JP7221449B2 - 列車検知装置、列車検知システム、および列車検知方法 - Google Patents

Description

本開示は、列車の在線位置を検知する列車検知装置、列車検知システム、および列車検知方法に関する。

従来、軌道回路を利用して、列車の在線位置を検知する列車検知装置がある。しかしながら、軌道回路は、多くの設備が必要になる。また、軌道回路は、車輪の踏面の表面状態、レールの表面状態などの影響を受け易い。そのため、軌道回路を利用する方式では、設置コストおよび保守コストがかかっていた。このような問題に対して、特許文献１には、軌道に複数の区間を設定し、各区間の境界に車軸検知装置を設け、各区間に進入した列車の車軸の数、および各区間から退出した列車の車軸の数をカウントすることで、設置コストおよび保守コストを低減しつつ、列車の在線位置を検知する技術が開示されている。

特開２０１５－３３９８９号公報

しかしながら、上記従来の技術によれば、各区間、すなわち各閉塞区間の境界に設置される車軸検知装置が１つでも故障すると、故障した車軸検知装置を境界に設けている閉塞区間では、車軸の出入りを正確にカウントできなくなる。そのため、列車の在線位置を検知できなくなり、列車の運行が中断されてしまう、という問題があった。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、列車の運行が中断される事態を回避しつつ、列車の在線位置を検知可能な列車検知装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示の列車検知装置は、列車が走行する軌道に設置され列車を検知可能な複数の列車検知センサと接続し、複数の列車検知センサから列車を検出したか否かを判定可能な信号を取得するセンサ接続部と、軌道において列車検知センサを両端とする複数の閉塞区間を設定し、各閉塞区間において列車が在線しているか否かを検知する検知部と、を備える。検知部は、第１の列車検知センサを一端とし第２の列車検知センサを他端とする第１の閉塞区間を設定し、第２の列車検知センサを一端とし第３の列車検知センサを他端とする第２の閉塞区間を設定していたときに第２の列車検知センサの使用を停止する場合、第１の列車検知センサを一端とし第３の列車検知センサを他端とする第３の閉塞区間を設定し、列車の運行本数が規定された本数以上の第１の時間帯では全ての列車検知センサを使用して閉塞区間を設定し、第１の時間帯以外の第２の時間帯では第１の時間帯で使用される列車検知センサの数よりも少ない数の列車検知センサを使用して閉塞区間を設定することを特徴とする。

本開示によれば、列車検知装置は、列車の運行が中断される事態を回避しつつ、列車の在線位置を検知できる、という効果を奏する。

実施の形態１に係る列車検知システムの構成例を示す図 実施の形態１に係る列車検知システムにおける各閉塞区間の状態を示す第１の図 実施の形態１に係る列車検知システムにおける各閉塞区間の状態を示す第２の図 実施の形態１に係る列車検知システムにおける各閉塞区間の状態を示す第３の図 実施の形態１に係る列車検知装置の動作を示すフローチャート 実施の形態１に係る列車検知装置を自動列車制御装置および列車検知装置を備えるシステムに適用した場合の各閉塞区間の状態を示す図 実施の形態１に係る列車検知装置が備える処理回路をプロセッサおよびメモリで構成する場合の例を示す図 実施の形態１に係る列車検知装置が備える処理回路を専用のハードウェアで構成する場合の例を示す図 実施の形態２に係る列車検知システムの構成例を示す図 実施の形態２に係る列車検知システムにおける各閉塞区間の状態を示す第１の図 実施の形態２に係る列車検知システムにおける各閉塞区間の状態を示す第２の図 実施の形態２に係る列車検知装置の動作を示すフローチャート

以下に、本開示の実施の形態に係る列車検知装置、列車検知システム、および列車検知方法を図面に基づいて詳細に説明する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る列車検知システム１００の構成例を示す図である。列車検知システム１００は、列車検知装置１と、地上装置２と、列車検知センサ３ａ～３ｅと、信号機４ａ～４ｅと、軌道５と、列車６と、を備える。列車検知システム１００において、列車６が走行する軌道５には、閉塞区間Ａ～Ｄが設けられている。なお、列車６の進行方向は、図１の矢印に示すように、右方向に進む方向とする。以降の図においても同様とする。

列車検知装置１は、各閉塞区間において、列車６の在線を検知する。列車検知装置１の詳細な構成および動作については後述する。

地上装置２は、列車検知装置１の管轄範囲における各閉塞区間の列車６の在線の有無の判定結果に基づいて、信号機４ａ～４ｅを制御し、また図示しない転轍機などを制御する。地上装置２は、例えば、連動装置、閉塞装置などである。

列車検知センサ３ａ～３ｅは、列車６が走行する軌道５に設置され、列車６の通過を検知、すなわち列車６を検知するセンサである。列車検知センサ３ａ～３ｅは、例えば、通過した列車６の車軸の数をカウントする車軸検知センサ、列車６の通過を検知するレーザなどである。レーザについては、列車検知センサ３ａ～３ｅの各設置位置で、列車６の進行方向において距離をとって２つのレーザを設置することで、列車検知装置１は、レーザ光が遮断された順番から、どの方向から列車６が進行してきたかを判断することが可能である。また、列車検知センサ３ａ～３ｅは、列車６に搭載された車上子と通信を行うことで列車６を検知する地上子であってもよい。車上子および地上子については、車上子が列車６の存在を通知し、地上子が車上子からの通知を取得したときに列車６を検知する方式であってもよいし、地上子が規定された信号を送信し、車上子が地上子からの信号に対して応答し、地上子が車上子からの応答を取得したときに列車６を検知する方式であってもよい。以降の説明において、列車検知センサ３ａ～３ｅを区別しない場合は列車検知センサ３と称する場合がある。

信号機４ａ～４ｅは、各閉塞区間の境界に設置されている。信号機４ａ～４ｅは、地上装置２の制御によって、列車６に対して進行現示または停止現示を行う。信号機４ａ～４ｅにおいて、図１に示す「Ｇ」は、列車６の進入を許可する進行現示である。信号機４ａ～４ｅにおいて、後の図２などに示す「Ｒ」は、列車６を停止させる停止現示である。

軌道５は、列車６が走行する経路であり、例えば、レールである。列車６は、軌道５を走行する。列車６については、複数の車両から編成される場合の他、１つの車両からなる単行の場合が含まれるものとする。

なお、図１に示す列車検知システム１００では、列車６の在線位置を検知する対象の閉塞区間の数が４つであるが、一例であり、これに限定されない。列車検知システム１００において、列車６の在線位置を検知する対象の閉塞区間の数は、複数であれば、３つ以下であってもよいし、５つ以上であってもよい。

列車検知装置１の構成について説明する。列車検知装置１は、センサ接続部１１と、検知部１２と、制御部１３と、を備える。センサ接続部１１は、列車検知センサ３ａ～３ｅと接続し、列車検知センサ３ａ～３ｅから列車６を検出したか否かを判定可能な信号を取得する。センサ接続部１１は、取得した信号の内容を検知部１２に出力してもよいし、取得した信号そのものを検知部１２に出力してもよい。

検知部１２は、軌道５において列車検知センサ３ａ～３ｅを両端とする複数の閉塞区間を設定し、各閉塞区間において列車６が在線しているか否かを検知する。具体的には、検知部１２は、各閉塞区間の両端に設置されている２つの列車検知センサ３の検知状態に基づいて、チェックインチェックアウトの論理によって当該閉塞区間における列車６の在線を管理することができる。

制御部１３は、検知部１２による各閉塞区間の列車６の在線の有無の判定結果に基づいて、地上装置２に対して信号機４ａ～４ｅ、図示しない転轍機などを制御させる。

つづいて、列車検知装置１の動作について説明する。図２は、実施の形態１に係る列車検知システム１００における各閉塞区間の状態を示す第１の図である。なお、図２では、記載を簡潔にするため、列車検知装置１、地上装置２、および地上装置２から信号機４ａ～４ｅへの配線は省略している。図２は、列車検知センサ３ａ～３ｅが全て正常に動作している状態を示している。この場合、列車検知装置１において、検知部１２は、列車検知センサ３ａ～３ｅを用いて、閉塞区間Ａ～Ｄを設定する。具体的には、検知部１２は、列車検知センサ３ａを一端とし列車検知センサ３ｂを他端とする閉塞区間Ａを設定し、列車検知センサ３ｂを一端とし列車検知センサ３ｃを他端とする閉塞区間Ｂを設定する。また、検知部１２は、列車検知センサ３ｃを一端とし列車検知センサ３ｄを他端とする閉塞区間Ｃを設定し、列車検知センサ３ｄを一端とし列車検知センサ３ｅを他端とする閉塞区間Ｄを設定する。

例えば、列車検知センサ３が車軸検知センサの場合、検知部１２は、閉塞区間の両端の列車検知センサ３において、当該閉塞区間に進入した列車６の車軸の数と当該閉塞区間から退出した列車６の車軸の数とが同じ場合は当該閉塞区間に列車６は在線していないと判定する。検知部１２は、当該閉塞区間に進入した列車６の車軸の数の方が当該閉塞区間から退出した列車６の車軸の数よりも多い場合は当該閉塞区間に列車６は在線していると判定する。

また、列車検知センサ３がレーザの場合、検知部１２は、閉塞区間の両端の列車検知センサ３において、一方の列車検知センサ３で閉塞区間への列車６の進入を検知し、他方の列車検知センサ３で閉塞区間からの列車６の退出を検知した場合は当該閉塞区間に列車６は在線していないと判定する。検知部１２は、一方の列車検知センサ３で閉塞区間への列車６の進入を検知し、他方の列車検知センサ３で閉塞区間からの列車６の退出を検知していない場合は当該閉塞区間に列車６は在線していると判定する。

また、列車検知センサ３が地上子の場合、検知部１２は、閉塞区間の両端の列車検知センサ３において、一方の列車検知センサ３で閉塞区間への列車６の進入を検知し、他方の列車検知センサ３で閉塞区間からの列車６の退出を検知した場合は当該閉塞区間に列車６は在線していないと判定する。検知部１２は、一方の列車検知センサ３で閉塞区間への列車６の進入を検知し、他方の列車検知センサ３で閉塞区間からの列車６の退出を検知していない場合は当該閉塞区間に列車６は在線していると判定する。

検知部１２は、図２の例では、閉塞区間Ｄに列車６が在線していることを検知しているので、後続列車が閉塞区間Ｄに進入しないように、制御部１３および地上装置２を介して信号機４ｄを停止現示にする。

つぎに、図２に示す状態から、列車検知センサ３ｃが故障した場合を想定する。図３は、実施の形態１に係る列車検知システム１００における各閉塞区間の状態を示す第２の図である。なお、図３では、記載を簡潔にするため、列車検知装置１、地上装置２、および地上装置２から信号機４ａ～４ｅへの配線は省略している。図３は、列車検知センサ３ｃが故障した直後の状態を示している。列車検知装置１において、検知部１２は、例えば、列車検知センサ３から、列車６を検知していないときの状態を示す信号、または列車６を検知しているときの状態を示す信号のいずれかを取得している場合、列車検知センサ３は正常に動作していると判断することができる。すなわち、検知部１２は、列車検知センサ３から、列車６を検知していないときの状態を示す信号、および列車６を検知しているときの状態を示す信号のいずれも取得していない場合、列車検知センサ３が故障したと判断する。検知部１２は、列車検知センサ３が正常に動作していることを示す信号を定期的に送信している場合、当該信号を受信できなくなったときに列車検知センサ３が故障したと判断することができる。また、列車検知センサ３が列車６に搭載される車上子および地上に設置される地上子からなる場合、列車６が、規定された位置で地上子から信号を取得できなかった場合、列車検知装置１に対して、無線通信などの手法によって、列車検知センサ３の一部である地上子が故障している旨を通知してもよい。なお、検知部１２が列車検知センサ３の故障を判断する方法はこれらに限定されず、他の方法を用いてもよい。

検知部１２は、列車検知センサ３ｃが故障した場合、列車検知センサ３ｃを他端とする閉塞区間Ｂ、および列車検知センサ３ｃを一端とする閉塞区間Ｃについては、列車６の在線を管理することができない。このような場合、フェイルセーフの原則を適用し、検知部１２は、閉塞区間Ｂ，Ｃに列車６が在線していると判断し、後続列車が閉塞区間Ｂに進入しないように、制御部１３および地上装置２を介して信号機４ｂを停止現示にする。列車検知システム１００は、図３に示す状態のままでは、列車６の運転を再開することができない。

そのため、本実施の形態では、検知部１２は、列車検知センサ３の故障を検知した場合、故障した列車検知センサ３を境界とする２つの閉塞区間で動作している他の列車検知センサ３を用いて、新たな閉塞区間を設定する。図４は、実施の形態１に係る列車検知システム１００における各閉塞区間の状態を示す第３の図である。なお、図４では、記載を簡潔にするため、列車検知装置１、地上装置２、および地上装置２から信号機４ａ～４ｅへの配線は省略している。図４は、検知部１２が、閉塞区間Ｂ，Ｃを併合して新たな閉塞区間Ｚを設定した状態を示している。具体的には、検知部１２は、閉塞区間Ｂ，Ｃの設定を解除し、新たに列車検知センサ３ｂを一端とし列車検知センサ３ｄを他端とする閉塞区間Ｚを設定する。検知部１２は、列車検知センサ３が車軸検知センサの場合、列車検知センサ３ｂでカウントした車軸の数、および列車検知センサ３ｄでカウントした車軸の数を用いることで、閉塞区間Ｚにおいて列車６の在線の有無を判定することができる。これにより、列車検知装置１は、軌道５に設けられた閉塞区間において列車６の在線を判定できることから、列車６の運行が中断される事態を回避しつつ、継続して列車６の在線位置を検知することができる。

列車検知システム１００は、列車検知装置１の検知部１２が列車検知センサ３の故障を検知した場合でも列車６の運行を継続することができるが、故障した列車検知センサ３を修理または交換する必要がある。そのため、列車検知装置１の検知部１２は、列車検知センサ３の故障を検知した場合、ユーザに対して、列車検知センサ３が故障したことを通知してもよい。通知の方法について、列車検知装置１の検知部１２は、図示しないＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示部を用いて列車検知センサ３が故障したこと表示してもよいし、図示しないＬＥＤ（Light Emitting Diode）などを発光させて異常の発生を知らせてもよいし、図示しないスピーカーなどを用いて警報を発してもよい。これにより、ユーザは、列車検知センサ３が故障したことを把握でき、当日の列車６の運行終了後、列車６が通過しない時間帯などにおいて、列車検知センサ３を修理または交換することができる。

列車検知装置１の動作を、フローチャートを用いて説明する。図５は、実施の形態１に係る列車検知装置１の動作を示すフローチャートである。列車検知装置１において、センサ接続部１１は、各列車検知センサ３から検知状態などを示す信号を取得する（ステップＳ１）。検知部１２は、センサ接続部１１で取得された信号を用いて、各列車検知センサ３の故障の有無を判定する（ステップＳ２）。列車検知センサ３において故障がない場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、検知部１２は、予め設定されている、全ての列車検知センサ３を用いて閉塞区間を設定する（ステップＳ３）。列車検知センサ３において故障がある場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、検知部１２は、故障した列車検知センサ３を使用せず、他の列車検知センサ３を用いて閉塞区間を設定する（ステップＳ４）。具体的には、検知部１２は、第１の列車検知センサを一端とし第２の列車検知センサを他端とする第１の閉塞区間を設定し、第２の列車検知センサを一端とし第３の列車検知センサを他端とする第２の閉塞区間を設定していたときに第２の列車検知センサの使用を停止する場合、第１の列車検知センサを一端とし第３の列車検知センサを他端とする第３の閉塞区間を設定する。図２から図４の例では、閉塞区間Ｂが第１の閉塞区間、閉塞区間Ｃが第２の閉塞区間、閉塞区間Ｚが第３の閉塞区間である。検知部１２は、ユーザに対して、列車検知センサ３の故障を検知したことを通知する（ステップＳ５）。列車検知装置１は、図５に示すフローチャートの動作を定期的に繰り返し実施する。

なお、本実施の形態では、列車検知装置１の検知部１２が列車検知センサ３の故障を検知した場合について説明したが、列車検知装置１の用途はこれに限定されない。列車検知装置１の検知部１２は、列車検知センサ３の交換、メンテナンスなどによって予め使用できない列車検知センサ３が既知である場合にも、上記と同様の動作を行うことができる。また、列車検知装置１は、朝夕のラッシュ時など列車６の運行本数が多い時間帯では全ての列車検知センサ３を使って短い閉塞区間で列車６の在線を管理し、昼間など列車６の運行本数が少ない時間帯では列車検知センサ３を間引いて使ってラッシュ時よりも長い閉塞区間で列車６の在線を管理するような用途にも適用可能である。列車検知装置１は、閉塞区間の数を減らすことによって、処理負荷を軽減することができる。また、列車検知装置１は、列車６の運行本数の少ないローカル線において、駅構内に列車６が在線しているか否か、駅間の単線区間において列車６が在線しているか否かなどを検知するような用途にも適用可能である。

また、本実施の形態では、各閉塞区間の境界に列車検知センサ３を備える場合について説明したが、ループ線を用いたＡＴＣ／ＴＤ（Automatic Train Control／Train Detection）、すなわち自動列車制御装置および列車検知装置を備えるシステムにも適用可能である。図６は、実施の形態１に係る列車検知装置１を自動列車制御装置および列車検知装置を備えるシステムに適用した場合の各閉塞区間の状態を示す図である。列車検知装置１は、閉塞区間Ｃのループ線が故障などによって使用できなくなった場合でも、閉塞区間Ｂ，Ｄのループ線が使用可能であることから、元々の閉塞区間Ｂ，Ｃ，Ｄを用いて新たな閉塞区間Ｙを設定することができる。これにより、列車検知装置１は、前述の場合と同様、軌道５に設けられた閉塞区間において列車６の在線を判定できることから、列車６の運行が中断される事態を回避しつつ、継続して列車６の在線位置を検知することができる。

ここで、列車検知装置１が列車検知センサ３の故障を検知したとき、故障した列車検知センサ３を境界とする閉塞区間内に、１つ以上の列車６が在線していることも想定される。このような場合、列車検知装置１から列車検知センサ３が故障した旨の通知を受けたユーザが、現地に赴いて列車６を誘導し、新たに設定された閉塞区間から退出させるようにしてもよい。また、列車検知装置１から列車検知センサ３が故障した旨の通知を受けたユーザは、新たに設定された閉塞区間について、正常に列車６を検知できるか否か、確認用の列車を使って確認を行ってもよい。同様に、ユーザは、修理または交換などによって列車検知センサ３が復旧した場合、列車検知装置１によって元の閉塞区間の設定に戻された閉塞区間について、正常に列車６を検知できるか否か、確認用の列車を使って確認を行ってもよい。

つづいて、列車検知装置１のハードウェア構成について説明する。列車検知装置１において、センサ接続部１１は、列車検知センサ３と通信を行うことが可能なインタフェース回路である。検知部１２および制御部１３は、処理回路により実現される。処理回路は、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサおよびメモリであってもよいし、専用のハードウェアであってもよい。

図７は、実施の形態１に係る列車検知装置１が備える処理回路をプロセッサおよびメモリで構成する場合の例を示す図である。処理回路がプロセッサ９１およびメモリ９２で構成される場合、列車検知装置１の処理回路の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ９２に格納される。処理回路では、メモリ９２に記憶されたプログラムをプロセッサ９１が読み出して実行することにより、各機能を実現する。すなわち、処理回路は、列車検知装置１の処理が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ９２を備える。また、これらのプログラムは、列車検知装置１の手順および方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。

ここで、プロセッサ９１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはＤＳＰ（Digital Signal Processor）などであってもよい。また、メモリ９２には、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically ＥＰＲＯＭ）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、またはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などが該当する。

図８は、実施の形態１に係る列車検知装置１が備える処理回路を専用のハードウェアで構成する場合の例を示す図である。処理回路が専用のハードウェアで構成される場合、図８に示す処理回路９３は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。列車検知装置１の各機能を機能別に処理回路９３で実現してもよいし、各機能をまとめて処理回路９３で実現してもよい。

なお、列車検知装置１の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、処理回路は、専用のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、列車検知装置１は、列車検知センサ３の故障を検知した場合、故障した列車検知センサ３を境界に持つ閉塞区間を併合して新たな閉塞区間を設定することとした。これより、列車検知装置１は、列車６の運行が中断される事態を回避しつつ、また、設置コストおよび保守コストを増大させることなく、列車６の在線位置を検知することができる。

なお、本実施の形態の列車検知装置１については、鉄道以外の分野にも適用可能である。例えば、規定されたルート上を走行する移動体の位置を管理する場合にも適用可能である。規定されたルート上を走行する移動体は、例えば、倉庫内を移動する物流用の集配車、特定の地域内を巡回するバスなどであってもよい。

実施の形態２．
実施の形態１では、１つの列車検知装置１が軌道５に設定された各閉塞区間において列車６の在線を検知していた。しかしながら、列車６の運行経路が長距離になる場合、１つの列車検知装置１が列車６の運行経路の軌道５に設定される全ての閉塞区間において列車６の検知を行うと、閉塞区間の数が多くなり処理負荷が増大する。実施の形態２では、複数の列車検知装置が連携して列車６の在線を検知する場合について説明する。

図９は、実施の形態２に係る列車検知システム１００ａの構成例を示す図である。列車検知システム１００ａは、列車検知装置７ａ～７ｃと、地上装置２ａ～２ｃと、列車検知センサ３ａ～３ｍと、信号機４ａ～４ｍと、軌道５と、列車６と、を備える。列車検知システム１００ａにおいて、列車６が走行する軌道５には、閉塞区間Ａ～Ｌが設けられている。

列車検知装置７ａは、複数の閉塞区間Ａ～Ｄからなる第１の管轄範囲である管轄範囲７１で、列車６が在線しているか否かを検知する第１の列車検知装置である。列車検知装置７ｂは、複数の閉塞区間Ｅ～Ｈからなる第２の管轄範囲である管轄範囲７２で、列車６が在線しているか否かを検知する第２の列車検知装置である。列車検知装置７ｃは、複数の閉塞区間Ｉ～Ｌからなる第３の管轄範囲である管轄範囲７３で、列車６が在線しているか否かを検知する第３の列車検知装置である。列車検知装置７ａ～７ｃの詳細な構成および動作については後述する。以降の説明において、列車検知装置７ａ～７ｃを区別しない場合は列車検知装置７と称する場合がある。

地上装置２ａは、列車検知装置７ａの管轄範囲７１における各閉塞区間の列車６の在線の有無の判定結果に基づいて、信号機４ａ～４ｅを制御し、また、図示しない転轍機などを制御する。地上装置２ｂは、列車検知装置７ｂの管轄範囲７２における各閉塞区間の列車６の在線の有無の判定結果に基づいて、信号機４ｅ～４ｉを制御し、また、図示しない転轍機などを制御する。地上装置２ｃは、列車検知装置７ｃの管轄範囲７３における各閉塞区間の列車６の在線の有無の判定結果に基づいて、信号機４ｉ～４ｍを制御し、また、図示しない転轍機などを制御する。地上装置２ａ～２ｃは、例えば、連動装置、閉塞装置などである。なお、図９では、記載を簡潔にするため、地上装置２ａから信号機４ａ～４ｅへの配線、地上装置２ｂから信号機４ｅ～４ｉへの配線、および地上装置２ｃから信号機４ｉ～４ｍへの配線は省略している。

列車検知センサ３ａ～３ｍは、列車６が走行する軌道５に設置され、列車６の通過、すなわち列車６を検知するセンサである。列車検知センサ３ｆ～３ｍは、前述の列車検知センサ３ａ～３ｅと同様の構成である。以降の説明において、列車検知センサ３ａ～３ｍを区別しない場合は列車検知センサ３と称する場合がある。

信号機４ａ～４ｍは、各閉塞区間の境界に設置されている。信号機４ａ～４ｅは、地上装置２ａの制御によって、列車６に対して進行現示または停止現示を行う。信号機４ｅ～４ｉは、地上装置２ｂの制御によって、列車６に対して進行現示または停止現示を行う。信号機４ｉ～４ｍは、地上装置２ｃの制御によって、列車６に対して進行現示または停止現示を行う。

なお、図９に示す列車検知システム１００ａでは、列車検知装置７の数が３つであるが、一例であり、これに限定されない。列車検知システム１００ａにおいて、列車検知装置７の数は、４つ以上であってもよい。

列車検知装置７ａ～７ｃの構成について説明する。図９に示す実施の形態２の列車検知装置７ａ～７ｃは、図１に示す実施の形態１の列車検知装置１に対して、通信部１４を追加したものである。通信部１４は、他の列車検知装置７との間で通信を行う。列車検知装置７ａ～７ｃは、通信部１４を介して、他の列車検知装置７との間で信号を送受信することができる。また、列車検知装置７ａ～７ｃは、各々が、通信部１４を介して、正常に動作していることを示す信号を定期的に送受信するなどの方法によって、他の列車検知装置７が正常に動作しているか否かを判断できるものとする。

つづいて、列車検知装置７ａ～７ｃの動作について説明する。列車検知装置７ａ～７ｃが正常なときの動作は、実施の形態１の列車検知装置１の動作と同様である。列車検知装置７ａにおいて、検知部１２は、列車検知センサ３ａ～３ｅを用いて、閉塞区間Ａ～Ｄを設定する。また、列車検知装置７ｂにおいて、検知部１２は、列車検知センサ３ｅ～３ｉを用いて、閉塞区間Ｅ～Ｈを設定する。また、列車検知装置７ｃにおいて、検知部１２は、列車検知センサ３ｉ～３ｍを用いて、閉塞区間Ｉ～Ｌを設定する。

つぎに、図９のような状態から、列車検知装置７ｂが故障した場合を想定する。図１０は、実施の形態２に係る列車検知システム１００ａにおける各閉塞区間の状態を示す第１の図である。図１０は、列車検知装置７ｂが故障した直後の状態を示している。列車検知システム１００ａは、列車検知装置７ｂが故障すると、管轄範囲７２の閉塞区間Ｅ～Ｈにおいて列車６の在線を管理することができない。このような場合、フェイルセーフの原則を適用し、他の列車検知装置７ａ，７ｃは、管轄範囲７２の閉塞区間Ｅ～Ｈに列車６が在線していると見なす。列車検知システム１００ａでは、列車検知装置７ｂを修理または交換して列車検知装置７ｂを正常に動作できる状態に改善しない限り、列車６の運転を再開できない。

そのため、本実施の形態では、列車検知装置７ｂの管轄範囲７２に隣接する管轄範囲７１の列車検知装置７ａ、または列車検知装置７ｂの管轄範囲７２に隣接する管轄範囲７３の列車検知装置７ｃは、列車検知装置７ｂの管轄範囲７２を用いて、新たな閉塞区間を設定する。図１１は、実施の形態２に係る列車検知システム１００ａにおける各閉塞区間の状態を示す第２の図である。ここでは、一例として、列車検知装置７ａが新たな閉塞区間Ｘを設定する場合について説明する。図１１は、列車検知装置７ａが、閉塞区間Ｄ～Ｈを併合して新たな閉塞区間Ｘを設定した状態を示している。具体的には、列車検知装置７ａの検知部１２は、閉塞区間Ｄの設定を解除し、新たに列車検知センサ３ｄを一端とし列車検知センサ３ｉを他端とする閉塞区間Ｘを設定する。また、列車検知装置７ａの検知部１２は、通信部１４を介して、列車検知装置７ｃから、列車検知センサ３ｉからの信号を取得する。列車検知装置７ａの検知部１２は、列車検知センサ３が車軸検知センサの場合、列車検知センサ３ｄでカウントした車軸の数、および列車検知センサ３ｉでカウントした車軸の数を用いることで、閉塞区間Ｘにおいて列車６の在線の有無を判定することができる。これにより、列車検知装置７ａは、軌道５に設けられた閉塞区間において列車６の在線を判定できることから、列車６の運行が中断される事態を回避しつつ、継続して列車６の在線位置を検知することができる。

列車検知システム１００ａは、列車検知装置７ａ，７ｃが列車検知装置７ｂの故障を検知した場合でも列車６の運行を継続することができるが、故障した列車検知装置７ｂを修理または交換する必要がある。そのため、列車検知装置７ａ，７ｃの検知部１２は、列車検知装置７ｂの故障を検知した場合、ユーザに対して、列車検知装置７ｂが故障したことを通知してもよい。通知の方法については、実施の形態１において、列車検知装置１の検知部１２が列車検知センサ３の故障を検知した場合の通知の方法と同様でよい。これにより、ユーザは、列車検知装置７ｂが故障したことを把握でき、当日の列車６の運行終了後、列車６が通過しない時間帯などにおいて、列車検知装置７ｂを修理または交換することができる。なお、列車検知装置７ｂが故障した場合に、列車検知装置７ａ，７ｃのどちらが列車検知装置７ｂの管轄範囲７２を含めた閉塞区間の設定を行うのかについては、予め決めておいてもよい。例えば、当該路線において故障した列車検知装置７よりも上り側、または下り側の列車検知装置７が、故障した列車検知装置７の管轄範囲を含めた閉塞区間の設定を行う。

他の列車検知装置７の故障を検知したときの列車検知装置７ａ～７ｃの動作を、フローチャートを用いて説明する。図１２は、実施の形態２に係る列車検知装置７ａ～７ｃの動作を示すフローチャートである。列車検知装置７ａ～７ｃにおいて、検知部１２は、通信部１４を介して、他の列車検知装置７と通信を行い、他の列車検知装置７が正常に動作しているか否かを判定する（ステップＳ１１）。他の列車検知装置７が正常に動作している場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、検知部１２は、自装置の管轄範囲で閉塞区間を設定し（ステップＳ１２）、各閉塞区間において列車６が在線しているか否かを判定する（ステップＳ１３）。他の列車検知装置７が正常に動作していない場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）、検知部１２は、自装置が、故障した列車検知装置７の管轄範囲を含めた閉塞区間の設定を行うか否かを判定する（ステップＳ１４）。自装置が、故障した列車検知装置７の管轄範囲を含めた閉塞区間の設定を行わない場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、検知部１２は、自装置の管轄範囲で閉塞区間を設定し（ステップＳ１２）、各閉塞区間において列車６が在線しているか否かを判定する（ステップＳ１３）。自装置が、故障した列車検知装置７の管轄範囲を含めた閉塞区間の設定を行う場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、検知部１２は、自装置の管轄範囲および故障した列車検知装置７の管轄範囲で閉塞区間を設定し（ステップＳ１５）、各閉塞区間において列車６が在線しているか否かを判定する（ステップＳ１６）。

このように、列車検知装置７ｂの使用を停止する場合、列車検知装置７ａは、列車検知装置７ｃから、管轄範囲７２と管轄範囲７３の境界にある列車検知センサ３ｉの検知情報を取得し、管轄範囲７２を含む閉塞区間について、列車６が在線しているか否かを判定する。

なお、列車検知システム１００ａについては、実施の形態１のときと同様、列車検知装置７の交換、メンテナンスなどによって予め使用できない列車検知装置７が既知である場合にも、上記と同様の動作を行うことができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、複数の列車検知装置７を備える列車検知システム１００ａにおいて、他の列車検知装置７の故障を検知した列車検知装置７は、自装置の管轄範囲および他の列車検知装置７の管轄範囲の閉塞区間を用いて新たな閉塞区間を設定することとした。これにより、列車検知装置７は、列車６の運行が中断される事態を回避しつつ、また、設置コストおよび保守コストを増大させることなく、列車６の在線位置を検知することができる。

以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１，７ａ～７ｃ 列車検知装置、２，２ａ～２ｃ 地上装置、３ａ～３ｍ 列車検知センサ、４ａ～４ｍ 信号機、５ 軌道、６ 列車、１１ センサ接続部、１２ 検知部、１３ 制御部、１４ 通信部、７１～７３ 管轄範囲、１００，１００ａ 列車検知システム、Ａ～Ｌ 閉塞区間。

Claims (8)

1. 列車が走行する軌道に設置され前記列車を検知可能な複数の列車検知センサと接続し、前記複数の列車検知センサから前記列車を検出したか否かを判定可能な信号を取得するセンサ接続部と、
   前記軌道において前記列車検知センサを両端とする複数の閉塞区間を設定し、各閉塞区間において前記列車が在線しているか否かを検知する検知部と、
   を備え、
   前記検知部は、第１の列車検知センサを一端とし第２の列車検知センサを他端とする第１の閉塞区間を設定し、前記第２の列車検知センサを一端とし第３の列車検知センサを他端とする第２の閉塞区間を設定していたときに前記第２の列車検知センサの使用を停止する場合、前記第１の列車検知センサを一端とし前記第３の列車検知センサを他端とする第３の閉塞区間を設定し、
   前記列車の運行本数が規定された本数以上の第１の時間帯では全ての前記列車検知センサを使用して前記閉塞区間を設定し、前記第１の時間帯以外の第２の時間帯では前記第１の時間帯で使用される前記列車検知センサの数よりも少ない数の前記列車検知センサを使用して前記閉塞区間を設定する、
   ことを特徴とする列車検知装置。
2. 前記検知部は、ユーザに対して前記第２の列車検知センサの使用を停止することを通知する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の列車検知装置。
3. 前記複数の列車検知センサは通過した列車の車軸の数をカウントする車軸検知センサであり、
   前記検知部は、前記閉塞区間の両端の列車検知センサにおいて、当該閉塞区間に進入した列車の車軸の数と当該閉塞区間から退出した列車の車軸の数とが同じ場合は当該閉塞区間に列車は在線していないと判定し、当該閉塞区間に進入した列車の車軸の数の方が当該閉塞区間から退出した列車の車軸の数よりも多い場合は当該閉塞区間に列車は在線していると判定する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の列車検知装置。
4. 前記複数の列車検知センサは前記列車を検知するレーザであり、
   前記検知部は、前記閉塞区間の両端の列車検知センサにおいて、一方の列車検知センサで前記閉塞区間への前記列車の進入を検知し、他方の列車検知センサで前記閉塞区間からの前記列車の退出を検知した場合は当該閉塞区間に列車は在線していないと判定し、一方の列車検知センサで前記閉塞区間への前記列車の進入を検知し、他方の列車検知センサで前記閉塞区間からの前記列車の退出を検知していない場合は当該閉塞区間に列車は在線していると判定する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の列車検知装置。
5. 前記複数の列車検知センサは、前記列車に搭載された車上子と通信を行うことで前記列車を検知する地上子であり、
   前記検知部は、前記閉塞区間の両端の列車検知センサにおいて、一方の列車検知センサで前記閉塞区間への前記列車の進入を検知し、他方の列車検知センサで前記閉塞区間からの前記列車の退出を検知した場合は当該閉塞区間に列車は在線していないと判定し、一方の列車検知センサで前記閉塞区間への前記列車の進入を検知し、他方の列車検知センサで前記閉塞区間からの前記列車の退出を検知していない場合は当該閉塞区間に列車は在線していると判定する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の列車検知装置。
6. 請求項１から５のいずれか１つに記載の列車検知装置である第１の列車検知装置、第２の列車検知装置、および第３の列車検知装置を備える列車検知システムであって、
   前記第１の列車検知装置は、複数の閉塞区間からなる第１の管轄範囲で前記列車が在線しているか否かを検出し、
   前記第２の列車検知装置は、前記第１の管轄範囲とは異なる複数の閉塞区間からなる第２の管轄範囲で前記列車が在線しているか否かを検出し、
   前記第３の列車検知装置は、前記第１の管轄範囲および前記第２の管轄範囲とは異なる複数の閉塞区間からなる第３の管轄範囲で前記列車が在線しているか否かを検出し、
   前記第２の列車検知装置の使用を停止する場合、前記第１の列車検知装置は、前記第３の列車検知装置から、前記第２の管轄範囲と前記第３の管轄範囲の境界にある、前記列車を検知可能な列車検知センサの検知情報を取得し、前記第２の管轄範囲を含む閉塞区間について、前記列車が在線しているか否かを判定する、
   ことを特徴とする列車検知システム。
7. センサ接続部が、列車が走行する軌道に設置され前記列車を検知可能な複数の列車検知センサと接続し、前記複数の列車検知センサから前記列車を検出したか否かを判定可能な信号を取得する第１のステップと、
   検知部が、前記軌道において前記列車検知センサを両端とする複数の閉塞区間を設定し、各閉塞区間において前記列車が在線しているか否かを検知する第２のステップと、
   を含み、
   前記第２のステップにおいて、前記検知部は、第１の列車検知センサを一端とし第２の列車検知センサを他端とする第１の閉塞区間を設定し、前記第２の列車検知センサを一端とし第３の列車検知センサを他端とする第２の閉塞区間を設定していたときに前記第２の列車検知センサの使用を停止する場合、前記第１の列車検知センサを一端とし前記第３の列車検知センサを他端とする第３の閉塞区間を設定し、
   前記列車の運行本数が規定された本数以上の第１の時間帯では全ての前記列車検知センサを使用して前記閉塞区間を設定し、前記第１の時間帯以外の第２の時間帯では前記第１の時間帯で使用される前記列車検知センサの数よりも少ない数の前記列車検知センサを使用して前記閉塞区間を設定する、
   ことを特徴とする列車検知方法。
8. 前記第２のステップにおいて、前記検知部は、ユーザに対して前記第２の列車検知センサの使用を停止することを通知する、
   ことを特徴とする請求項７に記載の列車検知方法。

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