JP4931377B2 - 列車管理システム - Google Patents

Description

本発明は、列車の在線を管理する列車管理システム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ブロックに分け、各ブロック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。このため各ブロックには、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。

これに対して最近、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（拠点装置）を設置し、列車に設けた車上子が線路に沿って設置される複数のブロックのうち所定のブロックが有する地上子のＩＤを読み取り、そのＩＤにより特定される地上子の位置と、その地点から速度計による速度の積算により移動距離を算出することにより列車の現在位置を常に検出し、その位置情報を地上制御装置に送信する。地上制御装置はこの位置情報に基づいて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、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。

また、従来から無線測距方式を利用して列車の在線管理を行う技術として例えば特許文献１が提案されている。
特開２００５−６７２５８号公報

ＡＴＡＣＳにおいては、軌道上に複数の制御エリア（拠点）を設定し、各制御エリアに前記地上制御装置としての拠点装置をそれぞれ設け、各拠点装置が各制御エリアの在線を管理するようにしている。尚、制御エリアはさらに複数のブロックに区分され、その複数のブロックのうち所定のブロックにＩＤを有する地上子が設置されている。

このような列車管理システムにおいて、拠点装置が保守や故障等により電源をＯＦＦして動作を停止している場合、その間列車が走行していると、その拠点装置の制御エリアでは在線管理が行われなくなってしまう。このため再び電源がＯＮとなって拠点装置が回復したとき、その制御エリアにおける列車の在線位置を把握できないという問題があった。
このため、例えば電源ＯＦＦの間に他の制御エリアから進入した列車がある場合、拠点装置が回復したとき、その進入した列車の在線位置を即座に把握できず、その列車から近い位置に先行列車がいた場合は衝突の危険がある。

また、拠点装置の電源ＯＦＦ時にはそれまでの在線管理情報はリセットされてしまうので、例えば、電源ＯＦＦとなった拠点装置の制御エリアに滞泊等により電源ＯＦＦとなっている列車があった場合、復帰したときにその滞泊列車を把握することができないという問題があった。
従って、本発明はＡＴＡＣＳにおいて拠点装置がダウンした場合にも全制御エリアの全列車の在線管理を確実に行うことのできる列車管理システムを得ることを課題とする。

本発明による列車管理システムは、全区間における在線列車管理情報を管理する在線管理装置と、線路の所定区間毎に設けられ、区間内に在線する１又は複数の列車をその列車から送信される列車識別情報に基づいて各区間毎に管理し、その区間毎に管理している列車識別情報を前記在線管理装置に送信する複数の地上制御装置と、前記各区間の境界の線路毎に設けられ、当該境界を通過する列車の前記列車識別情報を検知し、検知した列車識別情報を前記在線管理装置に送信する列車識別情報検知装置とを設け、前記在線管理装置が、前記地上制御装置から送信された列車識別情報に基づいて在線列車管理情報を更新し、前記地上制御装置が故障した場合には、前記列車識別情報検知装置から送信された列車識別情報に基づいて在線列車管理情報を更新することを特徴とするものである。

本発明によれば、各区間（拠点）の境界に列車識別情報検知装置を設け、その検知情報を在線管理装置に直接送信するようにしたので、拠点装置がダウンしたり列車の通信が故障したりしても、その間に各区間の列車を確実に管理することができ、回復したときに即座に全列車の位置を把握することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態によるＡＴＡＣＳに適用した場合の列車管理システムを示す構成図である。
図１において、軌道１上には所定区間毎に前記制御エリアとしての拠点Ａ，Ｂ，Ｃが設定され、各拠点Ａ，Ｂ，Ｃには前記地上制御装置としての拠点装置Ａ１，Ｂ１，Ｃ１が設置されている。図１の点線で囲む領域が本実施の形態による列車管理システムで管理される領域を示す。拠点Ａには、列車識別情報であるＩＤ１を有する列車２が在線している。拠点Ｂには、ＩＤ２を有する列車２とＩＤ３を有する列車２が在線している。ＩＤ３の列車２は電源ＯＦＦとなっている滞泊列車であり、所定の滞泊ブロックに在線している。拠点Ｃには、ＩＤ４を有する列車２とＩＤ５の列車２が在線している。ＩＤ４の列車はシステム外から拠点Ｃに進入しようとしている。各列車２に付した矢印は進行方向を示す。尚、図示を省略しているが、拠点Ａ，Ｂ，Ｃ内はそれぞれ複数のブロックに分割され、地上には、その複数のブロックのうち所定のブロックにＩＤを有する地上子が設置されているものとする。

図２は、列車２の構成図である。図示のように列車２には、車上制御装置３、無線通信装置４、自列車のＩＤを発信する列車ＩＤ発信器５が搭載されている。その他図示を省略しているが、地上子ＩＤ検知器、速度計、記憶装置等が搭載されている。

図１において、列車２は地上子ＩＤ検知器により各地上子のＩＤを検知し、その地上子のＩＤに基づいて算出した位置情報と、列車ＩＤを拠点装置に無線で送信する。拠点装置は、地上子ＩＤと列車ＩＤとに基づいて当該列車の先行列車の位置情報を当該列車に送信する。これに基づいて当該列車はブレーキパターン信号を作成する。これと共に拠点装置は、その拠点内の各列車がどのブロックに在線しているかを示す在線管理情報を作成して、本実施の形態により設けられた在線管理装置６に伝送路７を介して送信する。在線管理装置６は各拠点装置Ａ１，Ｂ１，Ｃ１から送信された在線管理情報から在線列車ＩＤ管理テーブル８を作成し、システム内の全列車の位置を把握する。

在線列車ＩＤ管理テーブル８には、拠点ＡにＩＤ１の列車２が在線し、拠点ＢにＩＤ２、ＩＤ３の列車２が在線し、拠点ＣにＩＤ５の列車２が在線すると共に、進入してきたＩＤ４の列車２が在線することが記載されている。

本実施の形態においては、各拠点の境界及び前記滞泊ブロックの地上に列車のＩＤ検知装置９を設置している。このＩＤ検知装置９は拠点へ進入・退出する列車ＩＤを検知し、そのＩＤ情報を、伝送路１０，７を介して在線管理装置６に送信する。ＩＤ検知装置９はトランスポンダ等で構成され、列車２の列車ＩＤ発信器５から送信される列車ＩＤを検知する。

次に、拠点装置が電源ＯＦＦ等によりダウンした場合、及び列車２の通信に故障が発生した場合の動作について説明する。
図１は正常な状態を示すもので、各列車が図示の位置にあってそれぞれ位置が確定しており、在線列車ＩＤ管理テーブル８は図示のように記載されている。

図３は図１の状態から拠点装置Ｃ１がダウンした場合と、ＩＤ２の列車２の車上制御装置３又は無線通信装置４に故障が発生して通信不能になった場合を示す。図１と対応する部分には同一番号を付して重複する説明は省略する。

まず、拠点装置Ｃ１がダウンした場合について説明する。
図３のようにＩＤ４の列車２がシステム外にいるとすると、在線列車ＩＤ管理テーブル８にはＩＤ４の列車２は未だ記載されていない。ＩＤ４の列車２がこのまま拠点Ｃ内に進入しても拠点装置Ｃ１がダウンしているのでその位置を把握することができず、在線列車ＩＤ管理テーブル８にはＩＤ４の列車２は記載されない。

本実施の形態では、図４のようにシステム外と拠点Ｃとの境界にあるＩＤ検知装置９によりＩＤ４の列車２のＩＤ４が検知され、その検知情報が在線管理装置６に送信される。これにより図４の在線列車ＩＤ管理テーブル８のように拠点ＣにＩＤ４を追加することができる。拠点Ａ、Ｂ、Ｃにおける他の列車２が他の拠点に入った場合についても同様にＩＤ検知装置９により検知できるので、拠点装置がダウンしても列車２の移動を検知することができ、全列車の位置を把握することができる。

また、図３において、ＩＤ２の列車２の通信に故障が発生し、通信不能になった場合、この列車２が図４のように拠点Ａに入っても拠点装置Ａ１では検知できないが、図４のように拠点Ｂと拠点Ａの境界にあるＩＤ検知装置９により検知することができる。これにより在線列車ＩＤ管理テーブル８には拠点ＡにＩＤ２が追加される。他の列車２についても同様である。

拠点装置Ｃ１が回復すると、図５に示すようにＩＤ４、ＩＤ５の列車２は位置確定列車として拠点装置Ｃ１を介して在線管理装置６に通知されるので、図示のような在線列車ＩＤ管理テーブル８が作成される。

本実施の形態によれば、各拠点の境界にＩＤ検知装置９を設けると共に、ＩＤ検知装置９からの検知情報を拠点装置とは別の伝送路１０を通じて在線管理装置６に直接送信するようにしたので、拠点装置がダウンしたり列車２の通信が故障したりしても、その間に列車２の移動を管理することができ、回復したときに即座に全列車の位置を把握することができる。

図６は本発明の第２の実施の形態によるＡＴＡＣＳの列車管理システムを示す構成図であり、図１〜図５と対応する部分には同一番号を付して重複する説明は省略する。
図６において、拠点ＢにおけるＩＤ３の滞泊列車２は電源ＯＦＦで滞泊している。このとき各拠点装置Ａ１，Ｂ１，Ｃ１で作成される在線管理テーブル１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃには、図示のようなデータが記載されている。

各在線管理テーブル１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃには、拠点Ａ，Ｂ，Ｃにおける各列車について、そのＩＤと位置確定・滞泊等の状態と拠点内の何番目のブロックの進入位置から何メートルの位置かを示すデータが記載されている。これらの在線管理テーブル１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃのデータは在線管理装置６に送られる。在線管理装置６は各テーブルの内容を集約した列車管理テーブル１２を作成する。

この状態で図７のように拠点装置Ｂ１がダウンすると、在線管理テーブル１１Ｂは図示のようにリセットされてデータがクリアされるが、そのデータは列車管理テーブル１２に保存されている。次に、図８のように電源ＯＮ等により拠点Ｂが回復すると、列車管理テーブル１２における拠点Ｂの内容が在線管理テーブル１１Ｂに書き込まれる。

以上のように本実施の形態によれば、滞泊列車等のように電源を落とした列車を管理する拠点装置がダウンしても、その管理テーブルの内容が在線管理装置６でバックアップされるので、その列車が再び電源ＯＮとなったとき即座にその列車の位置を把握することができる。また、拠点装置がダウン中に滞泊列車が動き出し、他の拠点に入った場合にも、ＩＤ検知装置９で検知されるので、電源ＯＮとなったときに把握することができる。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

本発明の第１の実施の形態による列車管理システムを示す構成図である。 列車２の構成図である。 拠点装置ダウン及び故障列車発生時の様子を示す構成図である。 ＩＤ検知装置により列車位置が検知される様子を示す構成図である。 拠点装置回復時の様子を示す構成図である。 本発明の第２の実施の形態による列車管理システムを示す構成図である。 滞泊列車を管理する拠点装置ダウン時の様子を示す構成図である。 拠点装置回復時にデータがバックアップされる様子を示す構成図である。

符号の説明

２・・・列車、
５・・・列車ＩＤ発信器、
６・・・在線管理装置、
７，１０・・・伝送路、
８・・・在線列車ＩＤ管理テーブル、
９・・・ＩＤ検知装置、
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ・・・在線管理テーブル、
１２・・・列車管理テーブル

Claims (3)

1. 管理対象の全区間における在線列車管理情報を管理する在線管理装置と、
   線路の所定区間毎に設けられ、区間内に在線する１又は複数の列車をその列車から送信される列車識別情報に基づいて区間毎に管理し、その区間毎に管理している列車識別情報を前記在線管理装置に送信する複数の地上制御装置と、
   前記各区間の境界の線路毎に設けられ、当該境界を通過する列車の前記列車識別情報を検知し、その列車識別情報を前記在線管理装置に送信する列車識別情報検知装置と、
   を有し、
   前記在線管理装置は、前記地上制御装置から送信された列車識別情報に基づいて在線列車管理情報を更新し、前記地上制御装置が故障した場合には、前記列車識別情報検知装置から送信された列車識別情報に基づいて在線列車管理情報を更新する
   ことを特徴とする列車管理システム。
2. 線路の滞泊区間に設けられ、前記滞泊区間に在線している列車から送信される前記列車識別情報を検知し、その列車識別情報を前記地上制御装置に送信する滞泊列車識別情報検知装置を有し、
   前記地上制御装置は、前記滞泊列車識別情報検知装置から送信された列車識別情報に基づいて在線列車管理情報を更新する
   ことを特徴とする請求項１記載の列車管理システム。
3. 前記在線管理装置は、前記地上制御装置が故障から回復したとき、故障となる直前にその地上制御装置から得た在線管理情報をその地上制御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。

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