JPH11243609A

JPH11243609A - 列車の走行制御方法および装置

Info

Publication number: JPH11243609A
Application number: JP3992998A
Authority: JP
Inventors: Osamu Ochiai; 統落合
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1998-02-23
Filing date: 1998-02-23
Publication date: 1999-09-07
Anticipated expiration: 2018-02-23
Also published as: JP3345579B2

Abstract

(57)【要約】【課題】先行列車によるＡＴＣ信号の現示が上位に回
復した時点で、後続列車は丁度該当区間にその上位信号
に相当する最高速度で通過可能なように後続列車の走行
を制御する。【解決手段】先行列車２１は、自列車の位置と速度か
ら、待避駅進入後における通過側進路の開通時刻を予測
演算し、データ伝送手段を用いて後続列車にその時刻を
通知し、後続列車は先行列車から伝送されてきた通過側
進路の開通予測時刻に合わせて先行列車による速度制限
信号に抵触しないように列車の走行を制御するようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、列車の走行制御
方法および装置、特に先行列車の駅待避時に、後続列車
が先行列車による速度制限を回避し、高速走行するため
の列車の走行制御方法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９および図１０は、例えば特開昭６０
−７６４６９号公報に示された従来の列車走行システム
の動作を示す概念図である。図９および図１０におい
て、２１は次駅で通過列車の待ち合わせをするために待
避する先行列車である。このとき、駅の待避側進路２２
が開通している。２３は先行列車によるＡＴＣ信号パタ
ーンであり、先行列車２１の在線位置に従って階段状に
信号が上がっている。２４は後続列車であり、２５は後
続列車２４の走行軌跡である。

【０００３】次に動作を説明する。図９は、先行列車２
１がやがて次到着駅に停止し、後続列車２４の通過待ち
を行う予定の場合を示している。先行列車２１は待避側
進路開通２２によって待避側に進入して行く。先行列車
２１によるＡＴＣ信号パターン２３は、先行列車２１の
在線位置に従って定められ、後方に向かって階段状にア
ップしていく形になる。図９においては、後続列車２４
は最高速度で走行しており、まだ先行列車２１による速
度制限を受けていない位置にある。ここで、先行列車２
１が駅で通過待避する場合、分岐区間を完全に抜けた段
階で進路が通過側に切り替わり、ＡＴＣ信号パターン２
３は一挙に上位のＡＴＣ信号段に変化する。通常であれ
ば、後続列車２４は先行列車２１によるＡＴＣ信号に影
響を受けることなく本線側が上位に変化した後にこの駅
区間を通過することになる。

【０００４】ところが、図１０に示す様に、先行列車２
１に何等かの影響で遅延が発生した場合、あるいは後続
列車２４が早着し過ぎた場合に、後続列車２４は先行列
車２１に接近することになり、やがて先行列車２１によ
るＡＴＣ信号２３の下位現示パターンにかかり、ＡＴＣ
ブレーキが動作することになる。これによって接近すれ
ばするほど減速してしまうことが分かる。２５は後続列
車２４の走行軌跡を示す。次に、先行列車２１が駅の退
避線側に完全に収納されると、本線側の進路は通過側に
切り替わり、これに伴い通過側のＡＴＣ信号も先行列車
の影響がなくなるため、一挙に最高現示側に切り替わ
る。ところが、後続列車２４はＡＴＣ信号現示アップに
より加速を開始するが、既に減速してしまっているた
め、最高速度に達するのに時間がかかり、結果として走
行時間が余分にかかることになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の列車の走行制御
システムでは、ＡＴＣ装置で以上の動作が行われ、一旦
減速した後再加速するために走行時間が余計にかかると
いった問題点があった。

【０００６】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、先行列車によるＡＴＣ信号の現
示が上位に変化する時刻を予測演算し、その時刻に該当
区間に上位信号の最高速度で進入できるように後続列車
の走行を制御するようにした列車の走行制御方法および
装置を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る列車の走
行制御方法は、先行列車は、自列車の位置と速度から、
待避駅進入後における通過側進路の開通時刻を予測演算
し、データ伝送手段を用いて後続列車にその時刻を通知
し、後続列車は先行列車から伝送されてきた通過側進路
の開通予測時刻に合わせて先行列車による速度制限信号
に抵触しないように列車の走行を制御するようにしたも
のである。

【０００８】また、上記方法において、先行列車の待避
駅進入後における通過側進路の開通予測時刻は、先行列
車が自列車の現在速度と現在位置を基準に、駅待避側進
路区間の完全収納に至る走行軌跡を、予測される駅停止
に至るＡＴＣ信号パターンの減速度に従って減速してい
くものとして演算し、その間の走行時間を求め、この時
間と予測される駅待避側進路区間への完全収納の結果、
通過側進路が開通し、後続列車に対するＡＴＣ制限速度
信号パターンがアップするまでの時間を加算して求める
ようにしたものである。

【０００９】また、先行列車からの速度制限信号に抵触
しないような後続列車の走行制御は、惰行制御により列
車を減速させた後、力行制御によって通過側進路の開通
予測時刻に通過側の制限速度が解除される地点を開通後
の最高速度で通過させるように、惰行制御開始地点を選
択することにより行うようにしたものである。

【００１０】また、先行列車からの速度制限信号に抵触
しないような後続列車の走行制御は、減速制御により列
車を減速させた後、力行制御によって通過側進路の開通
予測時刻に通過側の制限速度が解除される地点を開通後
の最高速度で通過させるように、減速制御による減速指
令を選択することにより行うようにしたものである。

【００１１】また、先行列車からの速度制限信号に抵触
しないような後続列車の走行制御は、減速制御により列
車を減速させた後、力行制御によって通過側進路の開通
予測時刻に通過側の制限速度が解除される地点を開通後
の最高速度で通過させるように、力行制御による力行指
令を選択することにより行うようにしたものである。

【００１２】また、先行列車からの速度制限信号に抵触
しないような後続列車の走行制御は、惰行制御により列
車を減速させた後、力行制御によって通過側進路の開通
予測時刻に通過側の制限速度が解除される地点を開通後
の最高速度で通過させるように、惰行制御開始地点を運
転士に通知することにより行うようにしたものである。

【００１３】また、先行列車からの速度制限信号に抵触
しないような後続列車の走行制御は、減速制御により列
車を減速させた後、力行制御によって通過側進路の開通
予測時刻に通過側の制限速度が解除される地点を開通後
の最高速度で通過させるように、減速制御による減速指
令を運転士に通知することにより行うようにしたもので
ある。

【００１４】また、先行列車からの速度制限信号に抵触
しないような後続列車の走行制御は、減速制御により列
車を減速させた後、力行制御によって通過側進路の開通
予測時刻に通過側の制限速度が解除される地点を開通後
の最高速度で通過させるように、力行制御による力行指
令を運転士に通知することにより行うようにしたもので
ある。

【００１５】また、この発明に係る列車の走行制御装置
は、列車に搭載されたＡＴＣ受信装置、ＡＴＣ制御装
置、推進制御装置、ブレーキ制御装置、走行制御装置、
データ伝送装置、および速度検出装置を備え、ＡＴＣ制
御装置は、ＡＴＣ受信装置で受信したＡＴＣ信号により
ブレーキ制御装置にＡＴＣブレーキ指令を出してＡＴＣ
制御を行い、走行制御装置によってＡＴＣ受信装置から
得られるＡＴＣ信号と、速度検出装置から得られる速度
信号と、データ伝送装置から得られる先行列車から伝送
されてきた通過側進路の開通予測時刻データとから、先
行列車による速度制限信号に抵触しないような力行指
令、ブレーキ指令、惰行指令を演算により求め、この演
算結果により推進制御装置およびブレーキ制御装置を制
御するようにしたものである。

【００１６】また、上記構成において、表示操作器およ
び手動操作器を備え、走行制御装置は、ＡＴＣ受信装置
から得られるＡＴＣ信号と、速度検出装置から得られる
速度信号と、データ伝送装置から得られる先行列車から
伝送されてきた通過側進路の開通予測時刻データとか
ら、先行列車による速度制限信号に抵触しないような力
行指令、ブレーキ指令、惰行指令を演算により求め、こ
の演算結果を表示操作器に表示して、列車の運転士に、
手動操作器り推進制御装置およびブレーキ制御装置の動
作を促すようにしたものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】従来の方式に対し、後続列車が先
行列車に必要以上に接近せずに、現示アップ時に最高速
度を維持したまま駅を通過できれば、結果として走行時
間を短縮することができ、先行列車による遅れの影響を
減少させることができることになる。以下の実施の形態
では、通過側信号現示アップ時にアップ直前で最初にＡ
ＴＣ下位現示となる地点を最高速度のまま通過するよう
に列車の走行を制御する方法について述べる。

【００１８】実施の形態１．以下この発明の実施の形態
１を図について説明する。図１において、１はＡＴＣ信
号を流す軌道回路、２は軌道回路からのＡＴＣ信号を受
ける受電器、３はＡＴＣ信号を受信復調するＡＴＣ受信
装置、４はＡＴＣ受信装置３からのＡＴＣ信号に従って
ＡＴＣブレーキ指令を出すＡＴＣ制御装置、５はＡＴＣ
制御装置４からのブレーキ指令に基づき列車のブレーキ
を制御するブレーキ制御装置である。６はＬＣＸケーブ
ル、７はＬＣＸケーブル６と結合するＬＣＸアンテナ、
８はデータ伝送装置、９は走行制御装置、１０は速度発
電機、１１は推進制御装置、１２は地上側のデータ伝送
装置である。

【００１９】最初に、先行列車による通過側のＡＴＣ信
号がアップする時刻の予測方法について述べる。先行列
車が駅で待避のために停車する場合、図２に示すよう
に、先行列車の駅到着予測位置２１Ａを起点に階段状に
ＡＴＣ信号パターン２３が設定される。このパターン２
３は駅毎に定まっており、事前に知ることができる。先
行列車の走行制御装置９はマイクロコンピュータを用い
た装置であり、このＡＴＣ信号パターン２３をデータと
して内蔵しておくことができる。先行列車の走行制御装
置９は速度発電機１０とＡＴＣ受信装置３からの信号に
より、自列車の速度と位置を検出することができる。す
なわち、自列車の位置の検出は、ＡＴＣ受信装置３から
のＡＴＣ信号セクション切替え信号で位置補正し、速度
の検出は速度発電機１０からの速度信号を積算すること
で得られる。

【００２０】先行列車の現在位置２１Ｂから現在速度で
最初のＡＴＣ下位信号に抵触するまで走行すると仮定す
ると、この間の走行時間Ｔ１は、現在位置から最初のＡ
ＴＣ下位信号に抵触するまでの距離をＤ１、現在速度を
Ｖ１とすれば、Ｔ１＝Ｋ１×Ｄ１／Ｖ１Ｋ１は定数となる。

【００２１】次に、下位のＡＴＣ信号区間に進入すると
ＡＴＣブレーキが動作する。ＡＴＣブレーキは、例えば
常用最大ブレーキなど予め定められたブレーキ指令であ
るため、ＡＴＣブレーキによる列車の減速度はその区間
の等価勾配から予測することができる。これは、ブレー
キによる減速度と等価勾配による減速度と列車速度によ
る走行抵抗による減速度の和となるため、全て既定値と
して容易に求めることができる。

【００２２】列車の減速度をαＴ、ＡＴＣブレーキによ
る減速度をαＢ、等価勾配による減速度をαＧ、列車速
度による走行抵抗による減速度をαＲとすれば、 αＴ＝αＢ＋αＧ＋αＲとなる。これらの値は列車速度と走行区間が分かれば一
意に定まるものである。該当区間の距離をＤ２、この区
間の列車進入速度をＶ２、列車進出速度をＶ３、とすれ
ばこれらの関係はＶ２²−Ｖ３²＝７．２×αＴ×Ｄ２となり、走行時間Ｔ２は、Ｔ２＝Ｋ２×（Ｖ２−Ｖ３）／αＴＫ２は定数となる。やがてＡＴＣブレーキによって制限速度以下に
なるとＡＴＣブレーキは自動緩解する。この後、列車は
ＡＴＣ制限速度の一定下（例えば５Ｋｍ／ｈ）の速度か
ら惰行で走行するものとすれば、やはり同様に列車の走
行軌跡を予測演算することができる。さらに、同様に列
車は次の下位のＡＴＣ制限速度区間に進入するとＡＴＣ
ブレーキが動作するため、同様に走行時間を演算するこ
とができる。なお、図２において、２６は先行列車の走
行軌跡、２７は先行列車の走行予測軌跡である。

【００２３】以上の演算を繰り返し、列車の最後尾が通
過側進路開通条件３２を満たす運動区間を抜ける位置ま
で走行するまでの走行時間を演算する。この演算によっ
て、通過側進路開通のための条件が整うまでの時間が分
かることになる。この通過側進路開通のための条件が整
ってから、実際にポイントが転換し通過側進路が開通し
て通過側のＡＴＣ信号が上位にアップするまでの時間
は、ＡＴＣ信号システムの応答時間によって定まるある
一定値である。この一定値を加算することによって通過
側進路がアップする時刻を予測することができることに
なる。以上の演算により、先行列車が駅待避した後、通
過側進路のＡＴＣ信号がアップする時刻（以下通過側ア
ップ時刻と呼ぶ）を予測することができる。

【００２４】先行列車で演算された通過側アップ時刻を
後続列車に伝送し、後続列車ではこのデータに基づき走
行制御を行う。ここで、先行列車から通過側アップ時刻
を後続列車に伝送する方法について述べる。この通過側
アップ時刻を後続列車に対してデータ伝送するための地
上と車上の走行制御装置間のデータ伝送手段としては、
図１に示すように、例えば新幹線等で使用されているＬ
ＣＸアンテナ７およびＬＣＸケーブル６を用いたデータ
伝送回線を使うことができる。先行列車２１は、到着予
定駅と通過側アップ時刻をデータとして、例えばＬＣＸ
ケーブル６によるデータ伝送路を用いて地上側に伝送す
る。地上のデータ伝送装置１２は該当する後続列車２４
が在線する区間に対してこのデータを伝送する。後続列
車２４はこのデータを受け取り自列車の走行制御を開始
する。後続列車２４では、先行列車２１により最初にＡ
ＴＣ信号が下位に変化する地点を、通過側アップ時刻に
最高速度のまま通過できるように走行制御を行う。この
先行列車により最初にＡＴＣ信号が下位に変化する地点
を第１アップ地点３５と呼ぶ。図３はＡＴＣ信号と第１
アップ地点３５との関係を示す図であり、３４は通過側
進路開通語におけるＡＴＣ信号パターンである。

【００２５】以下、通過側アップ時刻に基づく列車の走
行制御について図３を参照して説明する。最初に、後続
列車２４は現在の最高速度でそのまま走行した場合に、
第１アップ地点３５を通過する予定の時刻を演算する。
この第１アップ地点通過予定時刻と通過側アップ時刻を
比較し、第１アップ地点通過予定時刻が通過側アップ時
刻よりも後であれば、そのまま最高速度による走行を続
ける。すなわち、この場合は最高速度のまま走行しても
第１アップ地点３５の通過予定時刻には、第１アップ地
点以降のＡＴＣ信号が既にアップし終わっており、その
まま最高速度による運行に支障がないことを示している
からである。通常、ダイヤ通り運行していればこの状態
となる。

【００２６】逆に第１アップ地点通過予定時刻が通過側
アップ時刻よりも前であれば、後続列車を減速し、第１
アップ地点通過時刻が通過側アップ時刻の直後になるよ
うに、以下に述べる走行制御を行う。すなわち、先行列
車２１が何等かの影響により遅延したような場合は、後
続列車２４がそのまま最高速度で走行を続ければ、通過
側信号が下位に落ちているままで該当区間に進入してし
まい、ＡＴＣブレーキの動作が避けられないことを示し
ている。従って以下に述べる制御方法によってこの事態
を避ける必要がある。

【００２７】この走行制御方法について述べる。一般
に、図４に示すように、速度・距離座標（縦軸を速度、
機軸を距離とする）において、第１アップ地点３５で最
高速度となるような最大力行加速ノッチによる走行軌跡
の曲線３３を描く。この曲線３３は勾配、曲線等の路線
状況と車両の力行特性により一意に定まるため、その都
度演算するのではなく、予め演算し、その結果をデータ
として持っておくことができる。この演算は第１アップ
地点３５で、最高速度となる点から逆算してくることに
より求める。演算単位としては等価勾配（Ｇ）区間毎と
するのが現実的である。このときの列車の加減速度の算
出は、列車の走行抵抗として制御開始時あるいはその区
間の平均速度となる列車速度を用い、勾配および曲線に
よるものは等価勾配による加減速度値を用いる。また、
等価勾配が極端に長い間一定である場合は一定区間毎に
分割して計算することもある。さらに、トンネルの内外
では走行抵抗が異なるため、ある程度以上長いトンネル
では区間を区切ることも考えられる。列車の加減速度
は、最大力行ノッチによる加減速度と、等価勾配による
加減速度と、列車の走行抵抗による加減速度の和によっ
て求める。以上の方法で第１アップ地点３５に最高速度
で到達する曲線を描くと図４のようになる。

【００２８】列車位置と列車速度を表す式は次のように
なる。列車の加速度をαＴ、最大力行ノッチによる加速
度をαＰ、等価勾配による減速度をαＧ、列車速度によ
る走行抵抗による減速度をαＲとすれば、 αＴ＝αＰ＋αＧ＋αＲとなる。これらの値は列車速度と走行区間が分かれば一
意に定まるものである。該当区間の距離をＤ３、この区
間の進入速度をＶ４、進出速度をＶ５、とすればこれら
の関係はＶ４²−Ｖ５²＝７．２×αＴ×Ｄ３となり、走行時間Ｔ３は、Ｔ３＝Ｋ２×（Ｖ４−Ｖ５）／αＴＫ２は定数となる。この演算を等価勾配区間毎に行っていくことで
連続した走行曲線を描くことができる。

【００２９】次に、本演算終了時点（例えば本演算に１
秒間を要する場合は１秒後）での列車走行予測位置から
惰行制御を行った場合に描くと予測される走行軌跡の曲
線を演算する。これは、実際に惰行制御を実施できるの
が演算終了後となるためである。惰行制御とは力行ノッ
チとブレーキノッチを共にオフして走行することを指
す。従って、惰行制御中は列車は等価勾配による加減速
度と走行抵抗による減速度によって走行する。この曲線
は列車走行予測地点をその地点通過時の速度で走行開始
するものとして演算を開始する。

【００３０】列車位置と列車速度を表す式は次のように
なる。列車の加速度をαＴ、等価勾配による減速度をα
Ｇ、列車速度による走行抵抗による減速度をαＲとすれ
ば、 αＴ＝αＧ＋αＲとなる。これらの値は列車速度と走行区間が分かれば一
意に定まるものである。該当区間の距離をＤ４、この区
間の列車進入速度をＶ６、列車進出速度をＶ７、とすれ
ばこれらの関係はＶ６²−Ｖ７²＝７．２×αＴ×Ｄ４となり、走行時間Ｔ４は、Ｔ４＝Ｋ２×（Ｖ６−Ｖ７）／αＴＫ２は定数となる。

【００３１】図５は惰行制御開始地点による走行時間制
御の様子を示す図で、図５に示すように、この惰行制御
による曲線を描いていき、この曲線と第１アップ地点３
５において最高速度となる最大力行加速ノッチによる走
行軌跡の曲線との交点ａ１、ａ２、ａ３、ａ４を求め
る。この交点までを惰行制御で走行し、交点からは最大
力行ノッチにて走行した場合の走行軌跡で走行するもの
と仮定する。このときの走行時間を求める。これは各区
間での路線条件に応じた加減速度にて減速して交点に達
するまでの時間と、交点から第１アップ地点３５までの
時間を積算することによって求められる。この走行予測
時間と現在時刻から、惰行制御を行った場合の第１アッ
プ地点３５の到着時刻が予測できる。この第１アップ地
点到着予測時刻と通過側アップ時刻を比較し、第１アッ
プ地点到着予測時刻が通過側アップ時刻より後であれ
ば、そのまま最高速度による走行を続ける。すなわち、
まだ惰行制御を開始するには早すぎることを示している
からである。以降この演算を繰り返し、第１アップ地点
到着予測時刻が通過側アップ時刻のｎｌ秒後（例えば１
０秒後）と一致する地点に達するまで最高速度のまま走
行を続ける。そして一致する地点に達した時点で惰行制
御に移行するようにする。

【００３２】図５に示すように、惰行制御開始地点Ｐ１
乃至Ｐ４のいずれかにより平均走行速度が変化するた
め、第１アップ地点３５に到達する迄の走行時間も変化
することが分かる。早めに惰行制御を開始すれば平均走
行速度は低下し、走行時間もかかる。惰行制御開始を遅
らせれば平均走行速度は上がり、走行時間も短くなる。
惰行制御開始地点は連続的に変えることができるため、
走行時間も連続的に変えることができることになる。こ
のため、走行時間は一定範囲内の任意の値を得ることが
できることになる。

【００３３】惰行制御開始地点Ｐ１乃至Ｐ４のいずれか
に到達した後は、惰行制御に移行することになる。惰行
制御の方法を以下に示す。惰行制御に移行すると直ちに
力行ノッチ若しくは制動ノッチをオフし、惰行走行状態
にする。図１において、走行制御装置９から推進制御装
置１１への力行指令および、走行制御装置９からブレー
キ制御装置５へのブレーキ指令は共にオフされることに
なる。この惰行走行状態では列車の走行抵抗等により、
徐々に列車速度が低下して行く。やがて、惰行制御から
最大力行加速ノッチによる走行軌跡の曲線との交点ａ１
乃至ａ４のいずれかに達すると、最大力行ノッチによる
走行に切り替える。すなわち、走行制御装置９から推進
制御装置１１への力行指令を最大力行ノッチに切り替え
る。この地点から最大力行ノッチの指令により列車は加
速して行き、やがて予測通り最高速度に達すると共に第
１アップ地点３５に到達することになる。この制御によ
り、予定通りの時刻に、第１アップ地点３５を最高速度
のまま通過できることになる。

【００３４】実施の形態２．上記の例とは逆に、この第
１アップ地点到着予測時刻と通過側アップ時刻を比較し
たとき、第１アップ地点到着予測時刻が通過側アップ時
刻より前であれば、惰行制御では早着となってしまうこ
とを示しており、この場合は減速による制御に移行する
必要がある。以下、減速による制御方法について述べ
る。図６は、本演算終了時点（例えば本演算に１秒間を
要する場合は１秒後）での列車走行位置（減速制御開始
地点Ｑ）から最大減速制御（常用最大ブレーキ指令）を
行った場合の走行軌跡の曲線を示している。列車の加速
度をαＴ、最大減速ノッチによる加速度をαＢＸ、等価
勾配による減速度をαＧ、列車速度による走行抵抗によ
る減速度をαＲとすれば、列車位置と列車速度を表す式
は次のようになる。 αＴ＝αＢＸ＋αＧ＋αＲとなる。これらの値は列車速度と走行区間が分かれば一
意に定まるものである。該当区間の距離をＤ５、この区
間の列車の進入速度をＶ８、列車の進出速度をＶ９、と
すればこれらの関係はＶ８²−Ｖ９²＝７．２×αＴ×Ｄ５となり、走行時間Ｔ５は、Ｔ５＝Ｋ２×（Ｖ８−Ｖ９）／αＴＫ２は定数となる。

【００３５】この曲線と第１アップ地点において最高速
度となる最大力行加速ノッチによる走行軌跡の曲線との
交点ｂ１を求める。この交点までを常用最大減速制御で
走行し、交点からは最大力行ノッチにて走行した場合の
走行軌跡で走行するものと仮定する。このときの走行時
間を求める。これは各区間での路線条件に応じた加減速
度にて減速して交点に達するまでの時間と、交点から第
１アップ地点３５までの時間を積算することによって求
めることができる。この走行予測時間と現在時刻から第
１アップ地点３５までの走行予測時間から、第１アップ
地点３５の到着時刻が予測できる。この第１アップ地点
到着予測時刻と通過側アップ時刻を比較し、第１アップ
地点到着予測時刻が通過側アップ時刻より前であれば、
本制御の制御範囲外とし、例えば惰行制御に移行する。
この第１アップ地点到着予測時刻と通過側アップ時刻を
比較し、第１アップ地点到着予測時刻が通過側アップ時
刻より後であれば、次にブレーキ指令を常用最大ブレー
キの中間のブレーキノッチによる減速を行った場合の第
１アップ地点通過時刻を予測演算する。

【００３６】本演算終了時点（例えば本演算に１秒間を
要する場合は１秒後）での列車走行位置から中間減速制
御（常用最大との中間のブレーキ指令）を行った場合の
走行軌跡の曲線を描く。この曲線と第１アップ地点３５
において最高速度となる力行最大加速ノッチによる走行
軌跡の曲線との交点ｂ４を求める。この交点までを中間
減速制御で走行し、交点ｂ４からは最大力行ノッチにて
走行した場合の走行軌跡で走行するものと仮定する。こ
のときの走行時間を求める。これは各区間での路線条件
に応じた加減速度にて減速して交点に達するまでの時間
と、交点から第１アップ地点３５までの時間を積算する
ことによって求められる。この第１アップ地点到着予測
時刻と通過側アップ時刻を比較し、第１アップ地点到着
予測時刻が通過側アップ時刻より前であれば、次に中間
減速ノッチと常用最大ノッチのさらに中間ノッチによる
減速を行った場合の第１地点通過時刻を予測する。ま
た、この第１アップ地点到着予測時刻と通過側アップ時
刻を比較し、第１アップ地点到着予測時刻が通過側アッ
プ時刻より後であれば、次に中間減速ノッチとブレーキ
オフ側のさらに中間ノッチによる減速を行った場合の第
１地点通過時刻を予測する。この演算をブレーキノッチ
の分解能に達するまで繰り返す。以上の演算により第１
アップ地点到着予測時刻が通過側アップ時刻の直後とな
る最も近い減速ノッチを求めることができる。

【００３７】この減速ノッチが求められた後、このノッ
チによる減速制御に移行する。減速制御では、指定され
た制動ノッチを指令し、交点に到達するまで列車の減速
を続ける。最大力行ノッチによる走行曲線との交点に達
した後に、最大力行ノッチに切り替えることにより、最
大力行ノッチによる走行曲線に乗せることができ、予測
演算通り所定の時刻に第１アッブ地点に最高速度で到達
することができることになる。

【００３８】以上のように列車の走行を制御すれば、所
定の時刻に所定の速度で第１アップ地点を通過すること
ができ、先行列車による遅れを効率良く回復することが
できる。

【００３９】実施の形態３．さらに、走行時間を延長す
る方法として、図７に示すように、減速制御開始地点Ｒ
から最大減速ノッチで減速した後、最大力行ノッチから
最小力行ノッチまでの何れかの力行ノッチを選択し、力
行加速度を調整することによって走行時間を調整するこ
ともできる。この場合はまず、最大減速を行った場合の
走行曲線と最大力行ノッチとの交点ｃ１を求め、その場
合の走行時間を求める。次に最大減速を行った場合の走
行曲線と最高速度に到達できる力行ノッチの内最小とな
る力行ノッチによる走行曲線との交点ｃ４を求め、その
場合の走行時間を求める。さらに、これらの値から最も
必要な走行時間に近い力行ノッチを選択し、同様に走行
時間を求める。以上の演算を最も近い力行ノッチが求ま
るまで行い、出力すべき力行ノッチの値と出力すべき列
車位置を求める。これが求まれば同様に最大減速ノッチ
により列車を減速していった後、演算の結果求まった所
定の位置で所定の力行ノッチを実際に出力することで走
行制御を行えば、予測通りの走行制御ができることにな
る。

【００４０】実施の形態４．以上の制御は、自動運転装
置の一種である走行制御装置を用いて直接走行制御を行
う以外に、運転士による走行制御方法がある。すなわ
ち、走行制御装置が運転士に対し、走行方法のガイダン
スを行うものである。本方式による走行指令は簡単なた
めこの方法によっても十分な効果を得ることができる。
例えば惰行制御による走行を実施したければ、惰行開始
地点に達した時点でこれを運転士に通知すれば、運転士
は単に力行オフを行えばよいことになる。次に最大力行
開始地点に達すると、同様に運転士に最大力行ノッチ投
入タイミングを通知すれば、運転士はそれに応じて最大
力行ノッチを投入すればよい。

【００４１】図８において、１３は表示操作器で、運転
士に対して操作指令を表示する。１４は運転台操作器で
マスコンハンドルおよびブレーキハンドルである。運転
士はマスコンハンドル１４の操作により推進制御装置１
１に対し力行指令を出力することができる。また、ブレ
ーキハンドル１４の操作によりブレーキ制御装置６に対
しブレーキ指令を出力することができる。その他の構成
は図１によるものと同じである。図１に示す実施の形態
１では、走行制御装置９が推進制御装置１１およびブレ
ーキ制御装置６に対して自動的に制御出力を出して制御
が行われるが、図８に示す実施の形態２では、運転士の
操作により列車の走行制御が行われる点が異なる。走行
制御装置９は実施の形態１と同様な演算を行い、走行制
御指令を出力する代わりに、表示操作器１３に対し必要
な操作ガイダンスを表示させることになる。

【００４２】次に、減速制御を行う場合は、同様に運転
士に対し指令すべきブレーキノッチの値と指令出力タイ
ミングを表示操作器１３に表示して当該の操作を促す。
また、力行開始地点に到達する直前に同様に指令すべき
力行ノッチと指令タイミングを表示する。運転士は表示
に従って一度だけノッチを投入するだけの簡単な操作で
所期の目的を果たすことができる。

【００４３】さらに、加速制御の場合も同様に、指令す
べき地点と指令値を表示操作器１３により表示し、同様
に運転士に当該操作を促す。この場合も加速指令への移
行は一度だけであり、力行ノッチの投入もやはり一度だ
けで済み、簡単な操作のみで所期の目的を果たすことが
できるため、運転士への負担も最小限に止めることがで
きる。

【００４４】

【発明の効果】この発明によれば、先行列車によるＡＴ
Ｃ信号の現示が上位に回復した時点で、後続列車は丁度
該当区間にその上位信号に相当する最高速度で通過可能
なように後続列車の走行を制御するため、後続列車は最
も効率的かつ高速に走行することができ、次駅までの走
行時間を短縮することができるようになる。

【００４５】また、表示操作器により運転士に通知する
方法を用いれば、自動運転装置を設置することなく上述
の効果を得ることができ、より低コストなシステムが実
現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１に係る列車走行制御
方法を採用したシステムの構成図である。

【図２】実施の形態１の先行列車の待避駅進入時の走
行予測軌跡を示す図である。

【図３】実施の形態１の先行列車の待避による後続列
車の速度制限解除を示す図である。

【図４】この発明における最大力行ノッチによる列車
の走行曲線を示す図である。

【図５】実施の形態１の惰行制御による列車の走行時
間制御を説明する図である。

【図６】この発明の実施の形態２の減速制御による列
車の走行時間制御を説明する図である。

【図７】この発明の実施の形態３の加速制御による列
車の走行時間制御を説明する図である。

【図８】この発明の実施の形態４に係る列車走行制御
方法を採用したシステムの構成図である。

【図９】従来の先行列車による後続列車への速度制限
パターンを示す図である。

【図１０】従来の先行列車による速度制限に後続列車
が抵触した場合の走行軌跡を示す図である。

【符号の説明】

１軌道回路、２受電器、３ＡＴＣ受信装置、４
ＡＴＣ制御装置、５プレーキ制御装置、６ＬＣＸケ
ーブル、７ＬＣＸアンテナ、８データ伝送装置、９
走行制御装置、１０速度発電機、１１推進制御装
置、１２地上側のデータ伝送装置、１３表示操作
器、１４マスコンおよびブレーキハンドル、２１先
行列車、２４後続列車。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】先行列車は、自列車の位置と速度から、
待避駅進入後における通過側進路の開通時刻を予測演算
し、データ伝送手段を用いて後続列車にその時刻を通知
し、後続列車は先行列車から伝送されてきた通過側進路
の開通予測時刻に合わせて先行列車による速度制限信号
に抵触しないように列車の走行を制御するようにしたこ
とを特徴とする列車の走行制御方法。
【請求項２】先行列車の待避駅進入後における通過側
進路の開通予測時刻を、先行列車が自列車の現在速度と
現在位置を基準に、駅待避側進路区間の完全収納に至る
走行軌跡を、予測される駅停止に至るＡＴＣ信号パター
ンの減速度に従って減速して行くものとして演算し、そ
の間の走行時間を求め、この時間と予測される駅待避側
進路区間への完全収納の結果、通過側進路が開通し、後
続列車に対するＡＴＣ制限速度信号パターンがアップす
るまでの時間を加算して求めるようにしたことを特徴と
する請求項１記載の列車の走行制御方法。
【請求項３】先行列車からの速度制限信号に抵触しな
いような後続列車の走行制御は、惰行制御により列車を
減速させた後、力行制御によって通過側進路の開通予測
時刻に通過側の制限速度が解除される地点を開通後の最
高速度で通過させるように、惰行制御開始地点を選択す
ることにより行うようにしたことを特徴とする請求項１
または請求項２記載の列車の走行制御方法。
【請求項４】先行列車からの速度制限信号に抵触しな
いような後続列車の走行制御は、減速制御により列車を
減速させた後、力行制御によって通過側進路の開通予測
時刻に通過側の制限速度が解除される地点を開通後の最
高速度で通過させるように、減速制御による減速指令を
選択することにより行うようにしたことを特徴とする請
求項１または請求項２記載の列車の走行制御方法。
【請求項５】先行列車からの速度制限信号に抵触しな
いような後続列車の走行制御は、減速制御により列車を
減速させた後、力行制御によって通過側進路の開通予測
時刻に通過側の制限速度が解除される地点を開通後の最
高速度で通過させるように、力行制御による力行指令を
選択することにより行うようにしたことを特徴とする請
求項１または請求項２記載の列車の走行制御方法。
【請求項６】先行列車からの速度制限信号に抵触しな
いような後続列車の走行制御は、惰行制御により列車を
減速させた後、力行制御によって通過側進路の開通予測
時刻に通過側の制限速度が解除される地点を開通後の最
高速度で通過させるように、惰行制御開始地点を運転士
に通知することにより行うようにしたことを特徴とする
請求項１または請求項２記載の列車の走行制御方法。
【請求項７】先行列車からの速度制限信号に抵触しな
いような後続列車の走行制御は、減速制御により列車を
減速させた後、力行制御によって通過側進路の開通予測
時刻に通過側の制限速度が解除される地点を開通後の最
高速度で通過させるように、減速制御による減速指令を
運転士に通知することにより行うようにしたことを特徴
とする請求項１または請求項２記載の列車の走行制御方
法。
【請求項８】先行列車からの速度制限信号に抵触しな
いような後続列車の走行制御は、減速制御により列車を
減速させた後、力行制御によって通過側進路の開通予測
時刻に通過側の制限速度が解除される地点を開通後の最
高速度で通過させるように、力行制御による力行指令を
運転士に通知することにより行うようにしたことを特徴
とする請求項１または請求項２記載の列車の走行制御方
法。
【請求項９】列車に搭載されたＡＴＣ受信装置、ＡＴ
Ｃ制御装置、推進制御装置、ブレーキ制御装置、走行制
御装置、データ伝送装置、および速度検出装置を備え、
ＡＴＣ制御装置は、ＡＴＣ受信装置で受信したＡＴＣ信
号によりブレーキ制御装置にＡＴＣブレーキ指令を出し
てＡＴＣ制御を行い、走行制御装置によってＡＴＣ受信
装置から得られるＡＴＣ信号と、速度検出装置から得ら
れる速度信号と、データ伝送装置から得られる先行列車
から伝送されてきた通過側進路の開通予測時刻データと
から、先行列車による速度制限信号に抵触しないような
力行指令、ブレーキ指令、惰行指令を演算により求め、
この演算結果により推進制御装置およびブレーキ制御装
置を制御するようにしたことを特徴とする列車の走行制
御装置。
【請求項１０】表示操作器および手動操作器を備え、
走行制御装置は、ＡＴＣ受信装置から得られるＡＴＣ信
号と、速度検出装置から得られる速度信号と、データ伝
送装置から得られる先行列車から伝送されてきた通過側
進路の開通予測時刻データとから、先行列車による速度
制限信号に抵触しないような力行指令、ブレーキ指令、
惰行指令を演算により求め、この演算結果を表示操作器
に表示して、列車の運転士に、手動操作器り推進制御装
置およびブレーキ制御装置の動作を促すようにしたこと
を特徴とする請求項９記載の列車の走行制御装置。