタイミングｔ４において、区間１Ｔ，２Ｔの境界を通過したと判定する。そして、この位置ｔ４のタイミングの直前に定常受信条件を満たすと判定したタイミングの位置ｔ３を、区間１Ｔ，２Ｔの境界とみなす。
【００５８】
また、無信号距離カウンタは、受信した走行制御情報４０が定常受信条件を満たす毎にリセットされる。つまり、無信号距離カウンタによって算出される無信号距離は、受信した走行制御情報４０が定常受信条件を満たしたときを起点とした積算距離であり、実際の無信号区間の長さとなっている。区間境界を通過したか否かを判定できるタイミングは、直前の区間に伝送されている走行制御情報４０の区間ＩＤとは異なる区間ＩＤの走行制御情報４０が定常受信条件を満たしたタイミングであるため、実際に区間境界を通過したタイミングより遅れる。特に、図１５（ｂ）に示したように、データ化けが生じた場合や、踏み込み送信式の無絶縁軌道回路における短絡検知の遅れが大きい場合等には、この判定タイミングが更に遅れる。このため、区間境界の通過時に無信号状態が発生することを利用して、無信号時間が所定の閾値に達した時点で、区間境界の通過と判定することもできる。
【００５９】
区間走行距離算出部１０８は、在線区間の進入側端部を基点とした自列車の走行距離である区間走行距離Ｌｘを算出する。区間走行距離Ｌｘは、距離積算カウンタを用いて算出できる。この距離積算カウンタは、常時、走行距離を積算し、区間境界通過判定部１０６によって区間境界の通過が判定されると、カウント値を、無信号状態の継続時間における走行距離である無信号距離に更新する。無信号距離は、無信号距離カウンタによって計測できる。無信号距離カウンタは、常時、走行距離を積算しているカウンタであり、定常受信判定部１０４によって定常受信条件を満たすと判定される毎に、カウント値がリセットされる。走行距離は、例えば、位置速度算出部１０２によって算出された現在の走行速度Ｖを時間積分して求められる。
【００６０】
図１６は、区間走行距離の算出を詳細に説明する図である。図１６では、右方向を列車の進行方向とし、上から順に、レールＲに伝送されるＡＴＣ信号、車上装置３０における受信電文、距離積算カウンタのカウント値（区間走行距離Ｌｘ）、無信号距離カウンタのカウント値（無信号距離）、を示している。距離積算カウンタのカウント値は破線で、無信号距離カウンタのカウント値（無信号距離）は実線で示している。
【００６１】
区間３Ｔを走行中は、区間ＩＤ＝３、の走行制御情報４０を連続的に受信しており、定常受信条件を満たすと判定される毎、すなわち、走行制御情報４０の受信毎に、無信号距離カウンタがリセットされる。区間３Ｔ，４Ｔの境界を通過する際に、一時的に走行制御情報４０が受信されない無信号状態となり、無信号距離カウンタはリセットされずにカウント値（無信号距離）は増加する。その後、区間ＩＤ＝４、の走行制御情報４０の受信が開始され、定常受信条件を満たすと判定されたタイミングｔ６以降、定常受信条件を満たすと判定される毎、すなわち、走行制御情報４０の受信毎に、無信号距離カウンタがリセットされる。
【００６２】
また、区間３Ｔ，４Ｔの境界を通過後、最初に定常受信条件を満たすと判定されるタイミングｔ６では、区間３Ｔ，４Ｔの境界の通過が判定され、距離積算カウンタのカウント値が、当該タイミングｔ６における無信号距離カウンタのリセット前のカウント値（無信号距離）に更新される。タイミングｔ６における無信号距離カウンタのカウント値は、当該タイミングｔ６の直前に定常受信条件を満たすと判定したタイミングｔ５の位置、すなわち、区間３Ｔ，４Ｔの境界とみなした位置からの走行距離である。つまり、距離積算カウンタのカウント値（区間走行距離）は、図１５を参照して説明した区間境界とみなした位置からの走行距離となっている。
【００６３】
区間情報更新部１１０は、受信した走行制御情報４０に基づいて、在線区間情報２２０、及び、次区間情報２３０を更新する。すなわち、走行制御情報４０を受信すると、受信した走行制御情報４０によって受信確定データ２４０を更新し、その後、受信確定データ２４０の内方区間情報４４によって、次区間情報２３０を更新する。また、区間境界通過判定部１０６によって区間境界の通過が判定されると、次区間情報２３０によって在線区間情報２２０を更新し、その後、受信確定データ２４０の内方区間情報４４によって次区間情報２３０を更新する。
【００６４】
照査速度決定部１１２は、自列車の走行位置における照査速度Ｖｘを決定する。先ず、照査速度Ｖｘの決定に用いる制御始端速度Ｖｓ、制御始端距離Ｌｓ、制御勾配Ｇｒ、及び、制御終端速度Ｖｅを設定する。すなわち、受信確定データ２４０の自区間始端速度Ｖｓ０と、在線区間情報２２０の在線区間始端速度Ｖｓ０ｍとのうち、大きい方を制御始端速度Ｖｓとし、受信確定データ２４０の自区間始端距離Ｌｓ０と、在線区間情報２２０の在線区間始端距離Ｌｓ０ｍとのうち、長い方を制御始端距離Ｌｓとし、受信確定データ２４０の自区間勾配Ｇｒ０と、在線区間情報２２０の在線区間勾配Ｇｒ０ｍとのうち、合理性の高い方を制御勾配Ｇｒとする。また、受信した走行制御情報４０に含まれる自区間終端速度Ｖｅ０を、制御速度Ｖｅとする。
【００６５】
そして、これらの制御始端速度Ｖｓ、制御始端距離Ｌｓ、制御勾配Ｇｒ、及び、制御終端速度Ｖｅを用いて、区間走行距離Ｌｘにおける照査速度Ｖｘを決定する。すなわち、制御始端速度Ｖｓが制御終端速度Ｖｅ以下である場合には、制御始端速度Ｖｓを照査速度Ｖｘとする。制御始端速度Ｖｓが制御終端速度Ｖｅを超える場合には、区間走行距離算出部１０８によって算出された区間走行距離Ｌｘが制御始端距離Ｌｓの範囲内であるか外であるかに応じて、照査速度Ｖｘを決定する。すなわち、区間走行距離Ｌｘが制御始端距離Ｌｓの範囲内ならば、制御始端速度Ｖｓを照査速度Ｖｘとする。一方、区間走行距離Ｌｘが制御始端距離Ｌｓの範囲外ならば、制御勾配Ｇｒに基づき、式（２）から減速度βを求め、制御始端速度Ｖｓ、制御始端距離Ｌｘ、及び、減速度βに基づき式（１）から、区間走行距離Ｌｘに対応する照査速度Ｖｘを算出する。そして、算出した照査速度Ｖｘが制御終端速度Ｖｅ未満ならば、この制御終端速度Ｖｅを、照査速度Ｖｘとする。式（１），（２）は、照査速度算出式データ２０８として記憶されている。また、算出した照査速度Ｖｘは、照査速度データ２１０として記憶される。
【００６６】
速度照査部１１４は、照査速度決定部１１２によって決定された照査速度Ｖｘに基づく速度制御を行う。すなわち、照査速度Ｖｘと、位置速度算出部１０２によって算出された現在の走行速度Ｖとを比較し、走行速度Ｖが照査速度Ｖｘを超える場合には、ブレーキを作動させる。
【００６７】
記憶部２００は、例えばＲＯＭやＲＡＭ、ハードディスク等の記憶装置で実現され、処理部１００が車上装置３０を統合的に制御するためのプログラムやデータ等を記憶しているとともに、処理部１００の作業領域として用いられ、処理部１００が実行した演算結果が一時的に格納される。本実施形態では、記憶部２００には、車上制御プログラム２０２と、位置速度データ２０４と、区間走行距離データ２０６と、照査速度算出式データ２０８と、照査速度データ２１０と、在線区間情報２２０と、次区間情報２３０と、受信確定データ２４０と、が記憶される。
【００６８】
［処理の流れ］
図１７は、車上制御処理の流れを説明するフローチャートである。先ず、走行前の初期設定として、記憶している次区間情報２３０、及び、受信確定データ２４０の各情報項目を初期値に設定する（ステップＳ１）。すなわち、区間ＩＤ（ＩＤ０、ＩＤ１、ＩＤ０ｍ、ＩＤ１ｍ）のそれぞれを、最小値（例えば、０）に初期設定し、始端速度Ｖｓ０、Ｖｓ１、Ｖｓ１ｍのそれぞれを、最小速度（例えば、０）に初期設定し、始端距離Ｌｓ０，Ｌｓ１，Ｌｓ１ｍのそれぞれを、最小距離（例えば、０）に初期設定し、勾配Ｇｒ０，Ｇｒ１，Ｇｒ１ｍのそれぞれを、所定の勾配（例えば、最急上り勾配（例えば４０‰））に初期設定する。
【００６９】
次いで、レールＲから走行制御情報４０を受信・解読すると（ステップＳ３）、定常受信判定部１０４が、走行制御情報４０を正常受信したか否かを判定する。走行制御情報４０を正常受信したならば（ステップＳ５：ＹＥＳ）、区間情報更新部１１０が、受信した走行制御情報４０によって受信確定データ２４０を更新する（ステップＳ７）。
【００７０】
続いて、区間境界通過判定部１０６が、区間境界を通過したか否かを判定する。区間境界を通過したならば（ステップＳ９：ＹＥＳ）、区間情報更新部１１０が、次区間情報２３０によって在線区間情報２２０を更新し（ステップＳ１１）、その後、受信確定データ２４０によって次区間情報２３０を更新する（ステップＳ１３）。一方、区間境界を通過していないならば（ステップＳ９：ＮＯ）、区間情報更新部１１０が、受信確定データ２４０によって次区間情報２３０を更新する（ステップＳ１３）。
【００７１】
そして、照査速度決定部１１２が、自列車の現在の走行位置（区間走行距離Ｌｘ）における照査速度Ｖｘを決定する。すなわち、先ず、受信確定データ２４０の自区間始端速度Ｖｓ０と、在線区間情報２２０の在線区間始端速度Ｖｓ０ｍとのうち、大きい方を制御速度Ｖｓとし、受信確定データ２４０の自区間始端距離Ｌｓ０と、在線区間情報２２０の在線区間始端距離Ｌｓ０ｍとのうち、長い方を制御始端距離Ｌｓとし、受信確定データ２４０の自区間勾配Ｇｒ０と、在線区間情報２２０の在線区間勾配Ｇｒ０ｍとのうち、合理性の高い方を制御勾配Ｇｒとする。また、受信確定データ２４０の自区間終端速度Ｖｅ０を、制御終端速度Ｖｅとする（ステップＳ１５）。
【００７２】
次いで、制御始端速度Ｖｓが制御終端速度Ｖｅ以下ならば（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、制御始端速度Ｖｓを照査速度Ｖｘとする（ステップＳ１９）。
【００７３】
一方、制御始端速度Ｖｓが制御終端速度Ｖｅを超えるならば（ステップＳ１７：ＮＯ）、区間走行距離Ｌｘが制御始端距離Ｌｓの範囲内か外かを判定する。区間走行距離Ｌｘが制御始端距離Ｌｓの範囲内ならば（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、制御始端速度Ｖｓを照査速度Ｖｘとする（ステップＳ２３）。区間走行距離Ｌｘが制御始端距離Ｌｓの範囲外ならば（ステップＳ２１：ＮＯ）、式（２）に従って、制御勾配Ｇｒによって補正した減速度βを算出し（ステップＳ２５）、式（１）に示した照査速度算出式を用いて、区間走行位置Ｌｘにおける照査速度Ｖｘを算出する（ステップＳ２７）。そして、算出した照査速度Ｖｘが制御終端速度Ｖｅ以下の場合には（ステップＳ２９：ＹＥＳ）、制御終端速度Ｖｅを照査速度Ｖｘに変更する（ステップＳ３１）。
【００７４】
その後、速度照査部１１４が、照査速度Ｖｘに基づく速度照査を行う。すなわち、自列車の現在の走行速度Ｖが照査速度Ｖｘを超えるならば（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、ブレーキを動作させるブレーキ制御を行う（ステップＳ３５）。以上の処理を行うと、ステップＳ３に戻り、同様の処理を繰り返す。
【００７５】
［作用効果］
このように、本実施形態の列車制御システム１によれば、車上装置３０では、線路条件を予め記憶した車上ＤＢを必要とせず、自列車の走行位置における照査速度を決定することができる新たな列車制御の方式が実現される。また、走行制御情報４０には、自区間始端速度Ｖｓ０、自区間始端距離Ｌｓ０、及び、自区間勾配Ｇｒ０については含めても含めなくとも良いため、含めないことで走行制御情報４０の情報量の削減を図ることができる。列車が高速且つ高頻度で運転する高密度運転区間では、区間（軌道回路）が短いため、走行制御情報４０の情報量を削減することで、１つの走行制御情報４０の受信に要する時間を短縮するといった要望があるが、これに応えることができる。
【００７６】
すなわち、在線区間を走行中は、走行制御情報４０を受信すると、内方区間情報４４を次区間情報２３０として記憶更新し、新たな区間に進入したときに、記憶している次区間情報２３０を在線区間情報２２０として記憶更新する。そして、受信した走行制御情報４０に、自区間始端速度Ｖｓ０、自区間始端距離Ｌｓ０、及び、自区間勾配Ｇｒ０が含まれていない場合には、それぞれ、記憶している在線区間情報２２０の在線区間始端速度Ｖｓ０ｍ、在線区間始端距離Ｌｓ０ｍ、及び、在線区間勾配Ｇｒ０ｍを用いて照査速度を決定することができる。
【００７７】
なお、在線区間情報２２０として記憶している在線区間始端速度Ｖｓ０ｍ、自区間始端距離Ｌｓ０ｍ、及び、在線区間勾配Ｇｒ０ｍは、直前の区間において受信した走行制御情報４０に含まれていた情報である。このため、走行制御情報４０に自区間始端速度Ｖｓ０、自区間始端距離Ｌｓ０、及び、自区間勾配Ｇｒ０を含める場合には、車上装置３０においては、常に、最新の自区間始端速度Ｖｓ０、自区間始端距離Ｌｓ０、及び、自区間勾配Ｇｒ０を取得できるため、最新の列車在線状況等に応じた照査速度Ｖｘを決定できるといった利点がある。例えば、先行列車の位置等によって自区間始端距離Ｌｓ０が変更となった場合にも、最新の自区間始端距離Ｌｓ０に応じた照査速度Ｖｘを決定できる。
【００７８】
［変形例］
なお、本発明の適用可能な実施形態は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。
【００７９】
（Ａ）走行制御情報４０の内方区間始端速度Ｖｓ１
図１８に示すように、内方区間始端速度Ｖｓ１を、少なくとも、無信号停止区間であることを示す情報を含む２ビットデータとした走行制御情報４０Ｅを構成することとしても良い。すなわち、内方区間始端速度Ｖｓ１が表す４つのコード（２ビットデータであり、ビット値００，０１，１０，１１の４つ）それぞれの速度区分として、下位の２つのコード（００，０１）は、無信号停止速度であることを示す停止フラグとし、上位の２つのコード（１０，１１）は、その直前の区間である自区間終端速度Ｖｅ０を代用可能であることを示す代用可能フラグとする。
【００８０】
通常、内方区間の始端速度は、その直前の区間の終端速度と同一に定められるため、区間境界で不連続とならないブレーキパターン制御であればほぼ不要の情報である。このため、内方区間始端速度Ｖｓ１については、上述の実施形態のように具体的な制限速度を設定するのではなく、少なくとも、無信号停止速度であるかの情報を含むように構成することで、内方区間始端速度Ｖｓ１のビット数を削減し、走行制御情報４０の情報量を削減することができる。
【００８１】
図１９に、走行制御情報４０Ｅを用いる場合の、車上装置３０における車上制御処理のフローチャートを示す。図１９では、上述の実施形態における車上制御処理（図１７参照）と同一の処理ステップについては同一のステップ番号を付してある。ここでは、図１７とは異なる処理ステップについて説明する。
【００８２】
すなわち、受信確定データ２４０によって次区間情報２３０を更新するときに、次区間情報２３０の次区間ＩＤ（ＩＤ１ｍ）、次区間始端距離Ｌｓ１ｍ、及び、次区間勾配Ｇｒ１ｍについては、受信確定データ２４０の内方区間ＩＤ（ＩＤ１）、内方区間始端距離Ｌｓ１、及び、内方区間勾配Ｇｒ１によって更新する（ステップＳ４１）。次区間始端速度Ｖｓ１ｍについては、内方区間始端速度Ｖｓ１のコード値が“１０”以上であるならば（ステップＳ４３：ＹＥＳ）、自区間終端速度Ｖｅ０を、次区間始端速度Ｖｓ１ｍとして更新する（ステップＳ４５）。一方、内方区間始端速度Ｖｓ１のコード値が“０１”以下であるならば（ステップＳ４３：ＮＯ）、無信号停止速度である「Ｍ０１」を、次区間始端速度Ｖｓ１ｍとして更新する（ステップＳ４７）。次区間始端速度Ｖｓ１ｍを「Ｍ０１」と設定することで、次の区間に進入したときに、在線区間情報２２０の在線区間始端速度Ｖｓ０ｍが「Ｍ０１」に更新され、照査速度Ｖｘが「Ｍ０１」に決定されてブレーキ制御が実行される。
【００８３】
また、走行制御情報４０を正常受信できない場合には（ステップＳ５：ＮＯ）、記憶している次区間情報２３０の次区間始端速度Ｖｓ１ｍが無信号停止速度「Ｍ０１」であり（ステップＳ５１：ＹＥＳ）、且つ、無信号時間が所定の閾値時間以上であるならば（ステップＳ５３：ＹＥＳ）、照査速度Ｖｘを「０」に設定する（ステップＳ５５）。所定の閾値時間は、区間境界を通過時に生じる瞬時無信号の継続時間よりも長い時間である。
【００８４】
図１８に示した走行制御情報４０Ｅは、走行制御情報４０Ａ（図７参照）に基づくデータ構成としたが、走行制御情報４０Ｂ〜４０Ｄに基づくデータ構成としてもよいことは勿論である。その場合も、車上装置３０における車上制御処理の処理フローは図１９と同じである。
【００８５】
（Ｂ）直通運転システム
上述の実施形態の列車制御システム１は、含まれる情報項目が異なる複数種類の走行制御情報４０Ａ〜４０Ｅに１台の車上装置３０で対応可能である。このため、図２０に示すように、例えば鉄道事業者が異なる複数の営業路線に列車を乗り入れる直通運転用のシステムに上述の実施形態を適用可能である。図２０では、鉄道会社Ａ，Ｂそれぞれが運営する路線Ａ，Ｂが相互に乗り入れる直通運転を行っている例である。この場合、鉄道会社Ａが管理する路線Ａ用の地上装置１０ａと、鉄道会社Ｂが管理する路線Ｂ用の地上装置１０ｂでは、レールＲに送信される走行制御情報４０ａ，４０ｂが異なっている。走行制御情報４０ａは、走行制御情報４０Ａ〜４０Ｅのうちのどれか１種類であり、走行制御情報４０ｂは、走行制御情報４０Ａ〜４０Ｅのうちの走行制御情報４０ａと異なる種類である。このような場合でも、本実施形態の列車２０に搭載される車上装置３０は、現在、どちらの路線を走行しているか、送信されてくる走行制御情報４０の構成（情報項目の有無）はどうなっているかといったことを判断せずに列車制御を実現することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１  列車制御システム
１０  地上装置
１２  送信器、１４  地上制御装置
２０  列車
３０  車上装置
１００  処理部
１０２  位置速度算出部、１０４  定常受信判定部
１０６  区間境界通過判定部、１０８  区間走行距離算出部
１１０  区間情報更新部、１１２  照査速度決定部、１１４  速度照査部
２００  記憶部
２０２  車上制御プログラム
２０４  位置速度データ、２０６  区間走行距離データ
２０８  照査速度算出式データ、２１０  照査速度データ
２２０  在線区間情報、２３０  次区間情報、２４０  受信確定データ
４０（４０Ａ〜４０Ｄ）  走行制御情報
４２  自区間情報、４４  内方区間情報
【図１】
2017094953.tif 000005
【図２】
2017094953.tif 000006
【図３】
2017094953.tif 000007
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2017094953.tif 000011
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2017094953.tif 000014
【図１１】
2017094953.tif 000015
【図１２】
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【図１３】
2017094953.tif 000017
【図１４】
2017094953.tif 000018
【図１５】
2017094953.tif 000019
【図１６】
2017094953.tif 000020
【図１７】
2017094953.tif 000021
【図１８】
2017094953.tif 000022
【図１９】
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【図２０】
2017094953.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成29年1月26日(2017.1.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各区間別に当該区間の走行制御情報を当該区間のレールに送信する地上装置と、前記レールから前記走行制御情報を受信する車上装置と、を具備する列車制御システムであって、
前記地上装置は、
（１）自区間の識別情報、自区間の始端における許容速度である自区間始端速度、自区間の始端から自区間始端速度での走行を許容する距離である自区間始端距離、自区間の終端における許容速度である自区間終端速度、及び、自区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である自区間勾配のうち、少なくとも、自区間の識別情報、及び、自区間終端速度を含む自区間情報と、（２）自区間に隣接する内方区間の識別情報、内方区間の始端における許容速度である内方区間始端速度、内方区間の始端から内方区間始端速度での走行を許容する距離である内方区間始端距離、及び、内方区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である内方区間勾配のうち、少なくとも、内方区間始端速度、及び、内方区間始端距離を含む内方区間情報と、を前記走行制御情報に含めて前記レールに送信し、
前記車上装置は、
（ａ）在線区間の始端における許容速度である在線区間始端速度、在線区間の始端から在線区間始端速度での走行を許容する距離である在線区間始端距離、及び、在線区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である在線区間勾配を少なくとも含む在線区間情報と、（ｂ）次区間の始端における許容速度である次区間始端速度、次区間の始端から次区間始端速度での走行を許容する距離である次区間始端距離、及び、次区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である次区間勾配を少なくとも含む次区間情報とを記憶する記憶部を備えており、
受信した前記走行制御情報を受信確定情報として受信確定することであって、当該走行制御情報に自区間始端速度が含まれていないならば、所定の最小速度を自区間始端速度とし、自区間始端距離が含まれていないならば、所定の最小距離を自区間始端距離とし、自区間勾配が含まれていないならば、所定の線区最大勾配を自区間勾配とし、内方区間勾配が含まれていないならば、所定の線区最大勾配を内方区間勾配として受信確定することと、
受信した前記走行制御情報を用いて新たな区間へ進入したかを判定することと、
前記判定により新たな区間へ進入していないと判定された場合、前記受信確定情報内の内方区間情報で、前記記憶部に記憶されている次区間情報を更新することと、
前記判定により新たな区間へ進入したと判定された場合、前記記憶部に次区間情報として記憶されていた情報で在線区間情報を更新し、更に、前記受信確定情報内の内方区間情報で次区間情報を更新することと、
前記受信確定情報内の自区間始端速度と、前記記憶部に記憶されている在線区間情報内の在線区間始端速度とのうちの高い方を制御始端速度とすることと、
前記受信確定情報内の自区間始端距離と、前記記憶部に記憶されている在線区間情報内の在線区間始端距離とのうちの長い方を制御始端距離とすることと、
前記受信確定情報内の自区間始端距離及び自区間勾配の組み合わせと、前記記憶部に記憶されている在線区間情報内の在線区間始端距離及び在線区間勾配の組み合わせとのうちの、所定の合理性基準選択条件に従って選択される方の勾配を制御勾配とすることと、
前記制御始端距離に続く減速区間の減速度を前記制御勾配で補正することと、
走行位置を算出することと、
前記走行位置が在線区間の前記制御始端距離の範囲内の場合には、前記制御始端速度を照査速度として決定し、範囲外の場合には、前記制御始端速度から所定の減速度で減速したときの任意の地点の照査速度を求める所定の演算式に基づいて、前記走行位置に対応する照査速度を決定することと、
前記照査速度と走行速度とを比較して速度制御を行うことと、
を実行する、
列車制御システム。
【請求項２】
前記内方区間始端速度は、直前区間の自区間終端速度を内方区間の始端速度として代用可能であることを示す代用可能フラグ、或いは、ブレーキ制御を行い内方区間内で停止することを示す停止フラグ、の何れかのフラグ情報が用いられ、
前記次区間情報を更新することは、前記受信確定情報内の内方区間始端速度が前記代用可能フラグの情報であれば、前記記憶部に記憶されている次区間情報内の次区間始端速度を、前記受信確定情報内の自区間終端速度で更新し、前記停止フラグの情報であれば、前記記憶部に記憶されている次区間情報内の次区間始端速度を、ブレーキ制御を行って次区間内で停止することを示す情報で更新する、
請求項１に記載の列車制御システム。
【請求項３】
前記列車制御システムは、第１路線と第２路線とを列車が走行する直通運転用のシステムであり、
前記地上装置には、前記第１路線用の地上装置と、前記第２路線用の地上装置とがあり、
前記第１路線用の地上装置と前記第２路線用の地上装置とは、イ）少なくとも、自区間の識別情報、及び、自区間終端速度を含んだ上で前記自区間情報に含まれる情報項目が異なるか、ロ）少なくとも、内方区間始端速度、及び、内方区間始端距離を含んだ上で前記内方区間情報に含まれる情報項目が異なるか、ハ）前記イ）及び前記ロ）の両方か、によって前記走行制御情報に含まれる情報項目が異なり、
前記車上装置は、前記第１路線用の地上装置から送信される走行制御情報と、前記第２路線用の地上装置から送信される走行制御情報との両方に対応可能である、
請求項１又は２に記載の列車制御システム。
【請求項４】
各区間毎に当該区間の走行制御情報が送信されるレール上を走行し、当該レールから当該区間の走行制御情報を受信する列車の車上装置であって、
前記走行制御情報には、（１）自区間の識別情報、自区間の始端における許容速度である自区間始端速度、自区間の始端から自区間始端速度での走行を許容する距離である自区間始端距離、自区間の終端における許容速度である自区間終端速度、及び、自区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である自区間勾配のうち、少なくとも、自区間の識別情報、及び、自区間終端速度を含む自区間情報と、（２）自区間に隣接する内方区間の識別情報、内方区間の始端における許容速度である内方区間始端速度、内方区間の始端から内方区間始端速度での走行を許容する距離である内方区間始端距離、及び、内方区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である内方区間勾配のうち、少なくとも、内方区間始端速度、及び、内方区間始端距離を含む内方区間情報とが含まれており、
（ａ）在線区間の始端における許容速度である在線区間始端速度、在線区間の始端から在線区間始端速度での走行を許容する距離である在線区間始端距離、及び、在線区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である在線区間勾配を少なくとも含む在線区間情報と、（ｂ）次区間の始端における許容速度である次区間始端速度、次区間の始端から次区間始端速度での走行を許容する距離である次区間始端距離、及び、次区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である次区間勾配を少なくとも含む次区間情報とを記憶する記憶部を備え、
受信した前記走行制御情報を受信確定情報として受信確定することであって、当該走行制御情報に自区間始端速度が含まれていないならば、所定の最小速度を自区間始端速度とし、自区間始端距離が含まれていないならば、所定の最小距離を自区間始端距離とし、自区間勾配が含まれていないならば、所定の線区最大勾配を自区間勾配とし、内方区間勾配が含まれていないならば、所定の線区最大勾配を内方区間勾配として受信確定することと、
受信した前記走行制御情報を用いて新たな区間へ進入したかを判定することと、
前記判定により新たな区間へ進入していないと判定された場合、前記受信確定情報内の
内方区間情報で、前記記憶部に記憶されている次区間情報を更新することと、
前記判定により新たな区間へ進入したと判定された場合、前記記憶部に次区間情報として記憶されていた情報で在線区間情報を更新し、更に、前記受信確定情報内の内方区間情報で次区間情報を更新することと、
前記受信確定情報内の自区間始端速度と、前記記憶部に記憶されている在線区間情報内の在線区間始端速度とのうちの高い方を制御始端速度とすることと、
前記受信確定情報内の自区間始端距離と、前記記憶部に記憶されている在線区間情報内の在線区間始端距離とのうちの長い方を制御始端距離とすることと、
前記受信確定情報内の自区間始端距離及び自区間勾配の組み合わせと、前記記憶部に記憶されている在線区間情報内の在線区間始端距離及び在線区間勾配の組み合わせとのうちの、所定の合理性基準選択条件に従って選択される方の勾配を制御勾配とすることと、
前記制御始端距離に続く減速区間の減速度を前記制御勾配で補正することと、
走行位置を算出することと、
前記走行位置が在線区間の前記制御始端距離の範囲内の場合には、前記制御始端速度を照査速度として決定し、範囲外の場合には、前記制御始端速度から所定の減速度で減速したときの任意の地点の照査速度を求める所定の演算式に基づいて、前記走行位置に対応する照査速度を決定することと、
前記照査速度と走行速度とを比較して速度制御を行うことと、
を実行する車上装置。
【請求項５】
各区間毎に当該区間の走行制御情報が送信されるレール上を走行し、当該レールから当該区間の走行制御情報を受信する列車の車上装置による列車制御方法であって、
前記走行制御情報には、（１）自区間の識別情報、自区間の始端における許容速度である自区間始端速度、自区間の始端から自区間始端速度での走行を許容する距離である自区間始端距離、自区間の終端における許容速度である自区間終端速度、及び、自区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である自区間勾配のうち、少なくとも、自区間の識別情報、及び、自区間終端速度を含む自区間情報と、（２）自区間に隣接する内方区間の識別情報、内方区間の始端における許容速度である内方区間始端速度、内方区間の始端から内方区間始端速度での走行を許容する距離である内方区間始端距離、及び、内方区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である内方区間勾配のうち、少なくとも、内方区間始端速度、及び、内方区間始端距離を含む内方区間情報とが含まれており、
前記車上装置は、（ａ）在線区間の始端における許容速度である在線区間始端速度、在線区間の始端から在線区間始端速度での走行を許容する距離である在線区間始端距離、及び、在線区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である在線区間勾配を少なくとも含む在線区間情報と、（ｂ）次区間の始端における許容速度である次区間始端速度、次区間の始端から次区間始端速度での走行を許容する距離である次区間始端距離、及び、次区間始端距離に続く所定の減速度で減速する区間の線路勾配である次区間勾配
を少なくとも含む次区間情報とを記憶する記憶部を備え、
受信した前記走行制御情報を受信確定情報として受信確定することであって、当該走行制御情報に自区間始端速度が含まれていないならば、所定の最小速度を自区間始端速度とし、自区間始端距離が含まれていないならば、所定の最小距離を自区間始端距離とし、自区間勾配が含まれていないならば、所定の線区最大勾配を自区間勾配とし、内方区間勾配が含まれていないならば、所定の線区最大勾配を内方区間勾配として受信確定することと、
受信した前記走行制御情報を用いて新たな区間へ進入したかを判定することと、
前記判定により新たな区間へ進入していないと判定された場合、前記受信確定情報内の内方区間情報で、前記記憶部に記憶されている次区間情報を更新することと、
前記判定により新たな区間へ進入したと判定された場合、前記記憶部に次区間情報として記憶されていた情報で在線区間情報を更新し、更に、前記受信確定情報内の内方区間情報で次区間情報を更新することと、
前記受信確定情報内の自区間始端速度と、前記記憶部に記憶されている在線区間情報内の在線区間始端速度とのうちの高い方を制御始端速度とすることと、
前記受信確定情報内の自区間始端距離と、前記記憶部に記憶されている在線区間情報内の在線区間始端距離とのうちの長い方を制御始端距離とすることと、
前記受信確定情報内の自区間始端距離及び自区間勾配の組み合わせと、前記記憶部に記憶されている在線区間情報内の在線区間始端距離及び在線区間勾配の組み合わせとのうちの、所定の合理性基準選択条件に従って選択される方の勾配を制御勾配とすることと、
前記制御始端距離に続く減速区間の減速度を前記制御勾配で補正することと、
走行位置を算出することと、
前記走行位置が在線区間の前記制御始端距離の範囲内の場合には、前記制御始端速度を照査速度として決定し、範囲外の場合には、前記制御始端速度から所定の減速度で減速したときの任意の地点の照査速度を求める所定の演算式に基づいて、前記走行位置に対応する照査速度を決定することと、
前記照査速度と走行速度とを比較して速度制御を行うことと、
を含む列車制御方法。