JP2002166830A - 列車用信号供給システム - Google Patents
列車用信号供給システムInfo
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Abstract
装置の設置および維持にかかる手間を低減し、かつ稼働
率を向上する。 【解決手段】 所定区間の軌道を複数に分割した分割区
間(1T〜10T)に列車用の信号を供給する信号供給
部(24a〜24e)と、信号供給部(24a〜24
e)と複数の分割区間(1T〜10T)のうちいずれか
とを選択的に接続し、信号の供給される分割区間(1T
〜10T)を切り替える接続切替部30と、を備える。
これにより、信号供給部(24a〜24e)のうちの一
つから複数の分割区間(1T〜10T)に対して信号を
供給することができるため、各分割区間(1T〜10
T)毎に信号供給部(24a〜24e)を設置する必要
が無くなる分、信号供給部(24a〜24e)の稼動率
をより向上させることができる。
Description
複数に分割した分割区間に列車用の信号を供給する信号
供給装置を備える列車用信号供給システムに関し、特
に、当該システムにおける信号供給装置の構成に関す
る。
ステム)では、所定区間の軌道を複数に分割した分割区
間毎に信号供給装置が設けられ、列車の規制速度を示す
信号がこの信号供給装置からそれぞれ対応する分割区間
の軌道に供給される。なお、この信号供給装置は各分割
区間毎にそれぞれ複数設けられ、そのうち一つが故障し
た場合にも別の信号供給装置から信号が供給される。
る受電器が設けられ、受信された信号に基づいて、表示
または音声による規制速度の出力が行われたり、速度を
超過した際の警報出力が行われたり、あるいは列車のモ
ータあるいはブレーキの制御が行われたりする。
るまでに移動する距離が長くなるため、自動列車制御シ
ステムでは、先行列車との距離に応じて列車の最高速度
が規定される。例えば、先行列車が一つ先あるいは二つ
先の分割区間に存在する際には規制速度=0、三つ先に
存在する場合には規制速度=45km/h、そして四つ
先に存在する場合には規制速度=75km/hと設定さ
れる。このため、このような速度規制が行われる区間に
おいて列車を高速(例えば規制速度=75km/h)で
運行するためには、縦続する列車間に空の分割区間(す
なわち列車の存在しない分割区間)を複数(上記例では
三つ以上)存在させる必要がある。したがって安全確保
および高速運行の観点から、列車運行ダイヤグラムは縦
続列車間に複数の空の分割区間が存在するように策定さ
れる。
の自動列車制御システムでは、信号供給装置の数が所定
区間内の分割区間数の少なくとも2倍以上であるのに対
し、ダイヤグラム通りに運行された通常運転時における
信号供給装置の同時稼動数は上記空の分割区間を設定す
るため前記分割区間数より少なく、信号供給装置の稼動
率(信号を供給している装置数/全装置数)が低くなっ
ていた。この分、上記従来の自動列車制御システムで
は、システムの設置およびメンテナンスにかかる手間お
よび費用が高くなり、かつ無駄なエネルギ消費が大きく
なっていた。
にかかる列車用信号供給システムは、所定区間の軌道を
複数に分割した分割区間に列車用の信号を供給する信号
供給部と、前記信号供給部と複数の分割区間のうちいず
れかとを選択的に接続し、信号の供給される分割区間を
切り替える接続切替部と、を備える。これにより、一つ
の信号供給部から複数の分割区間に対して信号を供給す
ることができるため、各分割区間毎に信号供給部を設置
する必要が無くなる分、信号供給部の稼動率をより増加
させることができる。
在するかを検出する列車検出部を備え、前記接続切替部
は、前記列車検出部の出力に基づいて分割区間と信号供
給部とを接続するのが好適である。これにより、列車の
存在する分割区間に対してより確実に信号を供給するこ
とができる。
列車検出部による列車検出結果の複数の分割区間におけ
る進行方向への変化に追従させて一つの信号供給部と複
数の分割区間とを順次接続するのが好適である。これに
より、一つの信号供給部を列車毎に割り当てることがで
きるため、所定区間内に同時に存在する列車数に等しい
数の信号供給部を備えればよく、信号供給部の稼動率を
より増加させることができる。
前記分割区間の割り当てを決定する割当部を備え、前記
接続切替部は、前記割り当てに基づいて信号供給部と分
割区間とを接続するのが好適である。これにより、諸条
件に応じたより適切な接続条件を選択することができ
る。
検出部が互いに隣接する二つの分割区間の境界を跨って
列車を検出した際には、信号供給部に対し列車の進行方
向先側の列車検出部の属する分割区間を割り当てるのが
好適である。これにより、列車に対するより確実な信号
供給を確保しつつ、信号の供給される分割区間を減らし
て信号供給のエネルギ消費を減らすことができる。
え、複数の前記信号供給部の使用順序が設定され、前記
割当部は、分割区間を割り当てる信号供給部を前記使用
順序にしたがって選択するのが好適である。これによ
り、より迅速に割り当てを決定して信号の供給を行うこ
とができる。なお、この使用順序を全信号供給部が順次
使用されるように設定した場合には、実際の使用を通じ
て信号供給部の不具合をより迅速かつより精度よく検出
することができる。
え、さらに、前記信号供給部による信号供給の可否を判
別する信号供給可否判別部を備え、前記割当部は、分割
区間を割り当てる信号供給部として信号供給の可能な信
号供給部を選択するのが好適である。これにより、より
確実に信号を供給することができる。
え、前記信号供給部の数は、列車の通常運行時における
所定区間内の許容列車数より多いのが好適である。これ
により、信号供給の確実性をより向上させることができ
る。
供給システムをATCシステムとして構成した第一の実
施の形態について図面を参照しながら説明する。図1
は、軌道の区分の一例を示す説明図、図2は、列車用信
号供給システムの概略構成図、また図3は、軌道の区分
および列車の配置が図1の状態にある場合の各種パラメ
ータの検出結果および設定例を示す図である。
分される。列車用信号供給システム20は、この制御区
間毎に複数の制御ユニット22を備え、各制御ユニット
22は、対応する制御区間内の列車12に対する列車用
信号(例えば列車の運行を制御するための信号、列車の
規制速度を示すための信号等)の生成および供給を行
う。制御区間は、さらに複数(例えば10)の分割区間
(1T〜10T)に区分され、列車用の信号は該分割区
間毎に供給される。分割区間における列車12の有無は
図示しない例えば公知の列車検出装置(TD)21によ
り検出され、この検出結果に基づいて制御ユニット22
から列車12の存在する分割区間に対して列車用の信号
が送信される。複数の制御ユニット22およびTD21
は通信回線23例えばLANによって互いに接続され、
各制御ユニット22は、他の制御ユニット22からある
いは対応する制御区間以外のTD21からも、情報(例
えばTD21による列車検出結果、列車用信号等)を取
得することができる。
(24a〜24e)と、制御ユニット22各部の制御を
司るとともにTD21の列車検出結果に基づいてこれら
信号供給部(24a〜24e)に対する分割区間の割り
当てを決定する制御部(26a,26b)例えばCPU
と、制御部(26a,26b)の動作に用いられる各種
パラメータを格納する記憶部28(例えばRAM,RO
Mまたはハードディスク等)と、前記割り当てに応じて
信号供給部(24a〜24e)と複数の分割区間のうち
のいずれかとを選択的に接続して信号の供給される分割
区間を切り替える接続切替部30と、を備える。
では複数例えば二つ設けられ、このうちのいずれか一つ
が通常使用される主制御部(例えば26a)として、ま
た残りが予備の副制御部(例えば26b)として用いら
れる。すなわち、通常は主制御部26aのみが動作する
が、主制御部26aによる制御が困難あるいは不能とな
った場合には、副制御部26bが代替的あるいは補完的
に動作する。このため、主制御部26aの動作中に生成
される信号が副制御部26bにより常時検知される。
21による列車の検出結果に基づいて列車用の信号の内
容あるいは属性を示す元情報を生成する。図3にその一
例を示す。この例では、内容を示す内容情報には規制速
度情報が含まれる。制御部(26a,26b)は、列車
12の検出位置に基づいて、列車12の存在する分割区
間の一つ手前側の分割区間に対する規制速度情報を02
(絶対停止;進行が全く許可されない状態)とし、さら
に手前側(進行方向と逆の方向)に各分割区間に対して
順次、01(許容停止;基本的には停止だが所定速度以
下での徐行が許可された状態)、45(規制速度:45
km/h)、70(規制速度:70km/h)とする。
なお、この例では、まず出口側の分割区間10T対する
規制速度情報が、該区間より進行方向に一つ先側の分割
区間11Tに対する規制速度情報あるいは列車12の検
出結果に基づいて生成され、以降、進行方向の逆方向に
分割区間毎に順次生成される。また、この例では、制御
部(26a,26b)は、記憶部28から属性情報とし
て分割区間毎に予め設定された列車用信号の強度レベル
を示す供給ゲインを取得し、上記内容情報と該属性情報
とを元情報として信号供給部(24a〜24e)に送信
する。ここで、供給ゲインは、列車用信号の伝送路(例
えば分割区間の軌道,信号供給部から分割区間までの信
号供給路等)における信号強度の減衰度に応じて、例え
ば該伝送路が長いほど大きな値に設定される。図3の例
では、三段階(1:ゲイン大,2:ゲイン中,3:ゲイ
ン小)に設定される。また、制御部(26a,26b)
は、信号供給部(24a〜24e)に対する分割区間の
割り当てを決定し、当該割り当てに応じて分割区間に対
して一つの信号供給部(24a〜24e)が接続される
よう、接続切替部を制御する。なお、制御部(26a,
26b)は、信号供給部(24a〜24e)に対し、内
容情報と属性情報とを別々に送信してもよい。
(26a,26b)から上記元情報を受け取り、列車1
2で受信可能な信号(例えば内容情報に含まれる内容を
列車12に認識させるための所定の符号形式あるいは強
度を備えた信号等)として列車用信号を生成する。また
各信号供給部(24a〜24e)は、列車用信号の強度
(振幅,ゲイン)を制御部(26a,26b)の指令
(例えば上記属性情報に含まれる供給ゲイン)に応じて
可変設定する図示しない可変増幅器を備える。
数の信号供給部(24a〜24e)のうちのいずれか一
つとを接続するスイッチ列(32−1〜32−10)を
備える。図2の例では、スイッチ列32−1において、
信号供給部24dと分割区間1Tとが接続され、分割区
間1Tには信号供給部24dから信号が供給される。な
お、本実施形態では、一つの信号供給部(24a〜24
e)に対しては一つの分割区間を割り当ててこれらを接
続するが、一つの信号供給部(24a〜24e)に対し
て複数の分割区間を割り当ててこれらを接続するように
してもよい。
に、分割区間毎に、列車用信号の供給ゲイン、列車の移
動先(例えば移動先を示す分割区間)、TD21による
列車検出結果、内容情報(例えば規制速度情報)、信号
を供給する分割区間、該分割区間の信号供給部(24a
〜24e)に対する割り当て、信号供給結果(信号供給
部から実際に供給された信号を検出する図示しない検出
部による検出結果)、信号供給部(24a〜24e)の
信号供給の有無、信号供給の可否、あるいは元情報の内
容(規制速度/供給ゲイン)等が格納される。なお、こ
れら各パラメータは必要に応じて図示しない入力設定部
(例えばキーボード等)からの操作に基づいて適宜書き
換えることが可能である。さらに、この記憶部28に格
納される情報は複数の制御部(26a,26b)で共用
される。
動/LANインターフェース装置34を介して、転轍機
の制御を行う連動システム36が接続され、列車用信号
供給システム20と連動システム36との間における種
々の情報の交換が可能とされる。
割区間の信号供給部(24a〜24e)への割り当ての
決定について図3および図4を参照しながら説明する。
図4は、列車12の複数の分割区間(1T→2T)の間
の移動に伴うTD21による列車検出結果および分割区
間の割り当ての変化の一例である。
b)は、制御区間内の列車12毎にそれぞれ信号供給部
(24a〜24e)を割り当てる。より具体的には、所
定区間内への列車12の進入が検知されたときに、当該
列車12が進入した分割区間を複数の信号供給部(24
a〜24e)のいずれか一つ(例えば24d)に割り当
て、以降、列車12の進行に伴う検出結果の変化に追従
させて当該割り当てた信号供給部(例えば24d)と複
数の分割区間とを順次接続するよう、割り当てを決定す
る。
伴う検出結果および割り当ての変化について説明する。
まず、制御区間の入口から一つ目の分割区間1Tで列車
12が検出された場合(ア)、制御部(26a,26
b)は、信号の供給の可能な信号供給部(24a〜24
e)のうち、信号を供給していないスタンバイ中のもの
の中から一つ(例えば24d)の使用を決定し、当該信
号供給部24dに分割区間1Tを割り当てる。なお、記
憶部28には、図3に示すように、各信号供給部(24
a〜24e)毎に、信号供給の有無(例えば、稼動中:
1,非稼動中[スタンバイ中を含む]:0等)あるいは
信号供給の可否(例えば、信号供給可:1,信号供給不
可:0等)の区別を示すフラグが記憶され、これらは検
出結果あるいは外部入力等に基づいて随時更新される。
間(1T,2T)の境界に跨った場合(イ)、縦続する
二つの分割区間(1T,2T)の双方で列車が検出され
る。このとき制御部(26a,26b)は、列車用信号
を供給する信号供給部(24a〜24e)として、
(ア)の状態で使用した信号供給部24dの使用を決定
する。なお、この場合、制御部(26a,26b)は、
これら複数の分割区間(1T,2T)のうち進行方向先
方側の分割区間2Tに列車用信号が供給されるよう、信
号供給部24dに分割区間2Tを割り当てるのが好適で
ある。
区間2T内に移動した場合(ウ)、制御部(26a,2
6b)は、(イ)の状態で使用した信号供給部24dの
使用を決定し、当該分割区間2Tを割り当てる。
は、列車12の移動に伴って複数の分割区間に対し一つ
の信号供給部(この例の場合24d)から順次信号を供
給させる。これは換言すれば、制御部(26a,26
b)が列車12毎に一つの信号供給部(24a〜24
e)を割り当てることに相当する。
るため、記憶部28には、TD21における検出結果お
よび分割区間の割り当ての履歴が格納され、制御部(2
6a,26b)は、この履歴に基づいて信号供給部(2
4a〜24e)に対する分割区間の割り当てを決定す
る。より具体的には、TD21における検出結果が変化
する度に、この検出結果および分割区間に対する信号供
給部(24a〜24e)の割り当ての履歴が記憶部28
に記録される。そして例えばある分割区間(例えば2
T)において列車12が新たに検出された場合、制御部
(26a,26b)は、この履歴から、当該検出前の時
点において当該分割区間(例えば2T)の進行方向手前
の分割区間(例えば1T)を割り当てた信号供給部(例
えば24d)を取得し、該分割区間2Tにこの信号供給
部24dを割り当てる。
割区間の割り当てを、信号の供給可能な信号供給部(2
4a〜24e)に対して行う。このため、本実施形態に
かかる列車用信号供給システム20は、信号供給部(2
4a〜24e)からの信号供給の可否を判別する図示し
ない信号供給可否判別部を備える。この信号供給可否判
別部は、例えば、各制御ユニット22毎に設けられ、信
号供給部(24a〜24e)から実際に出力された列車
用信号(例えば実際に分割区間に供給された列車用信号
または実際に列車12で受信された信号等)に基づい
て、分割区間に対する列車用信号の供給の有無あるいは
列車用信号の属性(例えば、信号供給部を示す識別子、
列車用信号のゲイン等)等を検出し、これを制御部(2
6a,26b)における制御指令(例えば割り当てある
いは供給ゲイン等)と比較するなどにより信号供給の可
否を判別する。より具体的には、信号供給可否判別部
は、例えば、制御部(26a,26b)の決定した割り
当て通りに分割区間に信号が供給されていない場合、信
号の内容が制御部(26a,26b)の指令(すなわち
内容情報)と異なっている場合、あるいは信号のゲイン
が所定値(例えば予め設定した閾値等)より低い場合等
に、信号供給不可と判別する。この判別結果は記憶部2
8に格納され、制御部(26a,26b)は、この判別
結果に基づいて使用する信号供給部(例えば24d)を
決定する。
6b)は、予め設定された使用順序に基づいて使用する
信号供給部(例えば分割区間1Tを割り当てる24d)
を決定する。この使用順序は、複数の信号供給部(例え
ば制御ユニット22内の全信号供給部24a〜24e)
でその使用回数が均等となるように、例えばローテーシ
ョン(24a→24b→24c→24d→24e→24
a→24b→・・・)として設定され、記憶部28に記
憶される。このようにすれば、非使用状態の長期化に伴
う不具合の発生を抑制することができるとともに、実際
の使用により上記信号供給可否判別部を用いて信号供給
部(24a〜24e)の状態をより迅速に把握すること
が可能となる。またこの際、制御部(26a,26b)
は、各信号供給部(24a〜24e)毎に、その累積使
用回数、累積使用時間あるいはこれらの差分を記憶部2
8に格納しておき、最も使用回数あるいは使用時間の少
ない信号供給部(例えば24d)を使用するように決定
することができる。この場合において、累積使用回数あ
るいは時間の同じものが複数存在した場合には、制御部
(26a,26b)は、予め設定した使用順序に基づい
て使用する信号供給部(例えば24d)を決定すればよ
い。
区間の出口手前の分割区間(6T,10T)で列車12
が検出された場合、管轄する制御区間外の分割区間であ
って出口より進行方向先側の分割区間(11T,21
T)における列車の検出結果を、他の制御ユニット22
あるいは他の制御区間に対応するTD21より取得す
る。そして、列車12が制御区間の境界(すなわち出
口)を跨って存在することが検出された場合、出口手前
の分割区間(6T,10T)の信号供給部(例えば24
a)に対する割り当てを解除して該分割区間(6T,1
0T)に対する列車用信号の供給を停止する。そして制
御部(26a,26b)は、割り当てを解除された前記
信号供給部(例えば24a)に対応した信号供給の有無
(稼動/非稼動)を示すフラグを非稼働中を示す値(例
えば0)に書き換える。
24e)の設置数(例えば五個)は、列車12の通常運
行時(制御区間内における列車12の配置がダイヤグラ
ム通りに運行された場合とほぼ同等となる運行状態)に
おける制御区間内の許容列車数(例えば三個)より多く
(例えば二つ多く)設定される。
一つの信号供給部から複数の分割区間に対して信号を供
給することができるため、各分割区間毎に信号供給部を
設置する必要が無くなる分、信号供給部の稼動率をより
増加させることができる。
ステムを適用する軌道における制御区間および分割区間
の区分、ならびに列車配置の一例を示す図である。
ステムの概略構成図である。
ステムにおいて内容情報あるいは信号供給部に対する分
割区間の割り当て等を決定するための各パラメータの検
出結果および設定結果の一例を示す図である(図1の区
分および列車配置に対応)。
ステムにおける列車の移動に伴う列車検出結果および信
号供給部に対する分割区間の割り当ての変化の一例を示
す図である。
ム、22 制御ユニット、23 通信回線、24a〜2
4e 信号供給部、26a,26b 制御部(割当
部)、28 記憶部、30 接続切替部、32−1〜3
2−10 スイッチ列、34 インターフェース装置、
36 連動システム、1T〜10T 分割区間。
Claims (8)
- 【請求項1】 所定区間の軌道を複数に分割した分割区
間に列車用の信号を供給する信号供給部と、 前記信号供給部と複数の分割区間のうちいずれかとを選
択的に接続し、信号の供給される分割区間を切り替える
接続切替部と、 を備える列車用信号供給システム。 - 【請求項2】 列車がどの分割区間に存在するかを検出
する列車検出部を備え、 前記接続切替部は、前記列車検出部の出力に基づいて分
割区間と信号供給部とを接続することを特徴とする請求
項1に記載の列車用信号供給システム。 - 【請求項3】 前記接続切替部は、前記列車検出部によ
る列車検出結果の複数の分割区間における進行方向への
変化に追従させて一つの信号供給部と複数の分割区間と
を順次接続することを特徴とする請求項2に記載の列車
用信号供給システム。 - 【請求項4】 前記信号供給部に対する前記分割区間の
割り当てを決定する割当部を備え、 前記接続切替部は、前記割り当てに基づいて信号供給部
と分割区間とを接続することを特徴とする請求項2また
は3に記載の列車用信号供給システム。 - 【請求項5】 前記割当部は、前記列車検出部が互いに
隣接する二つの分割区間の境界を跨って列車を検出した
際には、信号供給部に対し列車の進行方向先側の列車検
出部の属する分割区間を割り当てることを特徴とする請
求項4に記載の列車用信号供給システム。 - 【請求項6】 前記信号供給部を複数備え、 複数の前記信号供給部の使用順序が設定され、 前記割当部は、分割区間を割り当てる信号供給部を前記
使用順序にしたがって選択することを特徴とする請求項
4または5に記載の列車用信号供給システム。 - 【請求項7】 前記信号供給部を複数備え、 さらに、前記信号供給部による信号供給の可否を判別す
る信号供給可否判別部を備え、 前記割当部は、分割区間を割り当てる信号供給部として
信号供給の可能な信号供給部を選択することを特徴とす
る請求項4乃至6のいずれかに記載の列車用信号供給シ
ステム。 - 【請求項8】 前記信号供給部を複数備え、 前記信号供給部の数は、列車の通常運行時における所定
区間内の許容列車数より多いことを特徴とする請求項1
乃至7のいずれかに記載の列車用信号供給システム。
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|---|---|---|---|
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