説明

駅ホーム内の列車進行方向特定システムおよび駅ホーム内の列車進行方向特定方法

【課題】コストの低減を達成する駅ホーム内の列車進行方向特定システムおよび駅ホーム内の列車進行方向特定方法を提供する。
【解決手段】駅ホームSH内における列車10の在線を決定する軌道回路群20Tと、前記軌道回路群20Tに沿って配置された単独の定点P1から列車10までの列車距離D10の経時変化を測定する測距装置と、駅ホームSHから出発する列車10に対して前記列車距離D10の経時的増減に基づいて駅ホームSHからの列車10の進行方向を決定する進行方向決定装置を有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、駅ホーム内の列車の進行方向を特定する駅ホーム内の列車進行方向特定システムおよび駅ホーム内の列車進行方向特定方法に関する。
【背景技術】
【0002】
駅ホームでは当該駅を始発駅とする列車の進行方向を検知し、始発列車に運行番号を付与している。そのため、駅ホームにおいて始発列車に対して測距が行われている。
【0003】
「測距」とは無線の伝送に要する時間を用いて、二つのアンテナ間の距離を測定する技術である。例えば、拠点無線式列車制御システムにおいては、始発列車に対して駅の地上無線機が地上アンテナで通信を行い、地上アンテナと車上アンテナ間の距離を測定して、出発した列車の進行方向を確定する。現状では測距は車上アンテナと停車位置の前後に配置された二台の地上無線機を用いて行っている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、地上無線機を一台に削減できれば、より低コストなシステムとすることが可能である。そのためには、一台の地上無線機で測距を行い、列車の進行方向を確定できるようにする必要がある。
【0005】
本発明の目的は、コストの低減を達成する駅ホーム内の列車進行方向特定システムおよび駅ホーム内の列車進行方向特定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
以下、符号を付して本発明の特徴を説明する。なお、符号は参照のためであり、本発明を実施形態に限定するものでない。
【0007】
本発明の第1の特徴に係わる駅ホーム内の列車進行方向特定システム(100)は、駅ホーム(SH)内における列車(10)の在線を決定する軌道回路群(20T)と、軌道回路群(20T)に沿って配置された単独の定点(P1)から列車(10)までの列車距離(D10)の経時変化を測定する測距装置(30)と、駅ホーム(SH)から出発する列車(10)に対して前記列車距離(D10)の経時的増減に基づいて駅ホーム(SH)からの列車(10)の進行方向を決定する進行方向決定装置(40)を有する。
【0008】
以上の第1の特徴において、前記列車が第1の列車(10A)および第2の列車(10B)を有する場合において、軌道回路群(20T)は駅ホーム(SH)内における第1の列車(10A)および第2の列車(10B)の在線を決定し、測距装置(30)は駅ホーム(SH)から出発する第1の列車(10A)および第2の列車(10B)に対して定点(P1)から第1の列車(10A)までの第1の列車距離(D10A)および定点(P1)から第2の列車(10B)までの第2の列車距離(D10B)を経時的に測定し、進行方向決定装置(40)は、駅ホームから出発する第1の列車(10A)および第2の列車(10B)に対して第1の列車距離(D10A)および第2の列車距離(D10B)の一方が経時的に増加し且つ他方が経時的に減少する場合、第1の列車(10A)および第2の列車(10B)が駅ホーム(SH)から互いに反対方向に進行すると決定する。
【0009】
測距装置(30)は、定点(P1、P2)に配置された地上アンテナ(32)と、地上アンテナ(32)を用いて通信可能な地上無線通信機(31)と、列車(10、10A、10B)に配置された車上アンテナ(34)と、車上アンテナ(34)を用いて地上無線機(31)と通信する車載無線通信機(33)を有する。
【0010】
本発明の第2の特徴に係わる駅ホーム内の列車進行方向特定方法は、軌道回路群(20T)によって駅ホーム(SH)内における列車(10)の在線を決定し、軌道回路群(20T)に沿って配置された単独の定点(P2)から列車(10)までの列車距離(D10)を経時的に測定し、駅ホーム(SH)から出発する列車(10)に対して列車距離(D10)の経時的増減に基づいて列車(10)の進行方向を決定する。
【0011】
以上の第2の特徴において、前記列車が第1の列車および第2の列車を有する場合において、軌道回路群(20T)によって駅ホーム(SH)内に停車する第1の列車(10A)および第2の列車(10B)の在線を決定し、定点(P1、P2)から第1の列車(10A)の第1の列車距離(D10A)の経時変化および定点(P1、P2)から第2の列車(10B)までの第2の列車距離(D10B)の経時変化を測定し、駅ホーム(SH)から出発する第1の列車(10A)および第2の列車(10B)に対して第1の列車距離(D10A)および第2の列車距離(D10B)の一方が経時的に増加し且つ他方が経時的に減少する場合、第1の列車(10A)および第2の列車(10B)が駅ホーム(SH)から互いに反対方向に進行すると決定する。
【発明の効果】
【0012】
本発明の特徴によれば、単独の定点から列車までの列車距離を経時的に測定して、列車の進行方向を決定するので、必要機器数を少なくし、低コスト化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】第1の実施形態に係る駅ホーム内の列車進行方向特定システムのブロック図である。
【図2】図1に示す列車進行方向特定システムの構成を示す概要図である。
【図3】第1の実施形態に係る軌道回路群および地上アンテナの配置を示す概要図である。
【図4】図3に続き列車の距離測定を示す概要図である。
【図5】列車の在線位置および進行方向を決定する制御フローチャートである。
【図6】列車の進行方向を決定するフローチャートである。
【図7】第2の実施形態に係る軌道回路群および地上アンテナの配置を示す概要図である。
【図8】図7に続き列車の距離測定の方法を示す概要図である。
【図9】図8に続き列車の距離測定の方法を示す概要図である。
【図10】第2の実施形態に係る列車の進行方向を決定するフローチャートである。
【図11】第3の実施形態に係る軌道回路群および地上アンテナの配置を示す概要図である。
【図12】比較形態に係る地上アンテナの配置を示す概要図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、図面を参照して実施の形態を詳細に説明する。
【0015】
第1の実施形態
図1、2に示すように、駅ホーム内の列車進行方向特定システム100は、駅ホーム内の軌道上における列車10の有無を判別する軌道回路群20Tと、定点から列車10までの列車距離を測定する測距装置30と、列車10の在線、進行方向を決定する駅制御装置40を有する。また、ダイヤ情報に基づき駅制御装置40に指示を与える装置として、図示しない中央装置をもたせてもよい。駅ホームは、例えば、単式ホーム、相対式ホーム、島式ホームを含み、本実施形態では島式ホームを用いる。
【0016】
列車10は、車体11と、車体11を支持する台車12、13と、台車12、13の車軸16、17に回転可能に取り付けられると共に走行レール21上に配置される車輪14、15を有する。
【0017】
軌道回路群20Tの各軌道回路は、走行レール21と、走行レール21に電気的に接続した送信器22および受信器23と、走行レール21上の車輪14、15と、車輪14、15に取り付けられた車軸16、17と、図示しないリレーを有する。軌道回路群20Tは駅制御装置40によって制御可能である。軌道回路群20Tは、列車が走行レール21上に在線する場合、リレーを落下させ、列車が走行レール21上に在線していない場合、リレーを扛上させる。
【0018】
軌道回路群20Tは、図3に示すように、駅ホームSHの外に配置された第1の軌道回路201Tと、駅ホームSHの外に配置されると共に第1の軌道回路201Tに接続した第2の軌道回路202Tと、駅ホームSH内に配置されると共に第2の軌道回路202Tに接続し、駅ホームSHの長手に対応させるように並行に配置された第3および第4の軌道回路203T、204Tと、駅ホームSHの外に配置されると共に第3および第4の軌道回路203T、204Tに接続した第5の軌道回路205Tと、駅ホームSHの外に配置される共に第5の軌道回路205Tに接続した第6の軌道回路206Tを有する。
【0019】
図2、3に示すように、測距装置30は、地上無線通信機(以下、地上無線機と称する)31と、地上無線機31と接続した地上アンテナ32と、列車10に配置された車載無線通信機としての車載器33と、車載器33と接続した車上アンテナ34を有する。ここで、地上アンテナ32は、駅ホームSHの外の軌道回路201Tに対応する単独の定点P1に配置される。定点P1は列車10の進行方向D1、D2において駅ホームSH内の列車の停車範囲R1より外側に配置される。「列車の停車範囲R1」とは、列車の進行方向D1、D2において駅ホームSHに停車する列車の範囲と一致する領域を意味する。車載器33は、車上側の無線伝送機能を持ち、ATS(Automatic Train Stop)とのインタフェースを持つ。そして、地上無線機31の地上アンテナ32から車載器33へ向けてパルス電波を発信する。車載器33は車上アンテナ34を用いてパルス電波を受信し、応答パルス電波を発信する。地上無線機31は地上アンテナ32を用いて応答パルス電波を受信する。この間の時間を測定することにより、地上無線機31の地上アンテナ32と車載器33の車上アンテナ34との距離を算出する。なお、測距装置30は、電波以外の電磁波、例えば、レーザのような光波を用いた光波測距儀でもよい。この場合、光波測距儀は、定点P1に配置された光波発振装置と、列車10に配置されて反射装置を有する。
【0020】
進行方向決定装置としての駅制御装置40は、CPU(central processing unit)、ROM(read only memory)、RAM(random Access memory)を有する。ROMは本システムの制御プログラムを有する。RAMは処理に必要なデータを一時的に格納する。CPUは制御プログラムに従って本システムの制御を実行する。すなわち、駅制御装置40は、列車10が軌道回路群20Tの軌道上に在線するか否かを決定する。また、駅制御装置40は、地上無線機31と車載器33との交信の時間から定点P1から列車10までの列車距離を決定する。さらに、駅制御装置40は、前記列車距離の経時的な増減に基づいて列車10の進行方向を決定する。
【0021】
次に、一台の地上無線機31を用いた始発列車10の駅ホームSHからの進行方向決定方法を説明する。
【0022】
先ず、図2、3、5において、地上無線機31と列車10の車載器33、33との通信を確保する(ステップS11)。これにより、列車番号を持たない列車10が存在していることが確認される。
【0023】
次に、測距装置30は、地上無線機31と列車10の車載器33を用いて、地上アンテナ32、すなわち、定点P1から列車10の車上アンテナ34までの列車距離を測定する(ステップS12)。
【0024】
次に、定点P1から列車10の距離に基づき列車10が駅ホームSHに在線可能かを決定する(ステップS13)。列車10が駅ホームSHに在線可能でない場合(ステップS13のNOの場合)、処理は終了する。列車が駅ホームSHに在線可能である場合(ステップS13のYESの場合)、処理はステップS14へ進む。本実施の形態では、駅制御装置40は、前記列車距離に基づいて列車10が駅ホームSHに在線可能であると決定し、処理はステップS14へ進む。
【0025】
ステップS14において、駅制御装置40は、駅ホームSH内の軌道回路203T、204Tの状態が落下しているか判断する。軌道回路203T、204Tの1つが落下している場合(ステップS14のYESの場合)、駅ホームSHに列車が在線しており、処理はステップS15へ移行する。一方、軌道回路203T、204Tの一方が落下していない場合(ステップS14のNOの場合)、駅ホームSHに列車が在線していないため、処理は終了する。本実施の形態では駅制御装置40は、軌道回路203Tの状態を落下していないと決定し、軌道回路204Tの状態を落下していると決定し、処理はステップS15へ進む。
【0026】
ステップS15において、駅制御装置40は、駅ホームSH外の軌道回路201T、202T、205T、206Tの状態が扛上しているか判断する。軌道回路201T、202T、205T、206Tが扛上していない場合(ステップS15のNO)、処理は待機する。一方、軌道回路201T、202T、205T、206Tが扛上している場合(ステップS15のYES)、処理はステップS16へ移行する。本実施形態では、駅制御装置40は、軌道回路201T、202T、205T、206Tの状態が扛上していると決定し、処理はステップS16へ進む。
【0027】
以上から、ステップS16において、駅制御装置40は、1本の列車10が駅ホームSH内の軌道回路203Tに在線していると決定する。
【0028】
なお、列車10の在線はステップS14、S15の処理を用いて決定してもよい。
【0029】
ステップS17において、列車10が発車可能か否か判断する。列車10が発車できない場合(ステップS17のNO)、処理は待機する。一方、列車10が発車可能な場合(ステップS17のYES)、ステップS18へ移行する。具体的には、中央装置は、本線の閉塞状態とダイヤ情報を参照し、列車10の発車可能を決定する。ここで、「閉塞状態」とは、本駅から隣の駅までの本線に列車が在線の有無のことである。本線の閉塞状態が解錠され且つダイヤ情報と一致する場合、中央装置は発車可能を決定する。なお、本線の閉塞が鎖錠状態にある、又は、ダイヤ情報と一致しない場合、駅制御装置40は発車不可を決定し、列車10に待機するように指令を送る。本実施形態では、中央装置は、本線の閉塞状態とダイヤ情報を参照し、第1および第2の列車10の発車可能を決定し、処理はステップS18へ進む。
【0030】
ステップS18において、駅制御装置40は列車10に出発許可を与え、列車10の進路を開通させ、閉塞を鎖錠する。
【0031】
ステップS19において、発車する列車10を測距する。すなわち、図3において、測距装置30は、発車時に定点P1から列車10までの列車距離D10を測定する。以後、測距装置30は列車距離D10を経時的に測定する。
【0032】
ステップS20において、駅制御装置40は、列車10の距離D10の経時的な増減に基づいて、列車10の進行方向を判断する。
【0033】
ステップS21において、駅制御装置40からの情報をもとに中央装置は、列車10の時間帯、進行方向からダイヤ情報を参照して、列車10に列車番号を割り付ける。
【0034】
ここで、ステップS20において列車10の進行方向は以下のように決定する。
【0035】
図4、6において、駅制御装置40は、定点P1から列車10までの列車距離D10の経時変化を監視する(ステップS201)。
【0036】
ステップS202において、列車の列車距離が経時的に増加する場合(ステップS202のYES)、処理はステップS204へ移行する。一方、列車の列車距離が経時的に増加しない場合(ステップS202のNOの場合)、処理はステップS203へ移行する。本実施形態では、列車10の列車距離D10は経時的に増加しないのでステップS203に進む。
【0037】
ステップS203において、列車距離の経時的に減少する場合(ステップS202のYES)、処理はステップS204へ移行する。一方、列車距離が経時的に減少しない場合、処理はステップS201へ戻る。本実施の形態では、列車距離D10が経時的に減少するので、処理はステップS204へ進む。
【0038】
ステップS204において、駅制御装置40は列車の進行方向を決定する。すなわち、本実施形態では、列車距離D10は経時的に減少するので、定点P1へ近づいている。つまり、駅制御装置40は、列車10が駅ホームSHから方向D1へ進んでいると決定する。
【0039】
以上の実施形態によれば、一台の地上無線機31を用いて列車10の進行方向D1を決定するので、コストを削減することができる。
【0040】
第2の実施形態
本実施形態では、2本の列車10A、10Bの駅ホームSHからの進行方向の決定方法を説明する。
【0041】
図7において、駅ホームSH内に第1の列車10A、第2の列車10Bが在線している。図8、9に示すように、第1の列車10Aは方向D1に進行し、第2の列車10Bは方向D2へ進行する。
【0042】
測距装置30は、定点P1から第1の列車10Aまでの第1の列車距離D10A、および、定点P1から第2の列車10Bまでの第2の列車距離D10Bを測定する。
【0043】
次に、一台の地上無線機31を用いた第1の列車10Aおよび第2の列車10Bの駅ホームからの進行方向の決定方法を説明する。
【0044】
第1の列車10Aおよび第2の列車10Bの駅ホームSH内の在線確認は、第1の実施形態と同様に図5に示すステップS11〜ステップS18に従って行う。
【0045】
ステップS19において、測距装置30は、定点P1から第1の列車10Aまでの第1の列車距離D10A、および、定点P1から第2の列車10Bまでの第2の列車距離D10Bを発車時から経時的に測定する。
【0046】
次に、ステップS20において、駅制御装置40は、第1の列車距離D10Aおよび第2の列車距離D10Bの経時変化に基づいて、第1の列車10Aおよび第2の列車10Bの進行方向を判断する。
【0047】
具体的には、図10に示すステップS211において、駅制御装置40は、第1の列車10Aの第1の列車距離D10Aおよび第2の列車10Bの第2の列車距離D10Bを経時的を監視する。
【0048】
ステップS212において、第1、第2の列車距離D10A、D10Bが共に経時的に増加又は減少する場合(ステップS212のYES)、処理は終了する。第1、第2の列車10A、10Bのそれぞれの進行方向が判断できないからである。一方、第1、第2の列車距離10A、10Bが共に経時的に増加又は減少しない場合(ステップS212のNO)、処理はステップS213へ移行する。本実施形態では、第1、第2の列車距離10A、10Bの経時変化は共に増加又は減少しないので、処理はステップS213へ進む。
【0049】
ステップS213において、第1、第2の列車距離D10A、D10Bの一方が経時的に増加し、他方が経時的に減少する場合(ステップS213のYES)、処理はステップS214へ移行する。第1、第2の列車距離D10A、D10Bの経時変化の一方が増加し、同経時変化の他方が減少しない場合、もしくは、経時変化の一方が減少し、同経時変化の他方が増加しない場合(ステップS213のNO)、処理は図6に示すステップS202へ移行し、経時変化している列車について進行方向を決定する。本実施形態では、第1の列車距離D10Aは経時的に減少し、第2の列車距離D10Bは経時的に増加するので、処理はステップS214へ進む。
【0050】
ステップS214において、駅制御装置40は、第1の列車10A、第2の列車10Bを反対方向へ進行すると決定する。具体的には、第1の列車距離D10Aは経時的に減少するので、第1の列車10Aは定点P1へ近づいている。また、第2の列車距離D10Bは経時的に増加するので、第2の列車10Bは定点P1から遠ざかっている。以上から、駅制御装置40は、第1の列車10Aは方向D1へ進行し、第2の列車10Bは方向D1と反対の方向D2へ進行していると決定する。
【0051】
第3の実施形態
図11に示すように、地上アンテナ32は第1の列車10A、駅ホームSHの左端と一致する単独の定点P2に配置されている。つまり、定点P2は列車の進行方向D1、D2において駅ホームSHの列車の停車範囲R1より外側に配置される。
【0052】
次に、駅ホームSH内の第1および第2の列車10A、10Bの進行方向特定方法を説明する。
【0053】
第1の列車10Aの第1の列車距離D10Aは、発車時から経時的に減少し、その後、増加する。一方、第2の列車10Bの第2の列車距離D10Bは経時的に増加し続ける(図10のステップS213参照)。
【0054】
すなわち、第1の列車10Aは、発車時に、地上アンテナ32が配置された定点P2に近づき、定点P2を通過し、定点P2から離れる。第2の列車10Bは発車時より定点P2から遠ざかる。
【0055】
以上から、駅制御装置40は第1の列車10Aが方向D1へ進行し、第2の列車10Bが方向D1と反対の方向D2へ進行していると決定する(図10のステップS214)。
【0056】
比較の形態
図12に示すように、地上アンテナ32が列車の進行方向D1、D2において駅ホームSHの列車停車範囲R1の内側の定点P10に配置されている。ここで、定点P10は第1および第2の列車10A、10Bの点対称となる地点に一致する。すなわち、定点P10は駅ホーム(SH)について対称に配置された軌道回路同士(201Tと206T、202Tと205T、203Tと204T)の対称点に配置される。
【0057】
この場合、第1の列車距離D10Aと第2の列車距離D10Bとは、共に経時的に増加する(図10のステップS212参照)。第1の列車10A、第2の列車10Bは共に定点P10から同じ距離だけ離れていることになる。よって、第1および第2の列車10A、10Bのいずれかが方向D1、D2のいずれかに進行しているか特定することができない。また、第1の列車距離D10Aおよび第2の列車距離10Bが共に同じ距離だけ経時的に減少する場合(図10のステップS212参照)、第1の列車10Aおよび第2の列車10Bは定点P10に向かって進行している。この場合も、第1の列車10A、第2の列車10Bの進行方向を特定することができない。
【0058】
また、図3において、1本の列車10の場合でも、定点P1が定点P10に一致するように配置されたとき、列車距離が経時的に増加、減少しても列車10の進行方向を特定することができない。
【0059】
なお、本発明は本実施形態に限定されず、また、各実施形態は発明の趣旨を変更しない範囲で変更、修正可能である。
【符号の説明】
【0060】
10 列車
10A 第1の列車
10B 第2の列車
11 車体
12、13 台車
14、15 車輪
16、17 車軸
20T 軌道回路
21 走行レール
22 送信器
23 受信器
30 測距装置
31 地上無線通信機
32 地上アンテナ
33 車載器
34 車上アンテナ
40 駅制御装置
100 列車進行方向特定システム
SH 駅ホーム

【特許請求の範囲】
【請求項1】
駅ホーム内における列車の在線を決定する軌道回路群と、
前記軌道回路群に沿って配置された単独の定点から列車までの列車距離を経時的に測定する測距装置と、
駅ホームから出発する列車に対して前記列車距離の経時的増減に基づいて列車の進行方向を決定する進行方向決定装置を有する、
駅ホーム内の列車進行方向特定システム。
【請求項2】
前記列車が第1の列車および第2の列車を有する場合において、
前記軌道回路群は駅ホーム内に停車する第1の列車および第2の列車の在線を決定し、
前記測距装置は前記単独の定点から第1の列車までの第1の列車距離の経時変化および前記定点から第2の列車までの第2の列車距離を経時的に測定し、
前記進行方向決定装置は、駅ホームから出発する第1の列車および第2の列車に対して第1の列車距離および第2の列車距離の一方が経時的に増加し且つ他方が経時的に減少する場合、第1の列車および第2の列車が駅ホームから互いに反対方向に進行すると決定する、
請求項1に記載の駅ホーム内の列車進行方向特定システム。
【請求項3】
前記測距装置は、前記定点に配置された地上アンテナと、地上アンテナを用いて通信可能な地上無線通信機と、前記列車に配置された車上アンテナと、車上アンテナを用いて地上無線機と通信する車載無線通信機を有する、
請求項1又は2に記載の駅ホーム列車進行方向特定システム。
【請求項4】
軌道回路群によって駅ホーム内における列車の在線を決定し、
前記軌道回路群に沿って配置された単独の定点から列車までの列車距離を経時的に測定し、
駅ホームから出発する列車に対して前記列車距離の経時的増減に基づいて列車の進行方向を決定する、
駅ホーム内の列車進行方向特定方法。
【請求項5】
前記列車が第1の列車および第2の列車を有する場合において、
軌道回路群によって駅ホーム内に停車する第1の列車および第2の列車の在線を決定し、
前記単独の定点から前記第1の列車の第1の列車距離および前記定点から第2の列車までの第2の列車距離を経時的に測定し、
駅ホームから出発する第1の列車および第2の列車に対して第1の列車距離および第2の列車距離の一方が経時的に増加し且つ他方が経時的に減少する場合、第1の列車および第2の列車が駅ホームから互いに反対方向に進行すると決定する、
請求項4に記載の駅ホーム内の列車進行方向特定方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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