JP4818885B2 - 列車制御装置 - Google Patents

Description

本発明は列車制御装置に係り、特に、列車の車軸に接続された速度発電機を用いて列車位置を検知し、その検知されたて列車位置検知に基づいて列車制御を行う列車制御装置に関する。

所定の軌道を走行する列車を制御するに当たっては、その軌道上における列車位置を検知することが不可欠であり、この列車位置検知装置としては、速度発電機（ＴＧ（タコジェネレータ））式の列車位置検知装置が知られている（特許文献１，２参照）。この速度発電機式の列車位置検知装置は、列車の車軸に速度発電機を接続し、その速度発電機から出力されるパルス状の出力信号に基づいて自列車の列車速度、自列車の走行距離及び自列車位置を検知するように構成されている。

上記速度発電機式の列車位置検知装置を用いた列車制御装置は、車上（列車）で得られた列車位置情報を無線を用いて地上に設けられた地上装置に送信し、その列車位置情報を受信した地上装置で列車制御を行うようにすることも提案されている（特許文献３参照）。

上述の速度発電機式の列車位置検知装置を用いた列車制御装置は、列車位置計算の基礎となる車輪径の設定誤差、車輪の空転による誤差及び車輪の滑走による誤差により、検知誤差が発生する性質を有している。このため、従来の速度発電機式の列車位置検知装置を用いた列車制御装置は、列車に設けられている車上子が地上の所定位置に設けられている地上子と対向して結合したときに検知誤差を補正するようにしている。すなわち、その地上子からは、絶対位置情報が得られるので、車上子が地上子との結合したときに速度発電機式の列車位置をその地上子位置に補正することで発生した検知誤差の解消を図っている。
特開平４−１６１８１５号公報 特開２０００−２４７２３５号公報 特開昭６４−６９１２９号公報

しかしながら、上記従来の速度発電機式の列車位置検知装置を用いた列車制御装置は、列車の前方（列車の走行方向側）及び列車の後方（列車の走行方向と反対側）の両方に最悪値で確保された防護区間を有しているため、列車間隔が大きくなり列車制御の効率が低下するおそれがあった。すなわち、速度発電機の検知誤差に対する安全のために確保される防護区間は、最悪値で設定されるので、列車間隔が大きくなり列車制御の効率が低下するおそれがあった。

また、速度発電機式の列車位置検知装置では、発生した検知誤差を車上子が地上子と結合したときに補正するようにしているが、この地上子は、列車の進行方向に対して所定の長さ（例えば５６０ｍｍ）を有しているので、列車の走行速度に対応した距離（長さ）の応動範囲を有している。しかし、従来の速度発電機式の列車位置検知装置を用いた列車制御装置は、この応動範囲を加味した列車位置の補正が行われていなかった。このため、この応動範囲を加味した列車位置の補正が望まれていた。

さらに、速度発電機式の列車位置検知装置を用いた列車制御装置は、上述のように、速度発電機で発生した検知誤差は、車上子が地上子と結合したときに補正されるが、その補正の距離の値が大きいと列車間隔が急激に変化し、乗り心地が損なわれる等の不都合が発生するおそれがあった。例えば、車上子が地上子と結合したときに、自列車位置が前方に大きく補正されたときは、自列車の停止点までの距離が急激に小さくなって急激に制動が働くおそれがあった。また、車上子が地上子と結合したときに、自列車位置が後方に大きく補正されたときは、後続列車の停止点までの距離が急激に小さくなってその後続列車において急激に制動が働くおそれがあった。

さらにまた、例えば、軌道の途中に複線のような長さの異なる経路を有するとき、同一の地上子を基準として走行した場合に、どちらの経路を走行したかにより列車位置に誤差が生じ、この誤差を考慮した安全バッファの設定が望まれていた。図６（ａ），（ｂ）の説明図を用いてさらに説明すると、同図（ａ）には、軌道Ｔの途中にＡ線及びそのＡ線よりも走行距離の長いＢ線からなる複線を含む路線図が示されている。そして、この路線図において、列車Ｘが基準点となる地上子ａ₀を通過してＢ線を走行後、その列車Ｘに続く後続の列車ＹもそのＢ線を追従走行した場合は、先行列車Ｘが次の地上子ａで列車位置が進行方向と反対方向側の後方に補正されると、列車Ｘ及び列車Ｙの列車間隔が急激に減少し、後続の列車Ｙの停止点距離が急減するという事態が発生する。また、同図（ｂ）に示される列車走行においては、すなわち、列車Ｘが基準点となる地上子ａ₀を通過してＢ線を走行後、後続の列車ＹがＡ線から出発した場合は、先行列車Ｘの検知位置が実際の列車位置よりも進行方向と同方向側の前方になり、列車Ｘ及び列車Ｙの実際の列車間隔が小さくなるという事態が発生する。

そこで、本発明は、上記欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、従来の最悪値で確保された余裕距離（防護区間）を小さくできるようにして列車間隔を効率的に制御できるようにするとともに、車上子と地上子との結合時の応動範囲を加味して列車位置を検知できるようにし、さらに、車上子が地上子と結合したときに大きく補正されることがないようにし、さらにまた、軌道の途中に長さの異なる経路を有する場合に、列車の進行方向と反対方向側の後方に安全バッファを拡張設定できるようにした列車制御装置を提供することにある。

本発明に係る列車制御装置は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、所定の軌道を走行する列車の車軸に接続された速度発電機の出力信号を用いて列車位置を検知する検知手段を有するとともに、その検知手段で検知された列車位置に基づいて所定の列車制御を行う列車制御装置において、前記速度発電機は、前記列車の複数の車軸にそれぞれ接続された複数の速度発電機からなり、前記検知手段は、前記列車の先頭位置を、前記複数の速度発電機で計測された移動距離の中から最も移動距離の大きい最大移動距離の総和の位置とし、その列車の最後尾位置を、その先頭位置を基準にその列車の車両長にその最大移動距離の総和とそれら複数の速度発電機で測定された移動距離の中から最も移動距離の小さい最小移動距離の総和との差分距離を加算した位置として検知することを特徴としている。
本発明の請求項２に記載の列車制御装置は、検知手段は地上装置に設けられているとともに、その地上装置は地上に設けられている送受信部及び列車に設けられている送受信部を介してその列車に設けられている車上装置に接続されていることを特徴としている。
本発明の請求項３に記載の列車制御装置は、列車に設けられている車上子が地上の所定位置に設けられている地上子と対向して結合したときに、その地上子から得られる情報に基いて速度発電機から得られた列車位置を補正するとともに、それら車上子及び地上子が対向して結合している間のその列車の走行距離に相当する応動範囲を加味してその列車の先頭位置及び最後尾位置の補正を行う補正手段を設けたことを特徴としている。
本発明の請求項４に記載の列車制御装置は、補正手段は列車の先頭位置を車上子及び地上子が対向して結合したとき、応動範囲の１／２の長さ分だけ前方に補正し、その列車の最後尾位置をその応動範囲の１／２の長さ分だけ後方に補正することを特徴としている。
本発明の請求項５に記載の列車制御装置は、車上子と地上子とが対向して結合して速度発電機から得られた列車位置を補正するときに、その補正がその列車を進行方向へ誤差分だけ移動するときは、その列車の最後尾位置をその誤差分だけその列車の進行方向と反対方向へ補正し、その補正がその列車の進行方向と反対方向側へその誤差分だけ移動するときは、その列車の先頭位置をその誤差分だけその列車の進行方向側へ補正することを特徴としている。
本発明の請求項６に記載の列車制御装置は、列車の検知された先頭位置及び最後尾位置を基準にしてその列車の停止点距離を計算する停止点距離計算手段を設けたことを特徴としている。

本発明の請求項１に記載の列車制御装置は、速度発電機が列車の複数の車軸にそれぞれ接続された複数の速度発電機からなり、検知手段は、列車の先頭位置を、前記複数の速度発電機で計測された移動距離の中から最も移動距離の大きい最大移動距離の総和の位置とし、その列車の最後尾位置を、その先頭位置を基準にその列車の車両長にその最大移動距離の総和とそれら複数の速度発電機で測定された移動距離の中から最も移動距離の小さい最小移動距離の総和との差分距離を加算した位置として検知するので、車輪径の誤差、車輪の空転、車輪の滑走があっても、軌道における在線区間をより正確に検知することができるとともに、列車間隔を効率的に制御することができる。
本発明の請求項２に記載の列車制御装置は、検知手段は地上装置に設けられているとともに、その地上装置は地上に設けられている送受信部及び列車に設けられている送受信部を介してその列車に設けられている車上装置に接続されているので、地上装置で容易に列車位置を検知して効果的に列車制御を行うことができる。
本発明の請求項３に記載の列車制御装置は、列車に設けられている車上子が地上の所定位置に設けられている地上子と対向して結合したときに、その地上子から得られる情報に基いて速度発電機から得られた列車位置を補正するとともに、それら車上子及び地上子が対向して結合している間のその列車の走行距離に相当する応動範囲を加味してその列車の先頭位置及び最後尾位置の補正を行う補正手段を設けたので、軌道における在線区間をより正確に検知することができる。
本発明の請求項４に記載の列車制御装置は、補正手段は列車の先頭位置を車上子及び地上子が対向して結合したとき、応動範囲の１／２の長さ分だけ前方に補正し、その列車の最後尾位置をその応動範囲の１／２の長さ分だけ後方に補正するので、軌道における在線区間をより正確に検知することができるとともに、列車の前後の防護を効果的に図ることができる。
本発明の請求項５に記載の列車制御装置は、車上子と地上子とが対向して結合して速度発電機から得られた列車位置を補正するときに、その補正がその列車を進行方向へ誤差分だけ移動するときは、その列車の最後尾位置をその誤差分だけその列車の進行方向と反対方向へ補正し、その補正がその列車の進行方向と反対方向側へその誤差分だけ移動するときは、その列車の先頭位置をその誤差分だけその列車の進行方向側へ補正するので、軌道における在線区間をより正確に検知することができるとともに、列車の前後の防護を効果的に図ることができる。
本発明の請求項６に記載の列車制御装置は、列車の検知された先頭位置及び最後尾位置を基準にしてその列車の停止点距離を計算する停止点距離計算手段を設けたので、列車制御を効率よく、かつ、安全に行うことができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る列車制御装置の概略構成図であり、図中、Ｔは列車イの走行する軌道であって、鉄車輪を有する列車の場合は、レールによって構成されている。なお、本発明で列車というときは、電車や気動車等の各種車両を含んでいる。

図１中、１は、列車イに搭載された車上装置であって、この車上装置１には、選択処理部２及び車上制御部３が含まれている。この選択処理部２には、列車イの複数の独立した車軸（図示の例では４本の車軸）にそれぞれ接続されている速度発電機（ＴＧ（タコジェネレータ））Ｇ₁〜Ｇ₄が接続されていて、これら速度発電機Ｇ₁〜Ｇ₄から出力されるパルス状の出力信号を入力できるように構成されている。なお、これら速度発電機Ｇ₁〜Ｇ₄は、速度発電機を取り付けている車軸が同時に空転，滑走が生じないように配慮して列車イの各車両に分散して設けられている。また、図示の例では、速度発電機を４個としているが、２個以上であれば採用することができる。しかし、図示のように、各車両に互いに離して２個ずつ速度発電機を設けるようにすると、車軸が同時に空転，滑走が生じないように配慮して設けることが可能となる。

上記選択処理部２は、各速度発電機Ｇ₁〜Ｇ₄から入力された信号（Ｌ_TG1〜Ｌ_TG4）の中から最も大きな値の信号である最大値Ｌ_TG.max（＝ＭＡＸ（Ｌ_TG1〜Ｌ_TG4））を選択できるように構成されている。この各速度発電機Ｇ₁〜Ｇ₄から出力される信号（Ｌ_TG1〜Ｌ_TG4）のパルス数は、列車イの移動距離の大きさを意味しているので、この選択された最大値Ｌ_TG.maxは、各速度発電機Ｇ₁〜Ｇ₄で計測された移動距離のうち、最大移動距離を意味している。また、この選択処理部２は、各速度発電機Ｇ₁〜Ｇ₄から入力された信号（Ｌ_TG1〜Ｌ_TG4）の中から最も小さい値の信号である最小値Ｌ_TG.min（＝ＭＩＮ（Ｌ_TG1〜Ｌ_TG4））を選択できるようにも構成されている。この各速度発電機Ｇ₁〜Ｇ₄から出力される信号（Ｌ_TG1〜Ｌ_TG4）のパルス数は、列車イの移動距離の大きさを意味しているので、この選択された最小値Ｌ_TG.minは、各速度発電機Ｇ₁〜Ｇ₄で計測された移動距離のうち、最小移動距離を意味している。そしてこの選択された最大移動距離の最大値Ｌ_TG.max及び最小移動距の最小値Ｌ_TG.minは、アンテナ４ａを備えた送受信部４を介して後述する地上制御部に送信されるように構成されている。

上記車上制御部３は、送受信部４を介して地上制御部に接続されていて、その地上制御部から送信されてきた所定の制御信号に基づいて速度制御等の所定の列車制御信号を出力できるように構成されている。また、この車上制御部３には、地上に設けられている地上子ａから位置情報を入手するための車上子ｂが接続されている。すなわち、この車上子ｂは、列車イの先頭下部で、かつ、その列車イが進行したときに地上子ａと対向できる位置に設けられている。したがって、車上制御部３は、車上子ｂと地上子ａとが対向して結合したときに、その地上子ａから軌道Ｔにおける列車イの絶対位置を示す所定の位置情報を入手することができる。

図１中、１０は、アンテナ１０ａを備えた送受信部であり、地上の所定位置に設けられている地上制御部１１に接続されている。この地上制御部１１は軌道Ｔの所定範囲内を走行する列車を統括的に制御できるように構成されている。そして、この地上制御部１１は、図示の軌道Ｔに隣接する軌道の所定範囲内を走行する列車を統括的に制御する他の地上制御部（図示せず）と連繋をとりながら列車制御を行うことができるように構成されている。

上記構成からなる列車制御装置の列車位置検知制御動作を図２のフローチャート及び図３の説明図を用いて説明する。今、列車イは、図１に示されるように、軌道Ｔを左側から右側へ、すなわち地上子ａ側へ走行しているものとする。この走行中、選択処理部２には、速度発電機Ｇ₁〜Ｇ₄から出力されるパルス状の出力信号が入力され、その入力された信号の中から列車イの移動距離の最も大きい信号を示す最大値Ｌ_TG.maxと、その入力された信号の中から列車イの移動距離の最も小さい信号を示す最小値Ｌ_TG.minとが選択される（ステップ１００。以下、ステップを「Ｓ」とする。）。そして、その選択された最大値Ｌ_TG.max及び最小値Ｌ_TG.minは、送受信部４及び送受信部１０を介して地上制御部１１に送信される。

車上（列車イ）側から最大値Ｌ_TG.max及び最小値Ｌ_TG.minを受信した地上制御部１１では、車上子ｂと地上子ａとが対向して結合するまで（Ｓ１０２、Ｓ１０４否定）、最大値Ｌ_TG.maxに基いて列車イの先頭位置が求められる。すなわち、地上制御部１１では、車上側から信号を受信する毎に前回求められていた先頭位置に今回求められた最大値Ｌ_TG.maxを加算して更新し、列車イの先頭位置が求められる（Ｓ１０６、Ｓ１０８）。

列車イの先頭位置が求められると、地上制御部１１では、その列車イの所定の停止点までの距離を算出し（Ｓ１１０）、その所定の停止点までの列車速度等の所定の列車制御信号が生成される。そして、その生成された列車制御信号は、送受信部１０及び送受信部４を介して車上制御部３に送信される。したがって、列車イは、その受信された列車制御信号に基いて制御される（Ｓ１１２）。

上述の列車イの先頭位置の算出について、図３を用いてさらに説明すると、この図３におけるａ₀は、図１の地上子ａの位置よりも左側に位置している図１には示されていない地上子である。したがって、この図３の列車イは、この地上子ａ₀と車上子ｂとが結合した位置を基準に速度発電機Ｇ₁〜Ｇ₄からの信号に基く走行距離の算出が行われる。なお、ここでは、この基準となる位置は地上子ａの位置よりも内方に位置する地上子ａ₀であるが、列車イが始発駅等の所定の出発点から出発するときは、その出発点が基準位置とされる。そして、列車イの先頭位置（図３の（Ａ）の位置）は、上述したようにその基準位置を基準位置として最大値Ｌ_TG.maxに基いて決められるので、その列車イの先頭位置は、ΣＬ_TG.maxとして求められる。

上述のようにして列車イの先頭位置が求められると、地上制御部１１では、その列車イの所定の停止点を把握しているので、その停止点を終端とする走行パターンを生成し、その走行パターンに沿って列車制御を行うこととなる。なお、図３においては、停止点を軌道終端としているが、その列車イの前方に列車が在線しているときは、その前方列車の最後尾位置が停止点となり、あるいは、前方に列車イの停車駅があるときは、その停車駅の停車位置が停止点となる。

図２のフローチャートでは省略されているが、車上子ｂと地上子ａとが対向して結合するまでの列車イの最後尾位置の算出は、図３に示されるようにして行われる。すなわち、列車イの最後尾位置は、上述のようにして求められた列車イの先頭位置（ΣＬ_TG.max）から速度発電機Ｇ₁〜Ｇ₄から得られた最小値Ｌ_TG.minの総和（ΣＬ_TG.min）を減じて得られた差分距離△Ｌ（＝ΣＬ_TG.max−ΣＬ_TG.min）を列車イの最後尾位置に加算してその列車イの最後尾位置とされる（図３の（Ｂ）の位置）。したがって、列車イに後続する列車ロは、列車イの最後尾位置（Ｂ）を停止点として列車制御が行われる。このように、列車イの最後尾位置が速度発電機Ｇ₁〜Ｇ₄の出力値の最大値Ｌ_TG.max及び最小値Ｌ_TG.minから想定される位置誤差の範囲から簡易的に推定されるため、従来の最悪値として確保していた余裕距離よりも小さくすることができ、列車間隔を効率的に制御することが可能となる。

次に、列車イに設けられている車上子ｂが地上子ａと対向して結合したときについて説明する。車上子ｂと地上子ａとが対向して結合したときは（Ｓ１０４否肯定）、列車イは、地上子ａから軌道Ｔ上の絶対位置が得られるので、それまでの速度発電機Ｇ₁〜Ｇ₄からの信号に基づく列車イの先頭位置がその絶対位置に基いて補正される（Ｓ１１４、Ｓ１１６）。そして、列車イの最後尾位置も、それまでの速度発電機Ｇ₁〜Ｇ₄からの信号に基づく列車イの最後尾位置がその絶対位置に基いて補正される（Ｓ１１８）。

図４は、列車イに設けられている車上子ｂが地上子ａと対向して結合したときのその列車イの前後に付加される防護区間を説明している。上述したように、地上子は、列車の進行方向に対して所定の長さ（例えば５６０ｍｍ）を有しているので、列車の走行速度に対応した距離（長さ）の応動範囲を有している。図４の車上子ｂ，ｂ′，ｂ″は、この順序で地上子ａ上を移動していることを示していて、「ｂ」の位置が結合を開始した位置であり、「ｂ″」の位置が結合を終了した位置であり、そして「ｂ′」の位置が結合の中心位置を示している。

図４の（１）は、車上子ｂが地上子ａと結合を開始したときの列車イが実線で示される位置のとき、破線で示される列車位置に列車イが位置しているとみなされることを示している。また、図４の（２）は、車上子ｂが地上子ａと結合を終了するときの列車イが実線で示される位置のとき、破線で示される列車位置に列車イが位置しているとみなされることを示している。このことから、図４（３）の破線で示されるように、車上子ｂと地上子ａとが結合中、列車イの前後にＬ₁，Ｌ₂に相当する距離を前後に付加すると、列車イの前後を防護することが分かる。そこで、地上制御部１１では、列車の先頭位置を車上子ｂ及び地上子ａが対向して結合したとき、応動範囲の１／２の長さ分だけ前方に補正し、その列車の最後尾位置をその応動範囲の１／２の長さ分だけ後方に補正するようにしている。これにより、列車の前後の防護を効果的に図ることができる。

図５（ａ），（ｂ）は、車上子ｂと地上子ａとが結合したときに大きな距離補正が発生しないようにした補正手段を説明するための説明図である。先ず、図５（ａ）は、実線で示される列車イが前回の基準となる地上子ａ₀から今回の地上子ａまで走行したことを示している。そして、破線で示される列車イは、速度発電機Ｇ₁〜Ｇ₄の出力信号に基いて求められた計算上の列車位置を示している。したがって、この場合の補正は、車上子ｂと地上子ａとが結合したときに、計算上の列車位置（破線で示される列車イの位置）に実線で示される列車イまでの距離（＋Ｌ）が加算する形で行われる。

また、図５（ｂ）は、上記図５（ａ）と同様に、実線で示される列車イは前回の基準となる地上子ａ₀から今回の地上子ａまで走行したことを示している。そして、破線で示される列車イ′は、速度発電機Ｇ₁〜Ｇ₄の出力信号に基いて求められた計算上の列車位置を示している。したがって、この場合の補正は、車上子ｂと地上子ａとが結合したときに、計算上の列車位置（破線で示される列車イ′の位置）に実線で示される列車イまでの距離（−Ｌ）を減算する形で行われる。

ところで、上記図５（ａ）の加算距離（＋Ｌ）は、列車イの走行中に発生した定常的な誤差であり、同様に、上記図５（ｂ）の減算距離（−Ｌ）も列車イの走行中に発生した定常的な誤差である。したがって、地上制御部１１では、その補正がその列車イを進行方向へ誤差分（＋Ｌ）だけ移動するとき、その列車イの最後尾位置をその誤差分（＋Ｌ）だけその列車イの進行方向と反対方向へ補正し、その補正がその列車の進行方向と反対方向側へその誤差分（−Ｌ）だけ移動するとき、その列車イの先頭位置をその誤差分（−Ｌ）だけその列車イの進行方向側へ補正するようにしている。したがって、列車イが次の地上子と結合したときは、定常的に発生する誤差を無くすことができ、仮に発生しても、その誤差を小さくすることができる。

上述のように、本発明に係る列車制御装置は、定常的に発生する誤差を解消することができるので、車上子ｂと地上子ａとが結合したときに大きな距離補正が行われないから、自列車の停止点までの距離が急激に小さくなって急激な制動が働くおそれを未然に防止することができる。また、車上子が地上子と結合したときに自列車位置が後方に大きく補正されないから、後続列車の停止点までの距離が急激に小さくなってその後続列車で急激な制動が働くことを未然に防止することができる。

次に、図６（ａ），（ｂ），（ｃ）を用いて、軌道Ｔの途中にＡ線及びＢ線の複線部分を含み、その複線の分岐点から合流点までの走行距離が異なるときの検知誤差に対する安全バッファの拡張について説明する。図示の例では、基準点となる地上子ａ₀の内方の軌道Ｔの途中に、Ａ線及びそのＡ線よりも走行距離の長いＢ線からなる複線を含む路線が示されている。したがって、同図（ａ）では、列車Ｘが基準点となる地上子ａ₀を通過してＢ線を走行後、その列車Ｘに続く後続の列車ＹもＢ線を追従走行した場合は、先行列車Ｘが次の地上子ａで列車位置が進行方向と反対方向側の列車の後方に補正されると、列車Ｘ及び列車Ｙの列車間隔が急激に減少し、後続の列車Ｙの停止点距離が急減するという事態が発生してしまう。また、同図（ｂ）では、列車Ｘが基準点となる地上子ａ₀を通過してＢ線を走行後、後続の列車ＹがＡ線から出発した場合は、先行列車Ｘの検知位置が実際の列車位置よりも進行方向と同方向側の列車の前方になり、列車Ｘ及び列車Ｙの実際の列車間隔が小さくなってしまう事態が発生してしまう。

そこで、本発明においては、上述の停止点距離の急減に対処するため、及び実際の列車間隔が小さくなってしまうことに対処するため、図６（ｃ）に示されるような安全バッファ量（長さ）Ｅを設定するようにしている。すなわち、この安全バッファ量Ｅは、先行列車Ｘの後方に、本来の安全バッファ量Ｓの他にこの本来の安全バッファ量Ｓに加算（付加）される形で拡張される。なお、ここで、本来の安全バッファ量Ｓとは、上述した速度発電機Ｇ₁〜Ｇ₄からの信号に基づく安全性を考慮して設定される列車の最後尾位置を意味している。

上述の安全バッファ量Ｅは、自列車がＡ線及びＢ線からなる複線区間の特定の区間である特定のセグメントを走行していることを把握しているので、このセグメント内のＡ線及びＢ線の走行距離の差分の長さに相当する必要補正量Ｃと、基準点となる地上子ａ₀からのセグメント内の自列車（列車Ｘ）位置Ｐとに基づいて下式によって求められる。
Ｅ＝Ｃ×（Ｐ／Ｌ）
但し、Ｌは特定のセグメントの長さである。
例えば、図６（ａ），（ｂ）に示される路線図において、Ｂ線の長さがＡ線よりも２ｍ長く、したがって必要補正量Ｃが２ｍで、セグメントＬの長さが１００ｍの場合は、その拡張される安全バッファ量Ｅは、Ｅ＝（２ｍ）×（Ｐ／１００ｍ）となり、セグメントＬを走行終了した時点における拡張される安全バッファ量Ｅは２ｍとなる。図６（ｃ）の右側における列車Ｘは、このセグメントＬを走行終了した状態を示している。また、同図（ｃ）の中間の列車Ｘは、セグメントＬの途中の安全バッファ量Ｅの状態を示し、そして同図（ｃ）の左側における列車Ｘは、未だ安全バッファ量Ｅが拡張されていないセグメントＬに進入する前の状態を示を示している。

上述のように、先行列車Ｘの後方に安全バッファ量Ｅが拡張されると、列車Ｘ及び列車Ｙの列車間隔が急激に減少し、後続の列車Ｙの停止点距離が急減することが無くなり、また、列車Ｘ及び列車Ｙの実際の列車間隔が小さくなっても安全を確保することができ、さらに、列車間隔の急変が無いので、乗り心地が損なわれることを未然に防止することができる。

なお、上述の例では、列車制御を司る列車制御装置の機能を地上に設けられた地上制御部（地上装置）に持たせたが、この機能を車上装置に持たせることもできる。この場合は、車上で検知された自列車位置は、無線通信等の伝送手段を介して地上装置に送信される。

本発明の一実施の形態に係る列車制御装置の概略構成図である。 列車位置検知制御動作を説明するためのフローチャートである。 列車の先頭位置及び最後尾位置決定の説明図である。 車上子と地上子との結合時における列車位置の説明図である。 車上子と地上子との結合時における補正制御動作を説明するための説明図である。 （ａ），（ｂ）は、軌道の途中に複線部分を含むときの検知誤差の発生を説明する説明図、（ｃ）は、その検知誤差に伴う安全バッファ設定の説明図である。

符号の説明

Ｔ 軌道（レール）
ａ，ａ₀， 地上子
イ，イ′，ロ，Ｘ，Ｙ 列車
Ｇ₁〜Ｇ₄ 速度発電機
ｂ，ｂ′，ｂ″ 車上子
１ 車上装置
２ 選択処理部
３ 車上制御部
４ 送受信部
４ａ アンテナ
１０ 送受信部
１０ａ アンテナ
１１ 地上制御部

Claims (6)

1. 所定の軌道を走行する列車の車軸に接続された速度発電機の出力信号を用いて列車位置を検知する検知手段を有するとともに、その検知手段で検知された列車位置に基づいて所定の列車制御を行う列車制御装置において、
   前記速度発電機は、前記列車の複数の車軸にそれぞれ接続された複数の速度発電機からなり、
   前記検知手段は、前記列車の先頭位置を、前記複数の速度発電機で計測された移動距離の中から最も移動距離の大きい最大移動距離の総和の位置とし、その列車の最後尾位置を、その先頭位置を基準にその列車の車両長にその最大移動距離の総和とそれら複数の速度発電機で測定された移動距離の中から最も移動距離の小さい最小移動距離の総和との差分距離を加算した位置として検知する、
   ことを特徴とする列車制御装置。
2. 請求項１に記載の列車制御装置において、前記検知手段は、地上装置に設けられているとともに、その地上装置は地上に設けられている送受信部及び前記列車に設けられている送受信部を介してその列車に設けられている車上装置に接続されていることを特徴とする列車制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の列車制御装置において、前記列車に設けられている車上子が地上の所定位置に設けられている地上子と対向して結合したときに、その地上子から得られる情報に基いて前記速度発電機から得られた列車位置を補正するとともに、それら車上子及び地上子が対向して結合している間のその列車の走行距離に相当する応動範囲を加味してその列車の先頭位置及び最後尾位置の補正を行う補正手段を設けたことを特徴とする列車制御装置。
4. 請求項３に記載の列車制御装置において、前記補正手段は、列車の先頭位置を前記車上子及び前記地上子が対向して結合したとき、前記応動範囲の１／２の長さ分だけ前方に補正し、その列車の最後尾位置をその応動範囲の１／２の長さ分だけ後方に補正することを特徴とする列車制御装置。
5. 請求項３又は４に記載の列車制御装置において、前記車上子と地上子とが対向して結合して前記速度発電機から得られた列車位置を補正するときに、その補正がその列車を進行方向へ誤差分だけ移動するときは、その列車の最後尾位置をその誤差分だけその列車の進行方向と反対方向へ補正し、その補正がその列車の進行方向と反対方向側へその誤差分だけ移動するときは、その列車の先頭位置をその誤差分だけその列車の進行方向側へ補正することを特徴とする列車制御装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の列車制御装置において、前記列車の検知された先頭位置及び最後尾位置を基準にしてその列車の停止点距離を計算する停止点距離計算手段を設けたことを特徴とする列車制御装置。

Images