車上情報集約型の高度安全列車制御システム
【課題】 知能化した車上制御装置を搭載することにより、車上にて迅速にして的確な制御を実施することができる車上情報集約型の高度安全列車制御システムを提供する。
【解決手段】 車上情報集約型の高度安全列車制御システムは、線路内障害物情報を検知する線路内障害物検出装置４と、自らの列車状態を検知する自列車状態検知装置５と、線路沿線に関する情報を収集する線路沿線に関する情報収集装置６と、先行列車１３からの情報を収集する先行列車からの情報収集装置７とを取り込み処理する車上制御装置３を搭載する後続列車２で構成される。前記線路内障害物情報と前記自列車状態情報と前記線路沿線に関する情報と先行列車１３からの情報とを用いて前記後続列車２の車上制御装置３が主体となり高度な安全列車制御を行う。
【解決手段】 車上情報集約型の高度安全列車制御システムは、線路内障害物情報を検知する線路内障害物検出装置４と、自らの列車状態を検知する自列車状態検知装置５と、線路沿線に関する情報を収集する線路沿線に関する情報収集装置６と、先行列車１３からの情報を収集する先行列車からの情報収集装置７とを取り込み処理する車上制御装置３を搭載する後続列車２で構成される。前記線路内障害物情報と前記自列車状態情報と前記線路沿線に関する情報と先行列車１３からの情報とを用いて前記後続列車２の車上制御装置３が主体となり高度な安全列車制御を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車上情報集約型の高度安全列車走行制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の列車の間隔制御・進路制御に関わる主な信号保安装置としては、連動装置、信号機、軌道回路、転てつ機などがあげられる。
列車の間隔制御と、進路制御は、いずれも高いレベルの安全性が要求される。そのため、機器が故障した場合には、停止現示となるように設計されている（下記特許文献１，２参照）。
【０００３】
一方、障害物に対する列車の安全確保を行う際は、線路沿線に設置した踏切障害物検知装置、落石検知装置、限界支障報知装置など各種障害物の検知装置が異常を検知し、特殊信号発光機を点灯させる。また、乗務員が防護無線の発報やレール間の短絡を行い、周辺列車を停止させることで二次災害を防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２８２４９３号公報
【特許文献２】特開２０００−２５６１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明により解決する課題を以下に示す。
（１）線路沿線に多数の機器が点在しており、メンテナンスに人手を要するとともに時間がかかる。
（２）地上信号機に基づく運転士の制御では、バックアップ装置（ＡＴＳ）が別途必要になる。
【０００６】
（３）軌道回路と地上信号機による制御では、きめ細かな制御を行うには限界がある。
（４）予め障害物検知装置を設置した区間における障害物のみを検知する仕様である。
（５）乗務員等が安全確保のための防護措置を行う必要がある。
本発明は、上記状況に鑑みて、知能化した車上制御装置を搭載することにより、列車の安全走行のための制御を車上にて迅速かつ的確に実施することができる、車上情報集約型の高度安全列車制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、線路内障害物情報を検知する線路内障害物検出装置と、自らの列車状態を検知する自列車状態検知装置と、線路沿線に関する情報を収集する線路沿線に関する情報収集装置と、先行列車からの情報を収集する先行列車からの情報収集装置とを取り込み処理する車上制御装置を搭載する後続列車と、前記線路内障害物情報と前記自列車状態情報と前記線路沿線に関する情報と先行列車からの情報とを用いて前記後続列車の車上制御装置を主体とした、安全な列車制御を行うことを特徴とする。
【０００８】
〔２〕上記〔１〕記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記線路内障害物検出装置がカメラ、レーダー装置又はマイクであることを特徴とする。
〔３〕上記〔１〕記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記線路沿線に関する情報が構造物（トンネル、橋上、エアセクション等）や駅構内、駅中間の諸設備を含む鉄道設備に関する情報であることを特徴とする。
【０００９】
〔４〕上記〔３〕記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記鉄道設備が転てつ機であることを特徴とする。
〔５〕上記〔３〕記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、 前記鉄道設備が踏切であることを特徴とする。
〔６〕上記〔３〕記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記鉄道設備が地上子であることを特徴とする。
【００１０】
〔７〕上記〔４〕又は〔５〕記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記転てつ機や前記踏切を前記車上制御装置によって制御することを特徴とする。
〔８〕上記〔３〕記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記先行列車の位置、線路の開通状況に基づき、前記後続列車の車上制御装置において停止限界点を設定することを特徴とする。
【００１１】
〔９〕上記〔３〕記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記後続列車の車上制御装置は、踏切障害物検知装置や落石検知装置や限界支障報知装置の支障検知結果により、停止限界の設定を行うことを特徴とする。
〔１０〕上記〔３〕記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記後続列車の車上制御装置は線路条件（速度制限情報等）に基づいて加速・減速制御を行うことを特徴とする。
【００１２】
〔１１〕上記〔３〕記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記後続列車の車上制御装置は線路条件（トンネル、橋上、エアセクション等）を加味した緊急停止時の列車抑止位置の探索を行うことを特徴とする。
〔１２〕上記〔３〕記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記後続列車の車上制御装置は保守作業中の区間の位置情報、保守作業中の保守用車位置情報、保守作業中の作業員位置に基づいて停止限界の設定を行い、間合い作業にあっては作業員位置情報およびこの作業員からの退避完了通知情報に基づいて走行速度制御を行うことを特徴とする。
【００１３】
〔１３〕上記〔１〕記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、自列車の性能、自列車装置（ブレーキ制御器、主回路制御器、車体傾斜制御装置、操舵制御装置等）の健全度に基づいて自列車が走行可能な最高速度を設定することを特徴とする。
〔１４〕上記〔３〕記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記鉄道設備としての駅構内の転てつ機を含む箇所にはてっ査鎖錠のための軌道回路を配置し、その検知結果と、列車の車上制御装置を主体とした列車制御での位置検知結果を組み合わせて鎖錠・解錠することを特徴とする。
【００１４】
〔１５〕上記〔３〕記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、軌道回路ではなく、列車の車上制御装置を主体として安全を確認しつつ走行制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、列車に知能化した車上制御装置を搭載することにより、車上にて迅速にして的確な高度な安全列車制御を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例を示す車上情報集約型の高度安全列車制御システムの模式図である。
【図２】本発明の実施例を示す車上情報集約型の高度安全列車制御システムの車上制御装置のブロック図である。
【図３】本発明の実施例を示す車上情報集約型の高度安全列車制御システムの動作フローチャートである。
【図４】本発明の実施例を示す車上情報集約型の高度安全列車制御システムの列車の位置検知、間隔制御（駅中間）の模式図である。
【図５】本発明の実施例を示す車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおける列車の位置管理の概略フローチャートである。
【図６】本発明の実施例を示す車上情報集約型の高度安全列車制御システムの列車の間隔制御の概略フローチャートである。
【図７】本発明の実施例を示す車上情報集約型の高度安全列車制御システムの転てつ機転換制御の模式図である。
【図８】本発明の実施例を示す車上情報集約型の高度安全列車制御システムの転てつ機転換制御のフローチャートである。
【図９】本発明の実施例を示す車上情報集約型の高度安全列車制御システムの制御についての模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の車上情報集約型の高度安全列車制御システムは、線路内障害物情報を検知する線路内障害物検出装置と、自らの列車状態を検知する自列車状態検知装置と、線路沿線に関する情報を収集する線路沿線に関する情報収集装置と、先行列車からの情報を収集する先行列車からの情報収集装置とを取り込み処理する車上制御装置を搭載する後続列車で構成される。前記線路内障害物情報と前記自列車状態情報と前記線路沿線に関する情報と先行列車からの情報とを用いて前記後続列車の車上制御装置が主体となり高度な安全列車制御を行う。
【実施例】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は本発明の実施例を示す車上情報集約型の高度安全列車制御システムの模式図、図２はその高度安全列車制御システムの車上制御装置のブロック図、図３はその高度安全列車制御システムの動作フローチャートである。
図１において、１は線路、２は車上で情報を集約する後続知能列車（以下、単に後続列車という）、３は車上制御装置、４は線路１内障害物の検知装置、５は自らの列車状態情報を把握する自列車状態検知装置、６は線路１沿線に関する情報収集装置、７は先行列車１３により得られた情報の収集装置、８は線路１沿線の落石注意箇所、９は線路１内作業箇所、１０は踏切、１１は転てつ機、１２は地上子である。なお、本発明では、後続列車には、その後続列車と先行列車との間に知能列車ではない通常の列車が走行する場合も含まれる。
【００１９】
上記したように、後続列車２には、線路１内障害物の検知装置４、自列車状態検知装置５、線路１沿線に関する情報収集装置６、先行列車１３からの情報収集装置７が搭載されており、これらの装置からの情報が車上制御装置３に取り込まれて、処理されて、列車の自主的な安全制御による走行が行われるように構成されている。
線路１内障害物の検知装置４としてはカメラ４Ａ，レーダー装置４Ｂ，マイク４Ｃなどを備えており、横どり装置、踏切内障害物、線路上障害物、置石等の線路１内障害物の検知を行う。その検知情報２０は、車上制御装置３の線路内障害物検知部３Ｂに記憶される。自列車状態検知装置５は列車の状態情報２１、例えば、車輪の振動や駆動装置の状態情報を検知して車上制御装置３の自列車状態情報記憶部３Ｃに記憶する。この自列車状態情報記憶部３Ｃには、自列車の型式や故障の履歴情報などの自列車に関する情報もあらかじめ記録されている。線路沿線に関する情報収集装置６では、線路沿線に関する情報２２として、線路１の沿線の地理空間情報（構造物や設備）、線路内作業箇所９に関する情報と、転てつ機１１の情報、障害検知を含む踏切１０の情報、落石注意箇所８における落石検知情報、地上子１２における地上子１２に関する情報を収集する。これらの線路沿線に関する情報２２は、車上制御装置３の線路沿線に関する情報記憶部３Ｄに記憶される。先行列車からの情報収集装置７で収集した情報２３は、車上制御装置３の先行列車１３からの情報記憶部３Ｅに記憶する。なお、３Ａは中央処理装置、３Ｆは入力インタフェースである。なお、先行列車から得られる情報は、先行列車の車上制御装置により取り込まれた全ての情報を参照できるが、特に、列車の間隔制御にかかわる先行列車位置情報は重要である。
【００２０】
このように、本発明による高度安全列車制御では、列車上において（１）線路１内障害物の検知、（２）自列車の状態の検知、（３）線路沿線に関する種々の情報の収集、（４）先行列車１３からの情報収集を行い、それらの認識した情報を車上制御装置３で情報処理して、安全走行を行うための制御を車上で自主的に行う。換言すれば、各種の列車走行に係る情報を車上制御装置３で集約・制御して走行する車上主体の列車走行制御システムを提供する。
【００２１】
本発明は、列車自体が線路沿線の地理空間を認識するための高度なデータベースを構築し、これに基づき安全な走行を列車自体で判断するという知能化により、地上側に配置する装置を必要最低限とし、システムのシンプル化を図る。
図１に示した高度安全列車制御システムは以下の主たる機能を有する。
（１）周辺装置との協調制御
転てつ機１１や踏切１０を後続列車２の車上制御装置３において制御する。また、周辺列車（例えば、先行列車１３）の位置や線路の開通状況等に基づき後続列車２が自列車の停止限界点を設定する。
【００２２】
これにより、線路沿線に配置された各機器（踏切１０，転てつ機１１など）に対し、後続列車２の車上制御装置３において制御要求を行うので、後続列車２が地上設備の安全状態を直接確認できる。
（２）周辺状態の認識に基づく車上制御装置による自律制御
線路条件（速度制限、セクション位置、停止目標位置等）に基づく加速・減速制御、線路条件（トンネル、橋等）を加味した緊急停止時の列車抑止位置の探索、保守作業位置（線路からの離隔、保守作業内容など）に基づく走行速度制御を行う。例えば、後続列車の車上制御装置は保守作業中の区間の位置情報、保守作業中の保守用車位置情報、保守作業中の作業員位置に基づいて停止限界の設定を行い、間合い作業にあっては作業員位置情報およびこの作業員からの退避完了通知情報に基づいて走行速度制御を行う。
【００２３】
各種検知装置や情報収集装置の位置情報は後続列車２に記憶されているので、後続列車２の車上制御装置３において、これら装置からの情報を受信できない場合は、各装置自体の故障と判断可能であり、安全性も向上できる。
（３）自列車の状態に基づく走行速度制御
後続列車２の走行速度は、自列車の性能、自列車の健全度に基づいて決定する。
【００２４】
車両の形式、故障状態に基づき、安全に走行可能な最高速度を列車自体が判断するので、通常時だけでなく異常時における最低限の安全性も確保することができる。
上記した機能を実現するためには、列車前方の走行予定範囲に関する情報を把握する必要があり、そのため、本発明の高度安全列車制御システムでは、例えば、図１に示したもの以外に以下のものを備えている。
【００２５】
（Ａ）デジタル地図
列車位置の特定、制御に用いるデータベースとして、線路沿線に関する情報２２と併せて利用する。
（Ｂ）無線通信装置
線路沿線に関する情報２２や先行列車からの情報２３を、地上−列車間、列車−列車間で通信する。
【００２６】
以下、本発明にかかる車上情報集約型の高度安全列車制御システムの設計方針について説明する。
（１）車上制御装置が制御の主体である。車上制御装置３は全地上設備の配置を認識する。
（２）転てつ機の転換、鎖錠制御は、車上制御装置３のＩＤに基づいて実施する。
【００２７】
（３）駅構内（場内、場内間）の転てつ機を含む箇所にはてっ査鎖錠のための軌道回路を配置することもできる。
（４）地上装置〔位置管理端末（駅中間）、位置管理端末（駅構内）、転てつ機端末、踏切制御端末〕は、標準的な端末を利用し、それらを介して車上制御装置３と通信することによって動作する。
【００２８】
これにより、システムの改修の容易化を図ることができる。
位置管理端末は、隣接端末の接続状況を認識せず、車上制御装置がそれを認識する。ただし、転てつ機端末は、てっ査鎖錠に関係する位置管理端末（駅構内）ＩＤを認識する。
（５）双動の転てつ機の場合は、単動化することが基本である。
以下、各安全走行制御の概要について説明する。
【００２９】
図４は本発明の実施例を示す車上情報集約型の高度安全列車制御システムの列車の位置検知、間隔制御の模式図である。
この図において、Ｔ１，Ｔ２は知能列車、３１は第１ブロック、３２は第２ブロック、３３は第３ブロック、３４，３５，３６は位置管理端末である。
ここで、知能列車（後続列車）Ｔ２の位置算出は、列車Ｔ２内の車上制御装置３が行う。図４の例では、列車Ｔ２は第１ブロック３１の始端Ａから１ｋｍ３００ｍ、終端Ｂから１ｋｍ１００ｍに在線している。そして、車上制御装置３が知能列車Ｔ２の停止限界Ｅを作成する（例えば、第２ブロックの終端Ｂから３ｋｍの地点Ｅとする。知能列車（先行列車）Ｔ１の位置算出は、列車Ｔ１内の車上制御装置３が行う。ここでは、知能列車（先行列車）Ｔ１は第２ブロック３２の始端Ｂから３ｋｍ３００ｍ、終端Ｃから３ｋｍ１００ｍに在線している。そして、車上制御装置３が知能列車（先行列車）Ｔ１の停止限界Ｆを作成する（例えば、第３ブロックの終端Ｃから４ｋｍの地点とする）。なお、位置管理端末３４，３５，３６は１台にまとめることもできる。また、転てつ機を含む位置管理端末は、軌道回路を有する軌道回路端末として構成すれば、てっ査鎖錠を組み込むことができる。
【００３０】
図５は本発明の実施例を示す車上情報集約型の高度安全列車制御システム列車の位置管理の概略フローチャート、図６はその列車の間隔制御の概略フローチャートである。
位置管理に関しては、図５に示すように、車上制御装置３は位置管理端末３４，３５，３６に自列車位置を送信する（ステップＳ１１）。すると、位置管理端末３４，３５，３６は各列車（Ｔ１，Ｔ２，…）の詳細を登録し（ステップＳ１２）、各列車（Ｔ１，Ｔ２，…）の在線状態を送信する（ステップＳ１３）。すると、車上制御装置３は自列車の在線が認識されていることを確認する（ステップＳ１４）。
【００３１】
次に、列車の間隔制御に関しては、図６に示すように、車上制御装置３は関係経路内の各ブロックを探索する（ステップＳ２１）。一方、位置管理端末３４，３５，３６は各ブロックの在線状態と列車の詳細位置情報を送信する（ステップＳ２２）。また、位置管理端末３４，３５，３６はまとめて１台とすることもできる。次いで、車上制御装置３は各ブロックの在線状態を確認する（ステップＳ２３）。次に、車上制御装置３は受信情報に基づいて自列車の停止限界を作成する（ステップＳ２４）。次に、車上制御装置３は停止限界までの範囲を予約する（ステップＳ２５）。次に、位置管理端末３４，３５，３６は予約された停止限界を登録情報に反映させる（ステップＳ２６）。次に、位置管理端末３４，３５，３６は在線状態と詳細位置を再送信する（ステップＳ２７）。次に、車上制御装置３は受信情報に基づいて予約範囲を確定する（ステップＳ２８）。次に、位置管理端末３４，３５，３６は確定された停止限界を登録情報に反映させる（ステップＳ２９）。次に、位置管理端末３４，３５，３６は在線状態と詳細位置を再々送信する（ステップＳ３０）。すると、車上制御装置３は確定した停止限界が反映されていることを確認する（ステップＳ３１）。
【００３２】
次に、転てつ機転換制御について説明する。
図７は本発明の実施例を示す車上情報集約型の高度安全列車制御システムの転てつ機転換制御の模式図である。
この図において、Ｔ１，Ｔ２は知能列車、５１は第１ブロック、５２は第２ブロック、５３は第３ブロック、５４は第４ブロック、５５，５６，５７は軌道回路端末もしくは位置管理端末、５８は転てつ機、５９は転てつ機端末（Ｔ１：定位，鎖錠、Ｔ２：反位，予約）である。
【００３３】
知能列車Ｔ１は、第１ブロック５１から第２ブロック５２を経て第３ブロック５３へと進行する。第２ブロック５２上の転てつ機５８に対して定位転換・鎖錠を要求する。なお、予約、転換鎖錠する範囲は車上制御装置３が判断する。車上制御装置３はまた、転てつ機５８の状態と列車在線状態を基に停止限界Ａを作成する。知能列車Ｔ２は、第４ブロック５４から第２ブロック５２を経て第１ブロック５１へと進行するが、知能列車Ｔ１の進行が優先される。そのため、停止限界を一旦Ｂに定め、知能列車Ｔ１が第２ブロック５２を通過した後、転てつ機５８に対して反位転換を要求する。
【００３４】
図８は本発明の実施例を示す車上情報集約型の高度安全列車制御システムの転てつ機転換制御のフローチャートである。
車上制御装置３（転てつ機制御あり）は、処理１として関係経路内のブロック探索、処理２としてブロックの状態確認要求、処理３として返答位置（列車位置、停止限界、予約範囲、転てつ機状態）を基に停止限界を作成、処理４として停止限界までの範囲を予約、処理５として返答位置を基に予約範囲を確定し、停止限界を更新する。
【００３５】
転てつ機転換制御は、処理１として一定点に到達時、線路設定開始、処理２として関係現場機器の状態確認、処理３として現場機器からの状態受信、処理４として全部揃ってから予約又は進行可能な範囲での部分予約、処理５として設定の要求、処理６として関係現場機器からの鎖錠を完了、処理７として一定点に到達時、解錠を要求する。
転てつ機端末では、転てつ機転換制御の処理２により、送信元ＩＤ，送信先ＩＤ，状態確認が行われると、処理１として状態確認の要求を受信する。処理２として転てつ機転換制御側に転てつ機端末ＩＤ，車上制御装置ＩＤ，解錠の状態の送信（解錠あるいは予約）を行う。転てつ機転換制御側の処理４により車上制御装置ＩＤ，転てつ機端末ＩＤ，予約要求（定位）が転てつ機端末に送信される。転てつ機端末の処理３として予約要求を登録することにより転てつ機端末ＩＤ，車上制御装置ＩＤ，定位（予約）が転てつ機転換制御側に送信される。すると、転てつ機転換制御側の処理５により、車上制御装置ＩＤ，転てつ機端末ＩＤ，転換要求（定位）が転てつ機端末に送信されると、転てつ機端末の処理４の転換制御により転てつ機端末ＩＤ，車上制御装置ＩＤ，定位（設定完了）が転てつ機転換制御側に送信され、転てつ機転換制御側では車上制御装置ＩＤ，転てつ機端末ＩＤ，鎖錠要求（定位）が転てつ機端末に送信されると、転てつ機端末では、処理５の鎖錠により転てつ機端末ＩＤ，車上制御装置ＩＤ，定位（設定完了）が転てつ機転換制御側へ送信される。
【００３６】
一方、軌道回路を有する位置管理端末では処理１として在線状態の送信（位置管理端末ＩＤ，車上制御装置ＩＤ，在線状態，詳細位置，停止限界状況）が転てつ機端末へ送信される。すると、転てつ機端末では、処理６の在線状態であれば、てっ査鎖錠前処理が実施される。また、転てつ機転換制御側では処理７の一定点に到達時、解錠要求を行い、転てつ機端末へ車上制御装置ＩＤ，転てつ機端末ＩＤ，解錠が送信されて、転てつ機端末では処理７の解錠処理が実施される。なお、軌道回路端末がない位置管理端末のみで構成することもできる。
【００３７】
上記した制御システムの一例は以下の通りである。
図９は本発明の実施例を示す車上情報集約型の高度安全列車制御システムの制御についての模式図である。
この図において、Ｔ１〜Ｔ８は知能列車、６１は中央制御装置（ＰＲＣ）、６２，６３は駅端末、６４は位置管理端末（駅中間下り）、６５は位置管理端末（駅中間上り）、Ｂ１〜Ｂ１２は第１〜第１２ブロック、６６Ａ〜６６Ｐは転てつ機、６７Ａ〜６７Ｐは転てつ機端末、６８Ａ〜６８Ｕは位置管理端末（駅構内）である。なお、位置管理端末（駅中間下り）６４，位置管理端末（駅中間上り）６５、位置管理端末（駅構内）６８Ａ〜６８Ｕは１つの位置管理端末として構成することもできる。
【００３８】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の車上情報集約型の高度安全列車制御システムは、知能化した車上制御装置を搭載することにより、車上にて迅速にして的確な安全走行制御を実施することができる高度安全列車制御システムとして利用可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１ 線路
２ 車上で情報を集約する知能列車（後続列車）
３ 車上制御装置
３Ａ 中央処理装置
３Ｂ 線路内障害物検知部
３Ｃ 自列車状態情報記憶部
３Ｄ 線路沿線に関する情報記憶部
３Ｅ 情報記憶部
３Ｆ 入力インタフェース
４ 線路内障害物の検知装置
４Ａ カメラ
４Ｂ レーダー装置
４Ｃ マイク
５ 自列車状態検知装置
６ 線路沿線に関する情報収集装置
７ 先行列車からの情報収集装置
８ 落石注意箇所
９ 線路内作業箇所
１０ 踏切
１１，５８，６６Ａ〜６６Ｐ 転てつ機
１２ 地上子
１３ 先行列車
２０ 検知情報
２１ 列車の状態情報
２２ 線路沿線に関する情報
２３ 情報収集装置で収集した情報
Ｔ１〜Ｔ８ 知能列車
３１，５１ 第１ブロック
３２，５２ 第２ブロック
３３，５３ 第３ブロック
３４，３５，３６ 位置管理端末（駅中間）
５５，５６，５７，６８Ａ〜６８Ｕ 位置管理端末（駅構内）
５４ 第４ブロック
５９，６７Ａ〜６７Ｐ 転てつ機端末
６１ 中央制御装置（ＰＲＣ）
６２，６３ 駅端末
６４ 位置管理端末（駅中間下り）
６５ 位置管理端末（駅中間上り）
Ｂ１〜Ｂ１２ 第１〜第１２ブロック
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車上情報集約型の高度安全列車走行制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の列車の間隔制御・進路制御に関わる主な信号保安装置としては、連動装置、信号機、軌道回路、転てつ機などがあげられる。
列車の間隔制御と、進路制御は、いずれも高いレベルの安全性が要求される。そのため、機器が故障した場合には、停止現示となるように設計されている（下記特許文献１，２参照）。
【０００３】
一方、障害物に対する列車の安全確保を行う際は、線路沿線に設置した踏切障害物検知装置、落石検知装置、限界支障報知装置など各種障害物の検知装置が異常を検知し、特殊信号発光機を点灯させる。また、乗務員が防護無線の発報やレール間の短絡を行い、周辺列車を停止させることで二次災害を防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２８２４９３号公報
【特許文献２】特開２０００−２５６１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明により解決する課題を以下に示す。
（１）線路沿線に多数の機器が点在しており、メンテナンスに人手を要するとともに時間がかかる。
（２）地上信号機に基づく運転士の制御では、バックアップ装置（ＡＴＳ）が別途必要になる。
【０００６】
（３）軌道回路と地上信号機による制御では、きめ細かな制御を行うには限界がある。
（４）予め障害物検知装置を設置した区間における障害物のみを検知する仕様である。
（５）乗務員等が安全確保のための防護措置を行う必要がある。
本発明は、上記状況に鑑みて、知能化した車上制御装置を搭載することにより、列車の安全走行のための制御を車上にて迅速かつ的確に実施することができる、車上情報集約型の高度安全列車制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、線路内障害物情報を検知する線路内障害物検出装置と、自らの列車状態を検知する自列車状態検知装置と、線路沿線に関する情報を収集する線路沿線に関する情報収集装置と、先行列車からの情報を収集する先行列車からの情報収集装置とを取り込み処理する車上制御装置を搭載する後続列車と、前記線路内障害物情報と前記自列車状態情報と前記線路沿線に関する情報と先行列車からの情報とを用いて前記後続列車の車上制御装置を主体とした、安全な列車制御を行うことを特徴とする。
【０００８】
〔２〕上記〔１〕記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記線路内障害物検出装置がカメラ、レーダー装置又はマイクであることを特徴とする。
〔３〕上記〔１〕記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記線路沿線に関する情報が構造物（トンネル、橋上、エアセクション等）や駅構内、駅中間の諸設備を含む鉄道設備に関する情報であることを特徴とする。
【０００９】
〔４〕上記〔３〕記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記鉄道設備が転てつ機であることを特徴とする。
〔５〕上記〔３〕記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、 前記鉄道設備が踏切であることを特徴とする。
〔６〕上記〔３〕記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記鉄道設備が地上子であることを特徴とする。
【００１０】
〔７〕上記〔４〕又は〔５〕記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記転てつ機や前記踏切を前記車上制御装置によって制御することを特徴とする。
〔８〕上記〔３〕記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記先行列車の位置、線路の開通状況に基づき、前記後続列車の車上制御装置において停止限界点を設定することを特徴とする。
【００１１】
〔９〕上記〔３〕記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記後続列車の車上制御装置は、踏切障害物検知装置や落石検知装置や限界支障報知装置の支障検知結果により、停止限界の設定を行うことを特徴とする。
〔１０〕上記〔３〕記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記後続列車の車上制御装置は線路条件（速度制限情報等）に基づいて加速・減速制御を行うことを特徴とする。
【００１２】
〔１１〕上記〔３〕記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記後続列車の車上制御装置は線路条件（トンネル、橋上、エアセクション等）を加味した緊急停止時の列車抑止位置の探索を行うことを特徴とする。
〔１２〕上記〔３〕記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記後続列車の車上制御装置は保守作業中の区間の位置情報、保守作業中の保守用車位置情報、保守作業中の作業員位置に基づいて停止限界の設定を行い、間合い作業にあっては作業員位置情報およびこの作業員からの退避完了通知情報に基づいて走行速度制御を行うことを特徴とする。
【００１３】
〔１３〕上記〔１〕記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、自列車の性能、自列車装置（ブレーキ制御器、主回路制御器、車体傾斜制御装置、操舵制御装置等）の健全度に基づいて自列車が走行可能な最高速度を設定することを特徴とする。
〔１４〕上記〔３〕記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記鉄道設備としての駅構内の転てつ機を含む箇所にはてっ査鎖錠のための軌道回路を配置し、その検知結果と、列車の車上制御装置を主体とした列車制御での位置検知結果を組み合わせて鎖錠・解錠することを特徴とする。
【００１４】
〔１５〕上記〔３〕記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、軌道回路ではなく、列車の車上制御装置を主体として安全を確認しつつ走行制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、列車に知能化した車上制御装置を搭載することにより、車上にて迅速にして的確な高度な安全列車制御を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例を示す車上情報集約型の高度安全列車制御システムの模式図である。
【図２】本発明の実施例を示す車上情報集約型の高度安全列車制御システムの車上制御装置のブロック図である。
【図３】本発明の実施例を示す車上情報集約型の高度安全列車制御システムの動作フローチャートである。
【図４】本発明の実施例を示す車上情報集約型の高度安全列車制御システムの列車の位置検知、間隔制御（駅中間）の模式図である。
【図５】本発明の実施例を示す車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおける列車の位置管理の概略フローチャートである。
【図６】本発明の実施例を示す車上情報集約型の高度安全列車制御システムの列車の間隔制御の概略フローチャートである。
【図７】本発明の実施例を示す車上情報集約型の高度安全列車制御システムの転てつ機転換制御の模式図である。
【図８】本発明の実施例を示す車上情報集約型の高度安全列車制御システムの転てつ機転換制御のフローチャートである。
【図９】本発明の実施例を示す車上情報集約型の高度安全列車制御システムの制御についての模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の車上情報集約型の高度安全列車制御システムは、線路内障害物情報を検知する線路内障害物検出装置と、自らの列車状態を検知する自列車状態検知装置と、線路沿線に関する情報を収集する線路沿線に関する情報収集装置と、先行列車からの情報を収集する先行列車からの情報収集装置とを取り込み処理する車上制御装置を搭載する後続列車で構成される。前記線路内障害物情報と前記自列車状態情報と前記線路沿線に関する情報と先行列車からの情報とを用いて前記後続列車の車上制御装置が主体となり高度な安全列車制御を行う。
【実施例】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は本発明の実施例を示す車上情報集約型の高度安全列車制御システムの模式図、図２はその高度安全列車制御システムの車上制御装置のブロック図、図３はその高度安全列車制御システムの動作フローチャートである。
図１において、１は線路、２は車上で情報を集約する後続知能列車（以下、単に後続列車という）、３は車上制御装置、４は線路１内障害物の検知装置、５は自らの列車状態情報を把握する自列車状態検知装置、６は線路１沿線に関する情報収集装置、７は先行列車１３により得られた情報の収集装置、８は線路１沿線の落石注意箇所、９は線路１内作業箇所、１０は踏切、１１は転てつ機、１２は地上子である。なお、本発明では、後続列車には、その後続列車と先行列車との間に知能列車ではない通常の列車が走行する場合も含まれる。
【００１９】
上記したように、後続列車２には、線路１内障害物の検知装置４、自列車状態検知装置５、線路１沿線に関する情報収集装置６、先行列車１３からの情報収集装置７が搭載されており、これらの装置からの情報が車上制御装置３に取り込まれて、処理されて、列車の自主的な安全制御による走行が行われるように構成されている。
線路１内障害物の検知装置４としてはカメラ４Ａ，レーダー装置４Ｂ，マイク４Ｃなどを備えており、横どり装置、踏切内障害物、線路上障害物、置石等の線路１内障害物の検知を行う。その検知情報２０は、車上制御装置３の線路内障害物検知部３Ｂに記憶される。自列車状態検知装置５は列車の状態情報２１、例えば、車輪の振動や駆動装置の状態情報を検知して車上制御装置３の自列車状態情報記憶部３Ｃに記憶する。この自列車状態情報記憶部３Ｃには、自列車の型式や故障の履歴情報などの自列車に関する情報もあらかじめ記録されている。線路沿線に関する情報収集装置６では、線路沿線に関する情報２２として、線路１の沿線の地理空間情報（構造物や設備）、線路内作業箇所９に関する情報と、転てつ機１１の情報、障害検知を含む踏切１０の情報、落石注意箇所８における落石検知情報、地上子１２における地上子１２に関する情報を収集する。これらの線路沿線に関する情報２２は、車上制御装置３の線路沿線に関する情報記憶部３Ｄに記憶される。先行列車からの情報収集装置７で収集した情報２３は、車上制御装置３の先行列車１３からの情報記憶部３Ｅに記憶する。なお、３Ａは中央処理装置、３Ｆは入力インタフェースである。なお、先行列車から得られる情報は、先行列車の車上制御装置により取り込まれた全ての情報を参照できるが、特に、列車の間隔制御にかかわる先行列車位置情報は重要である。
【００２０】
このように、本発明による高度安全列車制御では、列車上において（１）線路１内障害物の検知、（２）自列車の状態の検知、（３）線路沿線に関する種々の情報の収集、（４）先行列車１３からの情報収集を行い、それらの認識した情報を車上制御装置３で情報処理して、安全走行を行うための制御を車上で自主的に行う。換言すれば、各種の列車走行に係る情報を車上制御装置３で集約・制御して走行する車上主体の列車走行制御システムを提供する。
【００２１】
本発明は、列車自体が線路沿線の地理空間を認識するための高度なデータベースを構築し、これに基づき安全な走行を列車自体で判断するという知能化により、地上側に配置する装置を必要最低限とし、システムのシンプル化を図る。
図１に示した高度安全列車制御システムは以下の主たる機能を有する。
（１）周辺装置との協調制御
転てつ機１１や踏切１０を後続列車２の車上制御装置３において制御する。また、周辺列車（例えば、先行列車１３）の位置や線路の開通状況等に基づき後続列車２が自列車の停止限界点を設定する。
【００２２】
これにより、線路沿線に配置された各機器（踏切１０，転てつ機１１など）に対し、後続列車２の車上制御装置３において制御要求を行うので、後続列車２が地上設備の安全状態を直接確認できる。
（２）周辺状態の認識に基づく車上制御装置による自律制御
線路条件（速度制限、セクション位置、停止目標位置等）に基づく加速・減速制御、線路条件（トンネル、橋等）を加味した緊急停止時の列車抑止位置の探索、保守作業位置（線路からの離隔、保守作業内容など）に基づく走行速度制御を行う。例えば、後続列車の車上制御装置は保守作業中の区間の位置情報、保守作業中の保守用車位置情報、保守作業中の作業員位置に基づいて停止限界の設定を行い、間合い作業にあっては作業員位置情報およびこの作業員からの退避完了通知情報に基づいて走行速度制御を行う。
【００２３】
各種検知装置や情報収集装置の位置情報は後続列車２に記憶されているので、後続列車２の車上制御装置３において、これら装置からの情報を受信できない場合は、各装置自体の故障と判断可能であり、安全性も向上できる。
（３）自列車の状態に基づく走行速度制御
後続列車２の走行速度は、自列車の性能、自列車の健全度に基づいて決定する。
【００２４】
車両の形式、故障状態に基づき、安全に走行可能な最高速度を列車自体が判断するので、通常時だけでなく異常時における最低限の安全性も確保することができる。
上記した機能を実現するためには、列車前方の走行予定範囲に関する情報を把握する必要があり、そのため、本発明の高度安全列車制御システムでは、例えば、図１に示したもの以外に以下のものを備えている。
【００２５】
（Ａ）デジタル地図
列車位置の特定、制御に用いるデータベースとして、線路沿線に関する情報２２と併せて利用する。
（Ｂ）無線通信装置
線路沿線に関する情報２２や先行列車からの情報２３を、地上−列車間、列車−列車間で通信する。
【００２６】
以下、本発明にかかる車上情報集約型の高度安全列車制御システムの設計方針について説明する。
（１）車上制御装置が制御の主体である。車上制御装置３は全地上設備の配置を認識する。
（２）転てつ機の転換、鎖錠制御は、車上制御装置３のＩＤに基づいて実施する。
【００２７】
（３）駅構内（場内、場内間）の転てつ機を含む箇所にはてっ査鎖錠のための軌道回路を配置することもできる。
（４）地上装置〔位置管理端末（駅中間）、位置管理端末（駅構内）、転てつ機端末、踏切制御端末〕は、標準的な端末を利用し、それらを介して車上制御装置３と通信することによって動作する。
【００２８】
これにより、システムの改修の容易化を図ることができる。
位置管理端末は、隣接端末の接続状況を認識せず、車上制御装置がそれを認識する。ただし、転てつ機端末は、てっ査鎖錠に関係する位置管理端末（駅構内）ＩＤを認識する。
（５）双動の転てつ機の場合は、単動化することが基本である。
以下、各安全走行制御の概要について説明する。
【００２９】
図４は本発明の実施例を示す車上情報集約型の高度安全列車制御システムの列車の位置検知、間隔制御の模式図である。
この図において、Ｔ１，Ｔ２は知能列車、３１は第１ブロック、３２は第２ブロック、３３は第３ブロック、３４，３５，３６は位置管理端末である。
ここで、知能列車（後続列車）Ｔ２の位置算出は、列車Ｔ２内の車上制御装置３が行う。図４の例では、列車Ｔ２は第１ブロック３１の始端Ａから１ｋｍ３００ｍ、終端Ｂから１ｋｍ１００ｍに在線している。そして、車上制御装置３が知能列車Ｔ２の停止限界Ｅを作成する（例えば、第２ブロックの終端Ｂから３ｋｍの地点Ｅとする。知能列車（先行列車）Ｔ１の位置算出は、列車Ｔ１内の車上制御装置３が行う。ここでは、知能列車（先行列車）Ｔ１は第２ブロック３２の始端Ｂから３ｋｍ３００ｍ、終端Ｃから３ｋｍ１００ｍに在線している。そして、車上制御装置３が知能列車（先行列車）Ｔ１の停止限界Ｆを作成する（例えば、第３ブロックの終端Ｃから４ｋｍの地点とする）。なお、位置管理端末３４，３５，３６は１台にまとめることもできる。また、転てつ機を含む位置管理端末は、軌道回路を有する軌道回路端末として構成すれば、てっ査鎖錠を組み込むことができる。
【００３０】
図５は本発明の実施例を示す車上情報集約型の高度安全列車制御システム列車の位置管理の概略フローチャート、図６はその列車の間隔制御の概略フローチャートである。
位置管理に関しては、図５に示すように、車上制御装置３は位置管理端末３４，３５，３６に自列車位置を送信する（ステップＳ１１）。すると、位置管理端末３４，３５，３６は各列車（Ｔ１，Ｔ２，…）の詳細を登録し（ステップＳ１２）、各列車（Ｔ１，Ｔ２，…）の在線状態を送信する（ステップＳ１３）。すると、車上制御装置３は自列車の在線が認識されていることを確認する（ステップＳ１４）。
【００３１】
次に、列車の間隔制御に関しては、図６に示すように、車上制御装置３は関係経路内の各ブロックを探索する（ステップＳ２１）。一方、位置管理端末３４，３５，３６は各ブロックの在線状態と列車の詳細位置情報を送信する（ステップＳ２２）。また、位置管理端末３４，３５，３６はまとめて１台とすることもできる。次いで、車上制御装置３は各ブロックの在線状態を確認する（ステップＳ２３）。次に、車上制御装置３は受信情報に基づいて自列車の停止限界を作成する（ステップＳ２４）。次に、車上制御装置３は停止限界までの範囲を予約する（ステップＳ２５）。次に、位置管理端末３４，３５，３６は予約された停止限界を登録情報に反映させる（ステップＳ２６）。次に、位置管理端末３４，３５，３６は在線状態と詳細位置を再送信する（ステップＳ２７）。次に、車上制御装置３は受信情報に基づいて予約範囲を確定する（ステップＳ２８）。次に、位置管理端末３４，３５，３６は確定された停止限界を登録情報に反映させる（ステップＳ２９）。次に、位置管理端末３４，３５，３６は在線状態と詳細位置を再々送信する（ステップＳ３０）。すると、車上制御装置３は確定した停止限界が反映されていることを確認する（ステップＳ３１）。
【００３２】
次に、転てつ機転換制御について説明する。
図７は本発明の実施例を示す車上情報集約型の高度安全列車制御システムの転てつ機転換制御の模式図である。
この図において、Ｔ１，Ｔ２は知能列車、５１は第１ブロック、５２は第２ブロック、５３は第３ブロック、５４は第４ブロック、５５，５６，５７は軌道回路端末もしくは位置管理端末、５８は転てつ機、５９は転てつ機端末（Ｔ１：定位，鎖錠、Ｔ２：反位，予約）である。
【００３３】
知能列車Ｔ１は、第１ブロック５１から第２ブロック５２を経て第３ブロック５３へと進行する。第２ブロック５２上の転てつ機５８に対して定位転換・鎖錠を要求する。なお、予約、転換鎖錠する範囲は車上制御装置３が判断する。車上制御装置３はまた、転てつ機５８の状態と列車在線状態を基に停止限界Ａを作成する。知能列車Ｔ２は、第４ブロック５４から第２ブロック５２を経て第１ブロック５１へと進行するが、知能列車Ｔ１の進行が優先される。そのため、停止限界を一旦Ｂに定め、知能列車Ｔ１が第２ブロック５２を通過した後、転てつ機５８に対して反位転換を要求する。
【００３４】
図８は本発明の実施例を示す車上情報集約型の高度安全列車制御システムの転てつ機転換制御のフローチャートである。
車上制御装置３（転てつ機制御あり）は、処理１として関係経路内のブロック探索、処理２としてブロックの状態確認要求、処理３として返答位置（列車位置、停止限界、予約範囲、転てつ機状態）を基に停止限界を作成、処理４として停止限界までの範囲を予約、処理５として返答位置を基に予約範囲を確定し、停止限界を更新する。
【００３５】
転てつ機転換制御は、処理１として一定点に到達時、線路設定開始、処理２として関係現場機器の状態確認、処理３として現場機器からの状態受信、処理４として全部揃ってから予約又は進行可能な範囲での部分予約、処理５として設定の要求、処理６として関係現場機器からの鎖錠を完了、処理７として一定点に到達時、解錠を要求する。
転てつ機端末では、転てつ機転換制御の処理２により、送信元ＩＤ，送信先ＩＤ，状態確認が行われると、処理１として状態確認の要求を受信する。処理２として転てつ機転換制御側に転てつ機端末ＩＤ，車上制御装置ＩＤ，解錠の状態の送信（解錠あるいは予約）を行う。転てつ機転換制御側の処理４により車上制御装置ＩＤ，転てつ機端末ＩＤ，予約要求（定位）が転てつ機端末に送信される。転てつ機端末の処理３として予約要求を登録することにより転てつ機端末ＩＤ，車上制御装置ＩＤ，定位（予約）が転てつ機転換制御側に送信される。すると、転てつ機転換制御側の処理５により、車上制御装置ＩＤ，転てつ機端末ＩＤ，転換要求（定位）が転てつ機端末に送信されると、転てつ機端末の処理４の転換制御により転てつ機端末ＩＤ，車上制御装置ＩＤ，定位（設定完了）が転てつ機転換制御側に送信され、転てつ機転換制御側では車上制御装置ＩＤ，転てつ機端末ＩＤ，鎖錠要求（定位）が転てつ機端末に送信されると、転てつ機端末では、処理５の鎖錠により転てつ機端末ＩＤ，車上制御装置ＩＤ，定位（設定完了）が転てつ機転換制御側へ送信される。
【００３６】
一方、軌道回路を有する位置管理端末では処理１として在線状態の送信（位置管理端末ＩＤ，車上制御装置ＩＤ，在線状態，詳細位置，停止限界状況）が転てつ機端末へ送信される。すると、転てつ機端末では、処理６の在線状態であれば、てっ査鎖錠前処理が実施される。また、転てつ機転換制御側では処理７の一定点に到達時、解錠要求を行い、転てつ機端末へ車上制御装置ＩＤ，転てつ機端末ＩＤ，解錠が送信されて、転てつ機端末では処理７の解錠処理が実施される。なお、軌道回路端末がない位置管理端末のみで構成することもできる。
【００３７】
上記した制御システムの一例は以下の通りである。
図９は本発明の実施例を示す車上情報集約型の高度安全列車制御システムの制御についての模式図である。
この図において、Ｔ１〜Ｔ８は知能列車、６１は中央制御装置（ＰＲＣ）、６２，６３は駅端末、６４は位置管理端末（駅中間下り）、６５は位置管理端末（駅中間上り）、Ｂ１〜Ｂ１２は第１〜第１２ブロック、６６Ａ〜６６Ｐは転てつ機、６７Ａ〜６７Ｐは転てつ機端末、６８Ａ〜６８Ｕは位置管理端末（駅構内）である。なお、位置管理端末（駅中間下り）６４，位置管理端末（駅中間上り）６５、位置管理端末（駅構内）６８Ａ〜６８Ｕは１つの位置管理端末として構成することもできる。
【００３８】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の車上情報集約型の高度安全列車制御システムは、知能化した車上制御装置を搭載することにより、車上にて迅速にして的確な安全走行制御を実施することができる高度安全列車制御システムとして利用可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１ 線路
２ 車上で情報を集約する知能列車（後続列車）
３ 車上制御装置
３Ａ 中央処理装置
３Ｂ 線路内障害物検知部
３Ｃ 自列車状態情報記憶部
３Ｄ 線路沿線に関する情報記憶部
３Ｅ 情報記憶部
３Ｆ 入力インタフェース
４ 線路内障害物の検知装置
４Ａ カメラ
４Ｂ レーダー装置
４Ｃ マイク
５ 自列車状態検知装置
６ 線路沿線に関する情報収集装置
７ 先行列車からの情報収集装置
８ 落石注意箇所
９ 線路内作業箇所
１０ 踏切
１１，５８，６６Ａ〜６６Ｐ 転てつ機
１２ 地上子
１３ 先行列車
２０ 検知情報
２１ 列車の状態情報
２２ 線路沿線に関する情報
２３ 情報収集装置で収集した情報
Ｔ１〜Ｔ８ 知能列車
３１，５１ 第１ブロック
３２，５２ 第２ブロック
３３，５３ 第３ブロック
３４，３５，３６ 位置管理端末（駅中間）
５５，５６，５７，６８Ａ〜６８Ｕ 位置管理端末（駅構内）
５４ 第４ブロック
５９，６７Ａ〜６７Ｐ 転てつ機端末
６１ 中央制御装置（ＰＲＣ）
６２，６３ 駅端末
６４ 位置管理端末（駅中間下り）
６５ 位置管理端末（駅中間上り）
Ｂ１〜Ｂ１２ 第１〜第１２ブロック
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）線路内障害物情報を検知する線路内障害物検出装置と、自らの列車状態を検知する自列車状態検知装置と、線路沿線に関する情報を収集する線路沿線に関する情報収集装置と、先行列車からの情報を収集する先行列車からの情報収集装置とを取り込み処理する車上制御装置を搭載する後続列車と、
（ｂ）前記線路内障害物情報と前記自列車状態情報と前記線路沿線に関する情報と先行列車からの情報とを用いて前記後続列車の車上制御装置を主体とした、安全な列車制御を行うことを特徴とする車上情報集約型の高度安全列車制御システム。
【請求項２】
請求項１記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記線路内障害物検出装置がカメラ、レーダー装置又はマイクであることを特徴とする車上情報集約型の高度安全列車制御システム。
【請求項３】
請求項１記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記線路沿線に関する情報が構造物や駅構内、駅中間の諸設備を含む鉄道設備に関する情報であることを特徴とする車上で情報を集約する高度安全列車制御システム。
【請求項４】
請求項３記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記鉄道設備が転てつ機であることを特徴とする車上情報集約型の高度安全列車制御システム。
【請求項５】
請求項３記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記鉄道設備が踏切であることを特徴とする車上情報集約型の高度安全列車制御システム。
【請求項６】
請求項３記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記鉄道設備が地上子であることを特徴とする車上情報集約型の高度安全列車制御システム。
【請求項７】
請求項４又は５記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記転てつ機や前記踏切を前記車上制御装置によって制御することを特徴とする車上情報集約型の高度安全列車制御システム。
【請求項８】
請求項３記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記先行列車の位置、線路の開通状況に基づき、前記後続列車の車上制御装置において停止限界点を設定することを特徴とする車上情報集約型の高度安全列車制御システム。
【請求項９】
請求項３記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記後続列車の車上制御装置は、踏切障害物検知装置や落石検知装置や限界支障報知装置の支障検知結果により、停止限界の設定を行うことを特徴とする車上情報集約型の高度安全列車制御システム。
【請求項１０】
請求項３記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記後続列車の車上制御装置は線路条件に基づいて加速・減速制御を行うことを特徴とする車上情報集約型の高度安全列車制御システム。
【請求項１１】
請求項３記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記後続列車の車上制御装置は線路条件を加味した緊急停止時の列車抑止位置の探索を行うことを特徴とする車上情報集約型の高度安全列車制御システム。
【請求項１２】
請求項３記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記後続列車の車上制御装置は保守作業中の区間の位置情報、保守作業中の保守用車位置情報、保守作業中の作業員位置に基づいて停止限界の設定を行い、間合い作業にあっては作業員位置情報および該作業員からの退避完了通知情報に基づいて走行速度制御を行うことを特徴とする車上で情報を集約する高度安全列車制御システム。
【請求項１３】
請求項１記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、自列車の性能、自列車の健全度に基づいて自列車が走行可能な最高速度を設定することを特徴とする車上情報集約型の高度安全列車制御システム。
【請求項１４】
請求項３記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記鉄道設備である駅構内に軌道回路を配置し、その検知結果と、列車の車上制御装置を主体とした列車制御での位置検知結果を組み合わせて鎖錠、解錠することを特徴とする車上情報集約型の高度安全列車制御システム。
【請求項１５】
請求項３記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、軌道回路ではなく、列車の車上制御装置を主体として安全を確認しつつ走行制御を行うことを特徴とする車上情報集約型の高度安全列車制御システム。
【請求項１】
（ａ）線路内障害物情報を検知する線路内障害物検出装置と、自らの列車状態を検知する自列車状態検知装置と、線路沿線に関する情報を収集する線路沿線に関する情報収集装置と、先行列車からの情報を収集する先行列車からの情報収集装置とを取り込み処理する車上制御装置を搭載する後続列車と、
（ｂ）前記線路内障害物情報と前記自列車状態情報と前記線路沿線に関する情報と先行列車からの情報とを用いて前記後続列車の車上制御装置を主体とした、安全な列車制御を行うことを特徴とする車上情報集約型の高度安全列車制御システム。
【請求項２】
請求項１記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記線路内障害物検出装置がカメラ、レーダー装置又はマイクであることを特徴とする車上情報集約型の高度安全列車制御システム。
【請求項３】
請求項１記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記線路沿線に関する情報が構造物や駅構内、駅中間の諸設備を含む鉄道設備に関する情報であることを特徴とする車上で情報を集約する高度安全列車制御システム。
【請求項４】
請求項３記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記鉄道設備が転てつ機であることを特徴とする車上情報集約型の高度安全列車制御システム。
【請求項５】
請求項３記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記鉄道設備が踏切であることを特徴とする車上情報集約型の高度安全列車制御システム。
【請求項６】
請求項３記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記鉄道設備が地上子であることを特徴とする車上情報集約型の高度安全列車制御システム。
【請求項７】
請求項４又は５記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記転てつ機や前記踏切を前記車上制御装置によって制御することを特徴とする車上情報集約型の高度安全列車制御システム。
【請求項８】
請求項３記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記先行列車の位置、線路の開通状況に基づき、前記後続列車の車上制御装置において停止限界点を設定することを特徴とする車上情報集約型の高度安全列車制御システム。
【請求項９】
請求項３記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記後続列車の車上制御装置は、踏切障害物検知装置や落石検知装置や限界支障報知装置の支障検知結果により、停止限界の設定を行うことを特徴とする車上情報集約型の高度安全列車制御システム。
【請求項１０】
請求項３記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記後続列車の車上制御装置は線路条件に基づいて加速・減速制御を行うことを特徴とする車上情報集約型の高度安全列車制御システム。
【請求項１１】
請求項３記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記後続列車の車上制御装置は線路条件を加味した緊急停止時の列車抑止位置の探索を行うことを特徴とする車上情報集約型の高度安全列車制御システム。
【請求項１２】
請求項３記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記後続列車の車上制御装置は保守作業中の区間の位置情報、保守作業中の保守用車位置情報、保守作業中の作業員位置に基づいて停止限界の設定を行い、間合い作業にあっては作業員位置情報および該作業員からの退避完了通知情報に基づいて走行速度制御を行うことを特徴とする車上で情報を集約する高度安全列車制御システム。
【請求項１３】
請求項１記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、自列車の性能、自列車の健全度に基づいて自列車が走行可能な最高速度を設定することを特徴とする車上情報集約型の高度安全列車制御システム。
【請求項１４】
請求項３記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、前記鉄道設備である駅構内に軌道回路を配置し、その検知結果と、列車の車上制御装置を主体とした列車制御での位置検知結果を組み合わせて鎖錠、解錠することを特徴とする車上情報集約型の高度安全列車制御システム。
【請求項１５】
請求項３記載の車上情報集約型の高度安全列車制御システムにおいて、軌道回路ではなく、列車の車上制御装置を主体として安全を確認しつつ走行制御を行うことを特徴とする車上情報集約型の高度安全列車制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−４５２０７（Ｐ２０１１−４５２０７Ａ）
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９２６７３（Ｐ２００９−１９２６７３）
【出願日】平成２１年８月２４日（２００９．８．２４）
【出願人】（０００１７３７８４）財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２４日（２００９．８．２４）
【出願人】（０００１７３７８４）財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【Ｆターム（参考）】
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