JP6001038B2 - 列車制御システム、車上装置、地上装置及び列車制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、地上装置と車上装置とを具備する列車制御システム等に関する。

列車制御システムの一種であるデジタルＡＴＣでは、列車の進入が許容される最終地点（停止位置）を終点とする速度照査パターンを作成して使用するパターン制御方式が採用されている。速度照査パターンの作成方法は、先ず地上装置が、列車の在線位置や停止位置といった情報をレールに送信する。そして、車上装置が、レールから受信した情報の他に、予め定められた線路勾配や曲率半径といった線路条件や、当該列車の諸元（ブレーキ性能や車両重量など）に基づいて速度照査パターンを生成する。

しかし、この方式では、車上装置において、予め線路条件を記憶した車上ＤＢを備える必要があった。このため、線形の変更や相互直通運転といった走行線区の一部区間について線路条件の変更があった場合には、当該走行線区を走行する可能性のある列車全ての車上装置の車上ＤＢを更新し、且つ、各列車それぞれについて当該列車の走行に支障がないかの検証を行う必要があった。この問題は、特に、多数の列車が存在する大都市圏などで顕著であった。

一方、車上ＤＢに線路条件を記憶する必要のないパターン制御方式の技術も提案されている（特許文献１）。この方式では、地上装置が線路条件を記憶した地上ＤＢを備えており、各列車の在線位置をもとに、地上ＤＢに記憶している線路条件を参照して速度制御テーブルを生成してレールに送信する。車上装置は、レールを介して受信した速度制御テーブルに従って速度制御パターンを作成する。速度制御テーブルは、当該テーブルが送信される軌道回路に進入する際の始端許容速度や、この始端許容速度での許容走行区間長、終端許容速度、減速するための許容減速区間長などを含んでいる。この方式によれば、線路条件が変更となった場合には地上ＤＢのみを更新すれば済む。

特許第４５５１５５４号公報

しかしながら、上述の特許文献１の方式であっても、車上装置は速度制御パターンを作成した上で、走行制御を行う点に変わりは無かった。また、特許文献１の方式では、速度制御テーブルをレールに送信する必要があるが、この情報量の低減が求められていた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車上装置において線路条件を記憶する必要のない、新たな速度制御方式を提案することである。

上記課題を解決するための第１の発明は、
各区間において、当該区間と隣接区間とを識別する区間識別情報、当該区間の内方区間の始端許容速度および内方区間の始端許容速度の継続長である始端許容速度長の情報を少なくとも含む走行制御情報を当該区間のレールに送信する地上装置と、前記レールから前記走行制御情報を受信する列車の車上装置とを具備して構成された列車制御システムであって、
前記車上装置は、
受信した前記走行制御情報を用いて新たな区間への進入を判断し、在線区間の前記始端許容速度および前記始端許容速度長を判断する判断手段と、
在線区間内の走行位置を算出する走行位置算出手段と、
前記走行位置が在線区間の前記始端許容速度長の範囲内の場合は、前記始端許容速度を照査速度として決定し、範囲外の場合は、前記始端許容速度から所定の減速度で減速した場合の任意の地点の照査速度を求める所定の演算式に基づいて前記走行位置に対応する照査速度を決定する照査速度決定手段と、
前記照査速度決定手段により決定された照査速度と、自列車の現在の走行速度とを比較して速度制御を行う速度制御手段と、
を備えた、
列車制御システムである。

また、他の発明として、
各区間において、当該区間と隣接区間とを識別する区間識別情報、当該区間の内方区間の始端許容速度および内方区間の始端許容速度の継続長である始端許容速度長の情報を少なくとも含む走行制御情報が当該区間のレールに送信された当該レール上を走行し、当該レールから前記走行制御情報を受信する列車の車上装置であって、
受信した前記走行制御情報を用いて新たな区間への進入を判断し、在線区間の前記始端許容速度および前記始端許容速度長を判断する判断手段と、
在線区間内の走行位置を算出する走行位置算出手段と、
前記走行位置が在線区間の前記始端許容速度長の範囲内の場合は、前記始端許容速度を照査速度として決定し、範囲外の場合は、前記始端許容速度から所定の減速度で減速した場合の任意の地点の照査速度を求める所定の演算式に基づいて前記走行位置に対応する照査速度を決定する照査速度決定手段と、
前記照査速度決定手段により決定された照査速度と、自列車の現在の走行速度とを比較して速度制御を行う速度制御手段と、
を備えた車上装置を構成しても良い。

また、他の発明として、
上述の車上装置が搭載された列車が走行するレールに送信する走行制御情報であって、当該区間と隣接区間とを識別する区間識別情報、当該区間の内方区間の始端許容速度および内方区間の始端許容速度の継続長である始端許容速度長の情報を少なくとも含む走行制御情報を送信する地上装置を構成しても良い。

また、他の発明として、
各区間において、当該区間と隣接区間とを識別する区間識別情報、当該区間の内方区間の始端許容速度および内方区間の始端許容速度の継続長である始端許容速度長の情報を少なくとも含む走行制御情報が当該区間のレールに送信された当該レール上を走行し、当該レールから前記走行制御情報を受信する列車の車上装置による列車制御方法であって、
受信した前記走行制御情報を用いて新たな区間への進入を判断し、在線区間の前記始端許容速度および前記始端許容速度長を判断する判断ステップと、
在線区間内の走行位置を算出する走行位置算出ステップと、
前記走行位置が在線区間の前記始端許容速度長の範囲内の場合は、前記始端許容速度を照査速度として決定し、範囲外の場合は、前記始端許容速度から所定の減速度で減速した場合の任意の地点の照査速度を求める所定の演算式に基づいて前記走行位置に対応する照査速度を決定する照査速度決定ステップと、
前記照査速度決定ステップで決定された照査速度と、自列車の現在の走行速度とを比較して速度制御を行う速度制御ステップと、
を含む列車制御方法を構成しても良い。

この第１の発明等によれば、地上装置は、区間識別情報、内方区間の始端許容速度、及び、内方区間の始端許容速度長を含む走行制御情報を、当該区間のレールに送信する。そして、車上装置は、レールから受信した走行制御情報から、在線区間の始端許容速度、及び、内方区間の始端許容速度長を判断し、走行位置が在線区間の始端許容速度長の範囲内の場合には、在線区間の始端許容速度を照査速度として決定し、範囲外の場合には、始端許容速度から所定の減速度で減速した場合の任意の地点の照査速度を求める所定の演算式に基づいて、走行位置に対応する照査速度を決定する。つまり、車上装置では、線路条件を必要とせず、速度照査パターンを作成することなく、在線区間の始端許容速度と走行位置とから走行位置における照査速度を決定するといった新たな列車制御方法が実現される。

また、この方法によれば、列車位置が始端許容速度長に達するまでは、始端許容速度が照査速度となり、始端許容速度長に達した後は、この始端許容速度長の位置を減速開始点として、始端許容速度から所定の減速度で減速するように、走行位置に対応する照査速度が決定される。つまり、地上装置において、始端許容速度長を適切に定めることで、区間の終端における照査速度が所望の速度となるように定めることができる。

第２の発明として、第１の発明の列車制御システムであって、
前記所定の減速度は、自列車の諸元から定まる減速度を走行線区内の最急上り勾配で補正した減速度に基づいて設定された、
列車制御システムを構成しても良い。

この第２の発明によれば、照査速度を決定するための演算式で用いられる減速度は、自列車の諸元から定まる減速度を、走行線区内の最急上り勾配で補正した減速度に基づいて設定される。つまり、上り勾配による減速度の低下を考慮して列車の諸元から定まる減速度より大きな値に補正するとともに、走行線区内の最急上り勾配で補正することで、照査速度の安全性が保証される。

第３の発明として、第１又は第２の発明の列車制御システムであって、
前記地上装置は、当該区間の終端許容速度を前記走行制御情報に含めて送信し、
前記照査速度決定手段は、前記範囲外の場合に、前記所定の演算式に基づく照査速度と、前記終端許容速度とのうちの高い方を照査速度として決定する、
列車制御システムを構成しても良い。

この第３の発明によれば、走行制御情報には、当該区間の終端許容速度が含まれており、車上装置では、走行位置が在線区間の始端許容速度長の範囲外の場合に、所定の演算式に基づく照査速度と、在線区間の終端許容速度とのうちの高い方が、照査速度として決定される。これにより、在線区間の終端許容速度を下回らないように、照査速度が決定される。

第４の発明として、第１〜第３の何れかの発明の列車制御システムであって、
前記照査速度決定手段は、在線区間の前記始端許容速度が、当該在線区間の内方区間の始端許容速度以下の場合には、前記範囲内であるか前記範囲外であるかに関わらず、在線区間の前記始端許容速度を照査速度として決定する、
列車制御システムを構成しても良い。

この第４の発明によれば、在線区間の始端許容速度が、在線区間の内方区間の始端許容速度以下の場合には、走行位置が在線区間の始端許容速度長の範囲内であるか範囲外であるかに関わらず、在線区間の始端許容速度が照査速度として決定される。つまり、在線区間の始端許容速度が内方区間の始端許容速度以下の場合には、在線区間において始端許容速度より低い速度に減速する必要はないため、在線区間の始端許容速度が照査速度となる。

列車制御システムの全体構成図。 走行位置に対応する照査速度の決定の説明図。 走行位置に対応する照査速度の決定の説明図。 走行位置に対応する照査速度の決定の説明図。 車上装置の機能構成図。 車上装置が行う列車制御処理のフローチャート。

［全体構成］
図１は、本実施形態における列車制御システム１の概略構成図である。列車制御システム１は、地上装置１０と、レールＲを走行する列車２０に搭載される車上装置３０とを備えて構成される。レールＲには、レールＲを列車２０の進行方向に沿って区分した列車制御の単位となる区間が定められている。この区間は、レールＲに沿って設置された軌道回路を単位として定められる。

地上装置１０は、複数の送信器１２と、地上制御装置１４とを有している。送信器１２は、各区間の進出側の境界又は境界直前に設置され、地上制御装置１４によって生成された走行制御情報４０を、接続された区間のレールに送信する。地上制御装置１４は、軌道回路単位（すなわち、区間単位）で検知した各列車の位置の情報（在線情報）や、不図示の連動装置から得られる進路情報等をもとに、軌道上の各列車２０に対する走行制御情報４０を生成し、送信器１２を介して対応する列車２０の在線区間のレールに繰り返し送信する。

車上装置３０は、レールから受信した走行制御情報４０に基づく自列車の速度制御を行う。

走行制御情報４０は、当該情報が送信される区間（当該区間）に関する情報である区間ＩＤ（ＩＤ_０）及び終端許容速度Ｖ_ｅ０と、隣接する内方区間に関する情報である区間ＩＤ（ＩＤ_１）、始端許容速度Ｖ_ｓ１及び始端許容速度長Ｌ_ｎ１と、を含む。ここで、添え字の“０”は、当該情報が送信される区間の情報であることを示し、添え字の“１”は、隣接する内方区間の情報であることを示している。区間ＩＤは、区間を識別する区間識別情報に相当する。始端許容速度Ｖ_ｓは、該当する区間の進入側端部における制限速度であり、終端許容速度Ｖ_ｅは、該当する区間の進出側端部における制限速度である。始端許容速度Ｖ_ｓ及び終端許容速度Ｖ_ｅは、先行列車の位置（在線区間）に応じて定められる。始端許容速度長Ｌ_ｎは、該当する区間の進入側端部から始端許容速度Ｖ_ｓを継続する長さ（範囲）である。

［列車制御方法］
走行制御情報４０に基づく列車制御について説明する。本実施形態において、車上装置３０は、レールから受信した走行制御情報４０をもとに、自列車の現在の走行位置Ｌ_ｘに対応する照査速度Ｖ_ｘを、いわばピンポイントで算出・決定する。そして、この照査速度Ｖ_ｘと現在の走行速度Ｖとを比較して自列車の速度制御を行う。

図２に示すように、車上装置３０は、受信した走行制御情報４０から、自列車２０の在線区間に関する始端許容速度Ｖ_ｓ０、始端許容速度長Ｌ_ｎ０及び終端許容速度Ｖ_ｅ０と、次区間に関する始端許容速度Ｖ_ｓ１及び始端許容速度長Ｌ_ｎ１とを取得している。また、自列車の走行位置Ｌ_ｘは、在線区間の進入側端部からの距離とする。具体的には、車軸に取り付けられた速度発電機の回転数の計測値に基づいて車上装置３０が走行距離を随時算出し、受信した走行制御情報４０に基づいて新たな区間に進入したと判断された場合には算出していた走行距離をリセットする。この走行距離を走行位置Ｌ_ｘとする。

まず、在線区間の始端許容速度Ｖ_ｓ０が次区間の始端許容速度Ｖ_ｓ１以下である場合（Ｖ_ｓｏ≦Ｖ_ｓ１）には、照査速度Ｖ_ｘは、在線区間内の何れの走行位置Ｌ_ｘにおいても、在線区間の始端許容速度Ｖ_ｓ０とする。仮に、走行位置Ｌ_ｘそれぞれの照査速度Ｖ_ｘを算出して速度制御パターンとして作成した場合には、図３に示すようになる。

次に、在線区間の始端許容速度Ｖ_ｓ０が次区間の始端許容速度Ｖ_ｓ１を超える場合（Ｖ_ｓ０＞Ｖ_ｓ１）には、更に２つの場合に分けて照査速度Ｖ_ｘを算出・決定する。

すなわち、列車位置Ｌ_ｘが在線区間の始端許容速度長Ｌ_ｎ０の範囲内ならば（Ｌ_ｘ≦Ｌ_ｎ０）、在線区間の始端許容速度Ｖ_ｓ０を照査速度Ｖ_ｘとする。

一方、列車位置Ｌ_ｘが始端許容速度長Ｌ_ｎの範囲外ならば（Ｌ_ｘ＞Ｌ_ｎ０）、次式（１）に従って、列車位置Ｌ_ｘにおける照査速度Ｖ_ｘを算出する。

この式（１）は、在線区間の始端許容速度Ｖ_ｓ０から次区間の始端許容速度Ｖ_ｓ１まで、所定の減速度βで減速した場合の任意の地点Ｌ_ｘの照査速度を求める演算式である。始端許容速度長Ｌ_ｎ０の位置が、在線区間における減速（ブレーキ）の開始位置となる。減速度「β」は、列車の通常ブレーキでの最大減速度を、対象線区（当該列車が走行する線区）内の最急上り勾配（例えば、４０‰）で補正して定められ、４〜６［ｋｍ／ｈ／ｓ］程度の定数である。また、「Ｔ_０」は、空走時間であり、２〜３秒程度の定数である。

また、式（１）で算出した速度Ｖ_ｘを無条件で照査速度Ｖ_ｘとするのではなく、算出した速度Ｖ_ｘが在線区間の終端許容速度Ｖ_ｅ０以上ならば（Ｖ_ｘ≧Ｖ_ｅ０）、算出した速度Ｖ_ｘを照査速度Ｖ_ｘとし、算出した速度Ｖ_ｘが終端許容速度Ｖ_ｅ０未満ならば（Ｖ_ｘ＜Ｖ_ｅ０）、在線区間の終端速度Ｖ_ｅ０を照査速度Ｖ_ｘとする。

ここで、走行制御情報に含まれる始端許容速度長Ｌ_ｎの設定について説明する。先ず、対象区間の始端許容速度Ｖ_ｓから終端許容速度Ｖ_ｅまで、列車の通常ブレーキでの最大減速度といった所定減速度β_０で減速するのに必要な制動距離Ｌ_０を算出する。そして対象区間の区間長Ｌから、この制動距離Ｌ_０と、所定の安全余裕距離Ｌ_ａとを差し引いた距離に、所定係数ｋ（０＜ｋ＜１）を乗じた距離を、対象区間の始端許容速度長Ｌ_ｎとする。

なお、減速度β_０や係数ｋを距離計測誤差に応じて異なるようにしても良い。距離計測誤差は、車上装置３０において速度発電機の計測値を用いて走行位置（列車位置Ｌ_ｘ）を計測する際に生じる誤差であり、主に列車の空転や滑走によって生じる。距離計測誤差が大きいほど、係数ｋを大きく、減速度β_０を大きくすることで、安全側の動作となる。

以上のようにして、列車位置Ｌ_ｘに対応する照査速度Ｖ_ｘをいわばピンポイントで算出・決定する。なお、在線区間の始端許容速度Ｖ_ｓ０が次区間の始端許容速度Ｖ_ｓ１を超える場合（Ｖ_ｓ０＞Ｖ_ｓ１）に、上述した算出方法に従って走行位置Ｌ_ｘそれぞれの照査速度Ｖ_ｘを算出して速度制御パターンとして仮に作成した場合には、図４に示すようになる。図３，４に速度制御パターンを仮に作成した場合の図を示したが、本実施形態では、このような速度制御パターンを作成せずに列車制御を行うことができる。

［機能構成］
図５は、車上装置３０の機能構成図である。車上装置３０は、処理部１００と、記憶部２００とを備えて構成されるコンピュータ装置である。

処理部１００は、例えばＣＰＵ等の演算装置で実現され、記憶部２００に記憶されたプログラムやデータ等に基づいて車上装置の全体制御を行う。また、処理部１００は、位置速度算出部１０２と、区間進入判定部１０４と、情報変化判定部１０６と、区間情報更新部１０８と、照査速度決定部１１０と、速度制御部１１２とを有し、列車制御プログラム２０２に従った列車制御処理（図６参照）を実行する。

位置速度算出部１０２は、車軸に取り付けられた速度発電機の回転数の計測値をもとに、自列車の現在の走行位置Ｌ_ｘ、及び、走行速度を算出する。また、区間進入判定部１０４により次区間への進入が判定されると、走行位置Ｌ_ｘをリセットする。つまり、走行位置Ｌ_ｘは、在線区間の進入側端部からの走行距離として算出する。算出した走行位置Ｌ_ｘは、走行位置データ２０４として記憶され、走行速度は、走行速度データ２０６として記憶される。

区間進入判定部１０４は、受信している走行制御情報４０に含まれる当該区間ＩＤの変化によって、自列車の新たな区間（次区間）への進入を判定する。

情報変化判定部１０６は、自列車の在線区間は変化していないが、走行制御情報４０の変化を判定する。各区間の始端許容速度Ｖ_ｓや終端許容速度Ｖ_ｅは、先行列車の在線位置に応じて決まるため、先行列車の在線区間が変更すると、自列車の在線区間及びその内方区間の始端許容速度Ｖ_ｓや終端許容速度Ｖ_ｅが変化する。情報変化判定部１０６は、この先行列車の在線区間の変化に伴う走行制御情報４０の内容の変化を判定する。つまり、受信している走行制御情報４０に含まれる当該区間ＩＤ及び内方区間ＩＤは変化していないが、当該区間の終端許容速度Ｖ_ｅ０や、内方区間の始端許容速度Ｖ_ｓ１、内方区間の始端許容速度長Ｌ_ｎ１が変化した場合に、走行制御情報４０が変化したと判定する。

区間情報更新部１０８は、区間進入判定部によって新たな区間（次区間）への進入が判定された場合に、受信した走行制御情報４０をもとに、記憶している在線区間情報２１４、及び、次区間情報２１６を更新する。在線区間情報２１４は、在線区間の区間ＩＤ（ＩＤ_ａ）と、始端許容速度Ｖ_ｓａと、終端許容速度Ｖ_ｅａと、始端許容速度長Ｌ_ｎａとを含んでいる。次区間情報２１６は、次区間の区間ＩＤ（ＩＤ_ｂ）と、始端許容速度Ｖ_ｓｂと、始端許容速度長Ｌ_ｎｂとを含んでいる。添え字の“ａ”は在線区間の情報、“ｂ”は在線区間に隣接する内方区間の情報であることを示す。

すなわち、次区間情報２１６の区間ＩＤ（ＩＤ_ｂ）、始端許容速度Ｖ_ｓｂ、及び、始端許容速度長Ｌ_ｎｂを、在線区間情報２１４の区間ＩＤ（ＩＤ_ａ）、始端許容速度Ｖ_ｓａ、及び、始端許容速度長Ｌ_ｎａとする。また、新たな区間へ進入したことによって受信した走行制御情報４０に含まれる当該区間の終端許容速度Ｖ_ｅ０を、在線区間情報２１４の終端許容速度Ｖ_ｅａとするとともに、走行制御情報４０に含まれる内方区間の区間ＩＤ（ＩＤ_１）、始端許容速度Ｖ_ｓ１、及び、始端許容速度長Ｌ_ｎ１を、次区間情報２１６の区間ＩＤ（ＩＤ_ｂ）、始端許容速度Ｖ_ｓｂ、及び、始端許容速度長Ｌ_ｎｂとする。

また、情報変化判定部１０６によって走行制御情報４０の変化が判定された場合に、受信した走行制御情報４０をもとに、記憶している在線区間情報２１４、及び、次区間情報２１６を更新する。すなわち、受信した走行制御情報４０に含まれる当該区間の終端許容速度Ｖ_ｅ０を、在線区間情報２１４の終端許容速度Ｖ_ｅａとするとともに、走行制御情報４０に含まれる内方区間の始端許容速度Ｖ_ｓ１、及び、始端許容速度長Ｌ_ｎ１を、次区間情報２１６の始端許容速度Ｖ_ｓｂ、及び、始端許容速度長Ｌ_ｎｂとする。

照査速度決定部１１０は、自列車の現在の走行位置Ｌ_ｘにおける照査速度Ｖ_ｘを決定する。すなわち、在線区間の始端許容速度Ｖ_ｓａが次区間の始端許容速度Ｖ_ｓｂ以下である場合には（Ｖ_ｓａ≦Ｖ_ｓｂ）、在線区間の始端許容速度Ｖ_ｓａを、照査速度Ｖ_ｘとする。また、在線区間の始端許容速度Ｖ_ｓａが、次区間の始端許容速度Ｖ_ｓｂを超える場合には（Ｖ_ｓａ＞Ｖ_ｓｂ）、自列車の走行位置Ｌ_ｘに応じて照査速度Ｖ_ｘを決定する。すなわち、走行位置Ｌ_ｘが在線区間の始端速度許容長Ｌ_ｎａに達していないならば（Ｌ_ｘ≦Ｌ_ｎａ）、在線区間の始端許容速度Ｖ_ｓａを、照査速度Ｖ_ｘとする、一方、走行位置Ｌ_ｘが在線区間の始端許容速度長Ｌ_ｎａに達しているならば（Ｌ_ｘ＞Ｌ_ｎａ）、式（１）から、走行位置Ｌ_ｘに対応する速度Ｖ_ｘを算出する。そして、算出した速度Ｖ_ｘが在線区間の終端許容速度Ｖ_ｅａ以上ならば（Ｖ_ｘ≦Ｖ_ｅａ）、算出した速度Ｖ_ｘを照査速度Ｖ_ｘとし、算出した速度Ｖ_ｘが在線区間の終端許容速度Ｖ_ｅａ未満ならば（Ｖ_ｘ＜Ｖ_ｅａ）、在線区間の終端許容速度Ｖ_ｅａを照査速度Ｖ_ｘとする。

ここで、照査速度Ｖ_ｘの算出式（１）は、照査速度算出式データ２１０として記憶されており、この式（１）における定数である減速度β、及び、空走時間Ｔ_０は、照査速度算出用パラメータ２１２として記憶されている。照査速度算出用パラメータ２１２は、自列車の諸元や走行線区の最大勾配などに応じて適宜定められる。また、決定した照査速度Ｖ_ｘは、照査速度データ２０８として記憶される。

速度制御部１１２は、照査速度決定部１１０によって算出された照査速度Ｖ_ｘに基づく速度制御を行う。すなわち、照査速度Ｖ_ｘと、位置速度算出部１０２によって算出された現在の走行速度とを比較し、走行速度が照査速度Ｖ_ｘを超える場合には、ブレーキを動作させて照査速度Ｖ_ｘまで減速させる。

記憶部２００は、例えばＲＯＭやＲＡＭ、ハードディスク等の記憶装置で実現され、処理部１００が車上装置３０を統合的に制御するためのプログラムやデータ等を記憶しているとともに、処理部１００の作業領域として用いられ、処理部１００が実行した演算結果が一時的に格納される。本実施形態では、記憶部２００には、列車制御プログラム２０２と、走行位置データ２０４と、走行速度データ２０６と、照査速度データ２０８と、照査速度算出式データ２１０と、照査速度算出用パラメータ２１２と、在線区間情報２１４と、次区間情報２１６とが記憶される。

［処理の流れ］
図６は、列車制御処理の流れを説明するフローチャートである。図６によれば、先ず、区間進入判定部１０４が、受信している走行制御情報４０に含まれる区間ＩＤをもとに、新たな区間（次区間）への進入を判定する（ステップＳ１）。次区間への進入が判定されたならば（ステップＳ１：ＹＥＳ）、区間情報更新部１０８が、受信した走行制御情報４０をもとに、在線区間情報２１４、及び、次区間情報２１６を更新する（ステップＳ３）。また、位置速度算出部１０２が、走行位置Ｌ_ｘをリセットする（ステップＳ５）。

一方、次区間への進入が判定されないならば（ステップＳ１：ＮＯ）、情報変化判定部１０６が、受信している走行制御情報４０の変化を判定する（ステップＳ７）。走行制御情報４０の変化が判定されたならば（ステップＳ７：ＹＥＳ）、区間情報更新部１０８が、受信した走行制御情報４０をもとに、在線区間情報２１４、及び、次区間情報２１６を更新する（ステップＳ９）。

続いて、照査速度決定部１１０が、現在の走行位置Ｌ_ｘにおける照査速度Ｖ_ｘを決定する。すなわち、在線区間の始端許容速度Ｖ_ｓａが、次区間の始端許容速度Ｖ_ｓｂ以下ならば（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、在線区間の始端許容速度Ｖ_ｓａを、照査速度Ｖ_ｘとする（ステップＳ１３）。

一方、在線区間の始端許容速度Ｖ_ｓａが、次区間の始端許容速度Ｖ_ｓｂを超えるならば（ステップＳ１１：ＮＯ）、走行位置Ｌ_ｘが、在線区間の始端許容速度長Ｌ_ｎａの範囲内か範囲外かを判定する。走行位置Ｌ_ｘが在線区間の始端許容速度長Ｌ_ｎａの範囲内ならば（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、在線区間の始端許容速度Ｖ_ｓａを、照査速度とする（ステップＳ１７）。在線区間の始端許容速度Ｖ_ｓａが、次区間の始端許容速度Ｖ_ｓｂの範囲外ならば（ステップＳ１５：ＮＯ）、式（１）を用いて、走行位置Ｌ_ｘに対応する照査速度Ｖ_ｘを算出する（ステップＳ１９）。次いで、算出した照査速度Ｖ_ｘが、在線区間の終端許容速度Ｖ_ｅａ未満ならば（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、終端許容速度Ｖ_ｅａを、照査速度Ｖ_ｘとする（ステップＳ２３）。

照査速度Ｖ_ｘを決定すると、速度制御部１１２が、照査速度と走行速度とを比較して速度制御を行う（ステップＳ２５）。その後、ステップＳ１に戻り、同様の処理を繰り返す。

［作用効果］
このように、本実施形態の列車制御システム１によれば、地上装置１０は、各区間に、当該区間の内方区間の区間ＩＤや、始端許容速度Ｖ_ｓ、始端許容速度長Ｌ_ｎを含む走行制御情報４０をレールに送信し、車上装置３０は、レールから受信した走行制御情報４０をもとに、走行位置Ｌ_ｘにおける照査速度Ｖ_ｘを決定する。すなわち、在線区間の始端許容速度Ｖ_ｓａが次区間の始端許容速度Ｖ_ｓｂ以下の場合には、在線区間の始端許容速度Ｖ_ｓａを照査速度Ｖ_ｘとする。在線区間の始端許容速度Ｖ_ｓａが次区間の始端許容速度Ｖ_ｓｂより大きい場合には、走行位置Ｌ_ｘが在線区間の始端許容速度長Ｌ_ｎａの範囲内ならば、在線区間の始端許容速度Ｖ_ｓａを照査速度Ｖ_ｘとし、走行位置Ｌ_ｘが在線区間の始端許容速度長Ｌ_ｎａの範囲外ならば、在線区間の始端許容速度Ｖ_ｓａから所定の減速度βで減速する所定の算出式（１）に従って、走行位置Ｌ_ｘに対応する照査速度Ｖ_ｘを算出する。更に、算出した照査速度Ｖ_ｘが在線区間の終端許容速度Ｖ_ｅａ未満となった場合には、この終端許容速度Ｖ_ｅａを照査速度Ｖ_ｘとする。

これにより、車上装置３０では、線路条件を必要とせず、また、速度照査パターンを作成することなく、在線区間の始端許容速度Ｌ_ｎと走行位置Ｌ_ｘとから、走行位置Ｌ_ｘにおける照査速度Ｖ_ｘを決定するといった新たな列車制御方法が実現される。

なお、本発明の適用可能な実施形態は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。

１ 列車制御システム
１０ 地上装置、１２ 送信器、１４ 地上制御装置
２０ 列車
３０ 車上装置
１００ 処理部
１０２ 位置速度算出部、１０４ 区間進入判定部、１０６ 情報変化判定部
１０８ 区間情報更新部、１１０ 照査速度決定部、１１２ 速度制御部
２００ 記憶部
２０２ 列車制御プログラム
２０４ 走行位置データ、２０６ 走行速度データ、２０８ 照査速度データ
２１０ 照査速度算出式データ、２１２ 照査速度算出用パラメータ
２１４ 在線区間情報、２１６ 次区間情報
４０ 走行制御情報

Claims (7)

1. 各区間において、当該区間と隣接区間とを識別する区間識別情報、当該区間の内方区間の始端許容速度および内方区間の始端許容速度の継続長である始端許容速度長の情報を少なくとも含む走行制御情報を当該区間のレールに送信する地上装置と、前記レールから前記走行制御情報を受信する列車の車上装置とを具備して構成された列車制御システムであって、
   前記車上装置は、
   受信した前記走行制御情報を用いて新たな区間への進入を判定する区間進入判定手段と、
   前記区間進入判定手段により新たな区間に進入したと判定された場合に、当該新たな区間の直前区間を走行中に受信した前記走行制御情報に含まれていた前記内方区間の前記始端許容速度および前記内方区間の前記始端許容速度長を、当該新たな区間である在線区間の前記始端許容速度および前記始端許容速度長として記憶部に更新記憶させる情報更新手段と、
   在線区間内の走行位置を算出する走行位置算出手段と、
   １）前記走行位置が前記記憶部に記憶された在線区間の前記始端許容速度長の範囲内の場合は、前記記憶部に記憶された在線区間の前記始端許容速度を照査速度として決定し、２）範囲外の場合は、前記記憶部に記憶された在線区間の前記始端許容速度から所定の減速度で減速した場合の任意の地点の照査速度を求める所定の演算式に基づいて前記走行位置に対応する照査速度を決定し、３）前記記憶部に記憶された在線区間の前記始端許容速度が、受信している当該在線区間の内方区間の始端許容速度以下の場合には、前記範囲内であるか前記範囲外であるかに関わらず、前記記憶部に記憶された在線区間の前記始端許容速度を照査速度として決定する照査速度決定手段と、
   前記照査速度決定手段により決定された照査速度と、自列車の現在の走行速度とを比較して速度制御を行う速度制御手段と、
   を備えた、
   列車制御システム。
2. 前記照査速度決定手段は、当該在線区間内の各位置に対する照査速度を定めた速度制御パターンを作成することなく、前記走行位置に対応する照査速度を前記１）〜３）によってピンポイントに決定する、
   請求項１に記載の列車制御システム。
3. 前記所定の減速度は、自列車の諸元から定まる減速度を走行線区内の最急上り勾配で補正した減速度に基づいて設定された、
   請求項１又は２に記載の列車制御システム。
4. 前記地上装置は、当該区間の終端許容速度を前記走行制御情報に含めて送信し、
   前記照査速度決定手段は、前記２）範囲外の場合に、前記所定の演算式に基づく照査速度と、当該在線区間の前記終端許容速度とのうちの高い方を照査速度として決定する、
   請求項１〜３の何れか一項に記載の列車制御システム。
5. 各区間において、当該区間と隣接区間とを識別する区間識別情報、当該区間の内方区間の始端許容速度および内方区間の始端許容速度の継続長である始端許容速度長の情報を少なくとも含む走行制御情報が当該区間のレールに送信された当該レール上を走行し、当該レールから前記走行制御情報を受信する列車の車上装置であって、
   受信した前記走行制御情報を用いて新たな区間への進入を判定する区間進入判定手段と、
   前記区間進入判定手段により新たな区間に進入したと判定された場合に、当該新たな区間の直前区間を走行中に受信した前記走行制御情報に含まれていた前記内方区間の前記始端許容速度および前記内方区間の前記始端許容速度長を、当該新たな区間である在線区間の前記始端許容速度および前記始端許容速度長として記憶部に更新記憶させる情報更新手段と、
   在線区間内の走行位置を算出する走行位置算出手段と、
   １）前記走行位置が前記記憶部に記憶された在線区間の前記始端許容速度長の範囲内の場合は、前記記憶部に記憶された在線区間の前記始端許容速度を照査速度として決定し、２）範囲外の場合は、前記記憶部に記憶された在線区間の前記始端許容速度から所定の減速度で減速した場合の任意の地点の照査速度を求める所定の演算式に基づいて前記走行位置に対応する照査速度を決定し、３）前記記憶部に記憶された当該在線区間の前記始端許容速度が、受信している当該在線区間の内方区間の始端許容速度以下の場合には、前記範囲内であるか前記範囲外であるかに関わらず、前記記憶部に記憶された在線区間の前記始端許容速度を照査速度として決定する照査速度決定手段と、
   前記照査速度決定手段により決定された照査速度と、自列車の現在の走行速度とを比較して速度制御を行う速度制御手段と、
   を備えた車上装置。
6. 請求項５に記載の車上装置が搭載された列車が走行するレールに送信する走行制御情報であって、当該区間と隣接区間とを識別する区間識別情報、当該区間の内方区間の始端許容速度および内方区間の始端許容速度の継続長である始端許容速度長の情報を少なくとも含む走行制御情報を送信する地上装置。
7. 各区間において、当該区間と隣接区間とを識別する区間識別情報、当該区間の内方区間の始端許容速度および内方区間の始端許容速度の継続長である始端許容速度長の情報を少なくとも含む走行制御情報が当該区間のレールに送信された当該レール上を走行し、当該レールから前記走行制御情報を受信する列車の車上装置による列車制御方法であって、
   前記車上装置は、処理部と、記憶部とを備え、
   前記処理部が、受信した前記走行制御情報を用いて新たな区間への進入を判定する区間進入判定ステップと、
   前記処理部が、前記区間進入判定ステップで新たな区間に進入したと判定された場合に、当該新たな区間の直前区間を走行中に受信した前記走行制御情報に含まれていた前記内方区間の前記始端許容速度および前記内方区間の前記始端許容速度長を、当該新たな区間である在線区間の前記始端許容速度および前記始端許容速度長として前記記憶部に記憶させる情報更新ステップと、
   前記処理部が、在線区間内の走行位置を算出する走行位置算出ステップと、
   前記処理部が、１）前記走行位置が前記記憶部に記憶された在線区間の前記始端許容速度長の範囲内の場合は、前記記憶部に記憶された在線区間の前記始端許容速度を照査速度として決定し、２）範囲外の場合は、前記記憶部に記憶された在線区間の前記始端許容速度から所定の減速度で減速した場合の任意の地点の照査速度を求める所定の演算式に基づいて前記走行位置に対応する照査速度を決定し、３）前記記憶部に記憶された在線区間の前記始端許容速度が、受信している当該在線区間の内方区間の始端許容速度以下の場合には、前記範囲内であるか前記範囲外であるかに関わらず、前記記憶部に記憶された在線区間の前記始端許容速度を照査速度として決定する照査速度決定ステップと、
   前記処理部が、前記照査速度決定ステップで決定された照査速度と、自列車の現在の走行速度とを比較して速度制御を行う速度制御ステップと、
   を含む列車制御方法。

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