(57)【要約】【課題】列車の運転士が低度の運転技術しか持たない場合であっても、列車運行の安全性を高め、列車運行の安全性を保持する。【解決手段】運行制御部３０が、複数の列車２０それぞれの駆動に用いられる駆動電力を供給し、複数の列車２０それぞれから複数の列車２０それぞれの現在位置を特定可能な位置特定情報を受信し、受信した位置特定情報によって特定される複数の列車２０それぞれの現在位置にもとづいて、複数の列車の間隔が所定の安全運行間隔以下であるか否か判定し、安全運行間隔以下であると判定した場合には、駆動電力の供給を停止する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
敷設されたレール上を運行する複数台の列車の運行状況を監視し、当該複数台の列車の運行を制御する列車運行制御システムであって、
前記複数の列車それぞれの駆動に用いられる駆動電力を供給する駆動電力供給手段と、
前記複数の列車それぞれから、前記複数の列車それぞれの現在位置を特定可能な位置特定情報を受信する位置特定情報受信手段と、
前記位置特定情報受信手段が受信した位置特定情報によって特定される前記複数の列車それぞれの現在位置にもとづいて、前記複数の列車の間隔が所定の安全運行間隔以下であるか否か判定する安全判定手段とを備え、
前記駆動電力供給手段は、前記安全判定手段が前記安全運行間隔以下であると判定した場合には、前記駆動電力の供給を停止する
ことを特徴とする列車運行制御システム。
【請求項２】
前記複数の列車は、それぞれ、前記レールに沿った所定間隔で設置されたＩＣタグから当該ＩＣタグの設置位置近傍を通過する際に前記位置特定情報を読み取るタグリーダと、該タグリーダが読み取った前記位置特定情報を無線通信によって送信する位置特定情報送信手段とを備え、
前記位置特定情報受信手段は、前記位置特定情報送信手段によって送信された前記位置特定情報を受信する
請求項１記載の列車運行制御システム。
【請求項３】
前記安全判定手段は、前記複数の列車それぞれの現在位置と前記複数の列車それぞれの列車長とに応じて前記複数の列車それぞれの間隔を算出する列車間隔算出手段と、該列車間隔算出手段によって算出された列車間隔が前記安全運行間隔以下であるか否か判定する間隔比較判定手段とを有する
請求項１または請求項２記載の列車運行制御システム。
【請求項４】
前記駆動電力供給手段は、前記レールを介して、当該レール上を運行する前記複数の列車それぞれの駆動に用いられる駆動電力を供給する
請求項１から請求項３のうちいずれかに記載の列車運行制御システム。
【請求項５】
前記レールは、導電材及び絶縁材を交互に繰り返して形成されており、
前記駆動電力供給手段は、前記レールのうち導電材で形成されている部分である導電材レールに、当該導電材レールの敷設位置に応じた異なる電圧値の電圧を印加する
請求項４記載の列車運行制御システム。
【請求項６】
前記駆動電力供給手段は、前記安全判定手段が前記安全運行間隔以下であると判定した場合には、当該安全運行間隔以下で運行している後方の列車の現在位置を含む所定範囲に敷設されている導電材レールへの電圧の印加を停止する
請求項５記載の列車運行制御システム。
【請求項７】
前記駆動電力供給手段は、前記安全判定手段が前記安全運行間隔以下であると判定した場合には、全ての導電材レールへの電圧の印加を停止する
請求項５記載の列車運行制御システム。
【請求項８】
前記位置特定情報受信手段による位置特定情報の受信間隔に基づいて前記複数の列車それぞれの現在速度を算出する速度算出手段を備え、
前記駆動電力供給手段は、前記速度算出手段が算出した現在速度が所定の規定速度を超えていた場合には、当該規定速度を超えた速度で運行している列車の現在位置を含む特定範囲に敷設されている導電材レールへの電圧の印加を停止する
請求項５から請求項７のうちいずれかに記載の列車運行制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、敷設されたレール上を運行する複数台の列車の運行状況を監視し、当該複数台の列車の運行を制御する列車運行制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
貨物や乗客を乗せる列車などの公共交通機関においては、先ず、その運行の安全性が望まれる。例えば、列車などにおいて、急発進或いは急停止が行われると、それに伴い、乗客は負傷をおう恐れがある。また、速度超過により列車が脱線し、大事故につながる可能性もある。従来、このような列車の運行は熟練した操縦者の技術に委ねられていたが、列車運行の安全性を確保するために、列車の駆動に関する各種の制御技術が提案されている（特許文献１−２）。
【０００３】
特許文献１に開示されているシステムは、相対位置検出器を車両に配置するものである。このシステムにおいては、検出器により車両の間の相対位置が検出され、異常接近の場合、警報が鳴らされる。なお、このシステムにおける車両の位置は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）により特定されている。
【０００４】
また、特許文献２に開示されているシステムにおいては、走行位置に応じて列車の走行速度の制御が行われている。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−８６８５３号公報
【特許文献２】特開２００１−３３３５１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１に開示されているシステムにおいて、その車両の位置は、ＧＰＳにより特定されているため、正確な位置情報を特定することはできない。特に、遊園地などに設置される小型列車のようにレールの敷設範囲が狭い場合には、より正確な位置情報を得る必要がある。さらに、特許文献１及び特許文献２に開示されているシステムにおいては、列車に搭載された制御装置によって警報或いは速度制御がなされている。したがって、その制御装置に誤作動が生じた場合には、警報或いは速度制御を実行することができない。つまり、特許文献１及び２に開示されたシステムにおいては、その列車運行の安全性が十分であるとはいえない。熟練した運転士でなく、遊園地の遊具として設置されている列車を遊戯者が運転する場合には、特に安全性を十分に保持する必要が生じる。
【０００７】
本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、列車運行の安全性を高めた列車運行制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係る列車運行制御システムは、敷設されたレール上を運行する複数台の列車の運行状況を監視し、当該複数台の列車の運行を制御する列車運行制御システムであって、前記複数の列車それぞれの駆動に用いられる駆動電力を供給する駆動電力供給手段と、前記複数の列車それぞれから、前記複数の列車それぞれの現在位置を特定可能な位置特定情報を受信する位置特定情報受信手段と、前記位置特定情報受信手段が受信した位置特定情報によって特定される前記複数の列車それぞれの現在位置にもとづいて、前記複数の列車の間隔が所定の安全運行間隔以下であるか否か判定する安全判定手段とを備え、前記駆動電力供給手段は、前記安全判定手段が前記安全運行間隔以下であると判定した場合には、前記駆動電力の供給を停止することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る列車運行制御システムは、このように構成されることにより、列車運行の安全性を高めることが可能となる。
【００１０】
前記複数の列車は、それぞれ、前記レールに沿った所定間隔で設置されたＩＣタグから当該ＩＣタグの設置位置近傍を通過する際に前記位置特定情報を読み取るタグリーダと、該タグリーダが読み取った前記位置特定情報を無線通信によって送信する位置特定情報送信手段とを備え、前記位置特定情報受信手段は、前記位置特定情報送信手段によって送信された前記位置特定情報を受信するように構成されていてもよい。
【００１１】
前記安全判定手段は、前記複数の列車それぞれの現在位置と前記複数の列車それぞれの列車長とに応じて前記複数の列車それぞれの間隔を算出する列車間隔算出手段と、該列車間隔算出手段によって算出された列車間隔が前記安全運行間隔以下であるか否か判定する間隔比較判定手段とを有する構成とされていてもよい。
【００１２】
前記駆動電力供給手段は、前記レールを介して、当該レール上を運行する前記複数の列車それぞれの駆動に用いられる駆動電力を供給するように構成されていてもよい。
【００１３】
前記レールは、導電材及び絶縁材を交互に繰り返して形成されており、前記駆動電力供給手段は、前記レールのうち導電材で形成されている部分である導電材レールに、当該導電材レールの敷設位置に応じた異なる電圧値の電圧を印加する構成とされていてもよい。
【００１４】
前記駆動電力供給手段は、前記安全判定手段が前記安全運行間隔以下であると判定した場合には、例えば、当該安全運行間隔以下で運行している後方の列車の現在位置を含む所定範囲に敷設されている導電材レールへの電圧の印加を停止する。
【００１５】
前記駆動電力供給手段は、前記安全判定手段が前記安全運行間隔以下であると判定した場合には、例えば、全ての導電材レールへの電圧の印加を停止する。
【００１６】
前記位置特定情報受信手段による位置特定情報の受信間隔に基づいて前記複数の列車それぞれの現在速度を算出する速度算出手段を備え、前記駆動電力供給手段は、前記速度算出手段が算出した現在速度が所定の規定速度を超えていた場合には、当該規定速度を超えた速度で運行している列車の現在位置を含む特定範囲に敷設されている導電材レールへの電圧の印加を停止する構成とされていてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る列車運行制御システムによれば、列車運行の安全性を高めた列車運行制御システムを提供することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付の図面を参照して、本発明に係る列車運行制御システムの実施の形態を説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態に係る列車運行制御システムの全体構成の例を示す構成図である。図１に示すように、本発明の一実施形態に係る列車運行制御システムは、線路１０上を運行する複数台の列車２０、線路１０を介して複数台の列車２０の運行を制御する運行制御部３０を有する。この他、線路１０の近傍の所定位置には、必要に応じて複数台の信号機４０が配置されている。また、線路１０の近傍の所定位置に、乗客が列車２０に乗り降りするプラットホーム５０が配置されるとともに、列車２０を収容する車庫６０が配置されている。
【００２０】
次に、図２〜図４を参照して、線路１０及び線路１０近傍の構成について説明する。図２は線路１０及び列車２０の土台部分を示す正面断面図であり、図３は線路１０の一部側面図であり、図４は線路１０の近傍に所定間隔で配置されたＩＣタグ１２の配置状態を示すタグ配置図である。
【００２１】
図２に示すように、線路１０は、敷設された一対のレール１１ａ，１１ｂによって構成されている。また、一対のレール１１ａ，１１ｂの間には、ＩＣタグ１２が配置されている。図３に示すように、レール１１ａ，１１ｂは、導電材１１１と絶縁材１１２とを交互に繰り返して形成されたものである。ＩＣタグ１２は、図４に示すように、敷設された一対のレール１１ａ，１１ｂの間に、所定間隔毎に複数個配置されている。本例では、ＩＣタグ１２が敷設された一対のレール１１ａ，１１ｂの間に設置されているので、列車２０の底部に設置されているタグリーダ２２が、列車２０がレール１１ａ，１１ｂ上を走行する際にＩＣタグ１２の略真上を通過することになり、その通過の際に位置情報が読み取られることになる。
【００２２】
本例の運行制御部３０は、敷設された一対のレール１１ａ，１１ｂのうち導電材１１１で形成されている部分（導電材レール）に電圧を印加する制御を行う。導電材レールに電圧を印加することで、左右の車輪２１ａ，２１ｂを介して列車２０の運行のための駆動電力が供給される。
【００２３】
本例では、運行制御部３０は、導電材レールの敷設位置に応じて、異なる電圧値の電圧を印加する。例えば、運行制御部３０は、レール１１ａ，１１ｂのうち直線となっている場所に敷設されている導電材レールには高電圧（例えば４８Ｖ）が印加され、曲線（カーブ）の手前及び曲線となっている場所に敷設されている導電材レールには低電圧（例えば３６Ｖ）が印加されるように制御する。よって、レール１１ａ，１１ｂのうち絶縁材１１２で形成される部分（絶縁材レール）は、少なくとも異なる電圧値が印加されることとなる変化点に配置される。このように制御することで、直線となっている場所では比較的高速（例えば６０ｋｍ／ｈ）で運行することが可能となり、曲線の手前及び曲線となっている場所では比較的低速（例えば５０ｋｍ／ｈ）でしか運行できないように制御することが可能となる。
【００２４】
図５は、ＩＣタグ１２の構成例を示す外観図である。図５（ａ）は上面図、図５（ｂ）は正面図、図５（ｃ）は側面図である。ＩＣタグ１２は、筐体１２１と、ＩＣチップ１２２とを含む。ＩＣチップ１２２は、各種の情報を記憶するメモリと、データ送信などの制御を行うＣＰＵとを含むマイクロコンピュータである。各ＩＣタグ１２が備えるメモリには、それぞれ、自己の設置位置を示す位置情報（例えば、設置位置を特定可能な座標を示す情報）が記憶されている。
【００２５】
図６は、タグリーダ２２の構成例を示す外観図である。図６（ａ）は正面図、図６（ｂ）は上面図、図６（ｃ）は側面図である。タグリーダ２２は、列車２０の底部に設けられ（図２参照）、ＩＣタグ１２のメモリに記憶された位置情報を非接触方式によって読み取る機能と、読み取った位置情報を含む現在位置情報とを運行制御部３０に無線送信する機能とを有している。
【００２６】
次に、本実施形態の列車運行制御システムの動作について説明する。
図７は、運行制御部３０が実行する列車運行制御処理の例を示すフローチャートである。なお、図７では、本例の制御に関係しない処理は省略されている場合があるものとする。本例では、各列車２０の運転士は、それぞれ、各列車２０の発進、停止、及び速度調整のみを行うことが可能であるものとする。また、運転士は、レール１１ａ，１１ｂの近傍に設置された信号機４０や制限速度表示、列車２０内に設置された速度表示器などを見ながら、列車２０の運転操作を行うものとする。各列車２０は、例えば最前の車両に設置されているタグリーダ２２がＩＣタグ１２の上方を通過する際に位置情報を読み取る度に、読み取った位置情報を含む現在位置情報を生成し、無線信号によって順次送信する。なお、現在位置情報には、該当する列車を一意に特定可能な列車番号と、位置情報と、位置情報を読み取った時刻を示す時刻情報とを含むものとする。
【００２７】
列車運行制御処理において、運行制御部３０は、先ず、各列車２０から送信されてくる現在位置情報を受信し（ステップＳ１０１）、受信した現在位置情報を自己が備えるデータベースに登録されている列車運行管理テーブルに保存する（ステップＳ１０２）。列車運行管理テーブルは、例えば図８に示すように、各列車の列車番号と、列車長と、列車位置と読取時刻の組み合わせとが対応付けされたデータが保存されている。ステップＳ１０２では、具体的には、受信した現在位置情報に含まれている列車番号に対応付けして、受信した現在位置情報に含まれている位置情報が示す列車位置と、受信した現在位置情報に含まれている時刻情報が示す読取時刻とを登録する。
【００２８】
次に、運行制御部３０は、列車運行管理テーブルに保存されている列車位置と読取時刻とを用いて、各列車２０の現在速度を算出する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３では、例えば、該当する列車番号に対応付けされている列車位置と読取時刻の組み合わせのうち、直近に登録された２個のデータの差（距離、時間）を使用して現在速度を算出する。
【００２９】
また、運行制御部３０は、保存されている現在位置情報と、各列車の列車長とを用いて、各列車間の間隔を算出する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４では、例えば、該当する列車番号に対応付けされている列車位置のうち、直近に登録された各列車の列車位置を使用して現在位置を特定し、各列車の現在位置（タグリーダ２２の設置部分の現在位置）と列車長とを用いて各列車の間隔を算出する。
【００３０】
次に、運行制御部３０は、ステップＳ１０３にて算出した各列車の現在速度が、予め定められている規定速度を超過しているか否か判定する（ステップＳ１０５）。なお、規定速度は、本例では、直線位置や曲線位置などの運行位置によって異なるように定められている。規定速度を超過している列車２０があると判断した場合には、運行制御部３０は、導電材レールへの電圧の印加を停止し、レール１１ａ，１１ｂ上を運行している全ての列車２０への電力供給を停止する（ステップＳ１０６）。
【００３１】
規定速度を超過している列車がないと判定した場合には、運行制御部３０は、ステップＳ１０４にて算出した間隔が、予め定められている規定間隔以下であるか否か判定する（ステップＳ１０７）。なお、規定間隔は、本例では、直線位置や曲線位置などの運行位置によって異なるように定められている。規定間隔以下で運行している列車２０があると判断した場合には、運行制御部３０は、導電材レールへの電圧の印加を停止し、レール１１ａ，１１ｂ上を運行している全ての列車２０への電力供給を停止する（ステップＳ１０６）。
【００３２】
規定間隔以下で運行している列車２０がなければ、ステップＳ１０１に戻る。上記のように、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０７の処理を繰り返し行うことで、現在位置情報を順次取得し、各列車２０の現在速度や運行間隔を随時算出し、事故発生の可能性がある危険な状態である場合に運行継続不能な状態に制御する列車運行制御処理が実行される。
【００３３】
以上述べたように、本実施形態の列車運行制御システムによれば、運行制御部３０が、複数の列車２０それぞれの駆動に用いられる駆動電力を供給し、複数の列車２０それぞれから複数の列車２０それぞれの現在位置を特定可能な位置特定情報（位置情報）を受信し、受信した位置特定情報によって特定される複数の列車２０それぞれの現在位置にもとづいて、複数の列車の間隔が所定の安全運行間隔（基準間隔）以下であるか否か判定することとし、安全運行間隔以下であると判定した場合には、駆動電力の供給を停止する構成としているので、列車運行の安全性を高めることが可能となる。危険な運行間隔となっているか否かを監視することができ、危険な運転間隔となった場合に強制的に運行不能な状態にすることができるので、列車２０の運転士が低度の運転技術しか持たない場合（遊園地などに設置された小型列車を来園客が運転する場合）であっても、列車運行の安全性を保持することが可能となる。
【００３４】
また、上述した実施の形態によれば、複数の列車２０が、それぞれ、レール１１ａ，１１ｂに沿った所定間隔で設置されたＩＣタグ１２からそのＩＣタグ１２の設置位置の近傍を通過する際に位置特定情報（位置情報）を読み取るタグリーダ２２を備え、そのタグリーダ２２が読み取った位置特定情報を無線通信によって送信する構成とされ、運行制御部３０が、複数の列車２０からそれぞれ送信された位置特定情報を受信するように構成されているので、複数の列車２０からそれぞれの現在位置を正確に認識することが可能となる。
【００３５】
また、上述した実施の形態によれば、運行制御部３０が、複数の列車２０それぞれの現在位置と複数の列車２０それぞれの列車長とに応じて複数の列車２０それぞれの運行間隔を算出し、算出した列車の運行間隔（列車間隔）が安全運行間隔（基準間隔）以下であるか否か判定する構成としているので、レール１１ａ，１１ｂ上を運行している複数の列車２０の運行間隔を監視することが可能となる。
【００３６】
また、上述した実施の形態によれば、運行制御部３０が、レール１１ａ，１１ｂを介して、そのレール１１ａ，１１ｂ上を運行する複数の列車２０それぞれの駆動に用いられる駆動電力を供給する構成としているので、駆動電力の供給レベルを制御することで、複数の列車２０それぞれの駆動力の上限を制御することが可能となる。
【００３７】
また、上述した実施の形態によれば、レール１１ａ，１１ｂが、導電材及び絶縁材を交互に繰り返して形成されており、運行制御部３０が、レール１１ａ，１１ｂのうち導電材で形成されている部分である導電材レールに、その導電材レールの敷設位置に応じた異なる電圧値の電圧を印加する構成としているので、レール１１ａ，１１ｂの敷設形態（例えば、直線、緩やかなカーブ、急カーブなど）に応じて駆動電力の供給レベルを調整することが可能となり、レール１１ａ，１１ｂの敷設形態に応じて列車２０の駆動力の上限を制御することが可能となる。
【００３８】
また、上述した実施の形態によれば、運行制御部３０が、安全運行間隔（基準間隔）以下であると判定した場合に、全ての導電材レールへの電圧の印加を停止する構成としたので、危険な運行間隔で列車２０が運行されている場合に、全ての列車２０を強制的に停止させることができる。
【００３９】
なお、上述した実施の形態では、列車２０の運行間隔が安全運行間隔（基準間隔）以下であると判定した場合に全ての導電材レールへの電圧の印加を停止する構成としていたが、運行制御部３０が、列車２０の運行間隔が安全運行間隔以下であると判定した場合には、その安全運行間隔以下で運行している後方の列車の現在位置を含む所定範囲（列車が停止するのに十分な長さにわたる範囲であって、例えば、列車２０の長さの２倍の長さの範囲）に敷設されている導電材レールへの電圧の印加を停止するようにしてもよい。このように構成すれば、危険な運行間隔で列車２０が運行されている場合に、後方を運行している列車２０を強制的に停止させることができ、列車２０が追突してしまうことを回避することができる。
【００４０】
また、上述した実施の形態によれば、運行制御部３０が、位置特定情報（位置情報）の受信間隔に基づいて複数の列車２０それぞれの現在速度を算出し、算出した現在速度が所定の規定速度を超えていた場合に、全ての導電材レールへの電圧の印加を停止する構成としたので、危険な速度で列車２０が運行されている場合に、全ての列車２０を強制的に停止させることができる。
【００４１】
なお、上述した実施の形態では、列車２０の運行速度が基準速度を超えていると判定した場合に全ての導電材レールへの電圧の印加を停止する構成としていたが、運行制御部３０が、列車２０の運行速度が基準速度を超えていると判定した場合に、その基準速度を超えて運行している列車の現在位置を含む所定範囲（列車が停止するのに十分な長さにわたる範囲であって、例えば、列車２０の長さの２倍の長さの範囲）に敷設されている導電材レールへの電圧の印加を停止するようにしてもよい。このように構成すれば、危険な運行速度で列車２０が運行されている場合に、その列車２０を強制的に停止させることができ、速度超過により脱線などが発生してしまうことを回避することができる。
【００４２】
また、上述した実施の形態では、２本のレール１１ａ，１１ｂ上を走行する列車２０について説明したが、レールを介して駆動電力を供給可能なものであればどのようなものでもよく、例えば１本のレール上を走行する列車（モノレール）に適用することも可能である。また、上述した実施の形態では特に言及していないが、列車２０は、車両が複数連結されたものであってもよく、１両のみで構成されているものであってもよい。
【００４３】
なお、本実施形態で説明した運行制御は、例えば、あらかじめ用意された運行制御に関するプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することにより実現することができるように構成されてもよい。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行されるものでもよい。また、このプログラムは、例えば、インターネット等のネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上のように、本発明に係る列車運行制御システムは、列車の運行の安全性を高める技術に有用であり、特に、運転士が低度の運転技術しか持たない場合における安全性の向上を実現することに適している。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態に係る列車運行制御システムの全体構成の例を示す構成図である。
【図２】線路及び列車の土台部分を示す正面断面である。
【図３】線路の一部側面図である。
【図４】線路の近傍に所定間隔で配置されたＩＣタグの配置状態を示すタグ配置図である。
【図５】ＩＣタグの構成例を示す外観図である。
【図６】タグリーダの構成例を示す外観図である。
【図７】列車運行制御処理の例を示すフローチャートである。
【図８】列車運行管理テーブルの例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０              線路
１１ａ，１１ｂ    運転室
１２              ＩＣタグ
２０              列車
２１ａ，２１ｂ    車輪
２２              タグリーダ
３０              運行制御部
【図１】
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【図２】
2009090855.tif 000004
【図３】
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【図４】
2009090855.tif 000006
【図５】
2009090855.tif 000007
【図６】
2009090855.tif 000008
【図７】
2009090855.tif 000009
【図８】
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