JP2003312475A - Ats車上装置及びats装置 - Google Patents

Ats車上装置及びats装置

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JP2003312475A
JP2003312475A JP2002116558A JP2002116558A JP2003312475A JP 2003312475 A JP2003312475 A JP 2003312475A JP 2002116558 A JP2002116558 A JP 2002116558A JP 2002116558 A JP2002116558 A JP 2002116558A JP 2003312475 A JP2003312475 A JP 2003312475A
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train
ats
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Toshihiro Uchida
敏博 内田
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Nippon Signal Co Ltd
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Nippon Signal Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 不要な演算処理を行うことのない安価な演算
部とすることができるATS車上装置を提供する。 【解決手段】 停止信号を現示していることを含めた信
号機までの距離情報を地上子3a,3b,3cから受け
取った際に、その距離情報に対応した適正速度と現在の
列車走行速度とを比較した後、現在の列車走行速度が適
正速度よりも早かった場合にのみブレーキ装置4の動作
を開始する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、列車進行方向の前
方に設置された信号機と関連付けされた状態でその信号
機よりも手前の線路上に配置された地上子からの情報を
読み取るように列車に搭載されたATS車上装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来から、列車の安全走行を向上させる
ため、ATS(AutomaticTrain Sto
p)装置が開発されている。
【0003】このATS装置は、列車進行方向の前方に
設置された信号機が停止信号(赤信号)を現示している
際に、その信号機よりも手前で列車を停止させることを
目的としており、レールに流れている信号電流の有無で
動作していたATS−B形、軌間の間に設置された地上
子と車体に設置された車上子の相互の情報交換によって
動作していたATS−S形並びにSN形などが開発され
ていた。
【0004】一方、ATS装置は輸送量が増加する時代
の要求に並行して進化して来たものの、年毎に輸送量の
需要は更に大きくなり、輸送力の強化並びにそれに伴う
保安力の強化を確保する新しいATS−P形が開発・設
置されている。
【0005】上述したATS−P形以前の方式は、警報
点(信号機が停止信号を現示していた時に、警報を鳴ら
す為の設備が設置されている地点)で警報を鳴らし、運
転士が確認スイッチを操作するか、若しくは、確認スイ
ッチを操作しなかった時は非常ブレーキを自動的にかけ
て列車を停止させるという構成であったのに対し、AT
S−P形は、信号機までの距離や、信号の状態(進行・
減速・注意・警戒・停止信号等)、速度制限情報(あと
何mで速度を何km/hにまで落とす等)に基づいて定
められた停止距離を地上子側の装置に予め設定してお
き、列車が地上子を通過した際の速度と、地上子から受
け取った情報を車上装置で解析し、ブレーキ性能を加味
して停止現示の信号機までに停止できる速度照査パター
ンを演算して作成し、その速度照査パターンと実際の速
度とを比較している。
【0006】そして、速度照査パターンを超えているに
も係わらず停止信号を現示している信号機に向かって走
行している時には、警報を鳴らして運転士に対して減速
を促す。
【0007】この警報を鳴らしたにも拘らず、運転士が
列車を減速させなかった時には、今度は自動的に常用最
大ブレーキまたは非常ブレーキをかけるものである。
【0008】尚、ブレーキ性能を高く設定した電車等で
は、速度照査パターンを超えた速度を出していた場合に
は常用最大ブレーキを手動若しくは自動でかけて列車を
減速させると共に、速度照査パターン内に入った時点で
ブレーキを解除することができるように設定されてい
る。これに対して、ブレーキ性能を電車等よりも低く設
定した機関車等の場合には、速度照査パターンを超えた
速度を出していた場合には非常ブレーキを自動でかけて
列車を停止させる(停止するまでブレーキを解除するこ
とができない)ように設定されている。
【0009】ちなみに、ATS−Sの場合の平坦な直線
路線の場合の地上子の設置位置は、最高速度が120k
m/hである場合、先ず、 120*120=14400 ・・・(1) 14400/20=720 ・・・(2) 720*0.7=504 ・・・(3) により、走行中の非常制動距離(504m)を求める。
【0010】次に、警報動作後の非常制動までの空走距
離、即ち、警報確認までの制限時間内(ここでは5秒
間)に列車が走行する距離、換言すれば、地上子を列車
が通過して警報ベルが鳴ってから運転士が確認スイッチ
を操作するまでのタイムリミット内で走行する最大距離
を、 120/3.6=33.3 ・・・(4) 33.3*5=166.7 ・・・(5) 166.7+33.3=200.0 ・・・(6) から求める。即ち、列車は、警報ベルが鳴動している間
に200m走行することとなる。
【0011】最後に、地上子を通過してから警報ベルが
鳴動するまでのタイムラグ、即ち、車上装置がATS信
号を解析してから運転席に警報を鳴らすまでの間に列車
が走行する距離を、 120/3.6=33.3 ・・・(7) から求める。即ち、地上子を通過してから実際に警報が
鳴動するまでの間に、列車は約33m走行することとな
る。
【0012】そして、これら式(3)、式(6)、式
(7)に基づき、最高速度120km/hで走行すると
される期間(平坦な直線路線)では、 504m+200m+33m=737m ・・(8) となり、この列車に対する地上子の設置個所は、信号機
から列車進行方向手前の737m以上の地点となる。
【0013】この際、例えば、時速120km/hでの
制動距離(ブレーキ性能)が400mの電車と、時速1
20km/hでの制動距離が550mの機関車とが混同
する路線では、制動距離が550mの機関車を基準とし
て地上子が設置される。
【0014】尚、実際のATS−P形の鉄道法規では、
これらの数値に誤差等を加味して、停止現示の信号機ま
での距離が850mの地点で速度照査パターンが発生
し、最高速度からブレーキ装置の動作を開始して600
m以下で停止しなくてはならないこととなっている。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の如く
構成されたATS車上装置にあっては、例えば、信号現
示が停止現示(赤)から進行現示(青)へと変化した場
合等のように、停止現示の信号機までの距離情報等が変
化した場合、上述した速度照査パターンが更新される。
【0016】この際、ブレーキ性能を高く設定した電車
等の場合には速度照査パターンの更新と共にブレーキが
緩んで現状維持若しくは加速が可能となっているもの
の、ブレーキ性能を電車等よりも低く設定した機関車等
の場合には速度照査パターンの更新に拘らず列車が停止
されてしまう。
【0017】一方、車上装置自体は、電車や機関車等の
区別に関係なく共通仕様のものが搭載されているため、
一旦ブレーキがかかってしまったならば速度照査パター
ンとの比較が不要な機関車等であっても、電車等向けに
常に速度照査パターンと実際の速度との比較を行う演算
部を備えており、列車のブレーキ性能に対して複雑で高
価なシステムを採用しているという問題があった。
【0018】本発明は、上記問題を解決するため、不要
な演算処理を行うことのない安価な演算部とすることが
できるATS車上装置を提供することを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】その目的を達成するた
め、本発明のATS車上装置は、信号機よりも列車進行
方向手前の線路上に配置され且つ前記信号機と関連付け
された地上子からの情報を車上子で読み取ると共にこの
読み取った情報に基づいてブレーキ装置の動作を制御す
るATS車上装置において、停止信号を現示しているこ
とを含めた前記信号機までの距離情報を前記地上子から
受け取った際に、その距離情報に対応した適正速度と現
在の列車走行速度とを比較した後、現在の列車走行速度
が適正速度よりも早かった場合にのみ前記ブレーキ装置
の動作を開始することを特徴とする。
【0020】これにより、信号機が提示変化した場合で
あっても、一旦ブレーキ装置の動作を開始したならば実
際に停止するまでブレーキ装置の動作解除を行うことが
できない列車に対して、不要な演算処理を行う演算部を
廃止することができ、小型で簡素な構成とすると共に安
価なATS車上装置とすることができる。
【0021】また、本発明のATS車上装置は、前記地
上子の設置位置にズレがある場合にそのズレを補正する
ための許容範囲が設定されることを特徴とする。
【0022】これにより、地上子を本来設置すべき位置
に踏み切り等が存在していて設置不可となっていること
に起因し、その地上子をズラして設置されていたとして
も、距離情報を取得することが可能となる。
【0023】さらに、本発明のATS装置は、請求項1
又は請求項2に記載の地上子の近傍にバックアップ用地
上子が配置されていることを特徴とする。
【0024】これにより、地上子に何らかの不具合が発
生したとしても、バックアップ用地上子から距離情報を
取得することができる。
【0025】
【発明の実施の形態】次に、本発明のATS車上装置の
実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0026】図2において、1は機関車等の列車、2は
列車1の進行方向前方に設置された信号機、3a,3
b,3cは列車1の進行方向前方にあり且つ信号機2よ
りも進行方向手前に配置された地上子である。
【0027】この地上子3a,3b,3cは、信号機2
と対応付けされており、その信号機2を基準とする距離
a(例えば、平坦な直線の場合であれば850m)、距
離b(例えば、平坦な直線の場合であれば600m)、
距離c(例えば、平坦な直線の場合であれば180m)
だけ離れた位置に配置されている。また、地上子3a,
3b,3cは、信号機2が停止信号を現示している際
に、その停止信号情報を含めた信号機2から自身の地上
子3a,3b,3cまでの距離情報を出力する。
【0028】尚、地上子3a(地上子3b,3cも同様
である。)の近傍には、この地上子3aが何らかの理由
で距離情報を出力することができない場合を考慮してバ
ックアップ用地上子3dを配置することも可能である。
【0029】列車1には、図1に示すように、油圧式等
のブレーキ装置4の動作を自動で制御するATS車上装
置5が設けられている。
【0030】尚、ブレーキ装置4は、通常減速時や緊急
停止時におけるブレーキハンドル6の手動操作に基づい
て駆動回路7を介して列車1の減速又は停止を行う。
【0031】ATS車上装置5は、地上子3a,3b,
3c(及びバックアップ用地上子3dを含む)からの距
離情報a,b,c(バックアップ用地上子3dからは距
離情報a若しくはa±α)を取得する車上子8と、この
車上子8から出力された距離情報a,b,cが入力され
る比較演算部9と、地上子3a,3b,3cからの距離
情報a,b,cに対応して予め定められた適正速度情報
を記憶したROM10とを備えている。
【0032】上記の構成において、列車1が信号機2に
接近してきた際に、その信号機2が停止信号を現示して
いた場合、例えば、列車1が地上子3aを通過すると、
その地上子3aから出力された停止信号情報を含めた距
離情報aを車上子8が取得する。
【0033】車上子8は、取得した距離情報aを比較演
算部9に出力する。これを受けて、比較演算部9は、距
離情報aを受け取ると共にその距離情報aに基づいてR
OM10から距離情報aに対応する適正速度情報(例え
ば、100km/h)を取得する。また、比較演算部9
は、運転席(図示せず)に現在速度を表示するための速
度検出部11からの現在速度情報を取得する。
【0034】そして、比較演算部9は、ROM10から
取得した適性速度情報と、速度検出部11から取得した
現在速度とを比較し、適正速度よりも現在速度の方が速
かった場合には駆動回路7にブレーキ動作信号を出力す
る。駆動回路7は、これを受けてブレーキ装置4を動作
させ、列車1を停止させる。
【0035】一方、比較演算部9は、ROM10から取
得した適性速度情報と速度検出部11から取得した現在
速度とを比較した結果、現在速度よりも適正速度の方が
速かった場合には、運転士による停止するための減速走
行を継続させる。
【0036】同様に、列車1が信号機2にさらに接近
し、信号機2が依然として停止信号を現示していた場合
には、地上子3b,3cを通過する毎に、地上子3b,
3cから出力された停止信号情報を含めた距離情報b,
cを車上子8が取得する。
【0037】車上子8は、その距離情報b,cを比較演
算部9に出力する。これを受けて、比較演算部9は、距
離情報b,cを受け取ると共にその距離情報b,cに基
づいてROM10から距離情報b,cに対応する適正速
度情報(例えば、距離情報bに対して50km/h、距
離情報cに対して10km/h)を取得する。また、比
較演算部9は速度検出部11からの現在速度情報を取得
する。
【0038】そして、比較演算部9は、ROM10から
取得した適性速度情報と、速度検出部11から取得した
現在速度とを比較し、適正速度よりも現在速度の方が速
かった場合には駆動回路7にブレーキ動作信号を出力す
る。駆動回路7は、これを受けてブレーキ装置4を動作
させ、列車1を停止させる。
【0039】一方、比較演算部9は、ROM10から取
得した適性速度情報と速度検出部11から取得した現在
速度とを比較した結果、現在速度よりも適正速度の方が
速かった場合には、運転士による停止するための減速走
行を継続させる。
【0040】ところで、信号機2を基準とする距離a,
b,c上に踏み切り等があった場合には、自動車やトラ
ック等の走行を許容すると共にその走行に伴う破損を考
慮すると、地上子3a,3b,3cを踏み切り上に設置
することができない。
【0041】従って、このような場合には、該当する地
上子3a,3b,3cを踏み切りを避けて(距離a,
b,cをずらして)設置する。
【0042】これは、信号機2の設置位置をずらすと、
既に幾つかの地上子3a等を設置していた場合に、これ
らの設置位置をずらさなければならないという二重設置
工事を行うよりも、該当する地上子3a等のみをずらし
た方が容易であるということを考慮したものである。
【0043】そして、このようなズレに対応するよう
に、比較演算部9に許容範囲を設定することができる。
【0044】
【発明の効果】本発明のATS車上装置にあっては、以
上説明したように構成したことにより、不要な演算処理
を行うことのない安価な演算部とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態に係わるATS車上装置
を示し、ATS車上装置の制御ブロック図である。
【図2】 本発明の実施の形態に係わるATS車上装置
を示し、ATS装置の説明図である。
【符号の説明】
1 列車、2 信号機、3a 地上子、3b 地上子、
3c 地上子、3dバックアップ用地上子、4 ブレー
キ装置、5 ATS車上装置。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 信号機よりも列車進行方向手前の線路上
    に配置され且つ前記信号機と関連付けされた地上子から
    の情報を車上子で読み取ると共にこの読み取った情報に
    基づいてブレーキ装置の動作を制御するATS車上装置
    において、 停止信号を現示していることを含めた前記信号機までの
    距離情報を前記地上子から受け取った際に、その距離情
    報に対応した適正速度と現在の列車走行速度とを比較し
    た後、現在の列車走行速度が適正速度よりも早かった場
    合にのみ前記ブレーキ装置の動作を開始することを特徴
    とするATS車上装置。
  2. 【請求項2】 前記地上子の設置位置にズレがある場合
    にそのズレを補正するための許容範囲が設定されること
    を特徴とする請求項1に記載のATS車上装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載の地上子の
    近傍にバックアップ用地上子が配置されていることを特
    徴とするATS装置。
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