JP2017165342A - 沿線装置及び信号保安システム - Google Patents

Abstract

【課題】保安情報の共有エリアは固定せず、鉄道の運行形態に合わせて柔軟に切り替えることが可能な信号保安システムを提供する。
【解決手段】予め決められたダイヤ情報などの列車１０，１２の走行計画を把握できる情報に基づき、ある区間内を走行する列車の保安が前記予め決められた区間内に存在する列車や沿線機器を巡回する保安電文１，２，３に基づいて確保される信号保安システムにおいて、保安電文を巡回させる経路を分割し、宛先を決定する宛先決定手段を有すること。
【選択図】図１

Description

本発明は、鉄道、モノレール、ＬＲＴ（Ｌｉｇｈｔ Ｒａｉｌ Ｔｒａｎｓｉｔ）、ＡＧＴ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｇｕｉｄｅｄ Ｔｒａｉｎ）、車等の車両を運行する際の信号保安に関する。

鉄道では、従来から連動装置が保安の核として、列車の在線位置を検知する軌道回路装置と、転てつ機の転換と鎖錠を行う転てつ機制御装置と、信号灯等を点灯させて列車の進行許可もしくは不許可を運転士に伝達する信号機装置とを連動させて、衝突もしくは脱線する危険のある進路へ列車の進入を許可しない保安システムを構築してきた。

近年、特許文献１に開示のように、ある区間に存在する列車や転てつ機の間で、区間を複数分割したブロック毎の占有権や、転てつ機の状態や、転てつ機への動作指示を記した保安電文を巡回させることでエリアの保安を確保する信号保安システムが考案されている。

また、特許文献２に開示のように、予め決められた区間内を走行する列車の保安が前記予め決められた区間内に存在する列車や沿線機器を巡回する電文に基づいて確保される信号保安システムにおいて、前記電文を巡回させる経路の優先度を予め定めた優先経路表と、前記優先経路表に従って前記電文の宛先を決定する宛先決定手段により、直面した要求進路に関わる列車や転てつ機の保安情報の入手の遅れを回避する信号保安システムが考案されている。

特開２００６−２３２１０６号公報 特開２０１０−１４９６７３号公報

より広いエリアで列車や沿線設備の保安情報を共有できれば、先にある転てつ機の状態や他の列車の動きを把握した上できめ細かく進路を制御でき、運行効率や保安度を向上できる。また、巡回する保安情報が最新に保たれるほど、高精度に進路を制御でき、運行効率や保安度を向上できる。これは、複雑な経路で列車が走行する場合に適していると考えられる。

ただし、鉄道の運行形態を考慮すると、必ずしも終日広いエリアで保安情報を共有することは求められない。例えば、過密運転を実現するにあたって、巡回する保安情報が最新に保たれたとしても、絶対的な巡回時間が必要であり、それは小さいエリアの巡回時間と比較すると大きいものとなる。つまり、時隔を優先する場合、保安情報の共有エリアは小さいものとすべきである。

一方、過密運転を必要としない時間帯に於いて、列車の走行経路が複雑で広範囲になり、より広いエリアで保安情報を共有すべき場合もある。

特許文献１の信号保安システムでは、保安エリアが保安電文を送受信できるエリアに固定される。直面した要求進路に関わる列車や転てつ機の保安情報であっても、入手が保安電文を一巡する時間の分だけ遅れる可能性がある。また、保安電文の巡回経路に通信品質の確保が難しい経路が含まれ、その確保に要する時間だけ保安情報の入手が遅れる可能性がある。

特許文献２の信号保安システムでは、特許文献１の課題の解決のため、優先経路表にしたがって、保安情報を巡回する順番を効率的にし、直面の情報を必要としている装置へ伝達する時間を最小にするようにした。

特許文献１、特許文献２の信号保安システム共に、保安情報の共有エリアは固定されており、鉄道の運行形態に合わせて柔軟に切り替えることができない。

本発明の沿線装置は、列車の走行経路を制御する沿線装置と予め決められた区間内に存在する列車により送受信され、予め決められた区間を複数に分割したそれぞれのブロックを占有する列車の情報を記録するブロック占有権情報と、送受信する沿線装置と列車の順番を記録するメンバーリストを有する電文を受信し、編集し、メンバーリストに記録された順番に従って電文を送信する対象を決定して送信する沿線装置であって、予め決められた区間を他の装置からの指示に基づいて変更可能であることを特徴とする。

また、本発明の信号保安システムは、上記の沿線装置と、電文を受信し、編集し、前記メンバーリストに記録された順番に従って電文を送信する対象を決定して送信する列車とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、安価で高性能な信号保安システムを提供できる。

図１は、本発明による信号保安システムにおいて、実施例１の装置構成の概略を示す図である。 図２は、本発明による信号保安システムにおいて、実施例１の仮想的なブロック構成と、分割区間のブロックリストを示す図である。 図３は、本発明による信号保安システムにおいて、実施例１の保安電文の回覧区間を一括区間から分割区間へ切り替えを行う転てつ機制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。 図４は、本発明による信号保安システムにおいて、実施例１の保安電文の回覧区間を分割区間から一括区間へ切り替えを行う転てつ機制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。 図５は、本発明による信号保安システムにおいて、実施例１の転てつ機制御装置の機能ブロック図である。 図６は、本発明による信号保安システムにおいて、実施例１の保安電文の構成を示す図である。 図７は、本発明による信号保安システムにおいて、実施例１の一括区間時の保安電文の回覧経路と保安電文の内容を示す図である。 図８は、本発明による信号保安システムにおいて、実施例１の保安電文の回覧区間を一括区間から分割区間へ切り替えを行う仕組みを説明する図である。 図９は、本発明による信号保安システムにおいて、実施例１の保安電文の回覧区間を分割区間から一括区間へ切り替えを行う仕組みを説明する図である。 図１０は、本発明による信号保安システムにおいて、実施例１の保安電文の回覧区間を分割区間から一括区間へ切り替えを行う仕組みを説明する図である。 図１１は、本発明による信号保安システムにおいて、実施例１の保安電文の回覧区間を分割区間から一括区間へ切り替えを行う仕組みを説明する図である。 図１２は、本発明による信号保安システムにおいて、実施例３の装置構成の概略を示す図である。 図１３は、本発明による信号保安システムにおいて、実施例３の仮想的なブロック構成と、分割区間のブロックリストを示す図である。

本発明の各実施例では、信号保安システムに用いる電文を「保安電文」として扱うこととする。本発明の実施の形態の一例である信号保安システムによれば、転てつ機制御装置や信号機などの沿線装置や予め決められた区間内に存在する列車（以下、列車等とする）は保安電文を送受信する。送受信は無線で行うが、地上に設置する沿線装置間や、沿線装置と中央装置間は、光ケーブルなどの有線の通信手段で、送受信を行っても良い。保安電文は、区間内が複数に分割されたブロックの１つ１つに列車の占有権が設定可能なブロック占有権情報と、列車等が保安電文を送受信する順番を示したメンバーリスト情報を有する構成とする。保安電文はこのメンバーリストの情報に従い、列車等の間で送受信される。さらに、保安電文は、送信元の列車等を示す情報と送信先の列車等を示す情報を格納する通信制御欄、予め決められた区間を識別するエリア識別欄、列車から転てつ機制御装置に転てつ機の転換指示を伝える役割を持つ転てつ機方向指示情報欄、反対に転てつ機制御装置から列車へ転てつ機の開通方向を伝える転てつ機方向情報欄を含む。

エリア識別欄には、予め決められた区間を識別する番号が格納されている。前記保安電文を受信した列車等がそれを送受信すべき区間を識別する。本発明では、予め決められた区間の全てのブロックを含む区間を一括区間と呼ぶ。一方、予め決められた区間の全てではない複数のブロックを含む区間を分割区間と呼ぶ。

本発明の実施の形態の信号保安システムは、前記列車と、転てつ機制御装置と、中央装置により構成される。列車運行時、区間に固定された転てつ機制御装置の内、代表１台を予め決め、運行の形態を一括区間から分割区間へ、または、分割区間から一括区間へ指示する場合、予め決めた代表の転てつ機制御装置へ中央装置から指示電文を送信する。さらに、列車、転てつ機制御装置は保安電文に基づいた制御を実施する機能を有する。

以下、本発明の信号保安システムの実施例について図面を参照して説明する。
以下の実施例は、本発明の実施形態の具体例を示すものであり、本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、本明細書に開示される技術的思想の範囲内において当業者による様々な変更および修正が可能である。

また、実施例を説明するための全図において、同一の機能を有するものは、同一の符号を付け、その繰り返しの説明は省略することがある。

本実施例について、図１により説明する。本実施例による信号保安システムの装置構成の概略を示す。予め決めれらた区間内を走行する列車１０と列車１２がある。列車１０には、車上装置１１が搭載され、列車１２には車上装置１３が搭載される。その区間内では、転てつ機４１ａ、４１ｂとそれを制御する転てつ機制御装置２３、転てつ機４２ａ、４２ｂとそれを制御する転てつ機制御装置２１、転てつ機４３ａ、４３ｂとそれを制御する転てつ機制御装置２４、転てつ機４４ａ、４４ｂとそれを制御する転てつ機制御装置２２が設置されている。転てつ機４１ａと４１ｂ、４２ａと４２ｂ、４３ａと４３ｂ、４４ａと４４ｂは、同時に同一方向へ制御可能な機構を持つ。例えば、４１ａが直進方向に転換するとき、４１ｂも直進方向に転換する。

車上装置１１、車上装置１３、転てつ機制御装置２１、転てつ機制御装置２２、転てつ機制御装置２３、転てつ機制御装置２４は予め決められた区間の情報をデータベースで保持している。前記車上装置と前記転てつ機制御装置は、保安電文を送受信する機能を有する。予め決められた区間内の全てを含む一括区間の指定の場合、経路ａ、経路ｂ、経路ｇ、経路ｅ、経路ｆ、経路ｈの順に保安電文１が回覧され、従来技術である信号保安システムの仕組みにより保安を確保した列車運行が可能となる。

しかし、送受信する列車等の装置が多いほど、保安電文が列車等の装置で送受信され一巡するのに時間を要する。過密に運転が必要な区間では、前記保安電文が一巡する時間分、車上装置が最新の保安電文を受信するまでに時間を必要とし、仮に前方のブロックが非占有であるにもかかわらず、ブロック占有権の更新時間が遅れ、列車の運行間隔が増加することが懸念される。そこで、図１の場合、列車１０が転てつ機４１ａ、４２ｂ、４３ａ、４４ｂの順に通過するように直進し、列車１２が転てつ機４３ｂ、４４ａ、４１ｂ、４２ａの順に通過するように直進する運行に限定する場合、送受信する列車等の装置の数を少なくし、保安電文が一巡する時間を短くし、列車の運行間隔が増加することを抑えることができる。このとき、送受信する列車等の装置の数の変更は、中央装置３１と接続した転てつ機制御装置２２で行われる。

中央装置３１は、転てつ機制御装置２２へ一括区間から分割区間へ変更する指示電文４を送信する。転てつ機制御装置２２は、前記指示電文を受信した後、保安電文１を受信後、保安電文１の情報に基づき、保安電文２と保安電文３を作成する。保安電文２のメンバーリストには、列車１０、転てつ機制御装置２１、転てつ機制御装置２２の順で装置番号が格納される。つまり、保安電文２は、経路ａ、経路ｂ、経路ｃで送受信されることになる。このとき、保安電文２のエリア識別番号は、列車１０が直進する区間を対象とする番号を設定する。これにより、列車１０は、自身に関係がある区間の情報を一括区間で保安電文を送受信するよりも早く受信することが可能となる。

保安電文３のメンバーリストには、列車１２、転てつ機制御装置２４、転てつ機制御装置２３の順で装置番号が格納される。つまり、保安電文３は、経路ｄ、経路ｅ、経路ｆで送受信されることとなる。保安電文３のエリア識別番号は、列車１２が直進する区間を対象とする番号を設定する。これにより、列車１０は、自身に関係がある区間の情報を一括区間で保安電文を送受信するよりも早く受信することが可能となる。

一方、列車運行はニーズにより変化するものであるので、分割区間内のみでの運用ではニーズが満たされなくなる場合も考えられる。分割区間から一括区間へ変更する場合も、中央装置３１からの指示電文で行う。

中央装置３１は、分割区間から一括区間への変更を指示する指示電文４を、転てつ機制御装置２２へ送信する。転てつ機制御装置２２は、保安電文２のメンバーリストに転てつ機制御装置２４を追加すると同時に、エリア識別番号を一括区間の番号に変更し、保安電文２は、保安電文１へ更新される。保安電文１は、転てつ機制御装置２４に到達したとき、転てつ機制御装置２４が、保安電文３のメンバーリストを保安電文１のメンバーリストに転記する。このとき、保安電文を送受信する順序は変更しないように、転てつ機制御装置２４の後ろに、転てつ機制御装置２３、列車１２を追加する。これにより、全装置が保安電文１のメンバーリストに登録され一括区間での制御が開始される。このとき、保安電文３に格納された情報は、それぞれ格納した装置が保安電文１へ転記することで排他制御を継続する。その後、保安電文３は、転てつ機制御装置２４に到達したときに削除される。

車上装置は、保安電文を処理する機能を有する。但し、説明の繰り返しを避ける為、以下では、列車で保安電文が処理されると説明する場合がある。これは、列車に搭載された車上装置が保安電文を処理することを意味する。

図２は、仮想的なブロック構成と、分割区間のブロックリストを示す図である。列車が走行する路線全体を複数のブロックに分割する。また、分割したブロックを、一括区間、分割区間Ａ、分割区間Ｂへそれぞれグループ分けを行う。一括区間のブロックリストには、一括区間のエリア識別番号と列車が走行する路線全体のブロックを格納する。分割区間Ａと分割区間Ｂには、それぞれの列車識別番号と列車が走行する路線の一部のブロックを格納する。実施例では、図１の列車１０が直進する区間を分割区間Ａ、列車１２が直進する区間を分割区間Ｂとする。このブロックリストは予め決められており、車上装置、転てつ機制御装置、中央装置が持つデータベースに格納され、それぞれが必要に応じて参照できる。

図３は、保安電文の回覧区間を一括区間から分割区間へ切り替えを行う転てつ機制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ１０１は、転てつ機制御装置が中央装置から受信した指示電文の内容を判定する。分割区間への変更指示の場合、ステップＳ１０２の処理へ進む。一括区間への変更指示の場合、本処理を終了する。

ステップＳ１０２は、前記指示電文の内容と転てつ機制御装置が記憶している保安電文の状態を比較する処理である。前記指示電文が分割区間への変更指示であり、前記保安電文が一括区間で送受信されている場合、状態の不一致と判断してステップＳ１０３の処理へ進む。前記指示電文が分割区間への変更指示であるが、既に前記保安電文が分割区間で送受信されている場合、本処理を終了する。

ステップＳ１０３は、転てつ機制御装置の保安電文受信処理である。前記分割区間への変更指示の指示電文を受信時、一括区間の保安電文が送受信されている。そこで、ステップＳ１０３では、前記保安電文が前記転てつ機制御装置で受信されるまで待つ。前記保安電文受信後、ステップＳ１０４の処理へ進む。

ステップＳ１０４は、転てつ機制御装置の保安電文分割処理である。受信した一括区間の保安電文のエリア識別欄、ブロック占有権欄、転てつ機方向指示欄、転てつ機方向状態欄、メンバーリストの情報に基づいて分割区間の保安電文を作成する。ステップＳ１０４が終了後、本処理を終了する。

図４は、保安電文の回覧区間を分割区間から一括区間へ切り替えを行う転てつ機制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ２０１は、転てつ機制御装置が中央装置から受信した指示電文の内容を判定する処理である。一括区間への変更指示の場合、ステップＳ２０２の処理へ進む。分割区間への変更指示の場合、本処理を終了する。

ステップＳ２０２は、前記指示電文の内容と転てつ機制御装置が記憶している保安電文の状態を比較する処理である。前記指示電文が一括区間への変更指示であり、前記保安電文が分割区間で送受信されている場合、状態の不一致と判断してステップＳ２０３の処理へ進む。前記指示電文が一括区間への変更指示であるが、既に前記保安電文が一括区間で送受信されている場合、本処理を終了する。

ステップＳ２０３は、転てつ機制御装置の保安電文変更処理である。転てつ機制御装置には、自身がメンバーリストに登録されている分割区間の保安電文が送受信される。前記分割区間の保安電文を受信した場合、一括区間の保安電文へ変更する。具体的には、エリア識別番号の変更と、メンバーリストに他の分割区間のメンバーを追加する。この追加するメンバーは予め決められており、転てつ機制御装置のデータベースに記録されている。前記一括区間の保安電文へ変更が終了後、ステップＳ２０４の処理へ進む。

ステップＳ２０４は、転てつ機制御装置の一括区間の保安電文送信処理である。ステップＳ２０３で変更した一括区間の保安電文を、前記メンバーリストへ追加したメンバーへ送信する。前記一括区間の保安電文の送信が終了後、ステップＳ２０５の処理へ進む。

ステップＳ２０５は、転てつ機制御装置の保安電文受信処理である。前記送信した一括区間の保安電文とは別に、未だに他の分割区間の保安電文が送受信されている。前記他の分割区間の保安電文が受信されるまで待つ。しかし、同時に前記一括区間の保安電文も送受信されている為、いづれかの保安電文受信後、ステップＳ２０６へ進む。

ステップＳ２０６は、転てつ機制御装置が受信した電文が、一括区間の保安電文か、分割区間の保安電文かを判定する。一括区間の保安電文を受信した場合、ステップＳ２０７の処理へ進む。分割区間の保安電文を受信した場合、ステップＳ２０８の処理へ進む。

ステップＳ２０７は、転てつ機制御装置の保安電文制御処理である。ステップＳ２０６で一括区間の保安電文と判定された場合、ステップＳ２０４で送信した保安電文であり、本発明での特別な処理は行わない。従来技術の保安電文を制御する処理を行い、ステップＳ２０５を再度実行する。

ステップＳ２０８は、転てつ機制御装置の分割区間の保安電文削除処理である。前記他の分割区間の保安電文を受信した場合、本電文を削除し、本処理を終了する。

図５は、転てつ機制御装置２２の機能ブロック図である。転てつ機制御装置２２は、中央装置３１から指示電文を受信することが可能である。中央装置からの指示電文は電文送受信部２２１で受信する。前記指示電文は、電文送受信部２２１から演算部に伝送され、演算部で、前記指示電文の処理が行われる。図２で説明したブロックの情報と分割区間のブロックリストは、データベース２２４に格納される。前記演算部２２２は、データベースから情報を引き出し、指示電文に格納された指示に従った図３と図４を用いて既に説明した処理を行う。車上装置や、他の転てつ機制御装置から伝送される保安電文は、電文送受信部２２１で受信し、演算部２２２で編集され、前記電文送受信部２２１を介して、再度、車上装置や他の転てつ機制御装置へ送信される。このとき、前記演算部２２２は、前述の中央装置の指示に従った処理が行われる。保安電文には、転てつ機方向指示欄と転てつ機方向状態欄がある。転てつ機方向指示欄の指示を演算部２２２は、転てつ機制御部２２３へ伝達し、転てつ機２２３は転てつ機２２５を制御する。転てつ機２２５の状態を転てつ機制御部２２３は演算部２２２へ伝達し、演算部２２２は、転てつ機制御部２２３からの転てつ機の状態情報に基づき、受信した保安電文の転てつ機方向状態欄を更新する。

図６は、保安電文の構成を示す図である。保安電文は、エリア識別情報が記されるエリア識別欄５１と、送信先及び送信元の情報が記される通信制御欄５２と、ブロック占有権情報が記されるブロック占有権欄５３と、転てつ機方向指示情報が記される転てつ機方向指示欄５４と、転てつ機方向状態情報が記される転てつ機方向状態欄５５と、保安電文を送受信するメンバーリスト情報が記されるメンバーリスト５６、で構成される。

ブロック占有権欄５３には、ブロックの占有権を持つ列車の識別情報が記入される。ブロック占有権とは、列車がブロックに進入するためには必ず確保しなければならない権利である。このブロック占有権は１ブロックに対して１つだけ存在し、他列車による記入がない場合に限り、自列車の識別情報を記入することによって、ブロック占有権を確保することができる。このように、保安電文がブロック占有権の情報を管理する、つまり電文にエリア内を複数分割されたブロックに存在する列車のブロック占有権情報を有することによって、ブロック単位で列車の排他制御が可能となる。

転てつ機方向指示欄５４には、列車によって、転てつ機の方向を指示するための指示情報が記入される。転てつ機は、この指示に従って転てつ機の方向を制御する。このように、保安電文が転てつ機に対する方向指示を含むことによって、列車が当該転てつ機の方向を制御することが可能となる。

転てつ機方向状態欄５５には、転てつ機によって、転てつ機の方向状態情報が記入される。列車は、この方向状態欄を確認することによって、転てつ機の開通方向を認識する。このように、保安電文が転てつ機の方向状態情報を含むことによって、列車は保安電文を受け取った時に転てつ機の方向を確認することが可能となる。

メンバーリスト５６には、保安電文を巡回させる列車と沿線機器である転てつ機の識別情報が送受信する順に記入される。送受信するメンバーは、エリア内に既に進入している全列車と、エリア内に進入しようとしている全列車と、エリア内の全転てつ機である。このように、保安電文自身が保安電文を送受信するメンバーのリスト管理をすることによって、メンバーは保安電文を受け取った時に保安電文を送受信するメンバーの順番を確認することが可能となる。

図７と図８では、保安電文の回覧区間を一括区間から分割区間へ切り替えを行う仕組みを説明する。

まず、図７は、一括区間時の保安電文の回覧経路と保安電文の内容を示す図である。路線全体に存在する、列車Ａ、列車Ｂ、転てつ機制御装置Ａ、転てつ機制御装置Ｂ、転てつ機制御装置Ｃ、転てつ機制御装置Ｄの間で一括区間の保安電文が送受信されているとする。図７では、簡単の為、それぞれ、列Ａ、列Ｂ、転Ａ、転Ｂ、転Ｃ、転Ｄと記載する。このとき、前記一括区間の保安電文の内容を図７の下段に示す。エリア識別欄には、一括区間を示す“１“が格納される。ブロック占有権欄には、列車運行時の一例を示す。例えば、列車Ａがブロック１、ブロック２、ブロック３の順に走行する場合、ブロック占有権欄の１、２、３の欄は、列Ａと記憶される。また同じように、ブロック占有権欄の６、７、８は、列Ｂと記憶される。配置の順に時計回りで保安電文が送受信される場合、メンバーリストには、列Ａ、転Ａ、転Ｂ、列Ｂ、転Ｄ、転Ｃの順で記憶される。

転てつ機制御装置Ｂが中央装置から分割区間への変更の指示電文を受信した時の切り換えの仕組みを図８で説明する。転てつ機制御装置Ｂが中央装置から前記指示電文を受信した後、一括区間の保安電文を受信したとする。前記一括区間の保安電文には、図７の情報が記憶されている。転てつ機制御装置Ｂは、前記一括区間の保安電文の情報に基づき分割区間Ａの保安電文と、分割区間Ｂの保安電文を作成する。

分割区間Ａの保安電文は、前記一括区間の保安電文を元に生成する。まず、前記一括区間の保安電文のエリア識別欄を、一括区間を指す“１”から、分割区間Ａを指す“２”へ変更する。次にブロック占有権欄の分割区間Ａに関する情報を残し、分割区間Ｂに関する情報は次に作成する分割区間Ｂの保安電文へ転記する。図８の場合、分割区間Ａを走行する列車Ａの情報を残し、分割区間Ｂを走行する列車Ｂの情報を、前記分割区間Ｂの保安電文に転記する。転てつ機方向指示欄と転てつ機状態欄も、前記ブロック占有権欄と同じように、分割区間Ａに関する情報を残し、分割区間Ｂに関する情報を前記分割区間Ｂの保安電文へ転記する。メンバーリストは、分割区間Ａのメンバーを残し、分割区間Ｂのメンバーを前記分割区間Ｂの保安電文に転記する。このとき、転てつ機制御装置は、ブロックに固定されたメンバーであるため一意に転記される。

転てつ機制御装置がどのブロックに所属するかは、図２に示すような、仮想的なブロック構成と、分割区間のブロックリストを示す図から判別する。すなわち、本実施例では、図２（および図１）より、転てつ機制御装置２１はブロック２に所属する。以下、転てつ機制御装置２２はブロック４に所属、転てつ機制御装置２３はブロック７に所属、転てつ機制御装置２４はブロック９に所属する。

列車は、ブロックに固定されたメンバーではないので、分割区間Ａ内にブロック占有権を持つメンバーは分割区間Ａの保安電文のメンバーに、分割区間Ｂ内にブロック占有権を持つメンバーは分割区間Ｂの保安電文のメンバーに登録される。仮に、分割区間Ａと分割区間Ｂの両方にブロック占有権を持つ列車が存在した場合、両方のメンバーリストに登録する。登録の順番は、前記一括区間のメンバーリストの登録されていた順番に従う。図８の場合、分割区間Ａの保安電文には、列Ａ、転Ａ、転Ｂの順番で登録し、分割区間Ｂの保安電文には、列Ｂ、転Ｄ、転Ｃの順番で登録する。以上の処理が終了した分割区間Ａの保安電文と、分割区間Ｂの保安電文が転てつ機制御装置Ｂから送信されると、それぞれ登録されたメンバーリストに従って送受信が開始され、分割区間での列車運行が開始される。

図９〜図１１は、保安電文の回覧区間を分割区間から一括区間へ切り替えを行う仕組みを説明する。

転てつ機制御装置Ｂが中央装置から一括区間への変更の指示電文を受信した時、一括区間の保安電文の作成の仕組みを図９で説明する。転てつ機制御装置Ｂが中央装置から前記指示電文を受信した後、分割区間Ａの保安電文を受信したとする。分割区間Ａの保安電文には、図８の情報が記されている。まず、転てつ機制御装置Ｂは、前記分割区間Ａの保安電文のエリア識別欄を、分割区間Ａを指す“２”から一括区間を指す“１”へ変更する。次に、メンバーリストに、分割区間Ｂのメンバーを追加する。転てつ機制御装置Ｂは、予め決められた分割区間Ｂのメンバーをデータベースに記憶している。予め決める必要があるため、動的に変化する列車はメンバーの候補にならない。図９では、ブロックに固定された転てつ機制御装置Ｄを前記メンバーとする。転てつ機制御装置Ｂは、転てつ機制御装置Ｄをメンバーに追加した一括区間の保安電文を送信し、前記一括区間の保安電文の送受信を開始する。このとき、未だ分割区間Ｂの保安電文は送受信されている。

図１０では、転てつ機制御装置Ｄが、前記一括区間の保安電文を受信した後の仕組みを説明する。転てつ機制御装置Ｄは、前記一括区間の保安電文を受信した時、送受信中の分割区間Ｂの保安電文のメンバーリストの、転てつ機制御装置Ｄ以外のメンバーを追加する。メンバーの登録順番は、分割区間Ｂの保安電文の登録順番とする。図８で示した通り、分割区間Ｂのメンバーリストは、列Ｂ、転Ｄ、転Ｃの順番で登録されている。前記一括区間の保安電文では、既に転Ｄが登録されている為、転Ｄ、転Ｃ、列Ｂの順番で登録する。転てつ機制御装置Ｄは、前記一括区間の保安電文を送信後、分割区間Ｂの保安電文を受信した場合、前記分割区間Ｂの保安電文を削除する。

最後にブロック占有権欄に分割区間Ｂの情報を追加する仕組みを図１１で説明する。ブロック占有権欄は、保安に関わる排他制御を行う情報であり、本発明の信号保安システムにおいて、最も重要となる情報である。ブロック占有権の変更は、ブロック占有権を持ったメンバーしか行うことができない。そのため、図１１では、前記分割区間Ｂの保安電文でブロック占有権を持っていた列車Ｂは、前記一括区間の保安電文を受信したときにブロック占有権を確保する。前記分割区間Ｂの保安電文のメンバーは、一括区間に切り換え後、初回に一括区間の保安電文を受信した場合は、前記分割区間Ｂの保安電文の内容を転記するのみとする。これは、ブロック占有権の競合を防ぐための仕組みである。

本実施例では、沿線装置である転てつ機制御装置は転てつ機を制御するだけでなく、信号機も制御する。それ以外は実施例１と同じである。

図示しないが、信号機は図２のブロック１とブロック２の境界に対応する位置（ここに設置する信号機を信号機３０１とする）、ブロック３とブロック４の境界に対応する位置（ここに設置する信号機を信号機３０２とする）、ブロック８とブロック７の境界に対応する位置（ここに設置する信号機を信号機３０３とする）、ブロック１０とブロック９の境界に対応する位置（ここに設置する信号機を信号機３０４とする）に設置する。

転てつ機制御装置２１は信号機３０１を制御し、転てつ機制御装置２２は信号機３０２を制御し、転てつ機制御装置２３は信号機３０３を制御し、転てつ機制御装置２４は信号機３０４を制御する。

転てつ機制御装置は、ブロック占有権欄５３及び転てつ機方向状態欄５５の情報に基づいて信号機を制御する。

転てつ機制御装置２１は、ブロック２、ブロック３に対応するブロック占有権欄５３の欄に同じ識別情報が格納されており、転てつ機４１ａ、４２ｂに対応する転てつ機方向状態欄５５の欄に「定位」が格納されている場合、ブロック２からブロック３までの進入、走行を許可する進行現示を行う。

転てつ機制御装置２１は、ブロック２、ブロック７、ブロック８に対応するブロック占有権欄５３の欄に同じ識別情報が格納されており、転てつ機４１ａ、４１ｂに対応する転てつ機方向状態欄５５の欄に「反位」が格納されている場合、ブロック２、ブロック７、ブロック８までの進入、走行を許可する進行現示を行う。

転てつ機制御装置２１は、上記以外の場合、進入、走行を許可しない停止現示を行う。

転てつ機制御装置２２は、ブロック４、ブロック５に対応するブロック占有権欄５３の欄に同じ識別情報が格納されており、転てつ機４３ａ、４４ｂに対応する転てつ機方向状態欄５５の欄に「定位」が格納されている場合、ブロック４からブロック５までの進入、走行を許可する進行現示を行う。

転てつ機制御装置２２は、ブロック４、ブロック９、ブロック１０に対応するブロック占有権欄５３の欄に同じ識別情報が格納されており、転てつ機４３ａ、４３ｂに対応する転てつ機方向状態欄５５の欄に「反位」が格納されている場合、ブロック４、ブロック９、ブロック１０までの進入、走行を許可する進行現示を行う。

転てつ機制御装置２２は、上記以外の場合、進入、走行を許可しない停止現示を行う。

転てつ機制御装置２３は、ブロック７、ブロック６に対応するブロック占有権欄５３の欄に同じ識別情報が格納されており、転てつ機４１ｂ、４２ａに対応する転てつ機方向状態欄５５の欄に「定位」が格納されている場合、ブロック７からブロック６までの進入、走行を許可する進行現示を行う。

転てつ機制御装置２３は、ブロック７、ブロック２、ブロック１に対応するブロック占有権欄５３の欄に同じ識別情報が格納されており、転てつ機４１ｂ、４１ａに対応する転てつ機方向状態欄５５の欄に「反位」が格納されている場合、ブロック７、ブロック２、ブロック１までの進入、走行を許可する進行現示を行う。

転てつ機制御装置２３は、上記以外の場合、進入、走行を許可しない停止現示を行う。

転てつ機制御装置２４は、ブロック９、ブロック８に対応するブロック占有権欄５３の欄に同じ識別情報が格納されており、転てつ機４３ｂ、４４ａに対応する転てつ機方向状態欄５５の欄に「定位」が格納されている場合、ブロック９からブロック８までの進入、走行を許可する進行現示を行う。

転てつ機制御装置２４は、ブロック９、ブロック４、ブロック３に対応するブロック占有権欄５３の欄に同じ識別情報が格納されており、転てつ機４３ｂ、４３ａに対応する転てつ機方向状態欄５５の欄に「反位」が格納されている場合、ブロック４、ブロック９、ブロック１０までの進入、走行を許可する進行現示を行う。

転てつ機制御装置２４は、上記以外の場合、進入、走行を許可しない停止現示を行う。

本実施例により、列車の運転士に安全に走行できる転てつ機、ブロックの並びを示すことができる。

本実施例について、図１２により説明する。本実施例による信号保安システムの装置構成の概略を示す。

実施例１とは安全側線４０１を持つことが異なる。それに伴い、転てつ機４３ａ、４３ｂを削除している。安全側線４０１は列車の進入を検知する進入検知装置５００を備える。列車がブロック５に進入し安全に停車できなかった場合、進入検知装置５００により安全側線への進入を検知し、中央装置３１へ通知する。それ以外の装置構成は実施例１と同じである。

本実施例の仮想的なブロック構成と、分割区間のブロックリストを図１３に示す。安全側線は、列車の過走によって起こる本線での列車衝突を防ぐために、意図的に脱線させるために設ける。進入検知装置５００による列車の安全側線への進入検知によって、安全側線の近傍での列車脱線時に使用不可となる区間をブロック４、ブロック５、ブロック９、ブロック１０と決める。分割区間Ａにはこのブロック４、ブロック５を除いたブロック１、ブロック２、ブロック３を割り当てる。分割区間Ｂにはこのブロック９、ブロック１０を除いたブロック６、ブロック７、ブロック８を割り当てる。

列車がブロック５へ進入し安全に停車できず、進入検知装置５００が進入を検知した場合、進入検知装置５００は中央装置３１に進入を通知するので、中央装置３１は安全側線４０１の近傍で事故が発生したと認識する。このとき、中央装置３１は、転てつ機制御装置２２へ一括区間から分割区間へ変更する指示電文４を送信する。以下の動作は実施例１と同じである。

本実施例により、安全側線の近傍で事故が起こったときに使用不能となる区間に相当するブロックを運行可能な部分から分断することができ、脱線の影響を最低限に抑えることができる。

本実施例による信号保安システムでは、列車は脱線検出装置を備え、列車は脱線検出装置が脱線を検出したとき、脱線の発生を中央装置３１に通知する。通知は無線で行う。脱線検出装置は加速度センサを備え、測定される加速度がある閾値以上になった場合や、測定される加速度の変化率がある閾値以上になった場合に脱線が発生したと認識し、脱線を検出する。

列車の脱線検出装置が脱線を検出したとき、列車は、脱線の発生を中央装置３１に通知するので、中央装置３１は脱線が発生したこと認識する。このとき、中央装置３１は、転てつ機制御装置２２へ一括区間から分割区間へ変更する指示電文４を送信する。以下の動作は実施例１と同じである。

本実施例により、脱線が発生したときに上り線と下り線を分断でき、脱線の影響を最低限に抑えることができる。
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１、２、３ 保安電文
４ 指示電文
１０、１２ 列車
１１、１３ 車上装置
２１、２２、２３、２４ 転てつ機制御装置
３１ 中央装置
４１ａ、４１ｂ 転てつ機
４２ａ、４２ｂ 転てつ機
４３ａ、４３ｂ 転てつ機
４４ａ、４４ｂ 転てつ機
経路ａ〜ｈ 保安電文の巡回経路
５１ 保安電文のエリア識別欄
５２ 保安電文の通信制御欄
５３ 保安電文のブロック占有権欄
５４ 保安電文の転てつ機方向指示欄
５５ 保安電文の転てつ機方向状態欄
５６ 保安電文のメンバーリスト欄
２２１ 転てつ機制御装置の電文送受信部
２２２ 転てつ機制御装置の演算部
２２３ 転てつ機制御装置の転てつ機制御部
２２４ 転てつ機制御装置のデータベース
２２５ 転てつ機
３０１、３０２、３０３、３０４ 信号機
４０１ 安全側線
５００ 進入検知装置

Claims (7)

1. 列車の走行路を制御する沿線装置と予め決められた区間内に存在する前記列車により送受信され、前記予め決められた区間を複数に分割したそれぞれのブロックを占有する前記列車の情報を記録するブロック占有権情報と、送受信する前記沿線装置と前記列車の順番を記録するメンバーリストを有する電文を受信し、編集し、前記メンバーリストに記録された順番に従って前記電文を送信する対象を決定して送信する沿線装置であって、
   前記予め決められた区間を他の装置からの指示に基づいて変更可能であることを特徴とする沿線装置。
2. 請求項１に記載の沿線装置であって、転てつ機を制御することを特徴とする沿線装置。
3. 請求項１乃至請求項２のいずれか１項に記載の沿線装置であって、信号機を制御することを特徴とする沿線装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の沿線装置と、前記電文を受信し、編集し、前記メンバーリストに記録された順番に従って前記電文を送信する対象を決定して送信する前記列車とを備えることを特徴とする信号保安システム。
5. 請求項４に記載の信号保安システムであって、
   前記予め決められた区間の変更の指示を前記沿線装置へ出力する中央装置を備えることを特徴とする信号保安システム。
6. 請求項４乃至請求項５のいずれか１項に記載の信号保安システムであって、安全側線の近傍で事故が起きたときに使用不可となる区間を予め決め、前記予め決められた区間を変更するときには、前記使用不可となる区間を前記予め決められた区間から除くことを特徴とする信号保安システム。
7. 請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の信号保安システムであって、前記列車の脱線を検出したときに、前記予め決められた区間を変更する信号保安システム。

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