JP5350990B2 - 無線式踏切警報制御装置およびシステム - Google Patents
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Description
鉄道の軌道11を横切る踏切12(踏切道)には踏切警報機23が設置され、踏切12から少し離れたところには、踏切12へ進行する列車10を検知する踏切制御子21(列車検知装置)が付設され、それらの間には、踏切制御子21から列車在線情報を入力して列車10の踏切12への接近及び通過に応じて踏切警報機23の警報灯や警報音発生器の警報出力を制御する踏切警報制御装置22が設けられている。なお、踏切警報機23は一対のものが踏切道の両端に分かれて設置されることが多い。
この踏切警報装置30が上述の踏切警報装置20と相違するのは、列車10に搭載された列車制御装置31が踏切制御子21に代わって列車位置情報を無線で送信するようになった点と、それを受信した基地局32が無線で転送するようになっている点と、踏切警報制御装置22に代わる踏切制御装置33が無線で列車位置を取得して踏切警報の出力制御すなわち踏切警報制御を行うようになった点である。具体的には、列車位置の変化から列車速度を算出し、その列車速度と減速度とから停止可能位置を算出し、その停止可能位置が踏切12より余裕距離だけ前の地点に達したら、遮断機の降下制御を開始するようになっており、上述した固定的な踏切警報始動点位置ADCには言及が無い。
この踏切制御システム40は、無線を使った列車制御システム(ATACS)のうち踏切制御部分とその関連部分だけを抜き出したものであり、この踏切制御システム40が上述の踏切警報装置20と相違するのは、列車10に搭載された車上装置41が踏切制御子21に代わって列車位置と列車長とを無線で拠点装置42に送信するようになった点と、それを受信した拠点装置42が踏切制御装置43や連動装置などと有線で通信しながら踏切警報機23や転てつ器などを制御するようになった点である。踏切制御機能については、列車の位置,速度情報,車両性能,列車の走行形態に基づいて列車の踏切道への到達時間を計算し、踏切の制御を行うようになっている。
ところで、列車では車軸計にて列車位置を計測するようになっているので(例えば特許文献1参照)、列車速度は、列車位置から差分や微分などの演算にて求められるため、列車位置よりも信頼性・精度が劣ることとなる。
そして、そのような短周期の間であれば列車位置ばかりか列車速度も大きく変動することがないため、無線式であっても踏切警報の開始や終了の時期が正確であり、列車検知ミスの低減や踏切警報時間の適正化についても現行設備以上の性能向上が得られている。
ただし、無線周波数の割り当て確保や,地上(集中)無線局の配置,光LAN等による地上装置への情報配信などに関して、性能の良い設備が必要になっている。
そこで、各設備当りの無線交信の時間間隔を大きく広げても警報時間割れが発生しないよう踏切警報開始時期算出手法を改良することが基本的な技術課題となる。また、警報時間割れに加えて列車の踏切通過中の警報停止も防止することが更なる技術課題となる。
したがって、この発明によれば、各設備当りの無線交信の時間間隔を大きく広げても警報時間割れが発生しない無線式踏切警報制御装置およびシステムを実現することができる。
図1〜2に示した実施例1は、上述した解決手段1(請求項1〜2)及び解決手段2(請求項3〜4)を具現化したものであり、図3に示した実施例2や、図4に示した実施例3は、その変形例である。
なお、それらの図示に際し従来と同様の構成要素には同一の符号を付して示したので、また、それらについて背景技術の欄で述べたことは以下の各実施例についても共通するので、重複する再度の説明は割愛し、以下、従来との相違点を中心に説明する。
ここでも単線の場合を示しており、図1は、(a)が無線式踏切警報システム50の概要模式図、(b)がそれより詳細なブロック図である。また、図2は、(a)が踏切警報開始時期算出手法の説明図、(b)が踏切警報終了時期算出手法の説明図である。
なお、図2を引用した以下の説明において、PはP1〜P5の総称であり、tはt1〜t5の総称であり、LsはLs1〜Ls2の総称であり、tsはts1〜ts2の総称であり、LxはLx3〜Lx4の総称であり、txはtx3〜tx4の総称である。
無線式踏切警報制御装置52は踏切警報制御装置22と同じく地上側に設置されて踏切警報機23と有線接続されるが、車上装置51は既述した列車制御装置31や車上装置41と同じく列車10に搭載される。なお、踏切警報機23は、従来と同じで良く、踏切遮断機が並設されていても良い。踏切警報機23に踏切遮断機が並設されている場合は、無線式踏切警報制御装置52が、従来と同じく機能拡張されて、踏切制御装置になる。
こうして、踏切警報開始時期ts2には踏切警報が開始されるが、この時点では、列車10が列車位置P2と踏切警報始動点位置ADCとの間にいるか精々踏切警報始動点位置ADCに到達しているかで踏切警報始動点位置ADCを超えていることはないので、踏切警報開始が適切になされる。しかも、列車10が位置P3まで来る時刻t3まで即ち次の無線交信まで踏切警報開始が遅れるという不所望な事態が起こることもない。
こうして、踏切警報終了時期tx4には踏切警報が止むが、この時点では、列車10が踏切警報終止点位置BDCを通過しているので、踏切警報停止が適切になされる。しかも、列車10が位置P5まで来る時刻t5まで即ち次の無線交信まで踏切警報の終了が遅れることが少ないうえ、その場合は直ちに踏切警報が止められるので、警報時間が短い。
このように、無線式踏切警報システム50にあっては、踏切警報開始時期と踏切警報停止時期を推定するに際し、従来とは異なる算出手法を用いて、推定列車速度Vが一瞬しか算入されないようにしたことにより、無線交信の時間間隔を従来より大きく広げても、踏切警報が適切に出力される。
また、車上装置51が受信した踏切警報開始や踏切警報停止の情報と列車位置や保持データとの整合チェックを行うことにより、列車10側の走行がより適切なものとなる。
列車種別は、普通列車や特急列車などが典型例であり、列車の走行態様を分類するのに役立つ指標であるうえ、列車のダイヤ等から簡単かつ明確に定まるので、車上装置61に設定するのも容易である。
この場合、最早到達時刻や最遅通過時刻が個々の列車の走行態様に対応してより正確に算出されるので、警報時間割れ発生を防止しつつ警報時間を更に短縮することができる。
自列車の列車最大加速度と列車最高速度と列車最大減速度は、列車仕様から簡単かつ明確に定まるので、車上装置71に設定するのも容易である。
この場合、最早到達時刻や最遅通過時刻が個々の列車の走行性能に対応してより正確に算出されるので、警報時間割れ発生を防止しつつ警報時間を更に短縮することができる。
本願発明の無線式踏切警報システム50,60,70は、有線式踏切警報装置20の設備更新を契機として開発されたものであるが、併用も可能である。例えば、踏切警報装置20の設置されている踏切と無線式踏切警報制御装置52,62,72の設置された踏切とが同じ路線に混在していても良い。あるいは、踏切警報制御装置22が老朽化していても踏切制御子21は未だ使用できるような場合には、無線式踏切警報制御装置52,62,72に踏切制御子21の出力も取り込んで安全側を優先採用する等のことにより、一つの踏切に係る設備で協動させるようにしても良い。
20…踏切警報装置(踏切警報システム)、21…踏切制御子(列車検知装置)、
22…踏切警報制御装置(踏切制御装置)、23…踏切警報機、
30…踏切警報装置(踏切警報システム)、31…列車制御装置(車上装置)、
32…基地局、33…踏切制御装置(踏切警報制御装置)、
40…踏切制御システム(踏切警報システム)、
41…車上装置、42…拠点装置、43…踏切制御装置(踏切警報制御装置)、
50…無線式踏切警報システム、
51…車上装置、52…無線式踏切警報制御装置(踏切制御装置)、
53…踏切警報開始時期算出手段、54…踏切警報終了時期算出手段、
55…時間切れ警報制御手段、
60…無線式踏切警報システム、
61…車上装置、62…無線式踏切警報制御装置(踏切制御装置)、
63…踏切警報開始時期算出手段、64…踏切警報終了時期算出手段、
70…無線式踏切警報システム、
71…車上装置、72…無線式踏切警報制御装置(踏切制御装置)、
73…踏切警報開始時期算出手段、74…踏切警報終了時期算出手段、
ADC…踏切警報始動点位置、
BDC…踏切警報終止点位置、CDC…踏切警報リセット点位置、
Vmax…区間最高速度、P1〜P5…列車位置、t1〜t5…時刻、
V1〜V4…推定列車速度、α…列車最大加速度、β…列車最大減速度、
ts…踏切警報開始時期、Ls…踏切警報始動点距離、
tx…踏切警報終了時期、Lx…踏切警報終止点距離
Claims (4)
- 列車に搭載されて列車位置を含む列車情報を無線で送信する車上装置と、前記列車の走行する軌道の踏切に臨んで設置された踏切警報機と、地上側に設置されていて前記車上装置から無線で列車情報を受信するとともに該列車情報に含まれている列車位置に基づき前記踏切への前記列車の接近及び通過を判定して前記踏切警報機の警報出力を制御する無線式踏切警報制御装置とを備えた無線式踏切警報システムであって、前記無線式踏切警報制御装置が、前記踏切に係る踏切警報始動点位置と区間最高速度と列車最大加速度とをデータ保持していて、無線で列車位置を取得する度にその列車位置に基づいて前記踏切への列車接近判定と前記踏切警報機の警報出力制御とを行うが、その際、その列車位置の変化から列車速度を算出し、その列車速度と前記列車最大加速度と前記区間最高速度とを用いて前記列車の前記踏切警報始動点位置への最早到達時刻を推定し、この推定時刻を踏切警報開始時期として時間切れが生じたときに前記踏切警報機に警報出力を開始させるようになっている、ことを特徴とする無線式踏切警報システム。
- 制御対象の踏切警報機の臨設された踏切に係る踏切警報始動点位置と区間最高速度と列車最大加速度とをデータ保持していて、列車の車上装置から無線で列車位置を取得する度にその列車位置に基づいて前記踏切への列車接近判定と前記踏切警報機の警報出力制御とを行う無線式踏切警報制御装置であって、無線で列車位置を取得した列車位置の変化から列車速度を算出し、その列車速度と前記列車最大加速度と前記区間最高速度とを用いて前記列車の前記踏切警報始動点位置への最早到達時刻を推定し、この推定時刻を踏切警報開始時期として時間切れが生じたときに前記踏切警報機に警報出力を開始させることにより、前記踏切への列車接近判定と前記踏切警報機の警報出力制御とを行うようになっていることを特徴とする無線式踏切警報制御装置。
- 前記車上装置が、無線で送信する列車情報に列車長も含めるようになっており、前記無線式踏切警報制御装置が、前記踏切に係る踏切警報終止点位置と列車最大減速度もデータ保持していて、前記踏切警報機に警報出力を開始させた後は、無線で列車位置を取得する度に、その列車位置に基づいて前記踏切に係る列車通過判定と前記踏切警報機の警報出力制御とを行うが、その際、その列車位置の変化から列車速度を算出し、その列車速度と取得済み列車長と前記列車最大減速度とを用いて前記列車の前記踏切警報終止点位置からの最遅通過時刻を推定し、この推定時刻を踏切警報終了時期として時間切れが生じたときに前記踏切警報機に警報出力を停止させるようになっている、ことを特徴とする請求項1記載の無線式踏切警報システム。
- 前記踏切に係る踏切警報終止点位置と列車最大減速度もデータ保持していて、前記踏切警報機に警報出力を開始させた後は、無線で列車位置を取得する度に、その列車位置に基づいて前記踏切に係る列車通過判定と前記踏切警報機の警報出力制御とを行うが、その際、その列車位置の変化から列車速度を算出し、その列車速度と取得済み列車長と前記列車最大減速度とを用いて前記列車の前記踏切警報終止点位置からの最遅通過時刻を推定し、この推定時刻を踏切警報終了時期として時間切れが生じたときに前記踏切警報機に警報出力を停止させるようになっている、ことを特徴とする請求項2記載の無線式踏切警報制御装置。
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