(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
踏切制御対象区間に配置された複数の踏切を集中制御する集中電子踏切制御システムにおいて、
踏切の警報区間における列車の在線を検知する列車検知軌道回路と、踏切の警報動作の始動点に列車が到来したことを検知する列車検知装置とを備え、
前記列車検知軌道回路は、１つの送信器を複数の受信器で兼用するもので、軌道回路信号を送信する１つの送信器に対して前記送信器から送信された軌道回路信号を受信する複数の受信器を有し、
前記受信器は、前記踏切制御対象区間の両端と各踏切の警報動作の終止点に配置し、
前記列車検知装置は、一の踏切の警報動作の終止点に配置した前記受信器が列車の在線を検知したときから所定の距離補正時間の経過を計時するタイマ手段と、
前記タイマ手段が前記距離補正時間を計時し終えたとき、前記列車が他の踏切の警報動作の始動点に到達したものと判定する判定手段とを有することを特徴とする集中電子踏切制御システム。
【請求項２】
前記列車検知軌道回路は、
上りと下りの双方の列車が通過し得る区間に配置する軌道回路であることを特徴とする請求項１に記載の集中電子踏切制御システム。
【請求項３】
前記列車検知軌道回路は、
前記送信器が上り側と下り側の各受信器の略中央に位置するように該各受信器を前記送信器の両側に配置することを特徴とする請求項１または２に記載の集中電子踏切制御システム。
【請求項４】
一の踏切を制御するための前記列車検知軌道回路からの在線情報を他の１または２以上の踏切を制御するための在線情報として共通利用することを特徴とする請求項１、２または３に記載の集中電子踏切制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、列車の在線を検知する列車検知軌道回路、踏切の警報動作の始動点に列車が到来したことを検知する列車検知装置、および複数の踏切を集中制御する集中電子踏切制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
単線区間の地方交通線および亜幹線に適用される一般的な、踏切保安設備では、１つの踏切に対して個別の踏切制御装置が設備される。また、上り・下りの警報区間毎に警報制御用の軌道回路が設備される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
比較的短い区間に多数の踏切を近接配置するような場合に、個々の踏切に踏切制御装置を設備すると、多くの設備費用を要するとともに、設備保全の工数が嵩む。また複数の踏切が近接配置された場合に、踏切用の列車検知軌道回路を上り・下りの警報区間毎に設けた場合にも、設備費用面や設備保全面で同様の問題がある。
【０００４】
本発明は、このような従来の技術が有する問題点に着目してなされたもので、複数の踏切が集中する区間において設備費用・設備保全の両面で合理的な構成の軌道回路、列車検知装置、集中電子踏切制御システムを提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
［１］踏切制御対象区間に配置された複数の踏切を集中制御する集中電子踏切制御システムにおいて、
踏切の警報区間における列車の在線を検知する列車検知軌道回路と、踏切の警報動作の始動点に列車が到来したことを検知する列車検知装置とを備え、
前記列車検知軌道回路は、１つの送信器を複数の受信器で兼用するもので、軌道回路信号を送信する１つの送信器に対して前記送信器から送信された軌道回路信号を受信する複数の受信器を有し、
前記受信器は、前記踏切制御対象区間の両端と各踏切の警報動作の終止点に配置し、
前記列車検知装置は、一の踏切の警報動作の終止点に配置した前記受信器が列車の在線を検知したときから所定の距離補正時間の経過を計時するタイマ手段（１６１〜１６３）と、
前記タイマ手段（１６１〜１６３）が前記距離補正時間を計時し終えたとき、前記列車が他の踏切の警報動作の始動点に到達したものと判定する判定手段（１６１〜１６３）とを有することを特徴とする集中電子踏切制御システム。
【０００６】
［２］前記列車検知軌道回路は、
上りと下りの双方の列車が通過し得る区間に配置する軌道回路であることを特徴とする［１］に記載の集中電子踏切制御システム。
【０００７】
［３］前記列車検知軌道回路は、
前記送信器が上り側と下り側の各受信器の略中央に位置するように該各受信器を前記送信器の両側に配置することを特徴とする［１］または［２］に記載の集中電子踏切制御システム。
【０００９】
［４］一の踏切を制御するための前記列車検知軌道回路からの在線情報を他の１または２以上の踏切を制御するための在線情報として共通利用することを特徴とする［１］、［２］または［３］に記載の集中電子踏切制御システム。
【００１２】
前記本発明は次のように作用する。
軌道回路信号を送信する１つの送信器の上り側または下り側の少なくとも一方に複数の受信器を配置し、１つの送信器を複数の受信器で兼用する。これにより、列車検知軌道回路毎に送信器と受信器を設ける場合に比べて、送信器の数が少なくなり、合理的な構成となる。特に送信器を中央に配置するものでは、１つの送信器の管轄範囲を長くすることができる。
【００１３】
他の踏切の警報動作の始動点または終止点に配置した受信器が列車の在線を検知したときタイマ手段（１６１〜１６３）を起動し、当該タイマ手段（１６１〜１６３）が所定の距離補正時間を計時し終えたとき、列車が当該踏切の警報動作の始動点に到達したものと判定手段（１６１〜１６３）が判定するものでは、始動点に受信器を配置しなくても始動点への列車の到来を検知し得るので、受信器の数を減らすことができる。
【００１４】
複数の踏切を集中制御する集中電子踏切制御システム（１００）では、一の踏切を制御するための列車検知軌道回路から得た在線情報を他の１または２以上の踏切を制御するための在線情報として共通利用するので、複数の踏切が近接して配置されている場合には、踏切毎に列車検知軌道回路を設ける場合に比べて、軌道回路構成の簡略化を図ることができる。また、複数の踏切を集中制御することにより、個々に踏切制御設備を設ける場合に比べて、装置構成が簡略化されるとともに、広範囲の軌道回路から在線情報を得ることができるので、警報区間の通過完了の判定等を適切に行うことが可能になる。
【００１５】
また［１］〜［３］のいずれかに記載の列車検知軌道回路や［４］に記載の列車検知装置を集中電子踏切制御システム（１００）に適用すれば、送信器、受信器の数を抑えた合理的な構成とすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の一実施の形態を説明する。
図２は、本発明の一実施の形態にかかる集中電子踏切制御システム１００の概略構成を示している。集中電子踏切制御システム１００は、管轄する線区内に踏切制御用として設けた複数の軌道回路１１０と、管轄する線区内の各踏切に対応して設けた踏切器具箱１２０と、線区内の複数の踏切を集中制御する電子踏切制御装置１３０とから成る。電子踏切制御装置１３０は、管轄する線区内の各軌道回路へ軌道回路信号を送出する送出器（Ｔｘ１〜Ｔｘ８）と軌道回路信号を受信する受信器（Ｒｘ１〜Ｒｘ８）とを備えたＡＦＯ送受信架１４０と、しゃ断機や警報機を駆動するための器具を収めた踏切器具箱１２０へ各種の信号を入出力するための入出力リレー架１５０と、各軌道回路から取得した在線情報に基づいて複数の踏切の動作を制御する第１〜第３の電子踏切論理部１６１〜１６３を収めた電子踏切論理架１６０とから構成されている。
【００１７】
集中電子踏切制御システム１００は、踏切保安設備のうち、警報制御論理のみをマイクロエレクトロニクス化したリレー入出力形のシステムとして構成してあり、警報制御リレー「Ｒ」と装置故障リレー「故Ｒ」のみを各種周辺機器へ出力するようになっている。第１〜第３の電子踏切論理部１６１〜１６３は、電子連動装置のリレー制御用電子端末と同等の機能を持ち、３２ｂｉｔＣＰＵを使用した時間差同期方式によるフェールセーフ構成のＣＰＵボードを搭載している。また、フォールトトレラントシステムは並列２重系構成としている。そして、リレー制御用として、入力３２点、出力３２点の入出力インタフェースを有している。
【００１８】
第１〜第３の電子踏切論理部１６１〜１６３におけるリレー制御を行うための処理方式としては、「結線データ方式」と称する方式を採用している。これは、リレー回路結線図と一意に対応する論理演算式データに従ってリレー結線論理を実行する方式であり、電子連動装置において多数実績のある方式である。
【００１９】
図３は、集中電子踏切制御システム１００が管轄する線区における踏切配置と軌道回路の構成を示している。この線区では、比較的短い区間（２〜３Ｋｍ）内の９箇所の踏切２０１〜２０９が集中的に配置されている。電子踏切論理架１６０の第１〜第３の電子踏切論理部１６１〜１６３は、９箇所の踏切２０１〜２０９を３つに区分し、１つの電子踏切論理部がそれぞれ３箇所の踏切を制御するようになっている。このように、３つの第１〜第３の電子踏切論理部１６１〜１６３に分けて制御する構成としたのは、装置故障時等の危険分散と同論理部のリレー入出力点数を考慮したことによる。
【００２０】
踏切用の列車検知軌道回路は、１つの送信器から送出する軌道回路信号を２以上の受信器で受信するようになっている。たとえば、Ｔｘ３から送出された軌道回路信号は、Ｒｘ３−１からＲｘ３−５までの５個の受信器が受信するようになっている。Ｔｘ３は、これら５個の受信器の中央近傍（Ｒｘ３−３とＲｘ３−４との間）に配置されている。Ｔｘ３から送出される軌道回路信号は、Ｒｘ３−１〜Ｒｘ３−３の存する上り方面と、Ｒｘ３−４、Ｒｘ３−５の存する下り方面の双方に送信されるようになっている。
【００２１】
踏切制御には、警報動作の始動点に列車が到来したことの検知と、警報動作の終止点を列車が通過したことの検知の双方を要するが、図３に示した軌道回路構成では、線区の両端を除いて、警報動作の終止点だけに軌道回路信号の受信器を配置してある。本集中電子踏切制御システム１００では、「結線データ方式」による利点からコスト増を伴わずに時素リレー相当の条件を自在に生成することが可能である。そこで終止点に配置した受信器と時素リレー相当の論理とを用いて、始動点に列車が到来するタイミングを生成し、始動点の受信器を省略する構成をとっている。すなわち、電子踏切論理部が、タイマ手段と判定手段の機能を果たしている。たとえば、上り列車の接近による第６踏切２０６の警報開始はＲｘ６−１が在線検知した時点で開始し、上り列車の接近による第５踏切２０５の警報開始はＲｘ６−１が在線検知してから所定秒後に開始する等である。
【００２２】
下り・上り別に設定される各踏切の警報区間ごとに警報制御用の軌道回路を設備した場合には、送信器を１８器（＝２器×９箇所）、受信器を３６器（＝４器×９箇所）設置する必要が生じる。これに対して、本集中電子踏切制御システム１００では、１つの送信器からの軌道回路信号を複数の受信器で受信する構成とするとともに、始動点の受信器を省略したことにより、８個の送信器と２０個（＝２器×９箇所＋両端の２器）の受信器で必要な在線情報の取得が可能になり、大幅な設備削減になっている。なお、送信器の数が低減されているので、隣接する送信器が送信する軌道回路信号同士の周波数間隔を広げることも可能になっている。
【００２３】
次に、集中電子踏切制御システム１００で採用している新規列車追跡論理を説明するにあたり、まず、従来の踏切制御における問題を明らかにする。踏切制御装置では、その利用者が一般の道路通行者であることなどから、他の信号保安装置とは異なり、踏切警報制御・踏切しゃ断制御(警報・しゃ断制御)が最も重要な安全側制御となる。この警報・しゃ断制御は、列車の接近により始動し、列車の踏切道通過完了により終止するが、単線区間の踏切においては、その始動条件と終止条件の両方に軌道回路の復旧状態が使用されている。
【００２４】
図７は、従来から使用されている単線・非電化・非自動区間における踏切制御のための一般的なリレー結線図を示している。図中、各リレーは、常時における接点位置を示してある。またＡＴは下り警報区間であり、ＢＴは上り警報区間である。またＡＴＲはＡＴに列車が在線すると復旧するリレー回路であり、ＢＴＲは、ＢＴに列車が在線すると復旧するリレー回路である。
【００２５】
ＤＳＲは、下り列車に起因して警報動作すべき旨を復旧によって示すリレーであり、ＵＳＲは、上り列車に起因して警報動作すべき旨を復旧によって示すリレーであり、ＲはＤＳＲとＵＳＲのいずれかが復旧したとき復旧となって踏切警報動作を指示するためのリレーである。ＡＳＲは、下り列車が下り警報区間および上り警報区間のいずれかを通過中である旨を動作によって示すためのリレーであり、ＢＳＲは、上り列車が下り警報区間および上り警報区間のいずれかを通過中である旨を動作によって示すためのリレーである。
【００２６】
この制御論理では、列車走行により警報制御用軌道回路が正常に動作すると、次のようなシーケンスとなる。まず、下り列車が接近してＡＴに進入すると、ＡＴＲ復旧となりＡＳＲ動作・ＤＳＲ復旧（Ｒ復旧）になって踏切警報開始となる。その後、列車のＢＴ進入によりＢＴＲが復旧してＡＳＲ動作保持となる。このように列車がＢＴに進入してＢＴＲが復旧しても、ＡＳＲ動作保持によりＵＳＲは復旧せず、列車ＢＴ進入に起因する警報動作（ＵＳＲ復旧）が阻止される。その後に列車がＡＴ進出（踏切通過完了）するとＤＳＲ動作（Ｒ動作）となって踏切警報終止になる。さらに列車ＢＴ進出によりＢＴＲ動作となってＡＳＲ復旧（動作保持解除）し、一連のシーケンスを終了する。上り列車接近によってもこのシーケンスは同様である。
【００２７】
上述のように、ＢＴ復旧は、上り列車の進入においては警報の始動条件として使用されるが、下り列車に対しては、同じＢＴ復旧が下り列車警報区間在線中における警報動作の阻止条件として使用されるので、軌道回路の不正短絡などが生じた場合には、本来、警報すべきタイミングで警報動作が行われなくなるという不具合が生じ得る。
【００２８】
まず、一方の警報区間の軌道回路が不正に短絡された後に他方の警報区間に列車が進入し、その後、先の不正短絡が解除された場合に無警報になってしまう不具合につき、ＡＴ不正短絡後の上り列車進入・同不正短絡解除を例に説明する。踏切の通行者等によりＡＴが不正に短絡されると、｛１｝ＡＴＲ復旧（なお｛１｝、｛２｝等は図中では▲１▼、▲２▼のように表記してある。）により｛１｝ＡＳＲが動作する。このＡＴ不正短絡が継続している時に上り列車が正常にＢＴに進入すると、｛２｝ＢＴＲ復旧によって｛１｝ＡＳＲの動作状態が上り列車のＡＴ進出まで保持されることになる。
【００２９】
このＡＳＲ動作保持によって、本来上り列車接近（｛２｝ＢＴＲ復旧）によって復旧側に制御されるべき｛２｝ＵＲＳが動作を保持することとなる。この時、踏切は、｛１｝ＡＴＲ復旧による｛１｝ＤＳＲ復旧（Ｒ復旧）によって警報制御されているが、その後、ＡＴの不正短絡が解除されると、｛３｝ＡＴＲ動作 ｛２｝ＢＴＲ復旧によって、列車接近中であっても｛３｝ＤＳＲ動作（Ｒ動作）により、無しゃ断・無警報に至ることになる。
【００３０】
つまり、ＡＴ不正短絡後の上り列車ＢＴ進入を、下り列車進入後の下り列車ＢＴ進出と、誤判断することにより、無しゃ断・無警報に至ってしまう。
【００３１】
図７に示した踏切制御論理では、この無しゃ断・無警報対策として｛４｝ＴＢＰＵＲ回路を付加して｛１｝ＡＴＲ復旧または｛２｝ＢＴＲ復旧が３０秒以上継続しない限り｛４｝ＴＢＰＵＲの動作を抑止して｛３｝ＤＳＲ動作（Ｒ動作）を防護している。しかし、｛４｝ＴＢＰＵＲの動作成立後には、この防護は作用しないという問題がある。
【００３２】
これは、本来上り列車接近（｛２｝ＢＴＲ復旧）によって復旧側に制御されるべき｛２｝ＵＳＲが動作を保持するという事象が問題であり、この要因は｛２｝ＢＴＲ復旧によって｛１｝ＡＳＲの動作状態が上り列車のＢＴ進出まで保持されるという点にある。従って、ＡＳＲ回路の進出側軌道回路条件である｛２｝ＢＴＲ復旧は下り列車に対してのみ有効として、上り列車に対しては無効とする対策が求められる。
【００３３】
次に列車進入・警報区間進出後の軌道回路復旧継続による不具合を、上り列車進入・警報区間進出後のＡＴ復旧継続を例に説明する。上り列車接近（｛１１｝ＢＴＲ復旧）による｛１１｝ＢＳＲ動作｛１１｝ＵＳＲ復旧（Ｒ復旧）によって警報制御され、ＡＴ進入による｛１２｝ＡＴＲ復旧、ＢＴ進出による｛１３｝ＢＴＲ動作によって｛１３｝ＵＳＲ動作（Ｒ動作）して警報制御を終止する。ここまでの正常動作の後、ＡＴ進出後も｛１４｝ＡＴＲ復旧が不正に継続した場合、｛１４｝ＢＳＲの動作も不正に継続する。この不正動作中に下り列車が接近（｛１５｝ＡＴ復旧）しても｛１４｝ＢＳＲ動作継続により｛１５｝ＤＳＲ復旧不能（Ｒ動作継続）となって、無しゃ断・無警報が発生する。
【００３４】
この無しゃ断・無警報対策としてリレー入出力形電子踏切制御装置では、図７中の☆１の位置に警報区間を抜けたことを検出する制御子を別途設備し、ＢＳＲ回路の★１の位置に☆１検知条件を挿入して｛１４｝ＢＳＲの不正動作継続を切断（｛１４｝ＢＳＲ復旧、｛１５｝ＡＴＲ復旧による｛１５｝ＤＳＲ復旧が成立して警報開始）している（☆２、★２は逆方向の論理に対応)。この対策によって無しゃ断・無警報は防護されるが、｛１４｝ＡＴＲの復旧が継続する限り警報持続となるため、道路交通阻害が発生するという障害につながる。
【００３５】
｛１４｝ＡＴＲの復旧が継続する限り警報が持続する障害は、｛１５｝ＡＴＲ復旧によってＤＳＲが復旧することによるが、例えば「ＡＴＲに列車在線なし」を保証する状態を生成し、この状態によって ＡＴＲの復旧をマスクすれば、その間の警報持続は解消できるであろう。
【００３６】
本実施の形態にかかる集中電子踏切制御システム１００で採用する新規列車追跡論理では、上述した問題を解決すべく、軌道回路復旧時の判断に列車の進行方向の概念を導入している。列車の進行によって軌道回路が復旧する時は、「進入側の軌道回路が復旧」かつ「進出側の軌道回路が動作」の状態が成立する。つまり、図４ａに示すように列車が右方向に進行してきた場合は「当該軌道回路の左側軌道回路が復旧」かつ「同右側軌道回路が動作」の条件が成立する。また図４ｂに示すように列車が左方向に進行してきた場合は「当該軌道回路の右側軌道回路が復旧」かつ「同左側軌道回路が動作」の条件が成立する。
【００３７】
図５は、従来の列車追跡論理による判断結果と本判断結果の比較を示している。従来の追跡論理では、２Ｔ復旧時に１Ｔと３Ｔの双方が動作のときだけ、不正復旧とされる。また正常復旧と判断したものがＲ方向列車による復旧か、Ｌ方向列車による復旧かを判断できないばかりか、２Ｔ復旧時に１Ｔと３Ｔの双方が復旧している場合でも、正常復旧と判定されてしまう。これに対し集中電子踏切制御システム１００で採用する列車追跡論理では、２Ｔの復旧がＲ方向列車進行によるものか、Ｌ方向列車進行によるものか、これら以外の不正なものかを判別することが可能になっている。
【００３８】
図１は、集中電子踏切制御システム１００の第１〜第３の電子踏切論理部１６１〜１６３が行う踏切制御の論理をリレー結線の形式で表示したものである。踏切２１０の下り警報区間（ＡＴ）は、軌道回路１Ｔと２Ｔで構成され、上り警報区間（ＢＴ）は３Ｔ、４Ｔで構成される。図１に示した例では、下り方向には５Ｔ、６Ｔと軌道回路が連続するが、上り方向は、線区の端のために軌道回路が連続していない場合を示してある。
【００３９】
図中、ＲＢ−ＮＴＲ（Ｎは１〜６のいずれか）は、ＮＴの軌道回路での復旧がＲ方向への列車の進行によるものと先の列車追跡論理に基づいて判断されたときに復旧するようになっている。列車追跡論理は、実際には、電子踏切論理部１６１〜１６３でのＣＰＵ処理によって判定される。同様にＬＢ−ＮＴＲ（Ｎは１〜６のいずれか）は、ＮＴの軌道回路での復旧がＬ方向への列車進行によるものと新規の列車追跡論理に基づいて判断されたときに復旧するものである。
【００４０】
踏切の警報動作は、Ｒ復旧時に行われ、ＤＳＲとＵＳＲのいずれかが復旧するとＲ復旧となる。ＤＳＲは、下り列車の到来に基づく警報動作が必要なときに復旧する。ＤＳＲの駆動回路に含まれるＡＴＲは、ＡＴ（下り警報区間）に列車が在線したり不正短絡が生じたときに復旧するものである。ＡＴＲとＤＳＲは、下り警報区間の軌道回路で列車の在線が検知されている間、警報動作の実行指示を出す下り警報指示手段の役割を果たす。
【００４１】
ＵＳＲは、上り列車の到来に基づく警報動作が必要なときに復旧する。ＵＳＲの駆動回路に含まれるＢＴＲは、ＢＴ（上り警報区間）の軌道回路に列車が在線したり不正短絡が生じたときに復旧するものである。ＢＴＲとＵＳＲは、上り警報区間の軌道回路で列車の在線が検知されている間、警報動作の実行指示を出す上り警報指示手段の役割を果たしている。
【００４２】
ＲＢ−３ＴＲ、ＲＢ−４ＴＲ、ＲＢ−ＢＴＲは、下り列車が上り警報区間に進入したことを判定する下り列車進入判定手段としての役割を果たし、ＬＢ−２ＴＲ、ＬＢ−１ＴＲ、ＬＢ−ＡＴＲは、上り列車が下り警報区間に進入したことを判定する下り列車進入判定手段としての役割を果たす。
【００４３】
ＢＳＲは、上り警報指示手段（ＢＴＲ、ＵＳＲ）が警報動作の実行指示を出している間（ＢＴＲ復旧、ＵＳＲ復旧）に、上り列車進入判定手段（ＬＢ−ＡＴＲ）がＡＴにおける在線検知を上り列車の下り警報区間（ＡＴ）進入によるものと判定したとき（ＬＢ−ＡＴＲ復旧）、下り警報区間で列車の在線が検知されなくなるまで、下り警報指示手段（ＡＴＲ、ＤＳＲ）による警報動作指示（ＤＳＲ復旧）を阻止する下り警報阻止手段として機能する。
【００４４】
ＡＳＲは、下り警報指示手段（ＡＴＲ、ＤＳＲ）が警報動作の実行指示を出している間（ＡＴＲ復旧、ＤＳＲ復旧）に、下り列車進入判定手段（ＲＢ−ＢＴＲ）がＢＴにおける在線検知を下り列車の上り警報区間（ＢＴ）進入によるものと判定したとき（ＲＢ−ＢＴＲ復旧）、上り警報区間で列車の在線が検知されなくなるまで、上り警報指示手段（ＢＴＲ、ＵＳＲ）による警報動作指示（ＵＳＲ復旧）を阻止する上り警報阻止手段として機能する。
【００４５】
Ｒ−ＣＬＲは、下り列車の末尾が上り警報区間（ＢＴ）を通過し終えた際に動作するものである。すなわち、Ｒ−ＣＬＲは、下り列車通過判定手段（ＲＢ−６ＴＲ）が上り警報区間（ＢＴ）を下り列車が通過し終えたと判定したとき（列車の先頭６ＴＲ進入）、上り警報阻止手段（ＡＳＲ）による警報動作の阻止を解除するものである。なお下り列車が６Ｔ進入時に、その列車の末尾が４Ｔを進出していることが必要になる。すなわち、６Ｔは、４Ｔから列車長以上に離れた箇所に配置される軌道回路ということである。
【００４６】
Ｌ−ＣＬＲは、上り列車の末尾が下り警報区間（ＡＴ）を通過し終えたであろうタイミングで動作するものである。Ｌ−ＣＬＲは、上り列車通過判定手段（ＲＢ−１ＴＲ）が下り警報区間（ＢＴ）の端部の軌道回路１Ｔに上り列車が進入したことを検知した時点から所定時間の経過後に動作し、下り警報阻止手段（ＢＳＲ）による警報動作の阻止を解除するものである。なお、Ｌ−ＣＬＲは、緩動時素を含み、上り列車の先頭が１Ｔに進入した時点で起動がかかり、列車の末尾が１Ｔを進出し終えるまでに要する時間として予め設定した補正時間の経過後に動作する。したがって、列車が正常に走行していれば、所定の時間の経過後に、下り警報区間の在線に基づく警報動作の阻止が解除される。かりに、Ｌ−ＣＬＲの補正時間以上に上り列車が下り警報区間に在線していた場合には、この上り列車に起因して警報動作が行われ、安全側の動作が保障されることになる。
【００４７】
図１に示すリレー回路に基づく踏切制御では、従来の制御で生じていた、軌道回路不正短絡後の列車進入・同不正短絡解除による無しゃ断・無警報が防止される。すなわち、図７の｛２｝ＢＴＲ復旧によって｛１｝ＡＳＲの動作状態が上り列車のＢＴ進出まで保持されるという不具合を排除することが可能となる。従来の踏切制御における｛２｝ＢＴＲ復旧は、上り（Ｌ方向）列車によって起きた事象であり、このＢＴＲ復旧時は「左側軌道回路が動作」「右側軌道回路が復旧」であるため、ＲＢ−ＢＴＲの場合には「Ｒ方向正常復旧」は不成立となる（図１のＲＢ−ＢＴＲは復旧しない）。これにより、ＡＳＲ回路の進出側軌道回路条件であるＲＢ−ＢＴＲ復旧は下り列車に対してのみ有効となり、上り列車に対しては無効とするという対策が実現することになる。
【００４８】
また、図１に示すリレー回路に基づく踏切制御では、従来の制御で生じていた、列車進入・警報区間進出後の軌道回路復旧継続による無しゃ断・無警報も防止される。すなわち、下り列車が、上り警報区間を通過し終えたことがＲＢ−６ＴＲによって判定されてＲ−ＣＬＲが動作すると、ＡＳＲの動作保持が解除されることになる。また上り列車が、下り警報区間を通過し終えたことがＲＢ−１ＴＲとＬ−ＣＬＲの緩動時素によって判定されてＬ−ＣＬＲが動作すると、ＢＳＲの動作保持が解除されることになる。
【００４９】
このように、一方の警報区間に列車が進入した後、他方の警報区間へ先の列車の正常進入による、当該他方の警報区間の列車在線に基づく警報動作の阻止を、他方の警報区間を先の列車が通過し終えたことを判定して解除するので、警報動作の阻止が当該他方の警報区間の不正短絡によっていつまでも継続しても、次の列車の到来に対して無しゃ断・無警報になる不具合が防止される。
【００５０】
次に、図１に示した踏切制御を採用した集中電子踏切制御システム１００における安全性評価を図６のＦＴＡ（Fault Tree Analysis）によって示す。図６左部は、「無しゃ断・無警報」を頂上事象として解析した結果を示しており、起因事象である「ＡＴ不正短絡」（図中※１）に対する安全系「ＢＴ不正進出検知」が、図１中▲１▼の安全性強化策によって「※１後の上り列車接近（図中※２）」だけでは「ＢＴ不正進出検知失敗」事象に至らないことを表している。なお、ここでの各事象の時系列は、※１、※２、※３の順である。
【００５１】
図６右部は、「無しゃ断・無警報」を頂上事象として解析した結果を示しており、起因事象である「Ｒ方向列車進出後のＢＴ動作不能」に対する安全系「チェックアウト検出」が、図１中▲３▼の安全性強化策によって付加されたことを表している。つまり、図６のＦＴＡ中にマーキングした「ＡＮＤゲート」の追加が前述の安全性強化策によって実現したものであることがわかる。これにより、本集中電子踏切制御システム１００の安全性強化策の適用が踏切制御の安全性向上に有効な手段であることがわかる。
【００５２】
このように、複数の踏切制御装置と踏切用列車検知軌道回路を集中構成することで、列車追跡機能が向上する。特に、集中電子踏切制御システム１００において電子踏切制御装置および「結線データ方式」を採用することにより、柔軟な論理構築が可能となり、その結果として信号用リレー数増大等のコスト増を伴わずに安全性の向上が可能となった。また複数の踏切を集中制御する構成としたことで列車追跡論理のリソースが拡大充実し、列車の方向性を含めて判断等が容易になった。さらに、進路鎖錠等の方向条件を外部から付与されなくても、列車の進行方向を踏切単独で判断することが可能なので、駅間の踏切についても的確な制御を行うことができる。
【００５３】
以上説明した実施の形態では、新規の列車追跡論理や列車の通過判定論理を集中電子踏切制御システム１００の電子踏切論理部に適用したが、送信器や受信器の数を低減した軌道回路と組み合わせる集中電子踏切制御システムは当該新規の列車追跡論理を採用したものに限定されるものではない。また複数の受信器で１つの送信器を兼用したり、警報区間の終止点に配置した受信器で他の踏切の始動点における列車検知を代行する技術は、必ずしも集中電子踏切制御システムと組み合わせて採用する必要はなく、これらの技術を単独利用してもよい。
【００５４】
【発明の効果】
本発明にかかる列車検知軌道回路では、軌道回路信号を送信する１つの送信器の上り側または下り側の少なくとも一方に複数の受信器を配置し、１つの送信器を複数の受信器で兼用するので、軌道回路毎に送信器と受信器を設ける場合に比べて、送信器の数が少なく、合理的な構成になる。特に送信器を中央に配置するものでは、１つの送信器の管轄範囲を長くすることができる。
【００５５】
他の踏切の警報動作の始動点または終止点に配置した受信器が列車の在線を検知したときタイマ手段を起動し、当該タイマ手段が所定の距離補正時間を計時し終えたとき、列車が当該踏切の警報動作の始動点に到達したものと判定手段が判定するものでは、始動点に受信器を配置しなくても始動点への列車の到来を検知し得るので、受信器の数を減らすことができる。
【００５６】
複数の踏切を集中制御する集中電子踏切制御システムでは、一の踏切を制御するための軌道回路から得た在線情報を他の１または２以上の踏切を制御するための在線情報として共通利用するので、複数の踏切が近接して配置されている場合には、踏切毎に軌道回路を設ける場合に比べて、軌道回路構成の簡略化を図ることができる。また、複数の踏切を集中制御することにより、個々に踏切制御設備を設ける場合に比べて、装置構成が簡略化されるとともに、広範囲の軌道回路から在線情報を得ることができるので、警報区間の通過完了の判定等を適切に行うことが可能になる。
【００５７】
さらに本発明にかかる列車検知軌道回路や列車検知装置を集中電子踏切制御システムに適用したものでは、踏切制御装置や送信器、受信器の数を抑えることができ、設備費用・設備保全の両面で合理的な構成となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る集中電子踏切制御システムの電子踏切論理部が行う踏切制御の論理をリレー回路の形式で表示した説明図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る集中電子踏切制御システムを示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る集中電子踏切制御システムが対象とする単線線区における踏切配置および列車検知軌道回路の配置を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る集中電子踏切制御システムで用いる列車追跡論理を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る集中電子踏切制御システムで用いる列車追跡論理における軌道回路復旧要因の判定結果と従来の論理での判定結果とを対比して示す説明図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る集中電子踏切制御システムにおける危険事象の解析結果を示す説明図である。
【図７】従来から使用されている踏切制御の論理をリレー回路の形式で示した説明図である。
【符号の説明】
１００…集中電子踏切制御システム
１１０…軌道回路
１２０…踏切器具箱
１３０…電子踏切制御装置
１４０…ＡＦＯ送受信架
１５０…入出力リレー架
１６０…電子踏切論理架
１６１〜１６３…第１〜第３の電子踏切論理部
２０１〜２１０…踏切
【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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