JP4690745B2 - 列車管理システム、方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の列車を併合・分割した場合に各列車を管理するための列車管理システム及び方法に関するものである。

従来の鉄道においては、列車を運転する線路をいくつかの区間に分け、各区間に列車が一本しか入れないように管理することより、列車の衝突を防止するようにしている。このため各区間には、列車の車軸によりレール間を短絡することで列車の有無を検出する軌道回路が設けられている。
このような軌道回路を用いた列車管理システムにおいて、１編成の列車が他の１編成以上の列車と併合して新たな１編成の列車(以下、併合列車という)となった場合、この併合列車の運用を管理することが技術的に困難であった。また、併合列車あるいは１編成の列車を分割して複数編成の列車とした場合に各列車を管理することも困難であった。尚、従来より、車両基地内を移動する車両を管理するシステムの場合については、例えば特許文献１が提案されている。

一方、最近、ATACS（Advanced Train Administration and Communications System）と呼ばれる列車制御システムが研究開発されつつある。ATACSは、従来は軌道回路が行っていた列車の位置検出を列車自身が行うもので、列車に車上制御装置を搭載すると共に、地上に地上制御装置を設置し、列車に設けた車上子が線路に設置された地上子のIDを読み取ることにより列車の現在位置を検出し、その位置情報を地上制御装置に送信する。地上制御装置は、各列車から送られてくる位置情報に基づいて各列車を管理すると共に、各列車の先行列車の位置情報と進路に基づく停止限界を示す情報を各列車の車上制御装置に送信する。車上制御装置は、受信した情報に基づいてブレーキパターン信号を作成し、ブレーキ制御を行う。ブレーキパターン信号は、図７に示すように、横軸に走行距離l（又は時間）、縦軸に速度vをとった速度制御特性を示すパターン信号であり、列車が先行列車に近づくと自動的にブレーキがかかって衝突を回避することができる。このようなATACSによれば、従来の軌道回路を用いた列車制御よりもコストダウンと安全性の向上を図ることができ、また適切な間隔制御を行うことにより、輸送効率を向上させることができる。
特開２０００−２８９６１９号公報

本発明は、複数編成の列車を併合・分割した場合にその併合・分割された列車をATACSにおいて容易に管理できるようにすることを課題とする。

本発明による列車管理システムは、それぞれ車上制御装置を有する各列車に列車ＩＤを設定し、列車管理装置がこの列車ＩＤに基づいて前記各列車を管理する列車管理システムにおいて、前記車上制御装置は、自装置を搭載する列車の列車ＩＤを含む電文を前記列車管理装置に送信し、前記列車管理装置は、前記車上制御装置から受信する電文に含まれる列車ＩＤを用いて前記列車を管理し、複数の列車が併合されて１編成の併合列車となったとき、前記併合列車を構成するいずれかの列車である主列車の車上制御装置は、前記併合列車を構成する他の列車である従列車の列車ＩＤを更に含む電文を前記列車管理装置に送信し、前記従列車の車上制御装置は、前記列車管理装置との通信を停止し、前記列車管理装置は、前記主列車の車上制御装置から受信した電文に含まれる、前記主列車の列車ＩＤに前記従列車の列車ＩＤを更に含む列車ＩＤを用いて前記併合列車を管理することを特徴とするものである。

本発明による列車管理方法は、それぞれ車上制御装置を有する各列車に列車ＩＤを設定し、列車管理装置がこの列車ＩＤに基づいて前記各列車を管理する列車管理方法において、前記車上制御装置は、自装置を搭載する列車の列車ＩＤを含む電文を前記列車管理装置に送信し、前記列車管理装置は、前記車上制御装置から受信する電文に含まれる列車ＩＤを用いて前記列車を管理し、複数の列車が併合されて１編成の併合列車となったとき、前記併合列車を構成するいずれかの列車である主列車の車上制御装置は、前記併合列車を構成する他の列車である従列車の列車ＩＤを更に含む電文を前記列車管理装置に送信し、前記従列車の車上制御装置は、前記列車管理装置との通信を停止し、前記列車管理装置は、前記主列車の車上制御装置から受信した電文に含まれる、前記主列車の列車ＩＤに前記従列車の列車ＩＤを更に含む列車ＩＤを用いて前記併合列車を管理する。

本発明によれば、複数編成の列車を併合・分割した場合にその併合・分割された列車をATACSにおいて容易に管理することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。
図１は本発明の実施の形態による列車管理システム及び方法を原理的に示す構成図である。本実施の形態は、前述したATACSによる列車制御システムにおいて、列車を併合・分割した場合における併合列車及び分割された列車の管理を行うものである。
図１（a）において、線路４から分岐された線路５には１編成の列車１が待機している。この列車１はID情報として列車ID：１を持っている。一方、線路５には他の１編成の列車２が矢印方向に進んでおり、この列車２は線路４から線路５に進入して列車１と併合するものとする。この列車２はID情報として列車ID：２を持っている。この状態では、列車管理装置としての地上制御装置６は、列車１及び列車２と個別に通信しており、列車ID：１に基づいて列車１を管理し、列車ID：２に基づいて列車２を管理している。尚、線路５を含むブロック(区間)は、ATACSにおいては、併合・分割可能な属性を持つブロックとして地上制御装置６が管理している。併合・分割制御を行う場合は、まず、現在列車１および列車２が併合・分割許可ブロックにいるか否かを判定し、そのブロックに居ることを確認してから、併合・分割制御を行うようにしている。

列車１、列車２はそれぞれ車上制御装置を１つ備え、地上子IDを読み取ることにより、自列車の位置を検出し、この位置情報を地上制御装置６に送信する。地上制御装置６は、各列車が走行する線路をそれぞれ属性を持つ複数のブロックに分けてそのデータ上で管理している。地上制御装置６は各列車からの位置情報に基づいてその列車が現在いるブロックの属性情報に応じて、例えば先行列車の位置情報や停止限界情報等を各列車に送信する。各列車はこれらの情報に基づいて例えばブレーキパターン信号等を作成して自列車を制御する。

図１（b）は線路５において列車１と列車２が併合して１編成の併合列車１０となった状態を示す。このとき地上制御装置６と列車２の車上制御装置との通信は停止され、地上制御装置６と列車１の車上制御装置との通信のみが行われる。また、この併合列車１０のIDは、列車ID：１に列車ID：２を付加した列車ID：１（２）となる。以後、地上制御装置６は併合列車１０の管理を列車ID：１（２）に基づいて行う。併合列車１０においては、列車１は主列車であり、列車２は従列車である。この主従関係は列車１，２のどちらでもよいが、一般的には起点側の列車が主となる。各列車１，２の運転台にある運転スイッチは、併合後、前進・後退・中のいずれかに切り替えられるが、各運転スイッチの状態に基づいて、あるいは予め決めておいた列車を主とするようにしてもよい。

図２は列車１、列車２及び列車３の３編成の列車が併合して１編成の併合列車２０となった状態を示す。列車３のIDは列車ID：３とする。この場合、主列車は列車１で、列車２、列車３は従列車であり、地上制御装置６と列車２、列車３の各車上制御装置との通信は停止され、地上制御装置６と列車１の車上制御装置との通信のみが行われる。また、この併合列車２０のIDは、列車ID：１に列車ID：２及び列車ID：３を付加した列車ID：１（２）（３）となる。

図３は併合前の各列車の車上制御装置から地上制御装置に送信する情報、及び併合後の主列車の車上制御装置から地上制御装置に送信する情報の電文フォーマットを示す。
図３において、Ｎｏ．１〜３が併合前の各列車の車上制御装置から送信される電文情報を示す。また、Ｎｏ．２０〜３１が併合後の主列車の車上制御装置から送信される電文情報を示す。Ｎｏ．２７〜３１により併合編成数及び従列車のID情報が送信される。このように併合後においては、主列車は常に従列車のIDを地上制御装置に送信している。これにより、地上制御装置６は併合列車を管理すると共に、この併合列車に編成された従列車も管理するので、併合列車が複数編成に分割された後の各列車を引き続いて管理することができる。

図４は図１（b）の併合列車１０が列車１と列車２に分割された状態を示す。この場合は列車１、列車２はそれぞれ主列車となる。また、列車１のIDは列車ID：１となり、列車２のIDは列車ID：２となる。地上制御装置６は列車１、列車２の各車上制御装置とそれぞれ通信する。図２の併合列車２０が列車１、列車２、列車３に分割される場合も同様にして各列車が主列車となり、また各列車は列車ID：１、列車ID：２、列車ID：２を持つことになる。

図５は図２の併合列車２０の場合における各列車１，２，３間の情報の伝達方法を示すものである。
図５において、各列車１，２，３には、車上制御装置７、情報伝送装置８、無線装置９、車上子１１、速度計１２及び運転台１３が設けられている。各列車の各情報伝送装置８は直列に接続されていて各列車間で情報を伝送できるようになされている。

この併合列車２０を制御する場合、各列車１，２，３が、その併合編成における各列車同士のつながり関係、各列車の列車長及び先頭位置を常に把握しておくことにより、常に各列車は自列車の位置を算出し把握することができる。このために、列車１、２、３の車上制御装置７は、情報伝送装置８を通じて上記つながり関係、各列車の列車長を送受信する。また、列車１の車上制御装置７は、併合列車２０の先頭位置を算出するとともに、併合列車２０に対して、ブレーキ制御等の制御を行う。これと共に列車１の車上制御装置７は、併合列車２０の先頭位置を情報伝送装置８により列車２、３に配信し、列車２、３の車上制御装置７は、上記配信された先頭位置と自列車の列車長とのつながり関係に基づいて自列車の先頭位置を算出する。

このように併合列車２０における各列車１，２，３が常に自列車の位置を把握しておくことにより、併合列車２０が分割され、新たな編成での制御が開始される場合に引き続いて制御を行うことができる。即ち、ATACSでは、各列車の制御を開始するに際して、まず各列車の位置を知る必要があるが、そのためには車上子が地上子を検出してそのIDを読み取る必要がある。本実施の形態によれば、情報伝送装置８を用いて必要な情報が各列車間で伝送されるので、地上子の検出を待たずに分割後直ちに制御を開始することができる。

図６は併合列車２０における前記つながり関係の一例を示すもので、列車１は進行方向に対して前に０編成、後に２編成が連結されていることを認識している。また、列車２は進行方向に対して前に１編成、後に１編成が連結されていることを認識し、列車１は進行方向に対して前に２編成、後に０編成が連結されていることを認識している。

以上説明した本実施の形態によれば、複数の列車が併合されて１編成の併合列車となった場合、この併合列車における１列車のID情報に他の列車のID情報を付加したものをこの併合列車のID情報として管理するようにしたので、ATACSにおいて併合前の各列車を管理すると共に、併合後の併合列車の管理を容易に行うことができる。
また、前記併合列車を複数の列車に分割したとき、分割された各列車のID情報をその列車のID情報として管理するようにしたので、ATACSにおいて併合列車を管理すると共に、分割後の各列車の管理を容易に行うことができる。

また、併合列車における各列車は互いに情報を通信することにより常に自列車の位置を算出するので、ATACSは分割後は地上子を検出することなく、直ちに各列車の管理を開始することができる。
また、列車の併合・分割を行う場合には、まず、各列車が併合・分割許可ブロック内にいるか否かを判定するので、例えば衝突等の不測の接触による併合と区別することができる。

本発明に実施の形態による列車の併合・分割を原理的に説明するための構成図である。 ３編成の列車が併合する場合を示す構成図である。 併合に関して車上制御装置から地上制御装置に送信される電文フォーマットの例を示す構成図である。 併合列車を分割する場合を示す構成図である。 併合列車における各列車間の情報の伝送を示す構成図である。 併合列車の接続関係を示す構成図である。 ブレーキパターン信号の特性図である。

符号の説明

１，２，３：列車、６：地上制御装置、７：車上制御装置、８：情報伝送装置、９：無線装置、１０，２０：併合列車、

Claims (10)

1. それぞれ車上制御装置を有する各列車に列車ＩＤを設定し、列車管理装置がこの列車ＩＤに基づいて前記各列車を管理する列車管理システムにおいて、
   前記車上制御装置は、自装置を搭載する列車の列車ＩＤを含む電文を前記列車管理装置に送信し、
   前記列車管理装置は、前記車上制御装置から受信する電文に含まれる列車ＩＤを用いて前記列車を管理し、
   複数の列車が併合されて１編成の併合列車となったとき、
   前記併合列車を構成するいずれかの列車である主列車の車上制御装置は、前記併合列車を構成する他の列車である従列車の列車ＩＤを更に含む電文を前記列車管理装置に送信し、
   前記従列車の車上制御装置は、前記列車管理装置との通信を停止し、
   前記列車管理装置は、前記主列車の車上制御装置から受信した電文に含まれる、前記主列車の列車ＩＤに前記従列車の列車ＩＤを更に含む列車ＩＤを用いて前記併合列車を管理する
   ことを特徴とする列車管理システム。
2. 前記併合列車における前記複数の列車は互いに情報を通信するための情報伝送装置をそれぞれ備え、前記車上制御装置は前記情報伝送装置から得られる情報に基づいて自列車の位置を算出することを特徴とする請求項１記載の列車管理システム。
3. 前記併合列車を複数の列車に分割したとき、
   前記主列車の車上制御装置は、前記従列車の列車ＩＤを含まない電文を前記列車管理装置に送信し、
   前記従列車の車上制御装置は、自装置を搭載する列車の列車ＩＤを含む電文を前記列車管理装置に送信する
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の列車管理システム。
4. 前記列車管理装置は、前記分割された各列車の列車ＩＤと、各列車が算出した前記自列車の位置に基づいて各列車の管理を継続することを特徴とする請求項３記載の列車管理システム。
5. 前記列車管理装置は、各列車が走行する線路をそれぞれ属性を持つ複数のブロックに分けて管理し、複数の列車の併合・分割を行う際、各列車の現在位置が併合・分割を許可する属性をもつブロック内にあるか否かを判定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の列車管理システム。
6. それぞれ車上制御装置を有する各列車に列車ＩＤを設定し、列車管理装置がこの列車ＩＤに基づいて前記各列車を管理する列車管理方法において、
   前記車上制御装置は、自装置を搭載する列車の列車ＩＤを含む電文を前記列車管理装置に送信し、
   前記列車管理装置は、前記車上制御装置から受信する電文に含まれる列車ＩＤを用いて前記列車を管理し、
   複数の列車が併合されて１編成の併合列車となったとき、
   前記併合列車を構成するいずれかの列車である主列車の車上制御装置は、前記併合列車を構成する他の列車である従列車の列車ＩＤを更に含む電文を前記列車管理装置に送信し、
   前記従列車の車上制御装置は、前記列車管理装置との通信を停止し、
   前記列車管理装置は、前記主列車の車上制御装置から受信した電文に含まれる、前記主列車の列車ＩＤに前記従列車の列車ＩＤを更に含む列車ＩＤを用いて前記併合列車を管理する
   ことを特徴とする列車管理方法。
7. 前記併合列車における前記複数の列車は互いに情報を通信することにより自列車の位置を算出することを特徴とする請求項６記載の列車管理方法。
8. 前記併合列車を複数の列車に分割したとき、
   前記主列車の車上制御装置は、前記従列車の列車ＩＤを含まない電文を前記列車管理装置に送信し、
   前記従列車の車上制御装置は、自装置を搭載する列車の列車ＩＤを含む電文を前記列車管理装置に送信する
   ことを特徴とする請求項６又は７記載の列車管理方法。
9. 前記分割された各列車の列車ＩＤと、各列車が算出した前記自列車の位置に基づいて各列車の管理を継続することを特徴とする請求項８記載の列車管理方法。
10. 各列車が走行する線路をそれぞれ属性をもつ複数のブロックに分けて管理し、複数の列車の併合・分割を行う際、各列車の現在位置が併合・分割を許可する属性をもつブロック内にあるか否かを判定することを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項記載の列車管理方法。

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