JP4614754B2 - 踏切保安装置 - Google Patents

Description

この発明は、列車が走行する軌道に設けられた踏切の警報制御を行う踏切保安装置、特に踏切警報時間の短縮化に関するものである。

列車が走行する軌道に設けた踏切の制御において、踏切警報機等の警報を開始してから列車の先頭が踏切に到達するまでの時間である警報時間は、列車の運転曲線から十分に踏切を遮断する時間が確保できる地点を警報開始点とし、警報開始点から踏切までの距離を最小時間で走行する時間により求められる。この最小到達時間は、図５に示すように、区間最高速度から求められる。

そして例えば２組の踏切遮断機がある場合、図６に示すように、警報を開始してから７秒後に進入側の遮断動作を開始し、その後、７秒後に進入側の遮断動作を終了し、進出側の遮断動作を開始し、７秒後に進出側の遮断動作を終了してから２０秒後に列車が踏切に到着することを標準とし、進出側の遮断動作を終了してから列車が踏切に到着するまでの時間は１５秒以上であることが必要とされ、標準警報時間として４１秒、最小警報時間として３６秒が確保できるように警報時間を定めるようにしている。

この警報時間の適正化を図り、歩行者や自動車の交通渋滞を防止するため、図５に示すように、例えば急行と緩行の列車種別によって警報開始点の位置を変えたり、あるいは列車の速度を車軸検知器により計測し、列車の速度に応じて警報開始の位置や時機を制御したり、例えば特許文献１に示すように、踏切を中心にして線路を挟んで平行に２本の漏洩伝送路を敷設し、一方の漏洩伝送路からスペクトル拡散信号を放射し、他方の漏洩伝送路で放射されたスペクトル拡散信号を受信し、受信したスペクトル拡散信号により一定の間隔で列車の存在を検知し、この検知結果を距離方向に順番に並べてメモリに蓄積し、蓄積された一連のデータから列車の位置と走行速度等を判定し、判定した列車の位置と速度に基づいて踏切制御の最適時機を算出したりして踏切遮断時間の適正化を図っている。

しかしながらラッシュ時間帯など運行パターン上、列車を低速で運行している場合は、列車種別により警報開始点の位置を変えたり、車軸検知器等で列車速度を計測して踏切遮断時間の適正化を図っても、ラッシュ時間帯など運行パターン上、列車を低速で運行している場合には、踏切遮断時間を適正にすることは困難であった。

この問題を解消するため、車軸検知器を踏切制御範囲内に多数設置し、列車速度をきめ細かく検出して踏切遮断時間の適正化を図ると、路線上に多数の踏切がある場合、車軸検知器の設置に膨大な費用が必要になってしまう。

また、特許文献１に示すように、線路を挟んで漏洩伝送路を敷設し、漏洩伝送路間の信号の授受により列車の位置と走行速度を求める方法も、設備に多くの費用を必要とするとともに、求めた列車の走行速度から区間最高速度になるように、その区間の最大加速度で加速して走行すると仮定して警報時間を決定しているため、列車の実際の走行速度に最も適した警報時間を決定することは困難であるという短所がある。
特開２００３−５４４１号公報

この発明は、前記短所問題を解消し、既存の設備を利用して列車の実際の走行速度に最も適した警報時間を決定し、踏切遮断時間の適正化を図ることができる踏切保安装置を提供することを目的とするものである。

この発明の踏切保安装置は、各軌道回路に接続されたＡＴＣ／ＴＤ地上装置と、踏切警報機や踏切遮断機等からなる踏切制御器の動作を制御する踏切制御装置とを有し、ＡＴＣ／ＴＤ地上装置は、各軌道回路に列車が在線することを検知するとともに、情報伝送路から入力する先行列車の走行位置に応じて軌道回路毎のＡＴＣコードを作成して各軌道回路に伝送するとともに、踏切を有する軌道回路から列車進入側の所定区間の各軌道回路に設けられたＡＴＣ／ＴＤ地上装置は作成したＡＴＣコードと列車の在線情報を踏切制御装置にも送り、踏切制御装置は、ＡＴＣコードパターン入力部と列車位置情報入力部と到達時分算出部と警報開始点決定部と警報出力部及び速度制限信号出力部とを有し、ＡＴＣコードパターン入力部は、踏切を有する軌道回路から列車進入側の所定区間の各軌道回路に設けられたＡＴＣ／ＴＤ地上装置で作成した軌道回路毎のＡＴＣコードパターンを入力し、列車位置情報入力部は、踏切を有する軌道回路から列車進入側の所定区間の各軌道回路に設けられた各ＡＴＣ／ＴＤ地上装置から列車位置情報を入力し、到達時分算出部は、踏切を有する軌道回路から列車進入側の所定区間の各軌道回路の列車進入側から踏切までの距離とＡＴＣコードパターン入力部で入力した軌道回路毎のＡＴＣコードパターンで示す許容速度により列車が走行した場合の各軌道回路から踏切まで到達する踏切到達時間をリアルタイムで算出し、警報開始点決定部は、到達時分算出部で算出している各軌道回路からの踏切到達時間とあらかじめ設定された警報時間とを比較して警報開始点となる軌道回路を決定し、警報出力部は、列車位置情報入力部で入力した列車位置情報により列車が警報開始点と決定した軌道回路に進入したことを検知すると踏切制御器と速度制限信号出力部に警報信号を送り、速度制限信号出力部は、警報出力部から警報信号が送られている間、警報開始点と決定した軌道回路から踏切がある軌道回路に接続されたＡＴＣ／ＴＤ地上装置に速度制限信号を送り、ＡＴＣ／ＴＤ地上装置は、速度制限信号が送られている間、作成したＡＴＣコードを保持することを特徴とする。

この発明は、列車の速度を制限するＡＴＣコードパターンにより踏切到達時間をリアルタイムで算出し、算出した踏切到達時間を使用して軌道回路単位に警報開始点を変えるとともに、列車が警報開始点と決定した軌道回路に進入したときのＡＴＣコードパターンにより踏切が有る軌道回路まで列車を走行させることにより、列車の実際の走行速度に最も適した踏切警報時間を決定することができ、列車の速度を制限することから安全を確保したうえで踏切遮断時間の適正化を図ることができる。

また、ＡＴＣコードパターンにより踏切到達時間を算出するから、既存の設備を利用することができ、設置費用を大幅に低減することができる。

図１はこの発明の踏切保安装置の構成を示すブロック図である。図に示すように、踏切１において列車の運転と道路交通との間の安全を保つ踏切保安装置は、各軌道回路１Ｔ〜ｎＴの境界に接続され、各軌道回路１Ｔ〜ｎＴに列車２が在線することを検知するとともに、ＬＡＮ３から入力する先行列車の走行位置に応じて後続する軌道回路毎のＡＴＣコードを作成して各軌道回路１Ｔ〜ｎＴに伝送するＡＴＣ／ＴＤ地上装置４ａ〜４ｎと、踏切警報機や踏切遮断機等の踏切制御器５の動作を制御する踏切制御装置６を有する。踏切１から所定区間の間に設けられたＡＴＣ／ＴＤ地上装置４ａ〜４ｎは作成したＡＴＣコードと列車の在線情報を踏切制御装置６にも送る。

踏切制御装置６は、図２のブロック図に示すように、ＡＴＣコードパターン入力部７と列車位置情報入力部８と到達時分算出部９と警報開始点決定部１０と警報出力部１１及び速度制限信号出力部１２とを有する。ＡＴＣコードパターン入力部７はＡＴＣ／ＴＤ地上装置４ａ〜４ｎで作成した軌道回路毎のＡＴＣコードパターンを入力する。列車位置情報入力部８は各ＡＴＣ／ＴＤ地上装置４ａ〜４ｎから列車位置情報を入力する。到達時分算出部９はＡＴＣコードパターン入力部７で入力した軌道回路毎のＡＴＣコードパターンにより列車２ａが走行した場合の各軌道回路から踏切１まで到達する踏切到達時間をリアルタイムで算出する。警報開始点決定部１０は到達時分算出部９で算出している各軌道回路からの踏切到達時間とあらかじめ設定された警報時間とを比較して警報開始点となる軌道回路を決定する。警報出力部１１は、列車位置情報入力部８で入力した列車位置情報により列車２が警報開始点と決定した軌道回路に進入したことを検知すると踏切制御器５に警報信号を出力して踏切警報を開始させるとともに、速度制限信号出力部１２に警報信号を送る。速度制限信号出力部１２は警報信号が送られると、警報開始点と決定した軌道回路から踏切１がある軌道回路に接続されたＡＴＣ／ＴＤ地上装置に速度制限信号を送る。速度制限信号が送られたＡＴＣ／ＴＤ地上装置はそのとき作成したＡＴＣコードを速度制限信号が解除するまで保持する。

この踏切制御装置６による踏切制御を図３のフローチャートと図４の模式図を参照して説明する。

踏切１から所定区間の間に設けられたＡＴＣ／ＴＤ地上装置４ａ〜４ｎは先行列車２の在線位置に応じてＡＴＣコードを作成して各軌道回路に送信するとともに踏切制御装置６に送る。踏切制御装置６のＡＴＣコードパターン入力部７は、ＡＴＣ／ＴＤ地上装置４ａ〜４ｎから送られた軌道回路毎のＡＴＣコードパターンを、常時、入力して到達時分算出部９に送る（ステップＳ１）。例えば図４（ａ）に示すように、踏切１を有する軌道回路８Ｔより列車進出側の軌道回路９Ｔ，１０Ｔに列車２が在線しない場合は、軌道回路１Ｔ〜１０ＴのＡＴＣコードとして例えば８０信号が連続したＡＴＣコードパターン１３ａを入力する。このＡＴＣコードパターン１３ａにより先行列車２ａが走行し、図４（ｂ）に示すように、踏切１を有する軌道回路８Ｔより列車進出側の軌道回路１０Ｔに先行列車２ａは在線すると、軌道回路１０Ｔより列車進入側の軌道回路８Ｔで後続列車２ｂを停止させるために減速制御するＡＴＣコードパターン１３ｂを入力する。さらに先行列車２ａが走行して、図４（ｃ）に示すように、軌道回路１０Ｔから進出した場合、軌道回路９Ｔで後続列車２ｂを停止させるために減速制御するＡＴＣコードパターン１３ｃを入力する。

到達時分算出部９は、踏切１を有する軌道回路８Ｔより列車進入側の各軌道回路１Ｔ〜７Ｔの列車進入側から踏切１までの距離と入力したＡＴＣコードパターン１３で示す各軌道回路１Ｔ〜７Ｔの許容速度により各列車２ａ，２ｂが走行した場合の、各軌道回路１Ｔ〜７Ｔから踏切１まで到達する踏切到達時間を算出する（ステップＳ２）。例えば図４（ａ）に示すように、８０信号が連続したＡＴＣコードパターン１３ａを入力した場合は、各軌道回路１Ｔ〜７Ｔの列車進入側から踏切１までの距離とＡＴＣコードパターン１３ａで示す許容速度である８０信号により各軌道回路１Ｔ〜７Ｔからの踏切到達時間、例えば軌道回路１Ｔからの踏切到達時間をＴ１、軌道回路２Ｔからの踏切到達時間をＴ２、軌道回路３Ｔからの踏切到達時間をＴ３等と算出して警報開始点決定部１０に送る。また、図４（ｂ）に示すように、軌道回路８Ｔで後続列車２ｂを停止させるために減速制御するＡＴＣコードパターン１３ｂを入力した場合や、図４（ｃ）に示すように、軌道回路９Ｔで後続列車２ｂを停止させるために減速制御するＡＴＣコードパターン１３ｃを入力した場合も、同様にして、各軌道回路１Ｔ〜７Ｔの列車進入側から踏切１までの距離とＡＴＣコードパターン１３ｂ，１３ｃで示す各軌道回路１Ｔ〜７Ｔの許容速度により各軌道回路１Ｔ〜７Ｔからの踏切到達時間を算出する。

警報開始点決定部１０は、送られた各軌道回路１Ｔ〜７Ｔからの踏切到着時間とあらかじめ設定された警報時間Ｔｃとを比較して警報開始点となる軌道回路を決定して警報出力部１１に送る（ステップＳ３）。例えば図４（ａ）に示す場合、警報時間Ｔｃに対して軌道回路２Ｔからの踏切到達時間Ｔ２と軌道回路３Ｔからの踏切到達時間Ｔ３とが、Ｔ２＞Ｔｃ＞Ｔ３の関係にあるとき、軌道回路２Ｔの列車進入側を警報開始点とし、図４（ｂ）に示す場合は、警報時間Ｔｃに対して軌道回路４Ｔからの踏切到達時間Ｔ５と軌道回路５Ｔからの踏切到達時間Ｔ６とが、Ｔ５＞Ｔｃ＞Ｔ６の関係にあるとき、軌道回路４Ｔの列車進入側を警報開始点とし、図４（ｃ）に示す場合、警報時間Ｔｃに対して軌道回路３Ｔからの踏切到達時間Ｔ８と軌道回路４Ｔからの踏切到達時間Ｔ９とが、Ｔ８＞Ｔｃ＞Ｔ９の関係にあるとき、軌道回路３Ｔの列車進入側を警報開始点とする。

このＡＴＣコードパターンの入力から警報開始点の決定までの処理を、列車位置情報入力部８で入力した列車位置情報により列車２が警報開始点と決定された軌道回路に進入するまでリアルタイムで繰り返す（ステップＳ４，Ｓ１〜Ｓ３）。

警報出力部１１は、列車位置情報入力部８で入力した列車位置情報により列車２が警報開始点と決定した軌道回路に進入したことを検知すると（ステップＳ４）、踏切制御器５と速度制限信号出力部１２に警報信号を出力する。踏切制御器５は警報信号が送られると踏切制御を開始する（ステップＳ５）。速度制限信号出力部１２は警報信号が送られると、警報開始点と決定した軌道回路から踏切１がある軌道回路までに接続された各ＡＴＣ／ＴＤ地上装置４に速度制限信号を送り、そのときＡＴＣ／ＴＤ地上装置４で生成したＡＴＣコードを保持させ，列車２が警報開始点と決定した軌道回路に進入したときのＡＴＣコードパターンにより踏切１が有る軌道回路８Ｔまで列車２を走行させる（ステップＳ６）。

警報出力部１１は、列車位置情報入力部８で入力した列車位置情報により列車２が踏切１の警報終止点を通過したことを検知すると（ステップＳ７）、踏切制御器５と速度制限信号出力部１２に送っている警報信号を解除する。警報信号が解除されると踏切制御器５は踏切制御を終了し、速度制限信号出力部１２は各ＡＴＣ／ＴＤ地上装置４に送っていた速度制限信号を解除する（ステップＳ８）。

このように列車２の速度を制限するＡＴＣコードパターンにより踏切到達時間をリアルタイムで算出し、算出した踏切到達時間を使用して軌道回路単位に警報開始点を変えるとともに、列車２が警報開始点と決定した軌道回路に進入したときのＡＴＣコードパターンにより踏切１が有る軌道回路８Ｔまで列車２を走行させることにより、列車２の実際の走行速度に最も適した踏切警報時間を決定して踏切遮断時間の適正化を図ることができる。

また、ＡＴＣコードパターンにより踏切到達時間を算出するから、既存の設備を使用すれば良く、設置費用を大幅に低減することができる。

この発明の踏切保安装置の構成を示すブロック図である。 踏切制御装置の構成を示すブロック図である。 踏切制御動作を示すフローチャートである。 ＡＴＣコードパターンに応じた警報開始点を示す模式図である。 警報時間の算出方法及び列車種別による警報開始点を示す模式図である。 踏切制御動作を示すタイムチャートである。

符号の説明

１；踏切、２；列車、３；ＬＡＮ、４；ＡＴＣ／ＴＤ地上装置、５；踏切制御器、
６；踏切制御装置、７；ＡＴＣコードパターン入力部、８；列車位置情報入力部、
９；到達時分算出部、１０；警報開始点決定部、１１；警報出力部、
１２；速度制限信号出力部、１３；ＡＴＣコードパターン。

Claims (1)

1. 各軌道回路に接続されたＡＴＣ／ＴＤ地上装置と、踏切警報機や踏切遮断機等からなる踏切制御器の動作を制御する踏切制御装置とを有し、
   前記ＡＴＣ／ＴＤ地上装置は、各軌道回路に列車が在線することを検知するとともに、情報伝送路から入力する先行列車の走行位置に応じて軌道回路毎のＡＴＣコードを作成して各軌道回路に伝送するとともに、踏切を有する軌道回路から列車進入側の所定区間の各軌道回路に設けられたＡＴＣ／ＴＤ地上装置は作成したＡＴＣコードと列車の在線情報を踏切制御装置にも送り、
   前記踏切制御装置は、ＡＴＣコードパターン入力部と列車位置情報入力部と到達時分算出部と警報開始点決定部と警報出力部及び速度制限信号出力部とを有し、
   前記ＡＴＣコードパターン入力部は、踏切を有する軌道回路から列車進入側の所定区間の各軌道回路に設けられたＡＴＣ／ＴＤ地上装置で作成した軌道回路毎のＡＴＣコードパターンを入力し、
   前記列車位置情報入力部は、踏切を有する軌道回路から列車進入側の所定区間の各軌道回路に設けられた各ＡＴＣ／ＴＤ地上装置から列車位置情報を入力し、
   前記到達時分算出部は、踏切を有する軌道回路から列車進入側の所定区間の各軌道回路の列車進入側から踏切までの距離とＡＴＣコードパターン入力部で入力した軌道回路毎のＡＴＣコードパターンで示す許容速度により列車が走行した場合の各軌道回路から踏切まで到達する踏切到達時間をリアルタイムで算出し、
   前記警報開始点決定部は、到達時分算出部で算出している各軌道回路からの踏切到達時間とあらかじめ設定された警報時間とを比較して警報開始点となる軌道回路を決定し、
   前記警報出力部は、列車位置情報入力部で入力した列車位置情報により列車が警報開始点と決定した軌道回路に進入したことを検知すると前記踏切制御器と前記速度制限信号出力部に警報信号を送り、
   前記速度制限信号出力部は、警報出力部から警報信号が送られている間、警報開始点と決定した軌道回路から踏切がある軌道回路に接続されたＡＴＣ／ＴＤ地上装置に速度制限信号を送り、
   前記ＡＴＣ／ＴＤ地上装置は、速度制限信号が送られている間、作成したＡＴＣコードを保持することを特徴とする踏切保安装置。

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